Ena najbolj priljubljenih tabel na svetu je periodni sistem. Vsaka celica vsebuje imena kemičnih elementov. V njegov razvoj je bilo vloženega veliko truda. Navsezadnje to ni le seznam snovi. Urejeni so glede na njihove lastnosti in značilnosti. In koliko elementov v periodnem sistemu bomo zdaj izvedeli.
Zgodovina ustvarjanja tabele
Mendelejev ni bil prvi znanstvenik, ki se je odločil strukturirati elemente. Mnogi so poskusili. Toda nihče ni mogel primerjati vsega v eni koherentni tabeli. 17. februar 1869 lahko imenujemo datum odkritja periodičnega zakona. Na ta dan je Mendelejev pokazal svojo stvaritev - celoten sistem elementov, urejenih na podlagi atomske teže in kemičnih lastnosti.
Omeniti velja, da znanstveniku v enem uspešnem večeru med delom ni prišla briljantna ideja. Res je delal približno 20 let. Vedno znova sem pregledoval karte z elementi, preučeval njihove značilnosti. Hkrati so delali tudi drugi znanstveniki.
Kemik Cannizzaro je v svojem imenu predlagal teorijo atomske teže. Trdil je, da lahko ti podatki zgradijo vse snovi v pravem vrstnem redu. Nadalje sta znanstvenika Chanturqua in Newlands, ki delata na različnih koncih sveta, prišla do zaključka, da se z razvrščanjem elementov po atomski masi le-ti začnejo dodatno kombinirati glede na druge lastnosti.
Leta 1869 so bili poleg Mendelejeva predstavljeni še drugi primeri tabel. Toda danes se ne spomnimo niti imen njihovih avtorjev. Zakaj? Vse je v premoči znanstvenika nad njegovimi tekmeci:
- Tabela je imela več odprtih postavk kot ostale.
- Če neki element ni ustrezal atomski teži, ga je znanstvenik postavil na podlagi drugih lastnosti. In to je bila prava odločitev.
- V tabeli je bilo veliko praznih mest. Mendelejev je zavestno izpustil in s tem odvzel delček slave tistim, ki bodo te elemente našli v prihodnosti. Podal je celo opis nekaterih še neznanih snovi.
Najpomembnejši dosežek je, da je ta miza neuničljiva. Ustvarjen je bil tako genialno, da ga bodo morebitna odkritja v prihodnosti samo dopolnjevala.
Koliko elementov je v periodnem sistemu
Vsak človek je vsaj enkrat v življenju videl to mizo. Vendar je težko določiti natančno količino snovi. Pravilna odgovora sta lahko dva: 118 in 126. Zdaj bomo ugotovili, zakaj je tako.
V naravi so ljudje odkrili 94 elementov. Nič jim niso naredili. Preučevali so le njihove lastnosti in značilnosti. Večina jih je bila v prvotnem periodnem sistemu.
Ostalih 24 elementov je bilo ustvarjenih v laboratorijih. Skupaj dobimo 118 kosov. Drugih 8 elementov je le hipotetičnih možnosti. Poskušajo izumiti ali dobiti. Tako lahko danes varno imenujemo različico s 118 elementi in s 126 elementi.
- Znanstvenik je bil sedemnajsti otrok v družini. Osem jih je umrlo v zgodnji mladosti. Oče je zgodaj umrl. Toda mati se je še naprej borila za prihodnost svojih otrok, zato jih je lahko vpisala v dobre izobraževalne ustanove.
- Vedno je zagovarjal svoje mnenje. Bil je cenjen učitelj na univerzah v Odesi, Simferopolu in Sankt Peterburgu.
- Nikoli ni izumil vodke. Alkoholna pijača je nastala že dolgo pred znanstvenikom. Toda njegov doktorat je bil posvečen alkoholu, zato se je razvila legenda.
- Periodični sistem se Mendelejevu ni sanjal. Bila je rezultat trdega dela.
