PERİYODİK KÂNUN

PERİYODİK KÂNUN; Aim. Periodische Regelrı
(f), Fr. Loi (f) de Periodique, İng. Periodic
Law. Kimyâ ve fizikte elementlerin özelliklerinin
atom numaralarıyla ilgili olduğunu belirterek,
böylece elementlerin atom numaralarıyla küçükten
büyüğe sıralanınca aynı özelliklerin periyodik
olarak tekrar belireceğini bildiren bir kânun.
Triadlar (üçlüler): 1829’larda, bir Alman
kimyâgeri olan Johann Wolfgang Döbereiner, benzer
özellikleri taşıyan elementlerin atom ağırlıklarında
bazı belirli bağlantılar olduğunu anlamıştı.
Birbiriyle alâkalı üç element olan lityum, sodyum
ve potasyum hesaba katıldığında bunlar, sodyumun
atom ağırlığının diğer ikisi arasındaki aritmetik
ortalamaya benzer olduğunu göstermektedir.
Lityum 6.939, potasyum 39.102 bunların ortalaması
23.02’dir. Sodyumun atom ağırlığı da
22.9898’dir. Kalsiyum, stronsiyum ve baryum üçlüsünde;
kalsiyum 40.08, baryum 137.34 ve bunların
ortalaması 88.71 ’dir. Stronsiyumun atom
ağırlığı da 87.62’dir. Bu şekilde birbiriyle irtibatlı
olan maddeler Döbereiner tarafından üçlüler
olarak adlandırıldı.
Mendelyefin periyodik sınıflandırması:
1869’da Sovyet Kimyâ Toplumuna bağlı Dimitri
Ivanovich Mendelyev bütün konuyu büyük bir
dikkatle inceledi. O zaman sâdece 63 elementin bilinmesinin
verdiği zorluğa rağmen, Mendelyef
birçok operasyonda bulunmuştur. Mendelyef devrinde
atomlar için en önemli iki özellik, atom tartısı
ve değerliğiydi. Var olan elementler atom tartılarına
göre sıralandığı zaman atomların değerleri
ve bu arada özellikleri de yavaş yavaş değişir. Fakat
belirli sayıda elementten sonra yeniden eski
özellikler ve değişiklikler meydana çıkar. (Bkz.
Mendelyef Dimitri Ivanovich)
Atomik hacimlerin periyotluğu: Mendelyefin
çalışmasından kısa bir süre sonra Alman
kimyâgeri Lothar Meyer, benzer bir sonuca çıkan
kendi özel araştırmasının sonuçlarını yayınlamıştır.
O, elementlerin atomik hacimlerindeki periyodikliğin işâretlenmiş olduğunu gösterdi. Atomik
hacim, bir elementin atom ağırlığını, katı durumda,
yoğunluğuna bölerek bulunur. Bu aynı zamanda
bir elementin 1 atom gram (Avagodro sayısı)
atom sayısının kapladığı hacimdir.
Periyodik tablo: Mendelyefin elementleri pediyodik
olarak sınıflandırmasının modem bir şekli
de periyodik tablodur. Elementler, atom numaralarına
göre artan bir düzen içerisinde sıralanırlar. Bu
tabloda benzer kimyevî ve fizikî özellikleri taşıyan
elementler 16 grup veya âile altında birleşmişlerdir.
Meselâ, Mendelyefin düzeninde dikkat, atomik
hacimlere, erime-kaynama noktalarına ve elementlerin
manyetik özelliklerine çekilmiştir. Elementlerin
bilinen bütün kimyevî özellikleri periyodik
kânunun ışığı altında incelenmiştir. Elementlerin
periyodik olarak sınıflandırılmaları, problemler
çıktıkça önemli bir uyarıcı olduklarından
ve yeni elementleri araştırmalarda yardımcı olduklarından
dolayı kullanılışlı ve faydalıdırlar. Platin
metalinin ilk tecrübî araştırması yapıldığında
Ir (197), Pt (198), Os (199) olarak bulunmuş fakat,
Osmium’un ilk olarak geleceği diğer kaynaklarca
bildirilmişti. Kari Seubert adlı Alman kimyageri
eski hesapların doğru olmadığını ortaya çıkardı.
Yaptığı deneylerden sonra o, şöyle bir sonuca vardı:
Os. (191), Ir (193), Pt (195). Daha sonraları
esas doğru rakamların sırasıyla 190.2, 192.2 ve
195.09 olduğu bulunmuştur. Bunun gibi birçok element
ve bileşiklerin yanlış özellikleri bulunmuş ve
daha dikkatli çalışmalarla doğrulanmıştır.
