Елементарната химия е област на химията, която конкретно изучава откритите елементи. Той също така изследва физическите и химичните свойства на даден елемент. Физическите свойства се отнасят до променящите се обекти, без да се образуват нови вещества. Физическите свойства могат да се наблюдават и без да се променят веществата, които съставляват материала. Можем да характеризираме физическите свойства на веществото, цвета, миризмата, точката на топене, точката на кипене, плътността, твърдостта, разтворимостта, мътността, магнетизма и вискозитета.
Междувременно химичните свойства са промени, преживявани от обекти, които образуват нови вещества. Химическите промени карат веществото да образува нов вид вещество. Някои примери за химични свойства са запалимост, запалимост, взривоопасност, отровност и ръжда или корозия.
Елементите могат да бъдат категоризирани въз основа на тяхната позиция в периодичната таблица. Този път ще обсъдим физичните и химичните свойства на елементите въз основа на техните групи.
Алкалната група
Алкалните метали са елементи, които принадлежат към група IA, с изключение на водорода (H), а именно литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs) и франций (Fr). Сред физичните свойства на алкалната група са нейните меки и леки свойства. Тези елементи също имат доста ниски точки на топене и кипене.
Химичното свойство на алкалните метални елементи е тяхната висока реактивност. Алкалните метали са запалими от кислорода във въздуха, така че те трябва да се съхраняват в керосин. Резултатът от изгарянето винаги е под формата на пероксид.
(Прочетете също: Atom Models, What Are You?)
Алкалните метални елементи също са много реактивни на водата. Редът на елементите намалява, реакцията става все по-интензивна, дори може да причини топлина. Алкалните метали лесно реагират с киселини, образувайки соли и водород. Алкалите могат да реагират директно с халогени, образувайки соли.
Елементарният алкален метал може да бъде идентифициран чрез тест с пламък. Всеки елемент ще даде отличителен цвят, например огънят на лития ще бъде червен, натрият ще бъде жълт, калият ще бъде светло лилав, рубидият ще бъде лилав и цезият ще бъде син.
Група алкална почва
Алкалоземните метали се отнасят до елементи, които са в група IIA, а именно берилий (Be), магнезий (Mg), калций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и радий (Ra). Въз основа на неговите физични свойства, алкалоземните метали имат по-висока точка на топене, точка на кипене, плътност и твърдост на материала от алкалните метали като периода. Това е така, защото алкалоземните метални елементи имат два електрона във външната обвивка, така че металните връзки са по-здрави. Алкалоземните метали обикновено се разтварят трудно във вода и могат да бъдат намерени под земята или в скалите в земната кора.
Някои от химичните свойства на алкалоземните метални елементи са, че те могат да реагират с вода и да образуват основи. Освен това, когато реагират с кислород, алкалоземните метали могат да образуват алкални оксиди. Алкалоземните метали също могат да реагират с водород, давайки хидридни съединения. Когато реагира с азот, той образува нитриди.
При изгаряне алкалоземните елементи също дават отличителен цвят. Пламъците на берилий и магнезий ще бъдат бели, калцият - оранжев, стронций - червен, а барият - зелен.
Халогенни елементи
Халогените включват елементи, които са в група VIIA и се състоят от флуор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I) и астат (At). Името халоген идва от гръцкото, което означава „да се образува сол“. Следователно халогенните елементи могат да образуват солеви съединения, когато реагират с метални елементи. Естествено, халогенният елемент се намира под формата на двуатомна молекула, а именно F.2, Cl2, Br2, и аз.2.
Физическите свойства на халогените са, че техните точки на топене и кипене се увеличават с увеличаване на атомния номер. При стайна температура флуорът и хлорът са газове, докато бромът е летлива течност, а йодът е сублимируемо твърдо вещество. Флуорът има светложълт цвят, хлорът е зеленикавожълт, а бромът има кафеникавочервен цвят. Когато е твърдо вещество, йодът е черен, но парите са лилави. Всички халогенни елементи имат обидна миризма.
Химичното свойство на халогенните елементи е тяхната висока реактивност като неметален елемент. Халогените могат да реагират с водород, образувайки халогенни киселини. При взаимодействие с основи халогените образуват соли. Когато реагират с метали, халогените ще произведат металогенни халогениди, които имат високо окислително число. Халогенните елементи също се разтварят във вода, образувайки халогенидна киселина и хипохалитова киселина. Халогенните разтвори се наричат още халогениди и са окислители.
Благороден газ
Редките газови елементи са от група VIIIA и се състоят от хелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) и радон (Rn). Редките газове получават името си, тъй като при стайна температура те са газове и са много стабилни или трудно реагират. Редките газове често се срещат като единични атоми в природата.
Физическите свойства на благородните газове включват много ниските им точки на топене и кипене. Точката му на кипене е близо до нула градуса по Келвин, а точката му на кипене е само на няколко градуса над точката му на топене. Редките газове ще се стопят или втвърдят само ако енергията на молекулите е много слаба, тоест при много ниски температури.
Въз основа на техните химични свойства благородните газове имат много ниска реактивност. Смята се, че това се влияе от електронната конфигурация. Редките газове имат 8 електрона във външната обвивка (два за хелий) и са най-стабилната конфигурация. Освен това, колкото по-голям е атомният радиус на елементите на благородния газ, толкова по-висока е реактивността. Досега учените са успели да образуват съединения от ксенон, радон и криптон.
Трети период
Елементите от третия период се състоят от метали (натрий, магнезий, алуминий), металоиди (силиций) и неметали (фосфор, сяра, хлор, аргон). Въз основа на техните физични свойства, електроотрицателността на елементите от третия период ще се увеличи по-точно в периодичната таблица. Това е така, защото атомният радиус става надясно, колкото по-малък е той.
Междувременно химичните свойства на елементите от третия период варират. Натрият е най-силният редуциращ агент, докато хлорът е най-силният окислител. Свойствата на хидроксидите на тези елементи зависят от техните йонизационни енергии.
Четвърти период
Елементите, включени в четвъртия период, са скандий (Sc), титан (Ti), ванадий (V), хром (Cr), манган (Mn), желязо (Fe), кобалт (Co), никел (Ni), мед ( Cu) и цинк (Zn). Всички тези елементи са включени в метали, които са редуциращи агенти. Точките им на топене и кипене обикновено са високи. Те също имат добра електрическа проводимост и са здрав материал. Скандият и цинкът са бели, докато останалите елементи са в различни цветове.
Въз основа на техните химични свойства, повечето от тези преходни елементи имат няколко окислителни числа и могат да образуват йони и сложни съединения.
