Apakah jadual berkala?

Disusun mengikut nombor atom

Setiap unsur mempunyai nombor atomnya sendiri. Hidrogen mempunyai 1 proton, maka nombor atomnya ialah 1; helium mempunyai 2, karbon mempunyai 6, besi mempunyai 26, dan oganeson, unsur terberat yang telah dinamakan setakat ini, mempunyai 118. Apabila membaca setiap baris dari kiri ke kanan, nombor atom bertambah satu dari kotak ke kotak, kecuali di tempat lantanida dan aktinida telah dipindahkan ke baris di bawah.

Atom neutral mempunyai bilangan elektron yang sama dengan proton, maka nombor atom juga memberikan bilangan elektron. Elektron tersebut, terutamanya yang paling luar, menentukan cara sesuatu unsur bertindak balas, maka penyusunan mengikut nombor atom menyebabkan sifat berulang pada sela yang tetap. Corak berulang itulah yang dimaksudkan dengan “berkala”.

Siapakah yang mencipta jadual berkala?

Beberapa orang ahli kimia cuba menyusun unsur pada abad ke-19, tetapi ahli kimia Rusia, Dmitri Mendeleev menerbitkan versi yang menjadikan jadual itu terkenal pada tahun 1869. Beliau menyusun 63 unsur yang diketahui pada masa itu mengikut jisim atom dan mengelompokkan unsur yang mempunyai sifat serupa bersama-sama.

Mendeleev meninggalkan ruang kosong di tempat yang menurut coraknya sepatutnya terdapat sesuatu unsur dan meramalkan sifat unsur yang hilang itu. Galium (ditemui pada tahun 1875), skandium (1879) dan germanium (1886) kemudiannya mengisi tiga daripada ruang kosong itu, dengan sifat yang menghampiri ramalannya.

Pada tahun 1913, ahli fizik Inggeris, Henry Moseley menunjukkan bahawa nombor atom, dan bukannya jisim atom, ialah asas sebenar bagi susunan itu. Itu menerangkan mengapa beberapa pasangan, seperti telurium (jisim atom 127.6) dan iodin (126.9), perlu diletakkan di luar tertib jisim agar berada dalam kumpulan yang betul.

Cara membaca kotak unsur

Setiap petak pada jadual menerangkan satu unsur. Kebanyakan jadual menunjukkan sekurang-kurangnya empat perkara: nombor atom, simbol kimia satu atau dua huruf, nama unsur dan jisim atomnya.

Ambil besi sebagai contoh: nombor atom 26, simbol Fe, jisim atom 55.845. Jisim atom ialah purata berpemberat bagi jisim isotop semula jadi unsur itu, maka ia biasanya bukan nombor bulat. Nombor yang sama memberikan jisim satu mol unsur itu dalam gram, itulah sebabnya jisim molar besi ialah 55.845 g/mol.

Simbol sentiasa bermula dengan huruf besar, dan huruf kedua, jika ada, ialah huruf kecil. Co ialah kobalt, manakala CO ialah karbon monoksida, sebatian karbon dan oksigen.

Kumpulan dan kala

18 lajur menegak dipanggil kumpulan. Unsur dalam kumpulan yang sama umumnya mempunyai bilangan elektron luar yang sama, maka ia bertindak balas dengan cara yang serupa: logam alkali dalam kumpulan 1 semuanya bertindak balas dengan air, dan gas adi dalam kumpulan 18 hampir tidak bertindak balas dengan apa-apa.

7 baris mengufuk dipanggil kala. Nombor kala memberitahu anda berapa banyak petala elektron yang digunakan oleh atom; natrium, dalam kala 3, mempunyai elektron dalam tiga petala. Apabila bergerak merentasi sesuatu kala, setiap unsur mempunyai satu proton dan satu elektron lebih banyak daripada unsur sebelumnya, dan unsur berubah langkah demi langkah daripada logam di sebelah kiri kepada bukan logam di sebelah kanan.

Logam, bukan logam dan dua baris di bahagian bawah

Garis “tangga” zigzag di sebelah kanan jadual memisahkan logam daripada bukan logam. Lebih daripada 80 unsur ialah logam, dan ia memenuhi bahagian kiri dan tengah. Bukan logam seperti karbon, nitrogen, oksigen, halogen dan gas adi terletak di bahagian kanan atas; hidrogen juga bukan logam, walaupun ia diletakkan di bahagian atas kumpulan 1. Metaloid seperti silikon terletak di sepanjang tangga itu dan berkongsi sifat kedua-duanya.

Dua baris berasingan di bawah jadual utama ialah lantanida (unsur 57–71) dan aktinida (unsur 89–103). Ia tergolong dalam kala 6 dan 7 tetapi dicetak di bawah supaya jadual kekal pada lebar yang sesuai.

Mengapa jadual berkala berguna

Setelah anda mengetahui kedudukan sesuatu unsur, anda boleh meramalkan kelakuannya. Natrium berada dalam kumpulan 1, maka ia kehilangan satu elektron untuk membentuk Na⁺; klorin berada dalam kumpulan 17, maka ia memperoleh satu elektron untuk membentuk Cl⁻. Satu daripada setiap satu mengimbangkan antara satu sama lain, itulah sebabnya garam meja ialah NaCl. Penaakulan yang sama membantu anda meramalkan formula, cas dan jenis ikatan tanpa menghafal setiap fakta.