Viena iš populiariausių lentelių pasaulyje yra periodinė lentelė. Kiekvienoje ląstelėje yra cheminių elementų pavadinimai. Jo kūrimui įdėta daug pastangų. Juk tai ne tik medžiagų sąrašas. Jie užsakomi pagal jų savybes ir savybes. O kiek elementų periodinėje lentelėje dabar sužinosime.
Stalo kūrimo istorija
Mendelejevas nebuvo pirmasis mokslininkas, nusprendęs struktūrizuoti elementus. Daugelis bandė. Tačiau niekas negalėjo visko palyginti vienoje nuoseklioje lentelėje. Periodinio įstatymo atradimo data galime vadinti 1869 m. vasario 17 d. Šią dieną Mendelejevas parodė savo kūrinį – visą elementų sistemą, suskirstytą pagal atominį svorį ir chemines savybes.
Verta paminėti, kad geniali idėja mokslininkui kilo ne vieną sėkmingą darbo vakarą. Jis tikrai dirbo apie 20 metų. Vėl ir vėl peržiūrėjau korteles su elementais, tyrinėjau jų charakteristikas. Tuo pat metu dirbo ir kiti mokslininkai.
Chemikas Cannizzaro savo vardu pasiūlė atominio svorio teoriją. Jis teigė, kad būtent šie duomenys gali sudaryti visas medžiagas tinkama tvarka. Toliau įvairiose pasaulio vietose dirbantys mokslininkai Chanturqua ir Newlands priėjo prie išvados, kad dėliojant elementus pagal atominį svorį, jie pradeda papildomai derėti pagal kitas savybes.
1869 m. kartu su Mendelejevu buvo pateikti ir kiti lentelių pavyzdžiai. Tačiau šiandien net neprisimename jų autorių pavardžių. Kodėl taip? Viskas priklauso nuo mokslininko pranašumo prieš konkurentus:
- Ant stalo buvo daugiau atvirų daiktų nei kituose.
- Jei koks nors elementas netilpo į atominį svorį, mokslininkas jį išdėstė remdamasis kitomis savybėmis. Ir tai buvo teisingas sprendimas.
- Lentelėje buvo daug tuščių vietų. Mendelejevas sąmoningai praleido, taip atimdamas dalį šlovės iš tų, kurie ateityje ras šiuos elementus. Jis netgi apibūdino kai kurias dar nežinomas medžiagas.
Svarbiausias pasiekimas – šis stalas yra nesunaikinamas. Jis buvo sukurtas taip išradingai, kad bet kokie atradimai ateityje jį tik papildys.
Kiek elementų yra periodinėje lentelėje
Kiekvienas žmogus bent kartą gyvenime yra matęs šią lentelę. Tačiau tikslų medžiagų kiekį įvardyti sunku. Gali būti du teisingi atsakymai: 118 ir 126. Dabar išsiaiškinsime, kodėl taip yra.
Gamtoje žmonės atrado 94 elementus. Jie jiems nieko nepadarė. Tik tyrinėjo jų savybes ir savybes. Dauguma jų buvo pradinėje periodinėje lentelėje.
Kiti 24 elementai buvo sukurti laboratorijose. Iš viso gaunama 118 vnt. Kiti 8 elementai yra tik hipotetiniai variantai. Jie bando sugalvoti arba gauti. Taigi šiandien drąsiai galima vadinti ir variantą su 118 elementų, ir su 126 elementais.
- Mokslininkas buvo septynioliktas vaikas šeimoje. Aštuoni iš jų mirė anksti. Tėvas anksti mirė. Tačiau mama ir toliau kovojo už savo vaikų ateitį, todėl sugebėjo juos įrašyti į geras ugdymo įstaigas.
- Visada gynė savo nuomonę. Jis buvo gerbiamas dėstytojas Odesos, Simferopolio ir Sankt Peterburgo universitetuose.
- Jis niekada neišrado degtinės. Alkoholinis gėrimas buvo sukurtas gerokai anksčiau nei mokslininkas. Tačiau jo daktaro laipsnis buvo skirtas alkoholiui, todėl legenda išsivystė.
- Periodinė sistema niekada nesvajojo apie Mendelejevą. Ji buvo sunkaus darbo rezultatas.
- Jis mėgo gaminti lagaminus. Ir iškėlė savo hobį į aukštą įgūdžių lygį.
- Per visą savo gyvenimą Mendelejevas galėjo gauti Nobelio premiją 3 kartus. Tačiau viskas baigėsi nominacijomis.
- Tai nustebins daugelį, tačiau darbas chemijos srityje užima tik 10% visos mokslininko veiklos. Taip pat studijavo oro balionus ir laivų statybą.
Periodinė lentelė yra nuostabi visų elementų, kuriuos kada nors atrado žmonės, sistema. Jis padalintas į eilutes ir stulpelius, kad būtų lengviau mokytis visų elementų.
P.S. Straipsnis - Kiek elementų yra periodinėje lentelėje, paskelbta antraštėje -.
Kaip viskas prasidėjo?
Daugelis žinomų XIX–XX amžių sandūros iškilių chemikų jau seniai pastebėjo, kad daugelio cheminių elementų fizinės ir cheminės savybės yra labai panašios viena į kitą. Pavyzdžiui, kalis, litis ir natris yra aktyvūs metalai, kurie, sąveikaudami su vandeniu, sudaro aktyvius šių metalų hidroksidus; Chloras, fluoras, bromas savo junginiuose su vandeniliu parodė tą patį valentingumą, lygų I ir visi šie junginiai yra stiprios rūgštys. Iš šio panašumo jau seniai buvo daroma išvada, kad visi žinomi cheminiai elementai gali būti sujungti į grupes ir taip, kad kiekvienos grupės elementai turėtų tam tikrą fizikinių ir cheminių savybių rinkinį. Tačiau tokias grupes įvairūs mokslininkai dažnai neteisingai sudarydavo iš skirtingų elementų ir ilgą laiką daugelis ignoravo vieną pagrindinių elementų savybių – tai yra jų atominė masė. Jis buvo ignoruojamas, nes jis buvo ir skiriasi skirtingiems elementams, o tai reiškia, kad jis negalėjo būti naudojamas kaip grupavimo parametras. Vienintelė išimtis buvo prancūzų chemikas Aleksandras Emilis Chancourtua, jis bandė visus elementus trimačiame modelyje išdėstyti išilgai spiralės, tačiau jo darbo nepripažino mokslo bendruomenė, o modelis pasirodė sudėtingas ir nepatogus.
