A f�mek

A f�mr�cs jellemz�i

• a r�cspontokban atomok vannak,
  
• a r�cs �sszetart�s��rt a vegy�rt�kelektronok egy r�sze vagy eg�sze felel�s, azok, amelyek delokaliz�l�dnak a r�csban. A f�mek jellegzetess�ge teh�t, hogy szil�rd �s cseppfoly�s �llapotban f�mes k�t�s van az egyes atomok k�z�tt. A k�nnyen leszakad� elektronok nem tartoznak egyetlen atomhoz sem, hanem az atomt�rzsek k�z�tt szabadon elmozdulhatnak.
  
• A szil�rd, f�mes elemek kiv�tel n�lk�l krist�lyosak. �veges (amorf) szerkezet nem j�n l�tre.

F�mr�cs� anyagok

1. elemek:
   
   kisebb EN-�, k�ls� h�jukon kev�s elektront tartalmaz� elemek:
   

A f�mek fizikai tulajdons�gai

• F�mf�ny�s�g. A r�juk es� f�nynek nagyobb r�sz�t visszaverik, csak kis r�sz�t nyelik el. Sima fel�let�k t�kr�z�ek, finom poruk azonban nem f�mf�ny�, hanem rendszerint fekete.
  
• Sz�n�k. �ltal�ban sz�rk�sfeh�r. Kiv�telt k�pez a r�zcsoport k�t eleme, a Cu v�r�s, az Ag s�rga sz�n�nek l�tszik. A f�mek sz�n�t sokszor befoly�solja a fel�leten kialakul� v�kony oxidr�teg, ez�rt mutat a kr�m k�kes, az �lom s�t�tsz�rke sz�nt.
  
• Olvad�spont. A f�mek szobah�m�rs�kleten �ltal�ban szil�rdak, kiv�tel a higany. A szobah�m�rs�klethez t�bb f�mnek is k�zel �ll az olvad�spontja (Cs), egyes f�mek� viszont igen magas (volfram: 3380�C).
  
• Forr�spont. Minden f�m� magas, m�g a higany� is majdnem 360�C.
  
• Fizikai oldhat�s�g. A f�mek legfeljebb egym�sban tudnak old�dni (amalg�m), �s szoros kiv�telk�nt az alk�lif�mek �s a berillium kiv�tel�vel az alk�lif�ldf�mek bizonyos m�s anyagokban (cseppfoly�s amm�ni�ban) old�dnak.
  
• Rugalmass�g. M�rs�kelt alakv�ltoz�ssal szemben a f�mek rugalmasan viselkednek. A deform�lhat�s�gb�l k�vetkezik a f�mekre jellemz� kalap�lhat�s�g, ny�jthat�s�g (a nemf�mek ridegek, �t�sre t�rnek). Az egyes t�megpontokat egym�shoz nem k�tik mereven k�z�s elektronp�rok, �t�sre, nyom�sra a r�cspontok b�rmely s�kban elcs�szhatnak, egy m�sik f�mion hely�t foglalj�k el, v�g�l ugyanolyan krist�lyr�cs alakul ki (tiszta f�mekre jellemz� ink�bb). Ott, ahol m�s f�mionok is jelen vannak (elegykrist�ly), a r�css�kok elcs�sz�sa akad�lyozott, ezek t�bb�-kev�sb� ridegek.
  
• S�r�s�g. Gyakorlati szempontb�l meg szok�s k�l�nb�ztetni k�nny�f�meket (5000kg/m³-es s�r�s�g alatt), �s neh�zf�meket (5000kg/m³-es s�r�s�g felett).
  
• M�gnesess�g.
  

�tv�zetek

A f�mek k�miai tulajdons�gai

A f�mek jellemz�i vegy�leteikben

F�mek el��ll�t�sa vegy�leteikb�l

• A f�m szempontj�b�l mindig redukci�.
  
• T�rt�nhet:
  

A f�mek el��ll�t�sa k�miai redukci�val

A f�mek korr�zi�ja

A hidrog�n

Atomszerkezete

• Vegy�rt�kelektronok sz�ma egy, 1s¹.
• Elektronegativit�sa: EN=2,1, a nemf�mek k�z�tt a legkisebb.
• Mivel csak egy elektronnal rendelkezik �s elektronh�ja k�t elektronnal tel�t�dik (1s²), a hidrog�natom egy elektron felv�tel�vel vagy lead�s�val egyar�nt ionn� alakulhat, �gy pozit�v t�lt�s� hidrog�nion (proton; H⁺), illetve negat�v t�lt�s� hidridion (H^-) k�pz�dik.
• Elektronh�j�n csak egy elektron sz�m�ra van hely, ez�rt csak egy kovalens (szigma) k�t�st l�tes�thet.

