LGS fen bilimlerinin kilit konularından biri olan periyodik sistem, elementleri daha iyi anlamak için sınıflandırma ihtiyacından doğmuştur.
Periyodik Sistemin Tarihsel Gelişimi Periyodik Sistemin Yapısı Elementlerin Sınıflandırılması 1. Metaller 2. Yarı Metaller 3. Ametaller Soygazlar (Özel Bir Ametal Sınıfı) Dikkat Edilmesi Gereken Önemli Noktalar
Dobereiner: Elementleri ilk bilimsel olarak sınıflandıran kişidir. Benzer özellik gösteren elementleri üçlü gruplar (triadlar) halinde düzenlemiştir.
Newlands: O dönem bilinen 62 elementi atom ağırlıklarına göre sıralamış, her sekiz elementte bir özelliklerin tekrarlandığını fark etmiş ve bunu müzik notalarına benzetmiştir.
Mendeleev: Elementleri atom ağırlıklarına göre sıralamış, henüz keşfedilmemiş elementler için boşluklar bırakmıştır. Daha sonra keşfedilen elementler bu boşluklara doğru şekilde yerleşmiştir.
<common-mistake> Mendeleev'in sisteminde elementler atom ağırlığına göre sıralanırken, günümüzde kullanılan sistem atom numarasına göre sıralanır. </common-mistake>
Moseley: Protonun keşfiyle birlikte, elementleri atom ağırlığı yerine artan atom numaralarına (proton sayılarına) göre sıralayarak günümüzdeki periyodik sistemi oluşturmuştur. Bu, periyodik sistemin tarihinde bir dönüm noktasıdır.
Seaborg: Periyodik sistemin altına iki ek sıra ekleyerek sisteme son şeklini vermiştir.
Periyotlar: Yatay sıralara periyot denir. Periyodik sistemde 7 tane periyot bulunur.
Gruplar: Dikey sütunlara grup denir. Periyodik sistemde 18 tane grup vardır; bunlar 8 A grubu ve 10 B grubu olarak ayrılır.
Yer Bulma: Elementlerin periyot ve grup numaraları, onların konumunu ve dolayısıyla özelliklerini belirtir.
<example> Lityum 1A grubunda ve 2. periyotta, Klor ise 7A grubunda ve 3. periyotta bulunur. </example>
Atom Numarası Değişimi: Periyodik tabloda soldan sağa ve yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe elementlerin atom numarası artar.
Elementler üç ana grupta incelenir:
Isı ve elektriği iyi iletirler, yüzeyleri parlaktır.
Kırılgan değildirler, tel ve levha haline getirilebilir (işlenebilir).
Oda sıcaklığında katı haldedirler (Cıva hariç, cıva sıvıdır).
Erime ve kaynama noktaları yüksektir.
Kendi aralarında alaşım, ametallerle ise bileşik oluştururlar.
<common-mistake> Cıva, oda sıcaklığında sıvı halde bulunan tek metaldir. Genelde metallerin katı olduğu unutulmamalıdır. </common-mistake>
Metaller ve ametaller arasında yer alırlar, her iki sınıfın özelliklerini de gösterebilirler.
Oda sıcaklığında katıdırlar, yüzeyleri parlak veya mat olabilir.
İşlenebilirler, kırılganlık göstermezler.
Isı ve elektriği metallerden kötü, ametallerden iyi iletirler (yarı iletkendirler).
Fiziksel özellikleri metallere, kimyasal özellikleri ametallere benzer.
Önemli örnekler: Bor (B) ve Silisyum (Si).
Isı ve elektriği iyi iletmezler (yalıtkandırlar), yüzeyleri mattır.
Kırılgandırlar, tel ve levha haline getirilemezler.
Oda sıcaklığında katı, sıvı veya gaz halde bulunabilirler (örn: Katı Karbon, Sıvı Brom, Gaz Oksijen, Azot, Hidrojen).
Erime ve kaynama noktaları metallere göre daha düşüktür.
Kendi aralarında ve metallerle bileşik oluşturabilirler (Soygazlar hariç).
8A grubunda yer alan ametallerdir.
Oda sıcaklığında gaz haldedirler.
Elektron katmanları tam dolu olduğu için kararlıdırlar ve genellikle bileşik oluşturmazlar.
<tip> Soygazlar, elementlerin dördüncü ayrı sınıfı değildir; ametallerin özel bir alt grubudur. </tip>
Önemli örnekler: Helyum (He), Neon (Ne), Argon (Ar).