Skirtingai nuo daugelio mokslininkų, D.I. Mendelejevas atominę masę (tuo metu dar „Atominis svoris“) laikė pagrindiniu elementų klasifikavimo parametru. Savo versijoje Dmitrijus Ivanovičius sudėliojo elementus didėjančia jų atominio svorio tvarka, ir čia atsirado modelis, kad tam tikrais elementų intervalais jų savybės periodiškai kartojasi. Tiesa, teko padaryti išimčių: kai kurie elementai buvo sukeisti vietomis ir neatitiko atominių masių padidėjimo (pavyzdžiui, telūras ir jodas), tačiau jie atitiko elementų savybes. Tolesnė atominės ir molekulinės teorijos raida pateisino tokią pažangą ir parodė šio susitarimo pagrįstumą. Daugiau apie tai galite perskaityti straipsnyje „Kas yra Mendelejevo atradimas“
Kaip matome, elementų išdėstymas šioje versijoje visai ne toks, kokį matome šiuolaikinėje formoje. Pirma, grupės ir laikotarpiai yra atvirkščiai: grupės horizontaliai, taškai vertikaliai, antra, jame grupių yra kiek per daug – devyniolika, o ne aštuoniolika šiandien priimtų.
Tačiau vos po metų, 1870 m., Mendelejevas suformavo naują, mums jau labiau atpažįstamą lentelės variantą: panašūs elementai išrikiuojami vertikaliai, formuojant grupes, o 6 periodai – horizontaliai. Ypač pažymėtina, kad tiek pirmoje, tiek antroje lentelės versijose galima pamatyti reikšmingų pasiekimų, kurių neturėjo jo pirmtakai: lentelėje buvo kruopščiai paliekamos vietos elementams, kurie, anot Mendelejevo, dar nebuvo atrasti. Atitinkamas laisvas darbo vietas jis nurodo klaustuku ir jas galite pamatyti aukščiau esančiame paveikslėlyje. Vėliau iš tiesų buvo aptikti atitinkami elementai: galiumas, germanis, skandis. Taigi Dmitrijus Ivanovičius ne tik susistemino elementus į grupes ir laikotarpius, bet ir numatė naujų, dar nežinomų elementų atradimą.
Vėliau, išsprendus daugelį aktualių to meto chemijos paslapčių – naujų elementų atradimą, tauriųjų dujų grupės išskyrimą kartu dalyvaujant Williamui Ramsay, konstatavus faktą, kad didimis nėra savarankiškas elementas. visi, bet yra dviejų kitų mišinys – vis naujų ir naujų lentelės versijų, kartais net turinčių ne lentelės vaizdą. Bet mes čia nepateiksime visų, o pateiksime tik galutinę versiją, kuri susiformavo per didžiojo mokslininko gyvenimą.
Perėjimas nuo atominių svorių prie branduolinio krūvio.
Deja, Dmitrijus Ivanovičius nematė planetinės atomo sandaros teorijos ir nematė Rutherfordo eksperimentų triumfo, nors būtent su jo atradimais prasidėjo nauja era periodinio dėsnio ir visos periodikos raidoje. sistema. Priminsiu, kad iš Ernesto Rutherfordo atliktų eksperimentų paaiškėjo, kad elementų atomai susideda iš teigiamai įkrauto atomo branduolio ir aplink branduolį besisukančių neigiamo krūvio elektronų. Nustačius visų tuo metu žinomų elementų atomų branduolių krūvius, paaiškėjo, kad periodinėje sistemoje jie išsidėstę pagal branduolio krūvį. Ir periodinis įstatymas įgijo naują prasmę, dabar jis pradėjo skambėti taip:
„Cheminių elementų savybės, taip pat jų formuojamų paprastų medžiagų ir junginių formos ir savybės yra periodiškai priklausomos nuo jų atomų branduolių krūvių dydžio“.
Dabar tapo aišku, kodėl kai kuriuos lengvesnius elementus Mendelejevas paliko už sunkesnių pirmtakų – esmė ta, kad taip jie stovi savo branduolio krūvių eilėje. Pavyzdžiui, telūras yra sunkesnis už jodą, bet lentelėje yra anksčiau, nes jo atomo branduolio krūvis ir elektronų skaičius yra 52, o jodas – 53. Galite pažiūrėti į lentelę ir įsitikinti patys.
Po atomo ir atomo branduolio sandaros atradimo periodinė sistema patyrė dar keletą pakitimų, kol galiausiai pasiekė mums jau iš mokyklos laikų pažįstamą formą – trumpalaikę periodinės lentelės versiją.
Šioje lentelėje mes jau žinome viską: 7 periodus, 10 serijų, šalutinius ir pagrindinius pogrupius. Be to, atradus naujus elementus ir užpildžius jais lentelę, tokie elementai kaip Actinium ir Lanthanum turėjo būti dedami į atskiras eilutes, visi jie buvo atitinkamai pavadinti aktinidais ir lantanidais. Ši sistemos versija egzistavo labai ilgai – pasaulio mokslo bendruomenėje beveik iki 80-ųjų pabaigos, 90-ųjų pradžios, o mūsų šalyje dar ilgiau – iki šio amžiaus 10-ųjų.
