3. Periyot elementi - Period 3 element

Bir periyodu 3 elemanının biri olan kimyasal elementlerin üçüncü sıra (ya da bir süre içinde) kimyasal elementlerin periyodik tablonun . Periyodik tablo, elementlerin atom numaraları arttıkça kimyasal davranışlarında tekrar eden (periyodik) eğilimleri göstermek için sıralar halinde düzenlenmiştir: periyodik tablo bir satırı atladığında ve bir kimyasal davranış tekrar etmeye başladığında yeni bir satır başlatılır, yani şu anlama gelir: benzer davranışa sahip öğeler aynı dikey sütunlara düşer. Üçüncü periyot sekiz element içerir: sodyum, magnezyum, alüminyum, silikon, fosfor, kükürt, klor ve argon. İlk iki, sodyum ve magnezyum konsantrasyonları, üyesi olan s-blok diğerleri üyeleri ise, periyodik tablonun p-blok . Periyot 3 elementlerinin tamamı doğada bulunur ve en az bir kararlı izotopa sahiptir .

Atomik yapı

Bir olarak kuantum mekanik açıklaması atomik yapı , elektronların oluşumu için bu süre karşılık üçüncü ( $n = 3$ ) Kabuk , daha özel olarak 3s ve 3p altkabuklarda doldurulması. 3 boyutlu bir alt kabuk vardır, ancak - Aufbau ilkesine uygun olarak - 4. döneme kadar doldurulmaz . Bu, sekiz elementin tümünü aynı tam sırada periyot 2 elementinin analogları yapar . Oktet kuralı 3d alt kabuk normal olarak etkili olduğu için, genel olarak, süresi 2 elemanlara aynı şekilde dönemi 3 için de geçerlidir.

Elementler

Numaraya göre elementler
eleman	#	Sembol	Engellemek	Elektron konfigürasyonu
Sodyum	11	Na	s bloğu	[Ne] 3s ¹
Magnezyum	12	Mg	s bloğu	[Ne] 3s ²
Alüminyum	13	Al	p-blok	[Ne] 3s ² 3p ¹
Silikon	14	Si	p-blok	[Ne] 3s ² 3p ²
Fosfor	15	P	p-blok	[Ne] 3s ² 3p ³
Kükürt	16	S	p-blok	[Ne] 3s ² 3p ⁴
Klor	17	Cl	p-blok	[Ne] 3s ² 3p ⁵
Argon	18	Ar	p-blok	[Ne] 3s ² 3p ⁶

Sodyum

Sodyum (sembol Na ) yumuşak, gümüşi beyaz, yüksek oranda reaktif bir metaldir ve alkali metallerin bir üyesidir ; onun sadece kararlı izotop olan ²³ , Na. Feldispat , sodalit ve kaya tuzu gibi çok sayıda mineralde bol miktarda bulunan bir elementtir . Sodyum tuzlarının çoğu suda yüksek oranda çözünür ve bu nedenle Dünya'nın su kütlelerinde önemli miktarlarda, en bol olarak okyanuslarda sodyum klorür olarak bulunur .

Sabun yapımı için sodyum hidroksit ( kostik soda ) ve buz çözücü madde ve besin maddesi olarak kullanım için sodyum klorür gibi birçok sodyum bileşiği yararlıdır . Aynı iyon aynı zamanda sodyum nitrat gibi birçok mineralin bir bileşenidir .

Serbest metal, elemental sodyum, doğada bulunmaz, ancak sodyum bileşiklerinden hazırlanmalıdır. Elemental sodyum ilk olarak 1807'de Humphry Davy tarafından sodyum hidroksitin elektrolizi ile izole edildi .

Magnezyum

Magnezyum (sembol Mg ) bir alkalin toprak metalidir ve ortak oksidasyon numarası +2'dir. Bu sekizinci en çok bulunan elementtir içinde yerkabuğunun ve bilinen dokuzuncu evrenin bir bütün olarak. Magnezyum, bir bütün olarak Dünya'da (demir, oksijen ve silikondan sonra) en yaygın dördüncü elementtir ve gezegenin kütlesinin %13'ünü ve gezegenin mantosunun büyük bir bölümünü oluşturur . Nispeten boldur, çünkü süpernova yıldızlarında, üç helyum çekirdeğinin karbona (sırasıyla üç helyum çekirdeğinden yapılır) ardışık eklenmesiyle kolayca oluşturulur . Magnezyum iyonunun sudaki yüksek çözünürlüğü nedeniyle , deniz suyunda çözünen en bol üçüncü elementtir .

