PERİYODİK CETVEL
Periyodik cetvel, elementlerin atom numaraları temel alınarak düzenlenmiş bir sistemdir.
Periyodik cetvelde, nötr atomlarının elektron içeren temel enerji düzeyi sayısı aynı olan elementler aynı yatay sırada (periyotta), kimyasal özellikleri birbirine benzeyen elementler aynı düşey sütunda (grupta) yer alır. Periyotlar (yatay sıralar) bir soygaz (asal gaz) ile sonlanır.
Periyodik cetvelin bu şekilde düzenlenmesi elementlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri ile ilgili bilgilerin kavranmasında birçok kolaylık sağlar. Periyodik cetvelde yeri bilinen bir elementin;

• Metal ya da ametal oluşu
• Elektron verebilme ya da alabilme eğilimlerinin başka elementlere göre durumu
• Başka bir elementle oluşturduğu bileşiğin kovalent ya da iyonik yapılı oluşu
• Bileşiklerinde alabileceği değerlikler
• İyonlaşma enerjisi, elektronegatifliği, atom çapı... niceliklerinin başka elementlere göre büyüklüğü
• Kimyasal tepkimelere girebilme yatkınlığı (aktifliği) kolayca anlaşılmaktadır.

PERİYOT VE GRUP
Periyodik cetveldeki yatay sıralara periyot, düşey sütunlara ise grup denir.
Elementlerin periyodik cetveldeki periyodunu ve grubunu bulmak için nötr atomunun temel haldeki elektron dağılımından yararlanılır. Elektron dağılımındaki en yüksek temel enerji düzeyi numarası (baş kuantum sayısı) periyot numarasına, değerlik elektronlarının sayısı ise grup numarasına eşittir.
Elektron dizilişi s ya da p orbitali ile sonlanan elementler A gruplarında, d orbitali ile sonlanan elementler B gruplarında yer alır. B grubu elementlerine geçiş elementleri denir. Elektron dizilişi f orbitali ile sonlanan elementler iç geçiş elementleridir, lantanitler ve aktinitler olarak adlandırılırlar.

ÖRNEK 1
Periyodik cetvelde yeri bilinen bir element için aşağıdakilerden hangisi kesinlikle bilinemez?
A) Nötr atomunun değerlik elektron sayısı
B) Nötr atomunun elektron içeren temel enerji düzeyi sayı sı
C) Atom numarası
D) Kütle numarası
E) Çekirdeğin elektriksel yükü

ÇÖZÜM
Periyodik cetvelde yeri (periyodu ve grubu) bilinen elementin, periyot numarası temel enerji düzeyi sayısına, grup numarası değerlik elektron sayısına eşit olduğu için temel enerji düzeyi sayısı ve değerlik elektron sayısı bilinir. Bir elementin, periyodik cetvelde yeri biliniyorsa, atom numarası ve proton sayısı (çekirdek yükü) bilinir. Fakat nötron sayısı bilinemez, bu nedenle kütle numarası da bilinemez.
Yanıt : D
Nötr atomlarının temel haldeki elektron dizilişleri yazılarak, elementlerin periyodik cetveldeki yerlerinin belirlendiğini söylemiştik.
Şimdi, bunu örneklerle inceleyelim:

Elektron dizilişi s orbitali ile sonlandığından, Li elementi periyodik cetvelin A gruplarında yer alır. En yüksek temel enerji düzeyi 2, değerlik elektron sayısı 1 olduğu için, 2. periyot 1A grubu elementidir.

Elektron dizilişi p orbitalleri ile sonlandığından, S elementi periyodik cetvelin A gruplarında yer alır. En yüksek temel enerji düzeyi 3, değerlik elektron sayısı 6 olduğu için, 3. periyot 6A grubu elementidir.

Elektron dizilişi d orbitalleri ile sonlandığından, Sc elementi periyodik cetvelin B gruplarında yer alan bir geçiş elementidir. En yüksek temel enerji düzeyi 4, değerlik elektron sayısı 3 olduğu için, 4. periyot 3B grubu elementidir.