Šiuolaikinė periodinės lentelės versija.
Tačiau variantas, kurį daugelis iš mūsų patyrė mokykloje, iš tikrųjų pasirodo labai painus, o painiava išreiškiama pogrupių skirstymu į pagrindinius ir antrinius, o prisiminti elementų savybių rodymo logiką tampa gana sunku. Žinoma, nepaisant to, daugelis jį studijavo, tapo chemijos mokslų daktarais, tačiau šiais laikais jį pakeitė nauja versija - ilgo laikotarpio. Atkreipiu dėmesį, kad šią parinktį patvirtino IUPAC (Tarptautinė grynosios ir taikomosios chemijos sąjunga). Pažvelkime į tai.
Aštuonios grupės buvo pakeistos aštuoniolika, tarp kurių nebėra skirstymo į pagrindinę ir antrinę, o visas grupes diktuoja elektronų išsidėstymas atomo apvalkale. Tuo pačiu metu jie atsikratė dviejų eilučių ir vienos eilutės laikotarpių, dabar visuose perioduose yra tik viena eilutė. Kiek patogus šis variantas? Dabar aiškiau matomas elementų savybių periodiškumas. Grupės numeris iš tikrųjų rodo elektronų skaičių išoriniame lygyje, todėl visi pagrindiniai senosios versijos pogrupiai yra pirmoje, antroje ir tryliktoje – aštuonioliktoje grupėse, o visos „buvusios pusės“ grupės yra išdėstytos. stalo viduryje. Taigi dabar iš lentelės aiškiai matyti, kad jei tai yra pirmoji grupė, tai yra šarminiai metalai, o jums nėra vario ar sidabro, ir aišku, kad visi tranzitiniai metalai puikiai demonstruoja savo savybių panašumą dėl užpildo. d-polygis, kuris mažiau veikia išorines savybes, taip pat lantanidai ir aktinidai pasižymi panašiomis savybėmis, nes skiriasi tik f-polygis. Taigi visa lentelė suskirstyta į šiuos blokus: s-blokas, ant kurio užpildomi s-elektronai, d-blokas, p-blokas ir f-blokas, atitinkamai užpildant d, p ir f-elektronus.
Deja, mūsų šalyje ši galimybė į mokyklinius vadovėlius įtraukta tik pastaruosius 2-3 metus, o ir tada ne į visus. Ir labai negerai. Su kuo tai susiję? Na, pirma, sustingusiais laikais veržliame 90-aisiais, kai šalyje nebuvo jokios plėtros, jau nekalbant apie švietimo sektorių, būtent 90-aisiais, pasaulio chemijos bendruomenė pasirinko šią galimybę. Antra, su nedidele inercija ir sunkiai suvokiant viską, kas nauja, nes mūsų dėstytojai yra pripratę prie senosios, trumpalaikės lentelės versijos, nepaisant to, kad studijuojant chemiją daug sunkiau ir ne taip patogiau.
Išplėstinė periodinės sistemos versija.
Tačiau laikas nestovi vietoje, mokslas ir technologijos taip pat. 118-asis periodinės sistemos elementas jau buvo atrastas, vadinasi, netrukus teks atrasti kitą, aštuntą, lentelės periodą. Be to, atsiras naujas energijos polygis: g polygis. Jos sudedamųjų dalių elementus, pvz., lantanidus ar aktinidus, reikės perkelti žemyn, arba ši lentelė bus išplėsta dar du kartus, kad ji nebetilptų ant A4 formato lapo. Čia pateiksiu tik nuorodą į Vikipediją (žr. Išplėstinė periodinė sistema) ir daugiau nekartosiu šios parinkties aprašymo. Visi, kam įdomu, gali paspausti nuorodą ir pasižiūrėti.
Šioje versijoje nei f elementai (lantanidai ir aktinidai), nei g elementai ("ateities elementai" iš Nr. 121-128) nėra išvardyti atskirai, tačiau lentelė tampa platesnė 32 langeliais. Be to, elementas helis yra įtrauktas į antrąją grupę, nes jis yra įtrauktas į s bloką.
Apskritai mažai tikėtina, kad būsimi chemikai pasinaudos šia galimybe, greičiausiai periodinę lentelę pakeis viena iš drąsių mokslininkų jau pateiktų alternatyvų: Benfey sistema, Stewarto „Cheminė galaktika“ ar kitas variantas. Bet tai bus tik pasiekus antrąją cheminių elementų stabilumo salą ir, greičiausiai, to daugiau prireiks aiškumui branduolinėje fizikoje nei chemijoje, bet kol kas užteks senojo gero Dmitrijaus Ivanovičiaus periodinės sistemos.
Periodinė cheminių elementų sistema (Mendelejevo lentelė)- cheminių elementų klasifikavimas, nustatantis įvairių elementų savybių priklausomybę nuo atomo branduolio krūvio. Sistema yra grafinė periodinio dėsnio, kurį 1869 m. nustatė rusų chemikas D. I. Mendelejevas, išraiška. Pirminę jo versiją 1869-1871 metais sukūrė D. I. Mendelejevas ir nustatė elementų savybių priklausomybę nuo jų atominės masės (šiuolaikiškai kalbant, nuo atominės masės). Iš viso pasiūlyta keli šimtai periodinės sistemos vaizdavimo variantų (analitinės kreivės, lentelės, geometrinės figūros ir kt.). Šiuolaikinėje sistemos versijoje elementus numatoma redukuoti į dvimatę lentelę, kurioje kiekvienas stulpelis (grupė) nustato pagrindines fizines ir chemines savybes, o eilutės vaizduoja tam tikru mastu panašius vienas į kitą laikotarpius. .