Molekul�ja

• k�tatomos: H₂,
• apol�ros,
• igen kicsi,
• a kicsi m�ret �s a nagy elektronegativit�s miatt nagy a kovalens k�t�s energi�ja (436kJ/mol) (a k�t�st l�tes�t� elektronp�ron k�v�l a magt�lt�st �rny�kol� elektronok nincsenek �s az egy�bk�nt is kis t�vols�gban hat� t�rer� - kis m�ret l�v�n - a k�t� elektronp�rral szemben er�teljesen �rv�nyes�l).

Halmazszerkezete

• Leh�tve, szil�rd �llapotban molekular�csot alkot.
• Az apol�ros molekul�k miatt a r�csot igen gyenge diszperzi�s k�t�sek tartj�k �ssze, a molekul�k kis m�rete miatt azonban m�g e diszperzi�s k�t�sek is igen gyeng�k. Ez az oka az alacsony olvad�spontnak (op.: -259,2 �C).

Fizikai tulajdons�gai

• Sz�ntelen, szagtalan, �ztelen.
• Standard �llapotban g�z halmaz�llapot�.
• A legk�nnyebb g�z, s�r�s�ge 14,4-szer kisebb a leveg� s�r�s�g�n�l.
• Olvad�s- �s forr�spontja igen kicsi (okot ls. az el�z� alpontban). K�z�ns�ges h�m�rs�kleten, a t�bbi g�zzal ellent�tben, kiterjed�skor felmelegszik. Ez�rt a legnehezebben cseppfoly�s�that� g�zok k�z� tartozik.
• Minthogy molekul�i igen kis t�meg�ek, ez�rt h�mozg�suknak a sebess�ge igen nagy (0�C-on 1845m/s). Ezzel magyar�zhat� a nagy diff�zi�sebess�g valamint a nagyon j� h�vezet�k�pess�g.
• Fajh�je igen magas (minden anyag fajh�j�n�l nagyobb), ez a kis atom- illetve molekulat�megnek a k�vetkezm�nye.
• V�zben igen kism�rt�kben - gyakorlatilag nem - old�dik, melynek oka az apol�ros molekulaszerkezet.
• Egyes f�mekben, els�sorban a platinaf�mekben nagym�rt�kben old�dik. F�mekben val� old�d�sa azonban nem csup�n fizikai, hanem r�szben k�miai folyamat is, mert �n. f�mes hidridek keletkez�s�vel j�r.
• Egy�b g�zokhoz hasonl�tva, felt�n�en nagy az elektromos vezet�k�pess�ge (ez a f�mekre hasonl�t� tulajdons�ga).