ÖRNEK2
elementlerinin periyodik cetveldeki yerleri nedir?

ÇÖZÜM
2X : 1s2 X in elektron dağılımı 1s2 ile sonlandığına göre, X elementi 1. periyottadır. X elementi, elektron dağılımı s2 ile sonlandığı halde bir soygazdır (2He). Bu nedenle, periyodik cetvelin 2A grubunda değil, 8A grubunda yer alır (özel durum).

PERİYODİK CETVELDE BLOKLAR

Periyodik cetvelde, elektron dizilişi s orbitali ile biten elementler s blok elementleri, p orbitali ile biten elementler p blok elementleri, d orbitali ile biten elementler d blok elementleri ve f orbitali ile biten elementler f blok elementleridir.
Aşağıda periyodik cetvelin bloklarının birbirine göre durumu, periyotların ve grupların numaraları gösterilmiştir.

En soldaki daha koyu olarak gösterilen bölge s blok elementlerinin, en sağdaki daha az koyu bölge p blok elementlerinin bulunduğu bloklardır. 8A grubundaki p blok elementleri soygazlardır. d blok elementleri 4. periyottan itibaren, f blok elementleri, 6. periyottan itibaren yer alır. s blok elementlerinin tümü (1. periyot hariç) metaldir. p blok elementleri metaller ve ametallerden oluşur. d ve f blok elementlerinin tümü metaldir.

ÖRNEK 3
X elementi, s blokta 3. yatay sıra elementidir.
Y elementi, p blokta 4. yatay sıra elementidir.
Z elementi, d blokta 4. yatay sıra elementidir.
Yukarıda blokları ve yatay sıraları verilen elementlerden hangileri kesinlikle metaldir?
ÇÖZÜM
s blokta, 1. yatay sıradaki H ve He elementleri dışındaki diğer tüm elementler ile d bloktaki tüm elementler (geçiş elementleri) metaldir. p blok elementleri ise, metal ya da ametal olabilir.
Yanıt : X ve Z

ÖRNEK 4
Periyodik cetvelle ilgili,
I. Soygazlar, periyotlarının son elementidir.
II. Aynı gruptaki elementlerin kimyasal özellikleri benzerdir.
III. Aynı periyottaki elementlerin değerlik elektron sayıları eşittir.
açıklamalarından hangileri doğrudur?

ÇÖZÜM
Soygazların elektron dağılımı np6 (He ninki 1s2) ile sonlanır ve 8A grubunda (periyotların sonunda) yer alırlar. Aynı gruptaki elementlerin değerlik elektron sayıları eşittir ve bu nedenle benzer kimyasal özellik gösterirler.
Aynı periyottaki elementlerin elektron içeren temel enerji düzeyi sayıları eşittir, değerlik elektron sayıları ise farklıdır.
Yanıt : I ve II

PERİYOTLAR (YATAY SIRALAR)

Periyodik cetvelde, 7 periyot (yatay sıra) vardır. Günümüzde bilinen 116 element vardır. Bu elementler 7 periyodu doldurmamaktadır. 7 periyodun toplam kapasitesi 118 elementtir.
Bir periyottaki bütün element atomlarının temel enerji düzeyi sayılarının birbirine eşit olduğunu öğrenmiştik. Periyotta soldan sağa doğru gidildikçe (atom numarası arttı k- ça) atom çekirdeğinin çekim gücü, elementlerin değerlik elektron sayısı artar, kimyasal özellikleri değişir.
Periyotlar, 1A grubuyla başlar ve 8A grubuyla sonlanır. Bir periyotta 1A grubundan 8A grubuna doğru gidildikçe elementlerin,

• Elektron verme eğilimi ve metal aktifliği azalır.
• Elektron alma eğilimi ve ametal aktifliği artar.
• Atom çapı küçülür.
• Birinci iyonlaşma enerjisi artar.
• Değerlik elektron sayısı artar.
• Temel enerji düzeyi sayısı değişmez.
• Elektron ilgisi ve elektronegatiflik artar.