Serbest element (metal), oldukça reaktif olduğu için Dünya'da doğal olarak bulunmaz (bir kez üretilse de , bu reaktiviteyi kısmen maskeleyen ince bir oksit tabakasıyla kaplanır [bakınız pasivasyon ]). Serbest metal, karakteristik parlak beyaz ışıkla yanar, bu da onu fişeklerde faydalı bir bileşen haline getirir. Metal artık esas olarak tuzlu sudan elde edilen magnezyum tuzlarının elektrolizi ile elde edilmektedir . Ticari olarak, metalin başlıca kullanımı , bazen " magnalyum " veya "magnelyum" olarak adlandırılan alüminyum- magnezyum alaşımlarını yapmak için bir alaşım maddesidir . Magnezyum alüminyumdan daha az yoğun olduğu için, bu alaşımlar göreceli hafiflikleri ve dayanıklılıkları nedeniyle değerlidir.

Magnezyum iyonları tadı ekşidir ve düşük konsantrasyonlarda taze maden sularına doğal bir ekşilik kazandırmaya yardımcı olur .

Alüminyum

Alüminyum (sembol , Al ) ya da alüminyum ( American English ) içindeki bir gümüş beyaz bir üyesi olan bor grubundan bir kimyasal elementler ve p-blok metal bir geçiş sonrası metal olarak bir kimyager tarafından sınıflandırılır. Normal şartlar altında suda çözünmez. Alüminyumdur en çok bulunan üçüncü elemanın (sonrası oksijen ve silikon ) ve en çok bulunan bir metal olarak, toprak 'in kabuk . Dünya'nın katı yüzeyinin ağırlıkça yaklaşık %8'ini oluşturur. Alüminyum metal, doğal olarak oluşamayacak kadar kimyasal olarak reaktiftir. Bunun yerine, 270'den fazla farklı mineralde bir arada bulunur . Alüminyumun ana cevheri boksittir .

Alüminyum, metalin düşük yoğunluğu ve pasivasyon fenomeni nedeniyle korozyona direnme kabiliyeti açısından dikkat çekicidir . Alüminyum ve alaşımlarından yapılan yapısal bileşenler , havacılık endüstrisi için hayati öneme sahiptir ve diğer ulaşım ve yapı malzemeleri alanlarında önemlidir . En azından ağırlık bazında alüminyumun en yararlı bileşikleri oksitler ve sülfatlardır.

Silikon

Silikon (sembol Si ) bir grup 14 metaloididir . Periyodik tabloda doğrudan üstündeki ametal olan kimyasal analog karbonundan daha az reaktiftir , ancak tablodaki doğrudan altındaki metaloid germanyumdan daha reaktiftir . Silisyumun karakteri hakkındaki tartışmalar, keşfinden itibaren başlar: silikon ilk olarak 1824'te saf formda hazırlanmış ve karakterize edilmiştir ve bir metali düşündürmek için -ium kelimesiyle biten silisyum ( Latince : silicis , çakmaktaşından) adı verilmiştir . Bununla birlikte, 1831'de önerilen son adı, kimyasal olarak daha benzer elementler olan karbon ve boru yansıtmaktadır.

Silikon, evrende kütlece en yaygın sekizinci elementtir , ancak doğada çok nadiren saf serbest element olarak bulunur. Bu en yaygın olarak dağıtılır tozlar , kumların , planetoids ve gezegen çeşitli formları , silikon dioksit (silika) ya da silikatlar . Yerkabuğunun %90'ından fazlası silikat minerallerinden oluşur , bu da silikonu oksijenden sonra yerkabuğunda en bol bulunan ikinci element (kütlece yaklaşık %28) yapar .

Çoğu silikon, ticari olarak ayrılmadan ve aslında genellikle doğadan bileşiklerin çok az işlenmesiyle kullanılır. Bunlar, kil , silis kumu ve taşın doğrudan endüstriyel bina kullanımını içerir . Silika seramik tuğlada kullanılır . Silikat , harç ve sıva için Portland çimentosuna girer ve beton yapmak için silis kumu ve çakıl ile birleştirilir . Silikatlar ayrıca porselen gibi beyaz eşya seramiklerinde ve geleneksel kuvars bazlı soda-kireç camında bulunur . Silisyum karbür gibi daha modern silikon bileşikleri aşındırıcılar ve yüksek mukavemetli seramikler oluşturur. Silikon adlandırılan her yerde, sentetik silikon bazlı polimerlerin temeli olan silikonlar .