K�miai tulajdons�gai

• Reakci�k�szs�ge a molekul�kon bel�li er�s kovalens k�t�sek miatt k�z�ns�ges k�r�lm�nyek k�z�tt igen csek�ly, szobah�m�rs�kleten csak halog�nekkel vegy�l. Az aktiv�l�si energia biztos�t�s�val (meleg�t�s stb.) vagy cs�kkent�s�vel (Pt kataliz�tor) igen heves reakci�kban vehet r�szt (durran�g�z). A disszoci�ci� endoterm folyamat H₂ 2H (H= ±435,4kJ/mol), a h�m�rs�klet emel�s�vel fokoz�dik, de a nagy k�t�si energia k�vetkezt�ben csak 2000�C felett sz�mottev� �s vezet egyens�lyra.
• �ltal�ban reduk�l�szer, majdnem minden nemf�mmel k�zvetlen�l egyes�thet�. Sok f�m-oxidot k�pes v�zkil�p�s k�zben reduk�lni. Ha fekete r�z(II)oxidot hidrog�ng�zban hev�t�nk, a r�z-oxid elemi r�zz� reduk�l�dik: CuO + H₂ Cu + H₂O. A nagyon negat�v redoxpotenci�l� f�mek (pl. Mg, Al stb.) hidrog�nnel nem reduk�lhat�k! Igen er�s a naszcensz (atomos �llapotban lev�) hidrog�n reduk�l�k�pess�ge. Az atomos hidrog�n nagyobb aktivit�s�val magyar�zhat� egyes f�mek (pl. Pt, Pd, Ni) hidrog�n�tviv� kataliz�tork�nt val� viselked�se is. A hidrog�n ugyanis e f�mek fel�let�n adszorbe�l�dva illetve benn�k old�dva atomos szerkezet�v� v�lik.
• A kis elektronegativit�s� f�meket oxid�lja:
  2Na + H₂ 2NaH
  amely folyamatban hidridek k�pz�dnek!
• Oxid�ci�foka csak +1 illetve -1 lehet!
• Ioniz�ci�s energi�ja igen nagy (13,6eV), egyes nemesg�zok ioniz�ci�s energi�j�t is megk�zel�ti (Kr), s�t meghaladja (Xe). Ilyen nagy ioniz�ci�s energi�t a k�z�ns�ges k�miai reakci�k �ltal�ban nem fedezhetnek, a hidrog�n teh�t nem alkot pozit�v t�lt�ssel ionvegy�leteket, m�g a legnagyobb elektronegativit�s� elemekkel sem! A hidrog�n pozit�v ionk�nt vegy�letekben nem l�tezhet (ez igaz a savak eset�n is, ahol is nem H⁺ ion keletkezik, hanem hidrox�niumion:
  HX + H₂O H3O⁺ + X^-, teh�t hidrog�nion �tmenetileg sem k�pz�dik).
• Hidrog�nk�t�sek kialak�t�s�ra alkalmas (hidrog�nh�d), azaz nagy elektronegativit�s� elemek (F,O) nagy polarit�s� vegy�leteiben a hidrog�nion (proton) egyidej�leg k�t molekula elektronfelh�j�re is olyan vonz� hat�st fejthet ki, aminek k�vetkezt�ben a k�t molekula k�z�tt k�miai kapcsolat l�tes�l. Ennek nagy jelent�s�ge van sz�mos vegy�let (feh�rj�k, nukleinsavak) szerkezet�nek kialak�t�s�ban (ls. a megfelel� fejezeteket)!
• A hidrog�natom egy elektron felv�tel�vel negat�v t�lt�s� hidridionn� (H^-) alakul, mely 1s² elektronkonfigur�ci�val, tel�tett h�lium h�jjal rendelkezik. A hidridionnak k�miai folyamatokban val� k�pz�d�s�nek �s stabilit�s�nak az energetikai felt�telei biztos�tottak! A hidrog�n elektronaffinit�sa 0,7eV, teh�t kis ioniz�ci�s energi�j� elemekkel (alk�lif�mekkel, alk�lif�ldf�mekkel) olyan ionvegy�letekk� egyes�lhet, amelyeknek a krist�lyr�csa pozit�v t�lt�s� f�mionokb�l �s negat�v t�lt�s� hidridionokb�l �ll! Ezeket a vegy�leteket s�szer� hidrideknek nevezz�k.
• Oxig�nnel szobah�m�rs�kleten nem vegy�l, leveg�n vagy oxig�ng�zba meggy�jtva azonban sz�ntelen l�nggal v�zz� �g el: 2H₂ + O₂ 2H₂O. Hidrog�n- �s oxig�ng�z 2:1 t�rfogatar�ny� kever�ke az �n. durran�g�z, meggy�jt�sakor igen hevesen robban. A durran�g�z robban�konys�ga arra vezethet� vissza, hogy a reakci� l�ncmechanizmus szerint zajlik le.
• Reag�l a kl�rral, a H₂ �s a Cl₂ 1:1 t�rfogatar�ny� kever�ke is vesz�lyes robban�elegy, a kl�rdurran�g�z! Ez nemcsak hev�t�skor, hanem f�nyhat�sra is felrobban! A reakci� szint�n l�ncmechanizmus�.
  H₂ + Cl₂ 2HCl

El�fordul�s

El��ll�t�s

• Laborat�riumi c�lokra rendszerint kisebb mennyis�g�, de nagyobb tisztas�g� hidrog�nre van sz�ks�g.
  