Bir periyotta, 1. iyonlaşma enerjisi en yüksek olan element 8A grubunda, en düşük olan element 1A grubunda yer alır. Ametal aktifliği ve elektron alma eğilimi en fazla olan element 7A grubunda, metal aktifliği ve elektron verme eğilimi en fazla olan element 1A grubunda yer alır.

ÖRNEK 5
Aynı periyotta yer alan X, Y, Z ve T elementleri ile ilgili, aşağıdaki bilgiler veriliyor.

• X s blok, Y ve Z p blok, T d blok elementidir.
• Yalnızca Y elementi ametal özelliği göstermektedir.

Buna göre, X, Y, Z ve T elementlerinin periyotta soldan sağa doğru sıralanışı nasıldır?
ÇÖZÜM
Bloklar, periyotta soldan sağa doğru s, d ve p şeklinde sıralanır.

Aynı periyotta, metaller daha solda, ametaller daha sağda yer aldığından, bir ametal olan Y elementi en sağdadır. Bu nedenle elementlerin soldan sağa doğru sıralanışı, X, T, Z, Y şeklindedir.
Yanıt : X, T, Z, Y

GRUPLAR (DÜŞEY SÜTUNLAR)

Aynı grupta yer alan elementlerin değerlik elektron sayılarının aynı, kimyasal özelliklerinin benzer olduğunu öğrenmiştik. Elektron dizilişi, s ve p orbitali ile biten elementlerin A gruplarında, d orbitali ile biten elementlerin B gruplarında olduğunu, B grubu elementlerine geçiş elementi denildiğini de biliyoruz.

3. ve 4. periyotlarda yer alan 1 A, 2A ve 3A grubu elementleri ve 4. periyottaki B grubu elementleri metaldir, 5A, 6A, 7A grubu elementleri ise ametaldir.
Elementlerin grup numaralarından, bileşiklerinde alabilecekleri değerlikler anlaşılabilir.
Örneğin, 1A, 2A ve 3A grubu elementleri sırasıyla +1, +2 ve +3 değerliklerini alır. 5A grubu elementleri -3 ile +5, 6A grubu elementleri -2 ile +6, 7A grubu elementleri -1 ile +7 ve bunlar arasındaki bazı değerlikleri alır.

ÖRNEK 6
Aynı periyotta yer alan X, Y ve Z elementlerinden, biri s blokta, biri d blokta, diğeri p blokta yer almaktadır.
Bu elementlerden, X bileşiklerinde +2, +4, +6 ve +7 değerliklerini alabilmekte, negatif (-) değerlik almamaktadır. Y, bileşiklerinde -2, +2, +4 ve +6 değerliklerini alabilmekte, Z ise yalnızca +2 değerlik almaktadır.
Buna göre, elementlerin periyodik cetveldeki grupları nedir?
ÇÖZÜM
X elementi, +7 ye kadar pozitif değerlikler alabilen, negatif değerlik alamayan bir element olduğuna göre, metaldir, değerlik elektron sayısı 7 dir. d blok elementi olup 7B grubunda yer alır. Y elementi, -2 ile +6 arasında değerlikler alabildiğine göre, ametaldir, değerlik elektron sayısı 6 dır. p blok elementi olup 6A grubunda yer alır. Z elementi, yalnızca +2 değerlik alabildiğine göre, değerlik elektron sayısı 2 dir. s blok elementi olup 2A grubunda yer alır.
Yanıt : X: 7B grubu, Y: 6A grubu, Z: 2A grubu

Aynı grupta yer alan elementlerde, atom numarası arttıkça (grupta yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe) elementlerin,

• Elektron verme eğilimi ve metal aktifliği artar.
• Elektron alma eğilimi ve ametal aktifliği azalır.
• Atom çapı artar.
• Birinci iyonlaşma enerjisi azalır.
• Değerlik elektron sayısı değişmez.
• Temel enerji düzeyi sayısı artar.
• Elektron ilgisi ve elektronegatiflik azalır.