Elemental silikon, modern dünya ekonomisi üzerinde de büyük bir etkiye sahiptir. Çoğu serbest silikon çelik arıtma, alüminyum döküm ve ince kimya endüstrilerinde (genellikle dumanlı silika yapmak için ) kullanılmasına rağmen, yarı iletken elektroniklerde kullanılan oldukça yüksek derecede saflaştırılmış silikonun nispeten küçük kısmı (< %10) belki de hatta daha kritik. Çoğu bilgisayarın temeli olan entegre devrelerde silikonun yaygın kullanımı nedeniyle, modern teknolojinin büyük bir kısmı ona bağlıdır.

Fosfor

Fosfor (sembol P ), nitrojen grubunun çok değerlikli bir ametaldir , bir mineral olarak fosfor , inorganik fosfat kayaları olarak hemen hemen her zaman maksimum oksitlenmiş ( beş değerli ) durumunda bulunur . Elemental fosfor iki ana formda bulunur - beyaz fosfor ve kırmızı fosfor - ancak yüksek reaktivitesi nedeniyle fosfor, Dünya'da asla serbest bir element olarak bulunmaz.

Üretilecek ilk element fosfor formu (beyaz fosfor, 1669'da) oksijene maruz kaldığında hafif bir parıltı yayar - bu nedenle adı Yunan mitolojisinden, "ışık taşıyıcı" (Latin Lucifer ) anlamına gelen Φωσφόρος , " Sabah " anlamına gelir. Yıldız ", Venüs gezegeni . Aydınlatmadan sonra ışıma anlamına gelen " fosforesans " terimi, fosforun bu özelliğinden türetilmiş olsa da, fosforun parıltısı beyaz (ama kırmızı değil) fosforun oksidasyonundan kaynaklanır ve kemilüminesans olarak adlandırılmalıdır . Aynı zamanda, sekizli kuralına kolayca kararlı istisnalar üretmek için en hafif unsurdur .

Fosfor bileşiklerinin büyük çoğunluğu gübre olarak tüketilmektedir. Diğer uygulamalar arasında organofosfor bileşiklerinin deterjanlar , pestisitler ve sinir ajanları ve kibritlerdeki rolü yer alır .

Kükürt

Kükürt (sembol S ) bir olduğu bol değerlikli , bir metal olmayan Kalkojenler . Normal koşullar altında , kükürt atomları , kimyasal formülü S ₈ olan siklik sekiz atomlu moleküller oluşturur . Elemental kükürt, oda sıcaklığında parlak sarı kristal bir katıdır. Kimyasal olarak kükürt, oksitleyici veya indirgeyici ajan olarak reaksiyona girebilir . Çoğu metali ve karbon dahil olmak üzere birçok ametali oksitler , bu da çoğu organosülfür bileşiğinde negatif yüküne yol açar , ancak oksijen ve flor gibi birkaç güçlü oksidanı azaltır .

Doğada kükürt, saf element ve sülfür ve sülfat mineralleri olarak bulunabilir. Elemental kükürt kristalleri, parlak renkli polihedron şekilleri nedeniyle mineral toplayıcılar tarafından yaygın olarak aranır . Yerli formda bol miktarda bulunan kükürt, antik çağda biliniyordu, antik Yunanistan , Çin ve Mısır'da kullanımından söz ediliyordu . Fumigant olarak kükürt dumanları, balzam ve parazit önleyici olarak kükürt içeren tıbbi karışımlar kullanılmıştır. Kükürt başvuruda bulunulan İncil'de olarak kükürt de İngilizce hala birçok bilimsel olmayan açısından kullanılan bu isimde. Kükürt, kendi simya sembolünü alacak kadar önemli kabul edildi . En iyi kalitede siyah barut yapmak gerekiyordu ve parlak sarı tozun, simyacılar tarafından altının sentezlemeye çalıştıkları bazı özelliklerini içerdiği varsayıldı. 1777'de Antoine Lavoisier , bilim camiasını kükürtün bir bileşikten ziyade temel bir element olduğuna ikna etmeye yardımcı oldu.