  Savakb�l a hidrog�nn�l negat�vabb elektr�dpotenci�l� f�mekkel fejleszthet� hidrog�n.
  A folyamat l�nyege, hogy a f�m reduk�lja a hidrog�niont.
  Legt�bbsz�r 1:1 ar�nyban h�g�tott s�savb�l vagy 25-30%-os k�nsavb�l cinkkel nyerik:
  
  Zn + H₂SO₄ H₂ + ZnSO₄
  
  Egyes (amfoter jelleg�) f�mekkel l�gokb�l is fejleszthet� hidrog�n, ilyen pl. az alum�nium:
  
  2Al + 2NaOH + 2H₂O 2NaAlO₂ + 3H₂
  2Al + 2NaOH + 6H₂O 2Na[Al(OH₄)] + 3H₂
  
  Er�sen negat�v elektr�dpotenci�l� f�mek (Na, Ca) v�zb�l is hevesen fejlesztenek hidrog�nt:
  
  2Na + 2H₂O H₂ + 2NaOH
  Ca+ 2H₂O H₂ + Ca(OH)₂
  
  K�miailag tiszta hidrog�nt v�z elektrol�zise �tj�n �ll�thatunk el�. Mivel a v�z vezet�k�pess�ge igen csek�ly, a vizet megsavany�tva (H₂SO₄) vagy megl�gos�tva
  
  (NaOH) szokt�k elektroliz�lni, amikor a hidrog�n a kat�don fejl�dik (e folyamatot az iparban is haszn�lj�k):
  
  H3O⁺ + e^- H₂O + H
  
• Ipari el��ll�t�sa eset�n nagyobb mennyis�g�, kisebb tisztas�g�, de gazdas�gosan kinyerhet� term�k a c�l. Leggazdas�gosabb az �n. v�zg�zreakci�, amikor izz� sz�nre 1000�C k�r�li h�m�rs�kleten v�zg�zt f�vatnak. Ekkor a reakci� eredm�nyek�ppen CO �s H₂ g�z kever�ke, �n v�zg�z keletkezik: C + H₂O CO + H₂. A g�zelegy CO-tartalm�t �jabb hidrog�n el��ll�t�s�ra haszn�lhatj�k fel, amikor a v�zg�zt v�zg�zzel elegy�tve 450�C k�r�li h�m�rs�kleten vas-oxid kataliz�toron vezetik kereszt�l. Ekkor a v�zg�z CO-tartalma a v�zg�zt reduk�lja, ez�ltal �jabb mennyis�g� hidrog�n szabadul fel:
  CO + H₂O CO₂ + H₂.
  El��ll�that� hidrog�n f�ldg�zb�l (sz�nhidrog�nekb�l) is. A sz�nhidrog�nek magas h�m�rs�kleten (1000�C) kataliz�tor (Al2O₃, Ni) jelenl�t�ben v�zg�zzel hidrog�nk�pz�d�s k�zben bomlanak: CH4 + H₂O 3H₂ + CO majd CO + H₂O CO₂ + H₂.
  Hidrog�n keletkezik a NaCl-oldat ipari elektrol�zisekor.

Felhaszn�l�s

• Laborat�riumban f�k�nt reduk�l�szerk�nt alkalmazz�k.
• Iparban a szintetikus vegyipar alapanyaga: amm�niagy�rt�s (Haber-Bosch-f�le amm�niaszint�zis), szintetikus benzin (Fischer-Tropsch-f�le elj�r�s), metil-alkohol stb.
• Margaringy�rt�s illetve a szappan �s n�v�nyolajipar az olajok tel�t�s�hez, "olajkem�ny�t�shez" haszn�l jelent�s mennyis�g� hidrog�nt.
• Magas h�fok� l�ng el��ll�t�s�ra (autog�n hegeszt�se), amikor a hidrog�n l�ngj�ba oxig�nt f�vatnak, �gy kb. 2500�C �rhet� el.
• Az ipar nagy mennyis�gben haszn�lja f�t�sre, f�k�nt a v�zg�z �s a vil�g�t�g�z (v�rosi g�z) alkot�r�szek�nt. A v�zg�z a legjobb ipari f�t�g�zok egyike.
• Atomenergia termel�s nyersanyaga, illetve a neh�zv�z (D₂O) atomreaktorokban neutronlass�t� anyag.

�sszefoglal�s

Halog�nek

Halog�nvegy�letek

Hidrog�n-klorid, HCl

Molekulaszerkezet

Fizikai tulajdons�gok

• Sz�ntelen, szagtalan, m�rgez� g�z.
• V�zoldhat�s�ga kit�n�: HCl + H₂O H₃O⁺ + Cl^-. Vizes oldata a s�sav (a t�m�ny cc.s�sav 38t�meg%-os, f�st�lg� folyad�k).