Benzer Kimyasal Özellikler: Aynı grupta bulunan elementler genellikle benzer kimyasal özellikler gösterir. Ancak, 1A grubunda yer alan hidrojen bir ametal olduğu için diğer metal elementlerle benzer özellik göstermez.
Kritik Elementler: Özellikle LGS'de soru gelme potansiyeli yüksek olan elementler ve konumları:
Hidrojen: 1A grubu, 1. periyot, ametal.
Helyum: 8A grubu (Soygaz), 1. periyot, ametal.
Bor (B) ve Silisyum (Si): Yarı metal, periyodik sistemde çapraz dizilimleri önemlidir.
Alüminyum (Al): 3A grubu, 3. periyot, metal.
Karbon (C): 4A grubu, 2. periyot, ametal. Bu elementlerin konumları ve sınıfları iyi bilinmelidir.
Bilim insanları elementleri daha iyi incelemek ve anlamak için sınıflandırma çalışmaları yapmışlardır. Bu alanda yapılan önemli çalışmalar şunlardır:
Dobereiner (Triadlar Kuralı):
Bu alandaki ilk bilimsel çalışmayı yapan kişidir.
Elementleri üçlü gruplara (triadlar) ayırmıştır. Bu gruplardaki elementlerin kimyasal özelliklerinin benzer olduğunu fark etmiştir.
<example> Lityum, Sodyum, Potasyum aynı üçlü gruptadır ve benzer özellik gösterirler. </example>
Bu çalışma zamanla bazı eksiklikler içermekteydi.
Newlands (Oktavlar Yasası):
O dönem bilinen 62 elementi atom ağırlıklarına göre sıralamıştır.
Her 8 elementte bir (müzikteki notalara benzetme yaparak oktavlar yasası) benzer özelliklerin tekrarlandığını gözlemlemiştir.
Mendeleyev:
Çok önemli bir bilim insanıdır.
Elementleri atom ağırlıklarına göre sıralamıştır.
Yaptığı dizilim büyük oranda doğruydu, bazı elementler dışında tamamiyle doğru bir sıralama elde etmiştir.
Henüz bulunmayan bazı elementlerin yerlerini boş bırakmış, ileride keşfedileceklerini öngörmüş ve bu yerlere konulmalarını belirtmiştir.
<tip> Mendeleyev ile aynı dönemde yaşayan Meyer adlı bilim insanı da birbirinden habersiz benzer bir sıralama yapmıştır. </tip>
Dönüm Noktası: Protonun Keşfi
Bu noktaya kadar elementler hep atom ağırlıklarına göre sıralanmıştı. Ancak teknolojinin gelişmesi ve protonun keşfi ile yeni bir dönem başlamıştır.
Moseley:
Kritik bir isimdir.
Elementleri atom ağırlıklarına göre değil, atom numaralarına (proton sayılarına) göre sıralamıştır.
Günümüzde kullandığımız periyodik sistemin temelini atmıştır.
<tip> Moseley'e kadar yapılan çalışmalarda elementler atom ağırlıklarına göre sıralanırken, Moseley atom numarasına göre sıralayarak büyük bir değişime öncülük etmiştir. </tip>
Seaborg:
Periyodik sistemin en altına iki satır daha eklemiştir.
Periyodik sisteme son şeklini veren bilim insanıdır.
Periyodik sistem, elementlerin düzenli bir şekilde sınıflandırıldığı bir tablodur.
Periyotlar:
Periyodik sistemdeki yatay sıralara verilen addır.
Toplam 7 tane periyot bulunur.
Elementler aynı periyotta sağa doğru ilerledikçe atom numaraları artar.
<example> 1. periyotta sadece hidrojen (1) ve helyum (2) bulunur. 2. Periyot lityum (3) ile başlar, neona (10) kadar devam eder. </example>
Gruplar:
Periyodik sistemdeki dikey sütunlara verilen addır.
Toplam 18 tane grup bulunur.
Bunların 8 tanesi A grubu (1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, 8A)
10 tanesi B grubu (orta kısımda yer alır).
Elementler aynı grupta aşağı doğru ilerledikçe atom numaraları artar.
<example> Lityum (3) 1A grubunda 2. periyottadır. Sodyum (11) 1A grubunda 3. periyottadır. </example>
Elementlerin Yerini Bulma:
Bir elementin periyodik tablodaki yeri, bulunduğu periyot ve grup numarası ile belirtilir.
<example> Lityum: 2. periyot, 1A grubu. </example>
<example> Klor: 3. periyot, 7A grubu. </example>
Atom Numarası Değişimi:
Periyodik sistemde sağa doğru gidildikçe elementlerin atom numarası artar.