- Rad je izdeloval kovčke. In svoj hobi dvignil na visoko raven spretnosti.
- Mendelejev bi lahko v svojem življenju trikrat prejel Nobelovo nagrado. A vse se je končalo z nominacijami.
- To bo marsikoga presenetilo, vendar delo na področju kemije zavzema le 10% vseh dejavnosti znanstvenika. Študiral je tudi balone in ladjedelništvo.
Periodični sistem je neverjeten sistem vseh elementov, ki so jih ljudje kadarkoli odkrili. Razdeljen je v vrstice in stolpce za lažje učenje vseh elementov.
P.S. Članek - Koliko elementov je v periodnem sistemu, objavljen v naslovu -.
Kako se je vse začelo?
Mnogi znani ugledni kemiki na prelomu XIX-XX stoletja so že dolgo opazili, da so fizikalne in kemijske lastnosti mnogih kemičnih elementov med seboj zelo podobne. Na primer, kalij, litij in natrij so vse aktivne kovine, ki pri interakciji z vodo tvorijo aktivne hidrokside teh kovin; Klor, fluor, brom so v svojih spojinah z vodikom pokazali enako valenco, enako I, in vse te spojine so močne kisline. Iz te podobnosti je že dolgo predlagan sklep, da je mogoče vse znane kemijske elemente združiti v skupine in tako, da imajo elementi vsake skupine določen niz fizikalno-kemijskih lastnosti. Vendar pa so takšne skupine različni znanstveniki pogosto nepravilno sestavljali iz različnih elementov in dolgo časa so mnogi ignorirali eno od glavnih značilnosti elementov - to je njihova atomska masa. Prezrt je bil, ker je bil in je drugačen za različne elemente, kar pomeni, da ga ni bilo mogoče uporabiti kot parameter za združevanje. Edina izjema je bil francoski kemik Alexander Emile Chancourtua, poskušal je vse elemente razporediti v tridimenzionalni model vzdolž vijačnice, vendar znanstvena skupnost njegovega dela ni priznala, model pa se je izkazal za okornega in neprijetnega.
Za razliko od mnogih znanstvenikov je D.I. Mendelejev je atomsko maso (takrat še »atomsko težo«) vzel za ključni parameter pri klasifikaciji elementov. V svoji različici je Dmitrij Ivanovič elemente razporedil po naraščajočem vrstnem redu glede na njihovo atomsko maso in tu se je pojavil vzorec, da se v določenih intervalih elementov njihove lastnosti periodično ponavljajo. Res je bilo treba narediti izjeme: nekateri elementi so bili zamenjani in niso ustrezali povečanju atomskih mas (na primer telur in jod), vendar so ustrezali lastnostim elementov. Nadaljnji razvoj atomske in molekularne teorije je upravičil tak napredek in pokazal veljavnost te ureditve. Več o tem si lahko preberete v članku "Kaj je odkritje Mendelejeva"
Kot lahko vidimo, postavitev elementov v tej različici sploh ni enaka, kot jo vidimo v sodobni obliki. Prvič, skupine in obdobja so obrnjene: skupine vodoravno, obdobja navpično, in drugič, skupin je v njem nekoliko preveč - devetnajst, namesto danes sprejetih osemnajst.
Vendar pa je le leto kasneje, leta 1870, Mendelejev oblikoval novo različico tabele, ki je za nas že bolj prepoznavna: podobni elementi so postavljeni navpično in tvorijo skupine, 6 obdobij pa je razporejenih vodoravno. Posebej je treba omeniti, da je tako v prvi kot v drugi različici tabele mogoče videti pomembne dosežke, ki jih njegovi predhodniki niso imeli: v tabeli so skrbno pustili mesta za elemente, ki jih je bilo po Mendelejevu treba še odkriti. Ustrezna prosta delovna mesta označuje z vprašajem in jih vidite na zgornji sliki. Pozneje so bili res odkriti ustrezni elementi: galij, germanij, skandij. Tako Dmitrij Ivanovič elementov ni samo sistematiziral v skupine in obdobja, ampak je tudi napovedal odkritje novih, še neznanih elementov.