Periodinė D.I. Mendelejevo cheminių elementų sistema
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rusijos chemiko Mendelejevo atradimas suvaidino (neabejotinai) svarbiausią vaidmenį mokslo raidoje, būtent plėtojant atominį ir molekulinį mokslą. Šis atradimas leido gauti pačias suprantamiausias ir lengviausia išmokti idėjas apie paprastus ir sudėtingus cheminius junginius. Tik lentelės dėka turime tokias sąvokas apie elementus, kuriuos naudojame šiuolaikiniame pasaulyje. Dvidešimtajame amžiuje pasireiškė lentelės kūrėjo parodytas periodinės sistemos nuspėjamasis vaidmuo vertinant transurano elementų chemines savybes.
19 amžiuje sukurta Mendelejevo periodinė lentelė chemijos mokslo labui pateikė paruoštą atomų tipų sisteminimą FIZIKOS raidai XX amžiuje (atomo ir atomo branduolio fizika). . XX amžiaus pradžioje fizikai, atlikę tyrimus, nustatė, kad serijos numeris (dar žinomas kaip atominis) taip pat yra šio elemento atominio branduolio elektrinio krūvio matas. O periodo skaičius (ty horizontali eilutė) lemia atomo elektronų apvalkalų skaičių. Taip pat paaiškėjo, kad lentelės vertikalios eilutės skaičius lemia elemento išorinio apvalkalo kvantinę struktūrą (taigi, tos pačios eilutės elementai yra dėl cheminių savybių panašumo).
Rusijos mokslininko atradimas pažymėjo naują erą pasaulio mokslo istorijoje, šis atradimas leido padaryti ne tik didžiulį šuolį chemijoje, bet ir buvo neįkainojamas daugeliui kitų mokslo sričių. Periodinė lentelė suteikė nuoseklią informacijos apie elementus sistemą, ja remiantis buvo galima daryti mokslines išvadas ir net numatyti kai kuriuos atradimus.
Periodinė lentelė Viena iš Mendelejevo periodinės lentelės ypatybių yra ta, kad grupė (lentelės stulpelis) turi reikšmingesnes periodinės tendencijos išraiškas nei periodai ar blokai. Šiais laikais kvantinės mechanikos ir atominės struktūros teorija elementų grupiškumą aiškina tuo, kad jie turi tokias pačias elektronines valentinių apvalkalų konfigūracijas, todėl toje pačioje stulpelyje esantys elementai turi labai panašias (identiškas) savybes. elektroninė konfigūracija su panašiomis cheminėmis savybėmis. Taip pat yra aiški tendencija, kad didėjant atominei masei stabiliai keičiasi savybės. Pažymėtina, kad kai kuriose periodinės lentelės srityse (pavyzdžiui, D ir F blokuose) horizontalūs panašumai yra labiau pastebimi nei vertikalieji.
Periodinėje lentelėje yra grupės, kurioms pagal tarptautinę grupių pavadinimų sistemą priskiriami serijiniai numeriai nuo 1 iki 18 (iš kairės į dešinę). Senais laikais grupėms identifikuoti buvo naudojami romėniški skaitmenys. Amerikoje buvo įprasta rašyti po romėniško skaičiaus raidę „A“, kai grupė yra S ir P blokuose, arba raides „B“ – grupėms, esančioms D bloke. Tuo metu naudojami identifikatoriai: toks pat kaip ir paskutinis šiuolaikinių rodyklių skaičius mūsų laikais (pavyzdžiui, pavadinimas IVB, mūsų laikais atitinka 4-osios grupės elementus, o IVA yra 14-oji elementų grupė). To meto Europos šalyse buvo taikoma panaši sistema, tačiau čia „A“ raidė reiškė grupes iki 10, o raidė „B“ – po 10 imtinai. Tačiau 8, 9, 10 grupės turėjo VIII identifikatorių kaip vieną trigubą grupę. Šie grupių pavadinimai nustojo egzistuoti po to, kai 1988 m. įsigaliojo nauja IUPAC žymėjimo sistema, kuri vis dar naudojama ir šiandien.
Daugelis grupių gavo nesisteminius tradicinio pobūdžio pavadinimus (pavyzdžiui, „šarminiai žemės metalai“, „halogenai“ ir kiti panašūs pavadinimai). Grupės nuo 3 iki 14 tokių pavadinimų negavo, dėl to, kad jos yra mažiau panašios viena į kitą ir mažiau atitinka vertikalius raštus, jos dažniausiai vadinamos arba skaičiumi, arba pirmojo grupės elemento (titano) pavadinimu. , kobaltas ir kt.).
Tai pačiai periodinės lentelės grupei priklausantys cheminiai elementai rodo tam tikras elektronegatyvumo, atomo spindulio ir jonizacijos energijos tendencijas. Vienoje grupėje iš viršaus į apačią atomo spindulys didėja, nes užpildomi energijos lygiai, iš branduolio pašalinami elemento valentiniai elektronai, tuo tarpu jonizacijos energija mažėja ir ryšiai atome susilpnėja, o tai supaprastina. elektronų pašalinimas. Elektronegatyvumas taip pat mažėja, tai yra to, kad didėja atstumas tarp branduolio ir valentinių elektronų. Tačiau yra ir šių modelių išimčių, pavyzdžiui, 11 grupėje elektronegatyvumas didėja, o ne mažėja, iš viršaus į apačią. Periodinėje lentelėje yra eilutė, vadinama „Periodas“.
Tarp grupių yra tokių, kuriose horizontaliosios kryptys yra reikšmingesnės (skirtingai nuo kitų, kuriose svarbesnės vertikalios kryptys), tokios grupės apima F bloką, kuriame lantanidai ir aktinidai sudaro dvi svarbias horizontalias sekas.