Elemental kükürt, bir zamanlar tuz kubbelerinden çıkarıldı ve bazen neredeyse saf halde ortaya çıktı, ancak bu yöntem 20. yüzyılın sonlarından beri modası geçmiş durumda. Günümüzde hemen hemen tüm elementel kükürt, doğal gaz ve petrolden kükürt içeren kirleticilerin uzaklaştırılmasının bir yan ürünü olarak üretilmektedir . Elementin ticari kullanımları, bitkilerin nispeten yüksek gereksinimi nedeniyle öncelikle gübrelerde ve birincil endüstriyel kimyasal olan sülfürik asit üretimindedir . Elementin diğer iyi bilinen kullanımları kibrit , böcek ilacı ve mantar ilacıdır . Birçok kükürt bileşiği kokuludur ve kokulu doğal gaz, kokarca kokusu, greyfurt ve sarımsak kokusu kükürt bileşiklerinden kaynaklanır. Canlı organizmalar tarafından üretilen hidrojen sülfür , çürüyen yumurtalara ve diğer biyolojik süreçlere karakteristik koku verir.

Klor

Klor (sembol Cl ) ikinci en hafif halojendir . Element , diklor adı verilen standart koşullar altında iki atomlu moleküller oluşturur . Tüm elementler arasında en yüksek elektron ilgisine ve üçüncü en yüksek elektronegatifliğe sahiptir; dolayısıyla klor güçlü bir oksitleyici ajandır .

Klorun en yaygın bileşiği olan sodyum klorür ( sofra tuzu ), eski zamanlardan beri bilinmektedir; ancak 1630 civarında, Belçikalı kimyager ve doktor Jan Baptist van Helmont tarafından klor gazı elde edildi. Elementer klor sentezi ve karakterizasyonu o elde edilen oksit sentez düşünce olarak, "tuzruhu hava dephlogisticated" olarak adlandırılan İsveç kimyacı Carl Wilhelm Scheele'ydi 1774 oluştu hidroklorik asit asitler zorunlu içeren zaman olduğu düşünülen, oksijen. Claude Berthollet de dahil olmak üzere bir dizi kimyager, Scheele'nin "flojistiği giderilmiş muriatik asit havasının" oksijen ve henüz keşfedilmemiş elementin bir kombinasyonu olması gerektiğini öne sürdü ve Scheele, bu oksit içindeki varsayılan yeni elementi muriaticum olarak adlandırdı . Yeni keşfedilen bu gazın basit bir element olduğu önerisi, 1809'da Joseph Louis Gay-Lussac ve Louis-Jacques tarafından yapıldı. Bu, 1810'da , "yeşil-sarı" anlamına gelen Yunanca χλωρός (chlōros) kelimesinden klor adını veren Sir Humphry Davy tarafından doğrulandı .

Klor, diğer birçok bileşiğin bir bileşenidir. Yerkabuğunda en bol bulunan ikinci halojen ve 21. en bol bulunan kimyasal elementtir . Klorun büyük oksitleyici gücü, onu ağartma ve dezenfektan kullanımlarına ve ayrıca kimya endüstrisinde önemli bir reaktif olmasına yol açtı . Yaygın bir dezenfektan olarak, yüzme havuzlarını temiz ve sıhhi tutmak için klor bileşikleri kullanılır . Olarak üst atmosfer , örneğin klor içeren moleküller kloroflorokarbonlar implike edilmiştir ozon tabakasının incelmesi .

Argon

Argon (sembol Ar ), grup 18'deki soy gazlar olan üçüncü elementtir . Argon, %0.93 oranıyla Dünya atmosferinde en yaygın üçüncü gazdır ve bu da onu karbondioksitten daha yaygın hale getirir . Bu argonun neredeyse tamamı, yerkabuğundaki potasyum-40'ın bozunmasından türetilen radyojenik argon-40'tır . Evrende, argon-36 , yıldız nükleosentezi ile üretilen tercih edilen argon izotopu olan, açık ara en yaygın argon izotopudur .

"Argon" adı , element neredeyse hiç kimyasal reaksiyona girmediğinden , "tembel" veya "aktif olmayan" anlamına gelen Yunanca nötr sıfat ἀργόν'dan türetilmiştir . Dış atom kabuğundaki tam oktet (sekiz elektron), argonu kararlı ve diğer elementlerle bağlanmaya karşı dirençli hale getirir. Onun üçlü nokta 83,8058 sıcaklığı K belirleyici bir sabit noktadır 1990 Uluslararası Sıcaklık Ölçeği .

