Kemi för icke-studenter

Vad äter vi som nation?

Grafen ovan visar på vissa trender i vår kost under en trettioårsperiod. Genom att observera i vilken riktning våra matvanor går kan vi vidta åtgärder för att förebygga dåliga matvanor och minska problem som högt blodtryck och hjärtattacker.

Utvecklingen av det periodiska systemet har hjälpt till att organisera kemisk information på många sätt. Vi kan nu se tendenser bland egenskaper hos olika atomer och göra förutsägelser om specifika materials beteende.

Metallisk karaktär hänvisar till graden av reaktivitet hos en metall. Metaller tenderar att förlora elektroner i kemiska reaktioner, vilket indikeras av deras låga joniseringsenergier. Inom en förening har metallatomer en relativt låg attraktionskraft för elektroner, vilket indikeras av deras låga elektronegativitet. Genom att följa trendöversikten i figuren nedan kan man se att de mest reaktiva metallerna skulle befinna sig i den nedre vänstra delen av det periodiska systemet. Den mest reaktiva metallen är cesium, som inte finns i naturen som ett fritt grundämne. Den reagerar explosivt med vatten och antänds spontant i luft. Francium ligger under cesium i alkalimetallgruppen, men är så sällsynt att de flesta av dess egenskaper aldrig har observerats.

Figur 1. Trender i grundämnenas beteenden.

Metallers reaktivitet baseras på processer som bildandet av halogenidföreningar med halogener och hur lätt de tränger undan väte från utspädda syror.

Metallkaraktären ökar ju längre ner i en grupp man går. Eftersom joniseringsenergin minskar när man går ner i en grupp (eller ökar när man går upp i en grupp) gör den ökade förmågan för metaller lägre i en grupp att förlora elektroner dem mer reaktiva. Dessutom ökar atomradien när man går nedåt i en grupp, vilket placerar de yttre elektronerna längre bort från kärnan och gör att den elektronen dras mindre till kärnan.

Nonmetaller tenderar att få elektroner i kemiska reaktioner och har en hög attraktionskraft för elektroner inom en förening. De mest reaktiva icke-metallerna befinner sig i den övre högra delen av det periodiska systemet. Eftersom ädelgaserna är en speciell grupp på grund av sin brist på reaktivitet är grundämnet fluor den mest reaktiva ickemetallen. Det finns inte i naturen som ett fritt grundämne. Fluorgas reagerar explosivt med många andra grundämnen och föreningar och anses vara ett av de farligaste kända ämnena.

Bemärk att det inte finns någon tydlig uppdelning mellan metallisk och icke-metallisk karaktär. När vi rör oss över det periodiska systemet finns det en ökande tendens att acceptera elektroner (icke-metallisk) och en minskad möjlighet för en atom att avge en eller flera elektroner.