Elementai rodo tam tikrus modelius atominio spindulio, elektronegatyvumo, jonizacijos energijos ir elektronų afiniteto energijos atžvilgiu. Dėl to, kad kiekvienam kitam elementui didėja įkrautų dalelių skaičius, o elektronai pritraukiami į branduolį, atomo spindulys mažėja kryptimi iš kairės į dešinę, kartu didėja jonizacijos energija, didėjant jungtis atome, padidėja elektrono pašalinimo sunkumai. Metalams, esantiems kairėje lentelės pusėje, būdingas mažesnis elektronų afiniteto energijos indikatorius, atitinkamai dešinėje - elektronų afiniteto energijos indikatorius, nemetalams šis rodiklis yra didesnis (neskaičiuojant tauriųjų dujų).
Skirtingos Mendelejevo periodinės lentelės sritys, priklausomai nuo to, kuriame atomo apvalkale yra paskutinis elektronas, ir atsižvelgiant į elektronų apvalkalo reikšmę, įprasta jį apibūdinti kaip blokus.
S-blokas apima pirmąsias dvi elementų grupes (šarminius ir šarminius žemės metalus, vandenilį ir helis).
P-blokas apima paskutines šešias grupes, nuo 13 iki 18 (pagal IUPAC, arba pagal Amerikoje priimtą sistemą – nuo IIIA iki VIIIA), šis blokas taip pat apima visus metaloidus.
Blokas – D, grupės nuo 3 iki 12 (IUPAC arba amerikietiškai nuo IIIB iki IIB), šis blokas apima visus pereinamuosius metalus.
Blokas – F, paprastai išimamas iš periodinės lentelės ir apima lantanidus ir aktinidus.
Periodinė lentelė yra vienas didžiausių žmonijos atradimų, sudaręs galimybę supaprastinti žinias apie mus supantį pasaulį ir atrasti naujų cheminių elementų. Ji reikalinga moksleiviams, taip pat visiems, kurie domisi chemija. Be to, ši schema yra būtina ir kitose mokslo srityse.
Šioje schemoje yra visi žmogui žinomi elementai ir jie sugrupuoti priklausomai nuo atominė masė ir serijos numeris. Šios charakteristikos turi įtakos elementų savybėms. Iš viso trumpoje lentelės versijoje yra 8 grupės, į vieną grupę įtraukti elementai turi labai panašias savybes. Pirmoje grupėje yra vandenilis, ličio, kalio, vario, kurių lotyniškas tarimas rusų kalba yra cuprum. Taip pat argentum – sidabras, cezis, auksas – aurumas ir francis. Antroje grupėje yra berilio, magnio, kalcio, cinko, po jo seka stroncis, kadmis, baris, o grupė baigiasi gyvsidabriu ir radžiu.
Trečiajai grupei priklauso boras, aliuminis, skandis, galis, vėliau itris, indis, lantanas, o grupė baigiasi taliu ir aktiniu. Ketvirtoji grupė prasideda anglimi, siliciu, titanu, tęsiasi germaniu, cirkoniu, alavu ir baigiasi hafniu, švinu ir ruterfordžiu. Penktoje grupėje yra tokių elementų kaip azotas, fosforas, vanadis, arsenas, niobis, stibis yra žemiau, tada ateina bismutas tantalas ir užbaigia dubnio grupę. Šeštasis prasideda deguonimi, po to seka siera, chromas, selenas, tada molibdenas, telūras, tada volframas, polonis ir seborgis.
Septintoje grupėje pirmasis elementas yra fluoras, po to seka chloras, manganas, bromas, technecis, po to jodas, tada renis, astatinas ir boras. Paskutinė grupė yra gausiausias. Tai apima tokias dujas kaip helis, neonas, argonas, kriptonas, ksenonas ir radonas. Šiai grupei taip pat priklauso metalai geležis, kobaltas, nikelis, rodis, paladis, rutenis, osmis, iridis, platina. Toliau ateina Hannis ir Meitnerium. Atskirai išdėstyti elementai, kurie formuojasi aktinidų serija ir lantanido serija. Jie turi panašių savybių kaip lantanas ir aktinis.
Ši schema apima visų tipų elementus, kurie yra suskirstyti į 2 dideles grupes - metalai ir nemetalai su skirtingomis savybėmis. Kaip nustatyti, ar elementas priklauso tam tikrai grupei, padės sąlyginė linija, kurią reikia nubrėžti nuo boro iki astatino. Reikia atsiminti, kad tokią liniją galima nubrėžti tik pilnoje lentelės versijoje. Visi elementai, esantys virš šios linijos ir esantys pagrindiniuose pogrupiuose, laikomi nemetalais. O kurie yra žemesni, pagrindiniuose pogrupiuose – metalai. Be to, metalai yra medžiagos, kurios yra šoniniai pogrupiai. Yra specialios nuotraukos ir nuotraukos, kuriose galite išsamiai susipažinti su šių elementų padėtimi. Verta paminėti, kad tie elementai, kurie yra šioje linijoje, turi tas pačias metalų ir nemetalų savybes.
Atskiras sąrašas taip pat sudarytas iš amfoterinių elementų, kurie turi dvejopų savybių ir dėl reakcijų gali sudaryti 2 tipų junginius. Tuo pačiu metu jie vienodai pasireiškia tiek pagrindiniais, tiek rūgščių savybių. Tam tikrų savybių vyravimas priklauso nuo reakcijos sąlygų ir medžiagų, su kuriomis reaguoja amfoterinis elementas.
Reikėtų pažymėti, kad ši schema tradiciniu geros kokybės vykdymu yra spalva. Tuo pačiu metu nurodomos skirtingos spalvos, kad būtų lengviau orientuotis pagrindiniai ir antriniai pogrupiai. Taip pat elementai grupuojami atsižvelgiant į jų savybių panašumą.