Kasneje, po razrešitvi številnih aktualnih skrivnosti kemije tistega časa - odkritju novih elementov, izolaciji skupine žlahtnih plinov skupaj s sodelovanjem Williama Ramsaya, ugotovitvi dejstva, da didimij ni samostojen element pri vse, vendar je mešanica dveh drugih - vedno več novih in novih različic tabele, včasih celo pogled brez tabele. Vendar jih tukaj ne bomo dali vseh, ampak bomo podali le končno različico, ki je nastala v življenju velikega znanstvenika.
Prehod z atomskih uteži na jedrski naboj.
Na žalost Dmitrij Ivanovič ni dočakal planetarne teorije zgradbe atoma in ni dočakal zmagoslavja Rutherfordovih poskusov, čeprav se je z njegovimi odkritji začela nova doba v razvoju periodičnega zakona in celotne periodike. sistem. Naj vas spomnim, da je iz poskusov, ki jih je izvedel Ernest Rutherford, sledilo, da so atomi elementov sestavljeni iz pozitivno nabitega atomskega jedra in negativno nabitih elektronov, ki krožijo okoli jedra. Po določitvi nabojev atomskih jeder vseh takrat znanih elementov se je izkazalo, da se v periodnem sistemu nahajajo v skladu z nabojem jedra. In periodični zakon je dobil nov pomen, zdaj je začel zveneti takole:
"Lastnosti kemičnih elementov, pa tudi oblike in lastnosti preprostih snovi in spojin, ki jih tvorijo, so v periodični odvisnosti od velikosti nabojev jeder njihovih atomov."
Zdaj je postalo jasno, zakaj je nekatere lažje elemente Mendelejev postavil za njihove težje predhodnike - bistvo je v tem, da tako stojijo v vrstnem redu nabojev svojega jedra. Na primer, telur je težji od joda, vendar je prej v tabeli, ker je naboj jedra njegovega atoma in število elektronov 52, jod pa 53. Lahko pogledate tabelo in se prepričate sami.
Po odkritju zgradbe atoma in atomskega jedra je periodični sistem doživel še nekaj sprememb, dokler ni končno dosegel oblike, ki jo poznamo že iz šole, kratkoperiodične različice periodnega sistema.
V tej tabeli že poznamo vse: 7 obdobij, 10 serij, stranske in glavne podskupine. Tudi s časom odkritja novih elementov in polnjenja tabele z njimi je bilo treba elemente, kot sta aktinij in lantan, postaviti v ločene vrstice, vsi so bili poimenovani aktinidi in lantanidi. Ta različica sistema je obstajala zelo dolgo - v svetovni znanstveni skupnosti skoraj do konca 80. let, začetka 90. let, pri nas pa še dlje - do 10. let tega stoletja.
Sodobna različica periodnega sistema.
Vendar se možnost, ki smo jo mnogi od nas prestali v šoli, dejansko izkaže za zelo zmedeno, zmeda pa se izraža v delitvi podskupin na glavne in sekundarne, zapomniti si logiko prikaza lastnosti elementov pa postane precej težko. Seveda so ga kljub temu mnogi študirali, postali doktorji kemijskih znanosti, vendar ga je v sodobnem času zamenjala nova različica - dolgotrajna. Ugotavljam, da je to posebno možnost odobril IUPAC (Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo). Oglejmo si ga.