Tablo için fizikî temeller: Yirminci yüzyılın
ilk yarısında fizikçilerin bütün çalışmaları sonucu
Mendelyefin sınıflandırması, apaçık bir hâl almış
ve anlaşılmıştır. Aslında periyodik tablo yapılmamış
olsa idi, fizikçiler tarafından yapılan çalışmalar
sonucu kolayca düzenlenebilirdi.
Elektronların atomlarda yerleşmeleri ve elementlerin
periyodik tablodaki durumları, atomların
elektronik şekillenmeleriyle kimyevî teşekkülleri
arasındaki bağlantıyı sergilemektedir.
Periyodik sistem ve elementlerin özellikleri:
Elementlerin peryodik sisteminin bilinmesiyle,
elementlerin ayrı ayrı ve karşılıklı özellikleri
hakkında faydalı bilgiler sahibi olmak mümkündür;
bunun için elementlerin sistemdeki yerinin bilinmesi
lâzımdır. (Bkz. Element, Atom)
Periyodlar sistemindeki yatay bölümlere “periyod”
adı verilir. Her periyodda elementlerin özellikleri
yavaş yavaş değişir. Meselâ atom yarıçapları
periyodik sistemde bir periyod tâkip ederek gittikçe
küçülür. Bunun sebebi, atom çekirdeği yükünün
gittikçe artması ve dolayısıyle elektronegatif
yük bulutlarının merkeze doğru daha artan bir
kuvvetle çekilmesidir. Periyodlar sisteminde iyon
çapları da aynı şekilde değişmektedir.Elementlerin diğer fizikî özelliklerinde de;
bunlar arasında iyonlaşma gerilimleri, erime ve
kaynama noktaları, kristal yapıları, manyetik kabiliyetleri
ve renkli iyon meydana getirme özellikleri
husûsunda da periyodluk göze çarpmaktadır.
Periyodlar sisteminde, düşey bölümlerle gruplar
ifâde edilir. Her grup baş ve yan olmak üzere
ikiye ayrılır. Periyodlar sisteminin sol tarafında ve
orta kısmında bulunan elementler gerçek metallerdir.
Ametaller ise periyodlar sisteminin sağ tarafında
bulunur. Ametallerle metaller arasında yarımetaller
grubu bulunur. Periyodlar sistemi gruplarında
elementlerin yukardan aşağı doğru özellikleri
yavaş yavaş değişir. Böylece hem periyodlarda
soldan sağa doğru ve hem de gruplarda yukardan
aşağıya doğru özelliklerin yavaş yavaş değişmesi
dolay isiyle, bir element, daha çok kendisinden
sonra gelen grubun bir ileri periyodundaki
elemente benzer. Meselâ berilyum alüminyuma;
bor silisyuma çok benzer.
Her periyod bir alkali metaliyle başlar ve bir
asal gazla son bulur. Alkali metallerin değerliği 1+
dır. Bundan sonra 2+, 3+, 4+ değerlikli elementler
gelir. 4+ değerlikli grubun baş elementi karbondur.
Bu element + değerlikli olduğu gibi 4- değerlikli
de olur. Beşinci grupta gelen azot 5+ ve 3- değerlikli
olabilir. Yedinci grupta klor 1- ve 7+ değerlikli
olabilir. Bütün bu (+) ve (-) değerlikleri toplarsak
8 fe eşit olduğu görülür.
Genellikle elektropozitif karakter gösteren
elementler metal (mâden), elektro negatif karakter
gösteren elementler ametaldir (kolayca pozitif
yüklü iyon meydana getiren elementlerin karakterine
elektropozitif ve tersine elektronegatif karakter
denir). Periyodlar sisteminin baş gruplarında
soldan sağa gidildikçe elektropozitif karakter
gruptan gruba azalır ve elektronegatif karakter
artar. Aynı grup içinde elektropozitif karakter, artan
atom numarasıyla artar. Bu sebeple en kuvvetli
elektropozitif karakter fransiyum ve sezyumda
meydana çıkar. Yan grup elementleri özellikle metallerden
müteşekkildir. Bunlara lantanidler veya
transuran elementleri de girer. Elementlerin elektrokimyâsal
karakteri ne kadar kuvvetliyse, birbirleriyle
birleşmeye o kadar eğilimleri vardır.
(Elementlerin diğer özellikleri ve periyodik tablo
için ayrıca bkz. Element.)