Periyodik sistemde aşağı doğru inildikçe elementlerin atom numarası artar.
<tip> Atom numaralarını yazı yazar gibi düşünebilirsiniz: soldan sağa doğru artar, satır bittiğinde bir alt satıra geçip yine soldan sağa artarak devam eder. </tip>
<example> Hidrojen (1) < Helyum (2). Lityum (3) < Berilyum (4) < Karbon (6) < Neon (10). </example>
<example> Hidrojen (1) < Lityum (3) < Sodyum (11). </example>
Elementler, fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre Mettaller, Yarı Meteller ve Ametaller olmak üzere üç ana sınıfa ayrılır.
Periyodik tablonun çoğunluğunu oluştururlar ve sol tarafta yer alırlar.
Isı ve Elektrik İletkenliği: Isı ve elektriği çok iyi iletirler.
<example> Demir kaşık ateşte ısınır, bakır elektrik kablolarında kullanılır. </example>
Yüzey Görünümü: Yüzeyleri parlaktır.
<example> Altın, gümüş gibi metaller yüzeyleri parlak görünür. </example>
İşlenebilirlik: Kırılgan değildirler, dolayısıyla işlenebilirler (tel ve levha haline getirilebilirler).
<example> Altın eritilip bilezik yapılır, bakırdan tel çekilir. </example>
Oda Sıcaklığındaki Hali: Oda sıcaklığında genellikle katı halde bulunurlar.
<common-mistake> Tek istisnası cıvadır. Cıva, oda sıcaklığında sıvı halde bulunan tek metaldir. </common-mistake>
Erime ve Kaynama Noktaları: Erime ve kaynama noktaları yüksektir.
Bileşik Oluşumu: Kendi aralarında bileşik oluşturmazlar, ancak alaşım oluşturabilirler (iki veya daha fazla metalin eritilip karıştırılmasıyla). Ametallerle bileşik oluşturabilirler.
<example> Pirinç, lehim alaşımlara örnektir. </example>
Periyodik tabloda metaller ile ametaller arasında, merdiven şeklinde bir Z çizgisinin üzerindedirler. Hem metal hem de ametallerin özelliklerini taşıyabilirler.
Oda Sıcaklığındaki Hali: Oda sıcaklığında hepsi katı halde bulunur.
Yüzey Görünümü: Yüzeyleri hem parlak hem de mat olabilir.
İşlenebilirlik: Kırılgan değildirler, işlenebilirler (tel ve levha haline getirilebilirler).
Isı ve Elektrik İletkenliği: Isı ve elektriği metallerden kötü, ametallerden ise daha iyi iletirler. (Yani yarı iletkendirler)
Kimyasal ve Fiziksel Özellikler:
Fiziksel özellikleri bakımından metallere benzerler.
Kimyasal özellikleri bakımından ametallere benzerler.
Önemli Yarı Metaller:
Bor (B): Dünyada en çok Türkiye'de bulunur.
Silisyum (Si): Cam yapımında kullanılır.
Periyodik tablonun sağ tarafında, yarı metallerin sağında yer alırlar.
Isı ve Elektrik İletkenliği: Isı ve elektriği iyi iletmezler (kötü iletkendirler).
<common-mistake> Grafit hariç. Karbonun bir allotropu olan grafit elektriği iyi iletir, ancak ısıyı iyi iletmez.</common-mistake>
Yüzey Görünümü: Yüzeyleri mattır (parlak değildir).
İşlenebilirlik: Kırılgandırlar, tel ve levha haline getirilemezler (dövülerek şekillendirilemezler).
<example> Kömür (elemental karbon) kırılgandır. </example>
Oda Sıcaklığındaki Hali: Oda sıcaklığında hem katı, hem sıvı, hem de gaz halde bulunabilirler.
<example> Katı: Karbon (kömür), İyot, Kükürt </example>
<example> Sıvı: Brom (Br) </example>
<example> Gaz: Oksijen, Azot, Hidrojen, Flor, Klor </example>
Erime ve Kaynama Noktaları: Erime ve kaynama noktaları metallerden daha düşüktür.
Bileşik Oluşumu: Kendi aralarında ve metallerle bileşik oluşturabilirler (soygazlar hariç).
<example> Ametal-Ametal bileşiği: Su (H2O) -> Hidrojen (ametal), Oksijen (ametal). </example>
<example> Metal-Ametal bileşiği: Tuz (NaCl) -> Sodyum (metal), Klor (ametal). </example>
Soygazlar, ametaller sınıfına ait özel bir grup elementtir. Periodik tabloda 8A grubunda yer alırlar.