Osem skupin je zamenjalo osemnajst, med katerimi ni več delitve na glavne in sekundarne, vse skupine pa narekuje razporeditev elektronov v atomski ovojnici. Hkrati so se znebili dvovrstičnih in enovrstičnih period, sedaj vse periode vsebujejo samo eno vrstico. Kako priročna je ta možnost? Zdaj je periodičnost lastnosti elementov bolj jasna. Številka skupine namreč označuje število elektronov na zunanjem nivoju, zato se vse glavne podskupine stare različice nahajajo v prvi, drugi in trinajsti do osemnajsti skupini, vse "nekdanje stranske" skupine pa se nahajajo na sredini mize. Tako je zdaj iz tabele jasno razvidno, da če je to prva skupina, potem so to alkalijske kovine in za vas ni bakra ali srebra, jasno pa je, da vse prehodne kovine dobro izkazujejo podobnost svojih lastnosti zaradi polnila. d-podnivoja, ki v manjši meri vpliva na zunanje lastnosti, kot tudi lantanidi in aktinoidi, imajo podobne lastnosti, ker je le f-podnivoj drugačen. Tako je celotna tabela razdeljena na naslednje bloke: s-blok, na katerem so zapolnjeni s-elektroni, d-blok, p-blok in f-blok, s polnjenjem d, p in f-elektronov.
Žal je pri nas ta možnost v šolske učbenike vključena šele v zadnjih 2-3 letih, pa še to ne v vseh. In zelo narobe. S čim je to povezano? No, prvič, s stagnirajočimi časi v drznih 90. letih, ko v državi sploh ni bilo razvoja, da ne omenjam izobraževalnega sektorja, namreč v 90. letih je svetovna kemična skupnost prešla na to možnost. Drugič, z rahlo vztrajnostjo in težavami pri dojemanju vsega novega, ker so naši učitelji navajeni na staro, kratkotrajno različico tabele, kljub dejstvu, da je pri študiju kemije veliko težja in manj priročna.
Razširjena različica periodičnega sistema.
A čas ne miruje, znanost in tehnologija tudi. 118. element periodnega sistema je že odkrit, kar pomeni, da bo kmalu treba odkriti tudi naslednjo, osmo periodo tabele. Poleg tega se bo pojavila nova energijska podnivo: g-podnivo. Elemente njegovih sestavnih delov bo treba premakniti navzdol po tabeli, kot so lantanidi ali aktinidi, ali pa se bo ta tabela še dvakrat razširila, tako da ne bo več na list A4. Tukaj bom dal le povezavo do Wikipedije (glej Razširjeni periodni sistem) in ne bom več ponavljal opisa te možnosti. Kogar zanima, lahko sledi povezavi in si ogleda.
V tej različici niti f-elementi (lantanidi in aktinoidi) niti g-elementi (»elementi prihodnosti« od št. 121-128) niso navedeni ločeno, ampak tabelo širijo za 32 celic. Tudi element Helij je uvrščen v drugo skupino, saj je vključen v s-blok.
Na splošno je malo verjetno, da bodo prihodnji kemiki uporabili to možnost, najverjetneje bo periodni sistem nadomestila ena od alternativ, ki so jih že predlagali pogumni znanstveniki: sistem Benfey, Stewartova "Kemična galaksija" ali druga možnost. A to bo šele po doseganju drugega otoka stabilnosti kemijskih elementov in bo najverjetneje potrebno bolj zaradi jasnosti v jedrski fiziki kot v kemiji, za zdaj pa bo zadostoval dobri stari periodni sistem Dmitrija Ivanoviča.
Periodni sistem kemijskih elementov (Mendelejeva tabela)- klasifikacija kemijskih elementov, ugotavljanje odvisnosti različnih lastnosti elementov od naboja atomskega jedra. Sistem je grafični izraz periodičnega zakona, ki ga je ustanovil ruski kemik D. I. Mendelejev leta 1869. Njegovo prvotno različico je razvil D. I. Mendeleev v letih 1869-1871 in ugotovil odvisnost lastnosti elementov od njihove atomske teže (v sodobnem smislu od atomske mase). Skupno je bilo predlaganih več sto različic predstavitve periodičnega sistema (analitične krivulje, tabele, geometrijske figure itd.). V sodobni različici sistema naj bi elemente zreducirali v dvodimenzionalno tabelo, v kateri vsak stolpec (skupina) določa glavne fizikalne in kemijske lastnosti, vrstice pa predstavljajo med seboj v določeni meri podobna obdobja. .