Argon, endüstriyel olarak sıvı havanın fraksiyonel damıtılmasıyla üretilir . Argon çoğunlukla, normalde reaktif olmayan maddelerin reaktif hale geldiği kaynak ve diğer yüksek sıcaklıktaki endüstriyel işlemlerde inert koruyucu gaz olarak kullanılır: örneğin, grafitin yanmasını önlemek için grafit elektrikli fırınlarda bir argon atmosferi kullanılır. Argon gazı ayrıca akkor ve floresan aydınlatmada ve diğer gaz deşarj tüplerinde de kullanılır. Argon, ayırt edici bir mavi-yeşil gaz lazeri yapar .

biyolojik roller

Sodyum, tüm hayvanlar ve bazı bitkiler için gerekli bir elementtir . Hayvanlarda, sodyum iyonları potasyum iyonlarına karşı hücre zarlarında yük oluşturmak için kullanılır , bu yük dağıldığında sinir uyarılarının iletilmesine izin verir; bu nedenle bir diyet inorganik makromineral olarak sınıflandırılır.

Magnezyum, insan vücudunda kütlece en bol bulunan onbirinci elementtir ; iyonları, ATP , DNA ve RNA gibi önemli biyolojik polifosfat bileşiklerini manipüle etmede önemli bir rol oynadıkları tüm canlı hücreler için gereklidir . Yüzlerce enzim bu nedenle çalışmak için magnezyum iyonlarına ihtiyaç duyar. Magnezyum ayrıca klorofilin merkezindeki metalik iyondur ve bu nedenle gübrelere ortak bir katkı maddesidir . Magnezyum bileşikleri tıbbi olarak yaygın laksatifler , antasitler (örneğin, magnezya sütü ) olarak ve anormal sinir uyarımı ve kan damarı spazmının stabilizasyonunun gerekli olduğu bir dizi durumda (örneğin, eklampsiyi tedavi etmek için ) kullanılır.

Alüminyum tuzlarının çevredeki yaygınlığına rağmen, herhangi bir yaşam formu tarafından kullanıldığı bilinmemektedir. Yaygınlığına uygun olarak, bitkiler ve hayvanlar tarafından iyi tolere edilir. Yaygınlıkları nedeniyle, alüminyum bileşiklerinin potansiyel yararlı (veya başka türlü) biyolojik rolleri, ilgi çekmeye devam etmektedir.

Çeşitli deniz süngerlerinin bir yapıya sahip olmak için silikona ihtiyacı olmasına rağmen, hayvanlar tarafından yalnızca çok küçük izlerine ihtiyaç duyulmuş gibi görünse de, silikon biyolojide temel bir elementtir . Bitkilerin, özellikle de birçok otların metabolizması için çok daha önemlidir ve silisik asit (bir tür silika), mikroskobik diatomların çarpıcı koruyucu kabuklarının temelini oluşturur .

Fosfor yaşam için gereklidir. Fosfat olarak DNA , RNA , ATP ve ayrıca tüm hücre zarlarını oluşturan fosfolipitlerin bir bileşenidir . Fosfor ve yaşam arasındaki bağlantıyı gösteren elemental fosfor, tarihsel olarak ilk olarak insan idrarından izole edildi ve kemik külü önemli bir erken fosfat kaynağıydı. Fosfat mineralleri fosillerdir. Düşük fosfat seviyeleri, bazı sucul sistemlerde büyümenin önemli bir sınırıdır. Günümüzde fosfor bazlı kimyasalların en önemli ticari kullanımı, bitkilerin topraktan uzaklaştırdığı fosforun yerini alacak gübre üretimidir .

Kükürt, tüm yaşam için gerekli bir elementtir ve biyokimyasal işlemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Metabolik reaksiyonlarda, kükürt bileşikleri basit organizmalar için hem yakıt hem de solunum (oksijen yerine geçen) malzemeler olarak işlev görür. Organik formda kükürt, biotin ve tiamin vitaminlerinde bulunur ; ikincisi, Yunanca kükürt kelimesi için adlandırılır. Sülfür, birçok enzimin ve glutatyon ve tioredoksin gibi antioksidan moleküllerin önemli bir parçasıdır . Organik olarak bağlı kükürt, sistein ve metionin amino asitleri gibi tüm proteinlerin bir bileşenidir . Disülfid bağları, dış deride, saçta ve tüylerde bulunan protein keratinin mekanik gücünden ve çözünmezliğinden büyük ölçüde sorumludur ve element yandığında keskin kokularına katkıda bulunur.

Element klor tüm yaşam formları için son derece tehlikeli ve zehirlidir ve olarak kullanılan solunum maddesi olarak kimyasal savaş ; bununla birlikte, insanlar da dahil olmak üzere çoğu yaşam formu için klor , klorür iyonları formunda gereklidir .

Argonun biyolojik bir rolü yoktur. Oksijen dışındaki herhangi bir gaz gibi, argon da boğucu bir maddedir .