Oda Sıcaklığındaki Hali: Oda sıcaklığında daima gaz halde bulunurlar.
Kararlılık: Elektron katmanları (son yörüngeleri) tamamen dolu olduğu için kararlı yapıdadırlar.
Bileşik Oluşturma: Kararlı oldukları için asla bileşik oluşturmazlar.
<common-mistake> Soygazlar, metaller, yarı metaller, ametaller gibi ayrı bir 4. sınıf değildir. Ametallerin bir alt grubudur ve 8A grubunda yer alırlar. </common-mistake>
Önemli Soygazlar:
Helyum (He): Sıcak hava balonlarında kullanılır.
Neon (Ne): Aydınlatma alanında kullanılır (neon ışıklar).
Argon (Ar): Endüstriyel uygulamalarda kullanılır.
<tip> Aynı grupta bulunan elementler genellikle benzer kimyasal özellikler gösterir. Ancak bu kesinlikle değil, genellikle böyledir. </tip>
<example> 1A grubundaki lityum ve sodyum ikisi de metal olup aynı grupta bulundukları için benzer kimyasal özellikler gösterirler. </example>
<example> 2A grubundaki berilyum ve magnezyum ikisi de metal olup aynı grupta bulundukları için benzer kimyasal özellikler gösterirler. </example>
<common-mistake> Hidrojen istisnası! Hidrojen (ametal) 1A grubunda yer almasına rağmen, aynı gruptaki lityum ve sodyum (metal) ile benzer kimyasal özellikler göstermez. Çünkü farklı element sınıflarındanlardır. </common-mistake>
<common-mistake> Farklı gruplarda bulunan elementler, aynı metal sınıfında olsalar bile (örneğin lityum ve berilyum), benzer kimyasal özellik göstermezler. Benzer kimyasal özellik için aynı grupta bulunmaları şarttır ve element sınıflarının da aynı olması beklenir (hidrojen istisnası unutulmadan). </common-mistake>
Bu elementlerin yeri ve özellikleri LGS'de sıkça karıştırılan ve soru gelen noktalardır:
1. Hidrojen (H):
1. Periyot, 1A Grubunda yer alır.
Ametaldir. (Metaller sınıfında yer almasına rağmen metal değildir.)
2. Helyum (He):
1. Periyot, 8A Grubunda yer alır.
Ametaldir (Soygaz).
3. Bor (B):
2. Periyot, 3A Grubunda yer alır.
Yarı metaldir.
4. Karbon (C):
2. Periyot, 4A Grubunda yer alır.
Ametaldir. (Aklınıza kömür gelsin, mattır, kırılgandır).
5. Alüminyum (Al):
3. Periyot, 3A Grubunda yer alır.
Metaldir.
6. Silisyum (Si):
3. Periyot, 4A Grubunda yer alır (Bor'un çaprazının altında).
Yarı metaldir.
Soru 1: Periyodik sistemle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?
1. Sadece ametallerden oluşan periyot bulunur.
Doğru. 1. periyot (Hidrojen ve Helyum) sadece ametallerden oluşur.
2. Her periyotta en az bir tane metal bulunur.
Yanlış. 1. periyotta metal bulunmaz, sadece ametaller vardır.
3. Her grupta en az iki farklı sınıftan element bulunur.
Yanlış. Örneğin, 2A grubunda sadece metaller bulunur. B gruplarında da yine sadece metaller bulunur.
Soru 2: Atom numaraları arasında bir fark olan (ardışık) iki element için hangi ifade kesinlikle yanlıştır?
Biri metal, diğeri yarı metal olabilir.
Doğru. Örnek: Alüminyum (13, metal) ve Silisyum (14, yarı metal). Atom numaraları ardışık.
Biri yarı metal, diğeri ametal olabilir.
Doğru. Örnek: Bor (5, yarı metal) ve Karbon (6, ametal). Atom numaraları ardışık.
Periyot numaraları aynı olabilir.
Doğru. Örneğin 3 (lityum) ve 4 (berilyum) aynı periyottadır. Veya 5 (bor) ve 6 (karbon) aynı periyottadır.
Grup numaraları aynı olabilir.
Kesinlikle Yanlış. Aynı grupta bulunan ardışık atom numaralı iki element olamaz. Aynı gruptaki elementlerin atom numaraları arasındaki fark genellikle 8 veya 18 gibi büyük sayılardır, 1 değildir.
<example> 1A grubundaki Hidrojen (1) ve Lityum (3) arasında 2 fark varken, Lityum (3) ve Sodyum (11) arasında 8 fark vardır. Hiçbir zaman 1 fark olmaz. </example>