Periodni sistem kemičnih elementov D. I. Mendelejeva
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Odkritje ruskega kemika Mendelejeva je imelo (daleč) najpomembnejšo vlogo v razvoju znanosti, in sicer v razvoju atomske in molekularne znanosti. To odkritje je omogočilo pridobitev najbolj razumljivih in preprostih idej o preprostih in zapletenih kemičnih spojinah. Samo zahvaljujoč mizi imamo tiste pojme o elementih, ki jih uporabljamo v sodobnem svetu. V dvajsetem stoletju se je pokazala napovedna vloga periodičnega sistema pri ocenjevanju kemijskih lastnosti transuranovih elementov, ki jo je pokazal ustvarjalec tabele.
Mendelejevljev periodični sistem, razvit v 19. stoletju v interesu kemijske znanosti, je dal že pripravljeno sistematizacijo vrst atomov za razvoj FIZIKE v 20. stoletju (fizika atoma in atomskega jedra) . V začetku dvajsetega stoletja so fiziki z raziskavami ugotovili, da je serijska številka (ali atomska) tudi merilo električnega naboja atomskega jedra tega elementa. Številka obdobja (tj. vodoravna vrstica) določa število elektronskih lupin atoma. Izkazalo se je tudi, da številka navpične vrstice tabele določa kvantno strukturo zunanje lupine elementa (torej so elementi iste vrstice zaradi podobnosti kemijskih lastnosti).
Odkritje ruskega znanstvenika je zaznamovalo novo obdobje v zgodovini svetovne znanosti, to odkritje je omogočilo ne le velik preskok v kemiji, ampak je bilo neprecenljivo tudi za številna druga področja znanosti. Periodni sistem je dal skladen sistem informacij o elementih, na podlagi katerega je bilo mogoče narediti znanstvene zaključke in celo predvideti nekatera odkritja.
Periodni sistem Ena od značilnosti periodnega sistema Mendelejeva je, da ima skupina (stolpec v tabeli) pomembnejše izraze periodičnega trenda kot obdobja ali bloki. Dandanes teorija kvantne mehanike in atomske strukture pojasnjuje skupinsko naravo elementov z dejstvom, da imajo enake elektronske konfiguracije valenčnih lupin, posledično pa imajo elementi, ki so znotraj istega stolpca, zelo podobne (enake) lastnosti elektronsko konfiguracijo s podobnimi kemičnimi lastnostmi. Obstaja tudi jasen trend stabilne spremembe lastnosti, ko se atomska masa povečuje. Treba je opozoriti, da so na nekaterih območjih periodnega sistema (na primer v blokih D in F) vodoravne podobnosti bolj opazne kot navpične.
Periodni sistem vsebuje skupine, ki so jim dodeljene zaporedne številke od 1 do 18 (od leve proti desni), v skladu z mednarodnim sistemom poimenovanja skupin. V starih časih so za identifikacijo skupin uporabljali rimske številke. V Ameriki je bila praksa, da se za rimsko številko postavi črka "A", če se skupina nahaja v blokih S in P, ali črke "B" - za skupine, ki se nahajajo v bloku D. Takrat uporabljeni identifikatorji so enako kot zadnji število sodobnih kazalcev v našem času (na primer ime IVB, ustreza elementom 4. skupine v našem času, IVA pa je 14. skupina elementov). V evropskih državah tistega časa je bil uporabljen podoben sistem, vendar se je tukaj črka "A" nanašala na skupine do 10, črka "B" pa po vključno 10. Toda skupine 8,9,10 so imele identifikator VIII kot ena trojna skupina. Ta imena skupin so prenehala obstajati, ko je leta 1988 stopil v veljavo novi sistem zapisov IUPAC, ki je v uporabi še danes.
