p-Blok Elementleri ve Ametaller
p-blok, 13'ten 18'e kadar olan grupları kapsamakta olup, ametallerin ve metaloidlerin çoğunu içermektedir. Periyodik tabloda en zengin yükseltgenme basamağı, allotrop ve bağlanma çeşitliliğini sergilemektedir.
Tanım
p-blok elementleri, en yüksek enerjili elektronların bir p alt kabuğunu doldurduğu 13'ten 18'e kadar olan grupların elementleridir; metalleri, metaloidleri ve ametalleri kapsamakta olup, değişken yükseltgenme basamakları, yaygın zincirleme (catenation) ve çeşitli moleküler yapılar sergilemektedirler.
Kapsam
Bu konu, 13'ten 18'e kadar olan grupların (ayrıca ele alınan soy gazlar hariç) tanımlayıcı kimyasını kapsamaktadır: metaloid-ametal geçişi, çoklu yükseltgenme basamakları ve asal çift etkisi (inert-pair effect), karbon, fosfor ve kükürtteki zincirleme (catenation) ve allotropi, ametallerin hidrürleri, oksitleri, oksoasitleri ve halojenürleri ile birinci sıra elementlerin anomali gösteren kimyası incelenmektedir. Bor ve elektron eksikliği olan kümeler başlığı altında ele alınan küme bağlanmasından ziyade, periyodik eğilimler ve karakteristik bileşikler vurgulanmaktadır.
Temel sorular
- p-blok boyunca ve aşağısında karakter metalik özellikten ametalik özelliğe nasıl değişmektedir?
- Ağır p-blok elementleri neden daha düşük yükseltgenme basamaklarını tercih etmektedir (asal çift etkisi)?
- Zincirleme (catenation) ve allotropi, karbon, fosfor ve kükürde çeşitli formlarını nasıl kazandırmaktadır?
- Ametal oksoasitlerinin kuvvetini ne belirlemektedir?
Anahtar kavramlar
- Metaloidler ve diyagonal bant
- Asal çift etkisi (inert-pair effect)
- Zincirleme (catenation) ve allotropi
- Ametallerin hidrürleri ve halojenürleri
- Oksitler ve oksoasitler
- Birinci sıra anomalisi
Temel kuramlar
- Periyodik eğilimler ve asal çift etkisi
- p-blok boyunca elektronegatiflik artmakta ve metalik karakter azalmaktadır; her grupta aşağı inildikçe değerlik s elektronlarını kullanma isteksizliğinin artması, grup numarasının iki altında olan yükseltgenme basamaklarını stabilize etmektedir.
- Zincirleme (catenation) ve allotropi
- Hafif p-blok elementleri güçlü element-element bağları oluşturarak karbona geniş zincirleme (catenation) kimyasını kazandırmakta ve karbon, fosfor ve kükürtün farklı yapı ve reaktivitelere sahip allotroplarını üretmektedir.
- Oksoasitler ve ametal oksitleri
- Ametaller, asit kuvveti merkez atomun yükseltgenme basamağı ve elektronegatifliği ile ilişkili olan dereceli bir oksit ve oksoasit serisi oluşturmaktadır; bu durum, Pauling'in oksoasit kuvveti kuralları gibi prensiplerle sistemleştirilmiştir.
Klinik önem
p-blok, biyolojinin karbonunu, azotunu, oksijenini ve fosforunu, yarı iletkenlerin ve camın silikonunu, dezenfektanların ve farmasötiklerin halojenlerini, ayrıca gübrelerin sabit azotunu ve fosfatını sağlamaktadır.
Tarihçe
p-blok elementleri, periyodik tablonun oluşturulması ve test edilmesinde merkezi bir rol oynamıştır; Mendeleev, galyum ve germanyum gibi o dönemde keşfedilmemiş üyelerin özelliklerini tahmin etmiştir. Moseley'nin X-ışını çalışmaları bu elementlerin atom numaralarını sabitlemiş, Pauling'in elektronegatiflik ölçeği ise bağlanma ve asitlik eğilimlerini sistemleştirmiştir.
Öne çıkan isimler
- Dmitri Mendeleev
- Henry Moseley
- Linus Pauling
İlgili konular
Temel eserler
- greenwood1997
- weller2018
- housecroft2018
Sıkça sorulan sorular
- Asal çift etkisi (inert-pair effect) nedir?
- Daha ağır p-blok elementlerinde değerlik s elektronları bağlanmaya katılma konusunda giderek daha isteksiz hale gelmektedir; bu nedenle, kurşunun +4 durumu yerine +2 durumunu tercih etmesi gibi, grup maksimumunun iki birim altındaki yükseltgenme basamakları daha kararlı hale gelmektedir.
- Karbonun kimyası neden daha ağır grup 14 elementlerininkinden çok daha zengindir?
- Karbon, istisnai derecede güçlü karbon-karbon ve karbon-hidrojen bağları oluşturmakta ve kolayca çoklu bağlar yaparak zincirler ve halkalar halinde geniş zincirlemeye (catenation) olanak tanımaktadır; daha ağır elementler ise daha zayıf bağlar oluşturmakta ve çok daha az zincirleme yaparak yapısal çeşitliliklerini sınırlamaktadır.