Pirmojo periodo elementas

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Peršokti į: navigaciją, paiešką

Pirmojo periodo elementas yra cheminis elementas pirmoje periodinės elementų lentelės eilutėje (periode). Periodinė lentelė turi eilutes tam, kad būtų iliustruotos pasikartojančios savybės didėjant cheminių elementų protonų skaičiui: nauja eilutė prasideda, kai cheminės savybės pradeda kartotis, taigi elementai su panašiomis cheminėmis savybėmis atsiduria viename stulpelyje. Pirmajame periode yra daug mažiau elementų nei kituose – tik du. Tai vandenilis ir helis. Šis reiškinys aiškinamas šiuolaikinėmis atominės struktūros teorijomis. Kvantinės mechanikos atomo struktūros aprašyme šis periodas atitinka 1s bloko orbitalės užpildymą. Pirmojo periodo elementai nepaklūsta aštuonių elektronų taisyklei, jiems reikia tik dviejų elektronų, kad valentinis sluoksnis būtų užpildytas. Šie elementai gali daugiausiai turėti 2 elektronus, abu 1s orbitalėje. Dėl šios priežasties pirmasis periodas gali turėti tik du elementus.

Periodinė tendencija[taisyti | redaguoti kodą]

Kadangi pirmasis periodas turi tik du elementus, nepastebima žymių periodinių tendencijų.

Pirmojo periodo elementų vieta periodinėje lentelėje[taisyti | redaguoti kodą]

Nors tiek vandenilis, tiek helis yra s bloke, nė vienas jų neturi panašių savybių į kitus s bloko elementus. Jų savybės yra tokios skirtingos, kad kartais kyla abejonių dėl šių elementų vietos periodinėje lentelėje.

Vandenilis kartais rašomas virš ličio, virš anglies, virš fluoro, tiek virš ličio, tiek virš fluoro (taigi įrašomas dukart) arba kairėje virš visų elementų (neįtrauktas į lentelę), todėl nepriskiriamas jokiai grupei periodinėje lentelėje.

Helis periodinėje elementų lentelėje dažniausiai rašomas virš neono (kuris yra p bloke) kaip inertinės dujos, tačiau retkarčiais galima sutikti užrašytą virš berilio dėl jų panašaus elektronų išsidėstymo.

Elementai[taisyti | redaguoti kodą]

Cheminis elementas Grupės pavadinimas Eleketronų išsidėstymas
1 H Vandenilis Dviatomis nemetalas 1s1
2 He Helis Inertinės dujos 1s2

Vandenilis[taisyti | redaguoti kodą]

Pagrindinis straipsnis – Vandenilis.
Vandenilis vamzdelyje
Deuteris vamzdelyje

Vandenilis (H) – tai cheminis elementas, kurio atominis skaičius yra 1. Normaliomis sąlygomis vandenilis – bespalvės, bekvapės, nemetalinės, labai gerai degančios dviatomės dujos, kurių cheminė formulė yra H2. Vandenilio atominė masė – 1,00794 a.m.v., todėl jis – lengviausias elementas.

Vandenilis yra labiausiai paplitęs elementas, sudarantis apie 75 % visatos elementų masės. Pagrindinėje sekoje pagrindinė žvaigždžių sudedamoji dalis yra vandenilis plazmos būsenoje. Žemėje atominis vandenilis yra gana retas, todėl pramonėje gaunamas iš angliavandenilių, pavyzdžiui, metano. Vandenilį galima gauti ir iš vandens elektrolizės būdu, tačiau šis būdas yra daug brangesnis nei vandenilio gavyba iš natūralių dujų.

Labiausiai paplitęs vandenilio izotopas protis turi vieną protoną ir jokių neutronų. Joniniuose junginiuose jis gali įgauti teigiamą krūvį ir tapti katijonu, sudarytu iš vieno protono, arba neigiamą krūvį ir tapti anijonu, dar žinomu kaip hidridas. Vandenilis gali sudaryti junginius su dauguma elementų, yra vandens sudėtyje ir daugumoje organinių junginių. Jis yra labai svarbus rūgščių-bazių chemijoje, kurioje daugumoje reakcijų vyksta protonų mainai tarp tirpių molekulių. Kadangi vandenilis yra vienintelis neutralus atomas, kuriam Šredingerio lygtis gali būti išspręsta analitiškai, vandenilio energetikos ir spektro tyrinėjimas vaidino didelę dalį kvantinės mechanikos vystymesi.

Vandenilio ir įvairių metalų sąveika yra labai svarbi metalurgijoje (nes vandenilis daugumą metalų gali paversti trapiais) ir vandenilio kaip kuro saugaus laikymo vystymesi. Vandenilis yra tirpus daugelyje junginių, sudarytų iš retųjų žemių metalų bei pereinamųjų metalų, ir gali būti išskaidytas tiek į kristalinius, tiek į amorfinius metalus.

Helis[taisyti | redaguoti kodą]

Pagrindinis straipsnis – Helis.
Helis vamzdelyje

Helis (He) – tai bespalvėis, bekvapis, beskonos, netoksiškas, inertiškas cheminis elementas, periodinėje elementų lentelėje esantis pirmas inertinių dujų grupėje. Jo atominis skaičius yra 2. Helio virimo ir lydymosi temperatūros yra vienos žemiausių iš visų cheminių elementų. Išskyrus ekstremalias sąlygas, helis egzistuoja tik dujų būsenoje.

Helį 1868 m. atrado prancūzų astronomas Pjeras Žansenas, užfiksavęs medžiagą kaip nepažįstamą geltoną spektro linijąSaulės užtemimo šviesos. 1903 m. buvo rasta milžiniška helio sankaupa natūralių dujų telkinyje Jungtinėse Valstijose, kuri kol kas yra didžiausia šių dujų tiekėjas. Medžiaga naudojama kriogenikoje, giliavandeniuose kvėpavimo įrenginiuose, superpralaidžių magnetų vėsinimui, helio datavimui ir kaip apsauginės dujos pramonės reikmėms, pavyzdžiui naudojantsi lankiniu suvirintuvu. Įkvėpus mažą kiekį dujų laikinai pasikeičia žmogaus balso tembras. Skysto helio-4's dviejų skystų fazių, helio I ir helio II, savybės yra svarbios mokslininkams, tyrinėjantiems kvantinę mechaniką ir supertakumo fenomeną, ir tiems, kurie tyrinėja padarinius, kai materiją paveikia temperatūra, artima absoliučiajam nuliui, pavyzdiui superlaidumas.

Helis yra antras lengviausias elementas bei antras pagal kiekį matomoje visatoje. Daugiausia helio buvo sukurta Didžiojo sprogimo metu, tačiau naujas helis sukuriamas vandenilinių žvaigždžių branduolių sąląjos metu. Žemėje helis santykinai retas ir susikuria skylant kai kuriems radioaktyviems elementams, nes išmetamos alfa dalelės susideda iš helio branduolio. Šis helis uždaromas kartu su gamtinėmis dujomis, kurių koncentracija būna iki septynių procentų, iš kur pramonėje jis vėl išgaunamas žemos temperatūros separacijos procesu, vadinamu frakcine distiliacija.