Številne skupine so prejele nesistematična imena tradicionalne narave (na primer "zemeljskoalkalijske kovine" ali "halogeni" in druga podobna imena). Skupine od 3 do 14 niso prejele takšnih imen, ker so si manj podobne in manj ustrezajo navpičnim vzorcem, običajno jih imenujemo bodisi po številki bodisi po imenu prvega elementa skupine (titan , kobalt itd.).
Kemijski elementi, ki pripadajo isti skupini periodnega sistema, kažejo določene trende v elektronegativnosti, atomskem radiju in ionizacijski energiji. V eni skupini od zgoraj navzdol se polmer atoma povečuje, ko se energijske ravni polnijo, se valenčni elektroni elementa odstranjujejo iz jedra, medtem ko se ionizacijska energija zmanjšuje in vezi v atomu oslabijo, kar poenostavi odstranitev elektronov. Zmanjša se tudi elektronegativnost, kar je posledica dejstva, da se razdalja med jedrom in valenčnimi elektroni poveča. Toda pri teh vzorcih obstajajo tudi izjeme, na primer, elektronegativnost se v skupini 11 povečuje, namesto da se zmanjšuje, od zgoraj navzdol. V periodnem sistemu je vrstica, imenovana "Perioda".
Med skupinami so tiste, pri katerih so pomembnejše horizontalne smeri (za razliko od drugih, pri katerih so pomembnejše vertikalne smeri), v takšne skupine spada blok F, v katerem lantanidi in aktinidi tvorijo dve pomembni horizontalni zaporedji.
Elementi kažejo določene vzorce v smislu atomskega polmera, elektronegativnosti, ionizacijske energije in energije afinitete do elektronov. Zaradi dejstva, da se za vsak naslednji element poveča število nabitih delcev in se elektroni privlačijo k jedru, se atomski polmer zmanjša v smeri od leve proti desni, hkrati pa se poveča ionizacijska energija, s povečanjem vezi v atomu, se težava pri odstranitvi elektrona poveča. Za kovine, ki se nahajajo na levi strani tabele, je značilen nižji kazalnik energije afinitete do elektronov, zato je na desni strani indikator energije afinitete do elektronov, pri nekovinah pa je ta indikator višji (brez žlahtnih plinov).
Različna področja periodnega sistema Mendelejeva, odvisno od tega, na kateri lupini atoma je zadnji elektron, in glede na pomen elektronske lupine je običajno, da ga opisujemo kot bloke.
S-blok vključuje prvi dve skupini elementov (alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine, vodik in helij).
P-blok vključuje zadnjih šest skupin, od 13 do 18 (po IUPAC ali po sistemu, sprejetem v Ameriki - od IIIA do VIIIA), ta blok vključuje tudi vse metaloide.
Blok - D, skupine 3 do 12 (IUPAC ali od IIIB do IIB v Ameriki), ta blok vključuje vse prehodne kovine.
Blok - F, običajno vzet iz periodnega sistema in vključuje lantanide in aktinoide.
Periodni sistem je eno največjih odkritij človeštva, ki je omogočilo racionalizacijo znanja o svetu okoli nas in odkrivanje novih kemičnih elementov. Potreben je tako za šolarje kot tudi za vse, ki jih zanima kemija. Poleg tega je ta shema nepogrešljiva tudi na drugih področjih znanosti.
Ta shema vsebuje vse elemente, ki jih človek pozna, in so razvrščeni glede na atomsko maso in serijsko številko. Te značilnosti vplivajo na lastnosti elementov. Skupno je v kratki različici tabele 8 skupin, elementi, vključeni v eno skupino, imajo zelo podobne lastnosti. Prva skupina vsebuje vodik, litij, kalij, baker, katerih latinska izgovorjava v ruščini je cuprum. In tudi argentum - srebro, cezij, zlato - aurum in francij. V drugi skupini so berilij, magnezij, kalcij, cink, sledijo stroncij, kadmij, barij, skupino pa končata živo srebro in radij.