K�miai tulajdons�gok

• Reakci� f�mekkel: a s�sav a negat�v redoxpotenci�l� f�meket �ltal�ban j�l oldja
  
  2Al + 6HCl 2AlCl₃ + 3H₂; ionosan 2Al + 6H⁺ 2Al³⁺ + 3H₂
  
• Reakci� szerves vegy�letekkel: tel�tetlen szerves vegy�letekkel add�ci�s reakci�ban reag�l.

El�fordul�s

El��ll�t�s

• Laborban: NaCl + cc.H₂SO₄ NaHSO₄ + HCl
• Iparban: H₂ + Cl₂ 2HCl

Halog�n-oxosavak �s s�ik

A halog�nek sokarc� �s fontos eleme a j�d. Megjelen�sei a k�rnyezet�nkben nem puszt�n �rdekesek, sokszor l�tv�nyosak is.
Az al�bbiakban ezzel az elemmel ismerked�nk meg.

Fizikai tulajdons�gok

A j�d fekete f�mes f�ny� szil�rd nemf�m. M�r szobah�m�rs�kleten is szublim�l, g�ze ibolyasz�n� (ahogyan ez a m�sodik fot�n is l�that�). A j�d I₂ molekul�kb�l �ll szil�rd �llapot�ban �s 300 �C alatt g�z�ben is. Krist�lyr�csa molekular�cs.
A j�d krist�lyszerkezete: http://www.webelements.com/webelements/elements/text/xtal/I.html

A j�d v�zben alig old�dik. Jodid ionok jelenl�t�ben azonban v�zben is old�dik a I^3- komplex ionok j�volt�b�l (I₂+I^- <==>I^3- ). Ekkor s�rg�sbarna, �n. Lugol-oldat keletkezik, amelyet a biol�giai vizsg�latokhoz is haszn�lnak. A lugol-oldat kem�ny�t�vel k�k sz�nez�d�st ad, amely egy igen �rz�keny kimutat�si lehet�s�ge is a j�dnak. Szerves old�szerekben a j�d k�l�nb�z� sz�nnel old�dik: kloroform (ibolya), benzol (v�r�s), oxig�ntartalm�ak (barna).
Vegy�leteiben a j�d t�bbnyire -1, ritk�bban +1, +3, +5 �s +7 oxid�ci�s sz�mmal fordul el�.

Fontosabb vegy�letei

Biol�giai vonatkoz�sok

A pajzsmirigy m�k�d�s�hez sz�ks�ges j�d (jodid-ionok form�j�ban) bevitel�r�l tengeri halak, alg�k fogyaszt�s�val gondoskodhatunk, de ma m�r a h�ztart�si s� is j�dozott (k�lium-jodid tartalm�). A j�dhi�ny a pajzsmirigy megbeteged�s�hez, struma kialakul�s�hoz vezet. Az �lelmiszerek k�z�l a szeszesitalok (bor, pezsg�, s�r) is tartalmaznak j�dot.

Az atoms�lyokban mutatkoz� szab�lyszerûs�geket nemcsak nagyon k�l�nb�zõ elemek k�z�tt keresik az egyes szerzõk, hanem igen elt�rõen mutatj�k is be. Miut�n meggondol�sainkat nem Gmelin �gynevezett "ekvivalenseire" alapozzuk, hanem az Avogadro, valamint Dulong �s Petit szab�lyai alapj�n meghat�rozott atoms�lyokat haszn�ljuk, ezeknek a szab�lyszerûs�geknek a bemutat�sa jelentõsen egyszerûs�dik. M�r 1864-ben tal�ltam olyan szab�lyszerûs�geket, amelyek az addig k�l�nb�zõnek tekintett k�miai elemcsal�dokat ugyanabba a rendszerbe sorolt�k. Az atoms�lyok pontos meghat�roz�sa r�v�n az�ta a mostan�ig felfedezett, kellõk�ppen ismert elemek is beker�lhettek ebbe a rendszerbe. Nemr�giben Mengyelejev mutatta meg, hogy ilyen elrendez�s elõ�ll�that�, ha az �sszes elem atoms�ly�t, mindenf�le �nk�nyes v�logat�s n�lk�l, egyszerûen nagys�guk szerint egyetlen sorba rakjuk, a sort r�szekre osztjuk, s a r�szeket v�ltozatlan sorrendben fûzz�k �ssze. A k�vetkezõ t�bl�zat l�nyeg�ben azonos a Mengyelejev�vel.