Tačiau šiuo metu, kartu su spalvų schema, nespalvota Mendelejevo periodinė lentelė yra labai paplitusi. Ši forma naudojama nespalvotai spausdinimui. Nepaisant akivaizdaus sudėtingumo, dirbti su juo taip pat patogu, atsižvelgiant į kai kuriuos niuansus. Taigi šiuo atveju pagrindinį pogrupį nuo antrinio galima atskirti pagal aiškiai matomus atspalvių skirtumus. Be to, spalvotoje versijoje nurodomi elementai, kuriuose yra elektronų skirtinguose sluoksniuose skirtingos spalvos.
Verta paminėti, kad vienspalviame dizaine nėra labai sunku naršyti schemoje. Tam pakaks informacijos, nurodytos kiekvienoje atskiroje elemento langelyje.
Egzaminas šiandien yra pagrindinė įskaitos rūšis baigiant mokyklą, o tai reiškia, kad pasiruošimui jam turi būti skiriamas ypatingas dėmesys. Todėl renkantis baigiamasis chemijos egzaminas, reikia atkreipti dėmesį į medžiagas, kurios gali padėti jį pristatyti. Paprastai mokiniams per egzaminą leidžiama naudoti kai kurias lenteles, ypač geros kokybės periodinę lentelę. Todėl norint, kad bandymuose jis duotų tik naudos, iš anksto reikėtų atkreipti dėmesį į jo struktūrą ir elementų savybių bei jų sekos tyrimą. Taip pat reikia mokytis naudokite nespalvotą lentelės versiją kad egzamine nekiltų sunkumų.
Be pagrindinės lentelės, apibūdinančios elementų savybes ir jų priklausomybę nuo atominės masės, yra ir kitų schemų, kurios gali padėti tiriant chemiją. Pavyzdžiui, yra medžiagų tirpumo ir elektronegatyvumo lentelės. Pirmasis gali nustatyti, kiek tam tikras junginys yra tirpus vandenyje įprastoje temperatūroje. Šiuo atveju anijonai yra horizontaliai - neigiamo krūvio jonai, o katijonai, tai yra teigiamai įkrauti jonai, yra vertikaliai. Sužinoti tirpumo laipsnis vieno ar kito junginio, reikia lentelėje rasti jo komponentus. O jų sankirtos vietoje bus reikalingas žymėjimas.
Jei tai raidė „r“, tai medžiaga normaliomis sąlygomis visiškai tirpsta vandenyje. Esant raidei "m" - medžiaga šiek tiek tirpsta, o esant raidei "n" - beveik netirpsta. Jei yra „+“ ženklas, junginys nesudaro nuosėdų ir reaguoja su tirpikliu be likučių. Jei yra ženklas „-“, tai reiškia, kad tokios medžiagos nėra. Kartais lentelėje taip pat galite pamatyti „?“ ženklą, tai reiškia, kad šio junginio tirpumo laipsnis nėra tiksliai žinomas. Elementų elektronegatyvumas gali skirtis nuo 1 iki 8, taip pat yra speciali lentelė šiam parametrui nustatyti.
Dar viena naudinga lentelė yra metalo užsiėmimų serija. Visi metalai jame išsidėstę didinant elektrocheminio potencialo laipsnį. Įtempių metalų serija prasideda ličiu, baigiasi auksu. Manoma, kad kuo daugiau kairėje šioje eilėje metalas užima, tuo jis aktyvesnis cheminėse reakcijose. Taigi, aktyviausias metalas Litis laikomas šarminiu metalu. Vandenilis taip pat yra elementų sąrašo pabaigoje. Manoma, kad po jo esantys metalai yra praktiškai neaktyvūs. Tarp jų yra tokių elementų kaip varis, gyvsidabris, sidabras, platina ir auksas.
Geros kokybės periodinės lentelės nuotraukos
Ši schema yra vienas didžiausių laimėjimų chemijos srityje. Kuriame Yra daug šios lentelės tipų.- trumpas variantas, ilgas, taip pat itin ilgas. Labiausiai paplitusi yra trumpoji lentelė, taip pat įprasta ilgoji schemos versija. Verta paminėti, kad IUPAC šiuo metu nerekomenduoja naudoti trumposios schemos versijos.
Iš viso buvo sukurta daugiau nei šimtas lentelių tipų, kurios skiriasi pateikimu, forma ir grafiniu vaizdu. Jie naudojami įvairiose mokslo srityse arba visai nenaudojami. Šiuo metu mokslininkai toliau kuria naujas grandinių konfigūracijas. Kaip pagrindinė parinktis, naudojama puikios kokybės trumpoji arba ilga grandinė.
Periodinė cheminių elementų sistema yra cheminių elementų klasifikacija, sukurta D. I. Mendelejevo remiantis periodiniu dėsniu, kurį jis atrado 1869 m.
D. I. Mendelejevas
Pagal šiuolaikinę šio dėsnio formuluotę, nuolatinėje elementų serijoje, išdėstytoje didėjančia jų atomų teigiamo krūvio tvarka, panašių savybių elementai periodiškai kartojasi.
Periodinė cheminių elementų sistema, pateikta lentelės pavidalu, susideda iš periodų, serijų ir grupių.
Kiekvieno periodo pradžioje (išskyrus pirmąjį) yra elementas su ryškiomis metalinėmis savybėmis (šarminis metalas).
Spalvų lentelės simboliai: 1 - cheminis elemento ženklas; 2 - vardas; 3 - atominė masė (atominė masė); 4 - serijos numeris; 5 - elektronų pasiskirstymas per sluoksnius.
Didėjant elemento eilės skaičiui, lygiam jo atomo branduolio teigiamo krūvio dydžiui, metalinės savybės palaipsniui silpnėja, o nemetalinės savybės didėja. Priešpaskutinis kiekvieno laikotarpio elementas yra elementas, turintis ryškių nemetalinių savybių (), o paskutinis yra inertinės dujos. I periode yra 2 elementai, II ir III - po 8 elementus, IV ir V - po 18, VI - 32 ir VII (nebaigtas laikotarpis) - 17 elementų.