V tretjo skupino spadajo bor, aluminij, skandij, galij, nato itrij, indij, lantan, skupino pa končata talij in aktinij. Četrta skupina se začne z ogljikom, silicijem, titanom, nadaljuje z germanijem, cirkonijem, kositrom in konča s hafnijem, svincem in rutherfordijem. V peti skupini so elementi, kot so dušik, fosfor, vanadij, arzen, niobij, antimon se nahajajo spodaj, nato pride bizmut tantal in dopolni skupino dubnij. Šesti se začne s kisikom, sledijo mu žveplo, krom, selen, nato molibden, telur, nato volfram, polonij in seaborgij.
V sedmi skupini je prvi element fluor, sledijo mu klor, mangan, brom, tehnecij, sledi jod, nato renij, astat in borij. Zadnja skupina je najštevilnejši. Vključuje pline, kot so helij, neon, argon, kripton, ksenon in radon. V to skupino spadajo tudi kovine železo, kobalt, nikelj, rodij, paladij, rutenij, osmij, iridij, platina. Sledita hannium in meitnerium. Ločeno locirani elementi, ki tvorijo serije aktinidov in serije lantanidov. Imata podobne lastnosti kot lantan in aktinij.
Ta shema vključuje vse vrste elementov, ki so razdeljeni v 2 veliki skupini - kovine in nekovine z različnimi lastnostmi. Kako ugotoviti, ali element pripada določeni skupini, bo pomagala pogojna črta, ki jo je treba potegniti od bora do astatina. Ne smemo pozabiti, da je takšno črto mogoče narisati samo v polni različici tabele. Vsi elementi, ki so nad to črto in se nahajajo v glavnih podskupinah, se štejejo za nekovine. In ki so nižje, v glavnih podskupinah - kovine. Tudi kovine so snovi, ki so v stranske podskupine. Obstajajo posebne slike in fotografije, na katerih se lahko podrobno seznanite s položajem teh elementov. Omeniti velja, da tisti elementi, ki so na tej črti, kažejo enake lastnosti kovin in nekovin.
Poseben seznam sestavljajo tudi amfoterni elementi, ki imajo dvojne lastnosti in lahko kot rezultat reakcij tvorijo 2 vrsti spojin. Hkrati se enako manifestirajo tako osnovni kot kislinske lastnosti. Prevlada določenih lastnosti je odvisna od reakcijskih pogojev in snovi, s katerimi amfoterni element reagira.
Treba je opozoriti, da je ta shema v tradicionalni izvedbi dobre kakovosti barva. Hkrati so označene različne barve za lažjo orientacijo glavne in sekundarne podskupine. In tudi elementi so razvrščeni glede na podobnost njihovih lastnosti.
Vendar pa je trenutno skupaj z barvno shemo zelo pogosta črno-bela periodična tabela Mendelejeva. Ta obrazec se uporablja za črno-belo tiskanje. Kljub navidezni zapletenosti je delo z njim prav tako priročno, glede na nekatere nianse. Torej je v tem primeru mogoče razlikovati glavno podskupino od sekundarne po razlikah v odtenkih, ki so jasno vidni. Poleg tega so v barvni različici prikazani elementi s prisotnostjo elektronov na različnih plasteh različne barve.
Omeniti velja, da v enobarvni zasnovi ni zelo težko krmariti po shemi. Za to bodo dovolj podatki, navedeni v vsaki posamezni celici elementa.
Izpit je danes glavna vrsta preizkusa ob koncu šolanja, kar pomeni, da je treba pripravi nanj posvetiti posebno pozornost. Zato pri izbiri zaključni izpit iz kemije, morate biti pozorni na materiale, ki lahko pomagajo pri njegovi dostavi. Šolarji lahko med izpitom praviloma uporabljajo nekatere tabele, zlasti periodni sistem v dobri kakovosti. Zato, da bi pri testih prinesel le koristi, je treba vnaprej posvetiti pozornost njegovi strukturi in preučevanju lastnosti elementov ter njihovemu zaporedju. Tudi naučiti se je treba uporabite črno-belo različico tabele da ne boste imeli težav pri izpitu.