ÖRNEK 7

Nötr atomlarının elektron dizilişleri yukarıda verilen X, Y ve Z elementlerinin birinci iyonlaşma enerjilerini karşılaştırınız.
ÇÖZÜM
X : 1. periyot 1A grubu,
Y : 1. periyot 8A grubu,
Z : 2. periyot 1A grubu, elementleridir.
Birinci iyonlaşma enerjisi, aynı periyotta soygaza doğru gidildikçe artar (X < Y), aynı grupta aşağı doğru inildikçe azalır (Z < X).
Yanıt : Y > X > Z

PERİYODİK CETVELDE BAZI GRUPLAR

Bu bölümde, periyodik cetveldeki 1A, 2A, 7A ve 8A gruplarındaki elementlerin özelliklerini inceleyeceğiz.

Alkali Metaller (1A grubu) :

Alkali metaller, bulundukları periyodun ilk elementidir. (1H hariç. H elementi 1. periyodun ilk elementidir; ancak alkali metal değil, bir ametaldir.) .. elementleri, alkali metaldir. Nötr atomlarının elektron dağılımları s1 orbitali ile sonlanır. Bileşiklerinde +1 değerlik alırlar. Alkali metaller, periyotlarının elektron verme eğilimi (metal aktifliği) en fazla olan elementleri olup birinci iyonlaşma enerjileri de periyotlarındaki diğer elementlerinkinden daha düşük, atom çapları daha büyüktür.

Toprak Alkali Metaller (2A grubu) :

Toprak alkali metaller, bulundukları periyotların ikinci elementidir. (2He hariç. He elementi, 1. periyodun ikinci elementidir. Ancak, toprak alkali metal değil, bir soygazdır.) elementleri, toprak alkali metaldir. Nötr atomlarının elektron dağılımı s2 ile sonlanır. Bileşiklerinde +2 değerlik alırlar.

Halojenler (7A grubu) :

Halojenler, nötr atomlarının elektron dağılımı p5 ile sonlanan, bulundukları periyodun sondan bir önceki elementleridir. .. elementleri halojendir. İyonik bileşiklerinde -1 değerlikli, kovalent bileşiklerinde -1 ile +7 ve bu aralıktaki pozitif (+) değerlikleri alabilirler.
Halojenlerin bulundukları periyottaki diğer elementlere göre, elektron alma eğilimleri, ametal aktiflikleri ve elektro- negatiflikleri en fazladır. Halojenler, element halinde iki atomlu moleküller şeklinde bulunur.

Soygazlar (Asal gazlar) (8A grubu) :

Soygazlar, bulundukları periyodun sonuncu elementleridir. Nötr atomlarının elektron dağılımı . Değerlik orbitallerinin tümü dolu olduğu için, kimyasal tepkimelere girme yatkınlıkları çok azdır ve iyonlaşma enerjileri çok yüksektir. Kolay kolay bileşik yapmazlar.
Elementleri bir atomlu moleküller halindedir. Erime ve kaynama noktaları çok düşüktür. Oda koşullarında tümü, gaz halindedir.

ÖRNEK 8
Aynı periyottaki elementlerden X geçiş elementi, Y halojen, Z ise alkali metaldir.
Buna göre, X, Y ve Z elementleri ile ilgili,
I. Z ile Y arasında iyonik bileşik oluşur.
II. 1. iyonlaşma enerjileri Y > X > Z dir.
III. X elementi d blok, Y ve Z elementleri p bloktadır.
açıklamalarından hangileri doğrudur?
ÇÖZÜM
Aynı periyotta yer alan Z alkali metali 1A grubunda ve s blokta, Y halojeni 7A grubunda ve p blokta, X geçiş elementi B gruplarında ve d bloktadır.
Atom numaraları Z < X < Y dir. 1. iyonlaşma enerjileri Y > X > Z dir. Z ile X metal, Y ise ametaldir. Metal ile ametal arasında oluşan bileşikler iyoniktir. Öyleyse, I. ve II. açıklamalar doğru, III. açıklama yanlıştır.
Yanıt : I ve II