A t�bl�zat minden olyan elemet tartalmaz, amelynek atoms�ly�t vagy vegy�leteinek gõzsûrûs�gei, vagy hõkapacit�sa alapj�n eddig meghat�rozt�k. Az elemek n�vekvõ atoms�lyaik szerint k�vetik egym�st. Csak a rendellenesnek tekinthetõ hidrog�n hi�nyzik a sorb�l. A t�bl�zatban szerepel a Be �s az In is, amelyek val�sz�nû atoms�lyai ekvivalens s�lyaikb�l sz�rmaznak. A t�bl�zat �sszesen 56 elemet tartalmaz. A H mellett mind�ssze az Y, Eb, (Tb?), Ce, La, Di, Th, U, Jg (jarg�nium)* hi�nyzik, ezek egyik�nek sem ismert az atoms�lya, �s n�h�nyuknak m�g az egyen�rt�ks�lya sem ismert. Ezek az elemek k�sõbb, legal�bb r�szben, val�sz�nûleg bet�ltik majd a t�bl�zat �res helyeit. Egyes helyeket tal�n az ezut�n felfedezendõ elemek t�ltenek majd be. Az is elõforduhat, hogy az �j felfedez�sek nyom�n egyik vagy m�sik elem elker�l a hely�rõl, �s egy megfelelõbb ker�l oda.

Az elemek a kilenc f�ggõleges oszlopban molekulas�lyaik szerint k�vetik egym�st, m�g a v�zszintes sorok a term�szetes csal�dokat tartalmazz�k. Ehhez az elrendez�shez n�h�ny elemet, amelynek atoms�lya csaknem egyenlõ s tal�n nem is �ll rendelkez�sre kellõ pontoss�ggal, kiss� �t kellett helyezni, �gy ker�lt a tell�r a j�d el�, az ozmium az iridium �s a platina el� �s ezek az arany el�. K�sõbbi kutat�soknak kell eld�nteni�k, hogy ez a ford�tott sorrend megfelel-e a pontos atoms�lyoknak. Egyetlen �szrev�tellel eg�sz�tem ki azokat a megjegyz�seket, amelyeket Mengyelejev fûz�tt a t�bl�zat�hoz: a IV, VI �s VIII f�ggõleges oszlopban �ll� elemek gyakran izomorf kapcsolatban �llnak az elõzõ v�zszintes sorban l�võ elemekkel, teh�t a Ti �s Zr a Si-mal, a V a P-ral, a Cr �s Mo a S-nel, a Mn a Cl-ral, az Ag a Na-mal, a Zn a Mg-mal stb. Ami az atomokat illeti – melyeket eddig m�g nem bontottak r�szekre –, a t�bl�zat egyszerû �s nagyon fontos k�vetkezm�nyre vezet. Ha felt�telezz�k, hogy az atomok ugyanannak az anyagnak az aggreg�tumai, �s csak elt�rõ t�megeik miatt k�l�nb�znek egym�st�l, akkor az elemek tulajdons�gait atoms�lyaik f�ggv�ny�nek tekinthetj�k; �gy tûnik, hogy atoms�lyaik k�zvetlen f�ggv�nyei. A t�bl�zat arra utal, hogy az elemek tulajdons�gai j�r�szt atoms�lyaik periodikus f�ggv�nyei. Ugyanolyan vagy hasonl� tulajdons�gok jelennek meg ism�t, ha az atoms�ly egy bizonyos �rt�ket el�r, 16 egys�g ut�n, k�r�lbel�l 46, v�g�l 88–92 egys�g ut�n. Ez minden esetben igaz, ak�rmelyik elembõl indulunk ki. De b�rmilyen meglepõ �s �rdekes is ez a megfigyel�s, teljes s�t�ts�gben hagy benn�nket a tulajdons�gok peri�dusokon bel�li v�ltoz�s�t illetõen, mert a peri�dusok elej�n �szlelt tulajdons�gok a peri�dusok v�g�n megism�tlõdnek. Ha p�ld�ul a Li-t�l indulunk ki, mintegy 16 egys�gnyi n�veked�s ut�n azt tapasztaljuk, hogy l�nyeg�ben ugyanazok a tulajdons�gok jelennek meg a Na-ban, �s ism�t 16 egys�g ut�n a K-ban. Ugyanakkor igen v�ltozatos sort mutat a Be, B, C, N, O, F, majd a Mg, Al, Si, P, S, Cl; mind�ssze az atomok tel�t�si kapacit�sa nõ �s cs�kken szab�lyosan mindk�t esetben.