Pirmieji trys periodai vadinami mažais periodais, kiekvienas jų susideda iš vienos horizontalios eilutės; likusi dalis – dideliais laikotarpiais, kurių kiekvienas (išskyrus VII laikotarpį) susideda iš dviejų horizontalių eilučių – lyginės (viršutinės) ir nelyginės (apatinės). Lygiose didelių laikotarpių eilėse yra tik metalai. Elementų savybės šiose eilutėse šiek tiek keičiasi didėjant serijos numeriui. Keičiasi didelių laikotarpių nelyginių serijų elementų savybės. VI laikotarpiu po lantano eina 14 elementų, kurių cheminės savybės yra labai panašios. Šie elementai, vadinami lantanidais, yra išvardyti atskirai pagrindinėje lentelėje. Lentelėje panašiai pateikiami aktinidai, po aktinio einantys elementai.
Lentelėje yra devynios vertikalios grupės. Grupės skaičius, su retomis išimtimis, yra lygus didžiausiam teigiamam šios grupės elementų valentiškumui. Kiekviena grupė, išskyrus nulį ir aštuntą, yra suskirstyta į pogrupius. - pagrindinis (esantis dešinėje) ir šoninis. Pagrindiniuose pogrupiuose, padidėjus serijos numeriui, sustiprėja elementų metalinės savybės, o susilpnėja nemetalinės elementų savybės.
Taigi elementų chemines ir kai kurias fizikines savybes lemia vieta, kurią tam tikras elementas užima periodinėje sistemoje.
Biogeniniai elementai, ty elementai, kurie sudaro organizmus ir atlieka tam tikrą biologinį vaidmenį, užima viršutinę periodinės lentelės dalį. Ląstelės, kurias užima elementai, sudarantys didžiąją dalį (daugiau nei 99%) gyvosios medžiagos, yra mėlynos spalvos, ląstelės, kuriose yra mikroelementų, yra rožinės spalvos (žr.).
Periodinė cheminių elementų sistema yra didžiausias šiuolaikinio gamtos mokslo pasiekimas ir ryškus bendriausių dialektinių gamtos dėsnių išraiška.
Taip pat žiūrėkite Atominis svoris.
Periodinė cheminių elementų sistema yra natūrali cheminių elementų klasifikacija, sukurta D. I. Mendelejevo remiantis periodiniu dėsniu, kurį jis atrado 1869 m.
Pradinėje formuluotėje D. I. Mendelejevo periodinis dėsnis teigė: cheminių elementų savybės, taip pat jų junginių formos ir savybės yra periodiškai priklausomos nuo elementų atominių svorių dydžio. Vėliau, plėtojant atomo sandaros doktriną, buvo parodyta, kad tikslesnė kiekvieno elemento charakteristika yra ne atominis svoris (žr.), o atomo atomo branduolio teigiamo krūvio vertė. elementas, lygus eiliniam (atominiam) šio elemento skaičiui periodinėje D. I. Mendelejevo sistemoje. Atomo branduolio teigiamų krūvių skaičius yra lygus atomo branduolį supančių elektronų skaičiui, nes atomai kaip visuma yra elektriškai neutralūs. Atsižvelgiant į šiuos duomenis, periodinis dėsnis formuluojamas taip: cheminių elementų savybės, taip pat jų junginių formos ir savybės yra periodiškai priklausomi nuo teigiamo jų atomų branduolių krūvio. Tai reiškia, kad nuolatinėje elementų serijoje, išdėstytoje didėjančia jų atomų branduolių teigiamų krūvių tvarka, panašių savybių elementai periodiškai kartosis.
Periodinės cheminių elementų sistemos lentelės forma pateikiama šiuolaikine forma. Jį sudaro laikotarpiai, serijos ir grupės. Taškas reiškia nuoseklią horizontalią elementų eilutę, išdėstytą didėjančia jų atomų branduolių teigiamo krūvio tvarka.
Kiekvieno periodo pradžioje (išskyrus pirmąjį) yra elementas su ryškiomis metalinėmis savybėmis (šarminis metalas). Tada, didėjant serijos numeriui, elementų metalinės savybės palaipsniui silpnėja, o nemetalinės elementų savybės didėja. Priešpaskutinis kiekvieno laikotarpio elementas yra elementas, turintis ryškias nemetalines savybes (halogenas), o paskutinis yra inertinės dujos. I periodas susideda iš dviejų elementų, šarminio metalo ir halogeno vaidmenį vienu metu atlieka vandenilis. II ir III periodai apima po 8 elementus, vadinamus tipišku Mendelejevu. IV ir V periodai turi po 18 elementų, VI-32. VII laikotarpis dar nebaigtas ir papildytas dirbtinai sukurtais elementais; šiuo metu yra 17 šio laikotarpio elementų. I, II ir III laikotarpiai vadinami mažaisiais, kiekvienas iš jų susideda iš vienos horizontalios eilutės, IV-VII – didelės: juose (išskyrus VII) yra dvi horizontalios eilutės – lyginės (viršutinė) ir nelyginės (apatinė). Lygiose didelių laikotarpių eilėse randami tik metalai, o elementų savybių pokytis iš kairės į dešinę silpnai išreikštas.
Nelyginėse didelių laikotarpių serijose serijos elementų savybės keičiasi taip pat, kaip ir tipinių elementų savybės. Lyginiu VI periodo skaičiumi po lantano seka 14 elementų [vadinami lantanidais (žr.), lantanidais, retųjų žemių elementais], cheminėmis savybėmis panašių į lantaną ir vienas į kitą. Jų sąrašas pateikiamas atskirai po lentele.
Atskirai po lentele užrašomi ir pateikiami po aktinio aktinidų (aktinidų) esantys elementai.