De ha az elemek term�szet�t atoms�lyaik f�ggv�ny�ben �hajtjuk le�rni, minden tulajdons�g v�ltoz�s�t elemrõl elemre, l�p�senk�nt kell k�vetn�nk. A k�vetkezõ gondolatmenet c�lja a vizsg�lat kiindul�si pontj�nak meghat�roz�sa.

Az atoms�llyal szab�lyosan v�ltoz� tulajdons�gok egyike az elemek atomt�rfogata. A t�bl�zat grafikusan szeml�lteti ezt a v�ltoz�st az atoms�ly-v�ltoz�s f�ggv�ny�ben. Az atoms�lyok az abszcissza ment�n v�ltoznak, az ordin�ta�rt�kek az elemek szil�rd �llapotbeli atomt�rfogataira utalnak (a kl�r� kiv�tel�vel, ahol az atomt�rfogat a folyad�k�llapotra vonatkozik); teh�t az atoms�lyok �s a sûrûs�gek h�nyadosai vannak ar�nyosan �br�zolva. A hidrog�n atoms�lya �s a v�z sûrûs�ge egys�gnyi. Az egym�st k�vetõ ordin�tapontokat folytonos vonal k�ti �ssze, hogy m�g jobban l�tsz�dj�k, hogyan v�ltoznak az atomt�rfogatok az atoms�ly f�ggv�ny�ben. Ahol egy vagy t�bb elem atomt�rfogata ismeretlen, pontozott vonal szerepel, �s ezeknek az elemekn�l az �rt�keket dõlt betûk jel�lik.

Megjegyz�s:
* H. C. Sorby 1869-ben – spektroszk�piai adatok alapj�n – bejelentette, hogy a ceyloni jargon �sv�nyb�l �j elemet vont ki, a jarg�niumot. Egy �vvel k�sõbb visszavonta bejelent�s�t. Az elemnek tulajdon�tott spektrumvonalak szennyezett cirk�niumt�l sz�rmaztak.

A sz�ncsoport elemei

Sz�n

K�mia tulajdons�gok

Oxid�ci�fok

El�fordul�s

• A gy�m�nt olyan ter�leteken fordul el�, ahol nagy nyom�son (leveg�t�l elz�rtan) kialakulhatott az elpusztult �l�l�nyek szenesed�se sor�n.
• A grafit egyes ter�leteken krist�lyos �llapotban, nagyobb mennyis�gben �n. amorf szenek form�j�ban, mikrokrist�lyokban.
• Vegy�leteiben nagymennyis�gben fordul el�: karbon�tok (m�szk�, dolomit), sz�n-dioxid, szerves vegy�letek.
• A csiszolt gy�m�nt a brili�ns, melynek s�ly�t a kar�ttal m�rik (1 kar�t = 0,205g).

Felhaszn�l�s

• A gy�m�ntot �kszer, �vegv�g�s, f�r�fejek el��ll�t�s�ra haszn�lj�k.
• A grafitot elektr�dnak, t�gely, ceruza gy�rt�s�hoz, valamint atomreaktorokban mint neutronlass�t�t, moder�tort haszn�lj�k.

Szil�cium

Fizikai tulajdons�gok

• S�t�tsz�rke, f�mes csillog�s� krist�lyos anyag.
• Csak egy m�dosulata van, s annak a krist�lyszerkezete a gy�m�nt�val azonos fel�p�t�s�, tetra�deres strukt�r�j� atomr�cs. Szab�lyos rendszerben, okta�derben krist�lyosodik.
• Kisebb elektronegativit�sa (1,8) �s nagyobb atomr�diusza (a Si-atomok k�t�st�vols�ga: 0,235nm) k�vetkezt�ben a szil�ciumatomok stabil pi-�tfed�seket nem hozhatnak l�tre, teh�t kett�s vagy h�rmas k�t�seket nem alkothat. K�t�sei teh�t mindig szigma-k�t�sek, ez�rt vegy�letei AX₄ t�pus�ak, k�t�seik tetra�deres orient�ci�j�ak, koordin�ci�s sz�muk is mindig 4; 6-os koordin�ci�j� komplexeiben, 6 k�t� elektronp�r k�vetkezt�ben k�t�seik okta�deres orient