Periodinėje cheminių elementų lentelėje yra devynios vertikalios grupės. Grupės skaičius lygus didžiausiam šios grupės elementų teigiamam valentiškumui (žr.). Išimtys yra fluoras (atsitinka tik neigiamai monovalentinis) ir bromas (tai nebūna septyniavalentis); be to, vario, sidabro, aukso valentingumas gali būti didesnis nei +1 (Cu-1 ir 2, Ag ir Au-1 ir 3), o iš VIII grupės elementų tik osmio ir rutenio valentingumas yra +8. . Kiekviena grupė, išskyrus aštuntą ir nulį, yra suskirstyta į du pogrupius: pagrindinę (esančią dešinėje) ir antrinę. Pagrindiniai pogrupiai apima tipinius elementus ir didelių laikotarpių elementus, antrinius - tik didelių laikotarpių elementus ir, be to, metalus.
Pagal chemines savybes kiekvieno šios grupės pogrupio elementai labai skiriasi vienas nuo kito, ir tik didžiausias teigiamas valentingumas yra vienodas visiems šios grupės elementams. Pagrindiniuose pogrupiuose iš viršaus į apačią elementų metalinės savybės didėja, o nemetalinių – susilpnėja (pavyzdžiui, francis yra ryškiausias metalo savybes turintis elementas, o fluoras – nemetalinis). Taigi elemento vieta Mendelejevo periodinėje sistemoje (eilės numeris) lemia jo savybes, kurios yra vertikaliai ir horizontaliai gretimų elementų savybių vidurkis.
Kai kurios elementų grupės turi specialius pavadinimus. Taigi I grupės pagrindinių pogrupių elementai vadinami šarminiais metalais, II grupės – šarminių žemių metalais, VII grupės – halogenais, elementai, esantys už urano – transuranu. Elementai, kurie yra organizmų dalis, dalyvauja medžiagų apykaitos procesuose ir turi ryškų biologinį vaidmenį, vadinami biogeniniais elementais. Visi jie užima viršutinę D. I. Mendelejevo lentelės dalį. Tai visų pirma O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg ir Fe, kurie sudaro didžiąją gyvosios medžiagos dalį (daugiau nei 99%). Šių elementų užimamos vietos periodinėje lentelėje nuspalvintos šviesiai mėlyna spalva. Biogeniniai elementai, kurių organizme yra labai mažai (nuo 10 -3 iki 10 -14%), vadinami mikroelementais (žr.). Periodinės sistemos ląstelėse yra geltonos spalvos, dedami mikroelementai, kurių gyvybinė svarba žmogui įrodyta.
Remiantis atomų sandaros teorija (žr. Atomas), cheminės elementų savybės daugiausia priklauso nuo elektronų skaičiaus išoriniame elektronų apvalkale. Periodiškas elementų savybių pasikeitimas, didėjant teigiamam atomų branduolių krūviui, paaiškinamas periodišku atomų išorinio elektroninio apvalkalo (energijos lygio) struktūros pasikartojimu.
Mažais laikotarpiais, padidėjus teigiamam branduolio krūviui, elektronų skaičius išoriniame apvalkale I periode padidėja nuo 1 iki 2, o II ir III periodais – nuo 1 iki 8. Taigi elementų savybių pasikeitimas laikotarpiu nuo šarminio metalo iki inertinių dujų. Išorinis elektronų apvalkalas, kuriame yra 8 elektronai, yra pilnas ir energetiškai stabilus (nulinės grupės elementai yra chemiškai inertiški).
Dideliais laikotarpiais lygiomis eilėmis, padidėjus teigiamam branduolių krūviui, elektronų skaičius išoriniame apvalkale išlieka pastovus (1 arba 2), o antrasis išorinis apvalkalas užpildomas elektronais. Taigi lėtas elementų savybių pokytis lygiose eilutėse. Nelyginėmis ilgų laikotarpių serijomis, padidėjus branduolių krūviui, išorinis apvalkalas užpildomas elektronais (nuo 1 iki 8), o elementų savybės keičiasi taip pat, kaip ir tipinių elementų.
Elektronų apvalkalų skaičius atome yra lygus periodo skaičiui. Pagrindinių pogrupių elementų atomai turi elektronų skaičių ant išorinio apvalkalo, lygų grupės skaičiui. Antrinių pogrupių elementų atomai turi vieną ar du elektronus ant išorinių apvalkalų. Tai paaiškina pagrindinių ir antrinių pogrupių elementų savybių skirtumą. Grupės numeris nurodo galimą elektronų skaičių, galintį dalyvauti formuojant cheminius (valentingus) ryšius (žr. Molekulė), todėl tokie elektronai vadinami valentiniais. Antrinių pogrupių elementams valentiniai yra ne tik išorinių, bet ir priešpaskutinių sluoksnių elektronai. Elektronų apvalkalų skaičius ir struktūra nurodyta pridedamoje periodinėje cheminių elementų lentelėje.
Periodinis D. I. Mendelejevo dėsnis ir juo pagrįsta sistema turi išskirtinai didelę reikšmę moksle ir praktikoje. Periodinis dėsnis ir sistema buvo pagrindas atrasti naujus cheminius elementus, tiksliai nustatyti jų atominius svorius, sukurti atomų sandaros teoriją, nustatyti geocheminius dėsnius elementų pasiskirstymui žemės plutoje. ir šiuolaikinių idėjų apie gyvąją medžiagą plėtojimą, kurios sudėtis ir su ja susiję dėsniai atitinka periodinę sistemą. Elementų biologinį aktyvumą ir jų kiekį organizme taip pat daugiausia lemia vieta, kurią jie užima periodinėje Mendelejevo sistemoje. Taigi, padidėjus serijos numeriui daugelyje grupių, elementų toksiškumas didėja, o jų kiekis organizme mažėja. Periodinis dėsnis yra ryški bendriausių dialektinių gamtos raidos dėsnių išraiška.