Poleg glavne tabele, ki opisuje lastnosti elementov in njihovo odvisnost od atomske mase, obstajajo še druge sheme, ki lahko pomagajo pri študiju kemije. Na primer, obstajajo tabele topnosti in elektronegativnosti snovi. Prvi lahko določi, kako topna je določena spojina v vodi pri običajni temperaturi. V tem primeru so anioni nameščeni vodoravno - negativno nabiti ioni, kationi, to je pozitivno nabiti ioni, pa navpično. Izvedeti stopnja topnosti ene ali druge spojine je treba v tabeli najti njene sestavine. In na mestu njihovega presečišča bo potrebna oznaka.
Če je to črka "r", potem je snov v normalnih pogojih popolnoma topna v vodi. V prisotnosti črke "m" - snov je rahlo topna, v prisotnosti črke "n" pa se skoraj ne raztopi. Če je znak "+", spojina ne tvori oborine in reagira s topilom brez ostanka. Če je prisoten znak "-", to pomeni, da taka snov ne obstaja. Včasih lahko v tabeli vidite tudi znak »?«, potem to pomeni, da stopnja topnosti te spojine ni zagotovo znana. Elektronegativnost elementov lahko variira od 1 do 8, obstaja tudi posebna tabela za določitev tega parametra.
Druga uporabna tabela je serija kovinskih dejavnosti. Vse kovine se nahajajo v njem s povečanjem stopnje elektrokemičnega potenciala. Niz stresnih kovin se začne z litijem, konča z zlatom. Verjame se, da bolj levo kot je kovina v tej vrsti, bolj aktivna je v kemičnih reakcijah. torej najbolj aktivna kovina Litij velja za alkalno kovino. Na koncu seznama elementov je prisoten tudi vodik. Menijo, da so kovine, ki se nahajajo za njim, praktično neaktivne. Med njimi so elementi, kot so baker, živo srebro, srebro, platina in zlato.
Slike periodnega sistema v dobri kakovosti
Ta shema je eden največjih dosežkov na področju kemije. pri čemer Obstaja veliko vrst te mize.- kratka različica, dolga, pa tudi zelo dolga. Najpogostejša je kratka tabela, pogosta pa je tudi dolga različica sheme. Omeniti velja, da IUPAC trenutno ne priporoča uporabe kratke različice sheme.
Skupaj je bilo razvitih je bilo več kot sto vrst tabel, ki se razlikujejo po predstavitvi, obliki in grafični predstavitvi. Uporabljajo se na različnih področjih znanosti ali pa se sploh ne uporabljajo. Trenutno raziskovalci še naprej razvijajo nove konfiguracije vezij. Kot glavna možnost se uporablja kratek ali dolg krog odlične kakovosti.
Periodični sistem kemijskih elementov je klasifikacija kemijskih elementov, ki jo je ustvaril D. I. Mendelejev na podlagi periodičnega zakona, ki ga je odkril leta 1869.
D. I. Mendelejev
V skladu s sodobno formulacijo tega zakona se v neprekinjenem nizu elementov, razporejenih v naraščajočem vrstnem redu pozitivnega naboja jeder njihovih atomov, periodično ponavljajo elementi s podobnimi lastnostmi.
Periodični sistem kemijskih elementov, predstavljen v obliki tabele, je sestavljen iz obdobij, serij in skupin.
Na začetku vsake periode (z izjemo prve) je element z izrazitimi kovinskimi lastnostmi (alkalijska kovina).
Simboli za barvno tabelo: 1 - kemični znak elementa; 2 - ime; 3 - atomska masa (atomska teža); 4 - serijska številka; 5 - porazdelitev elektronov po plasteh.
Z večanjem redne številke elementa, ki je enaka vrednosti pozitivnega naboja jedra njegovega atoma, kovinske lastnosti postopoma slabijo in povečujejo nekovinske lastnosti. Predzadnji element v vsaki periodi je element z izrazitimi nekovinskimi lastnostmi (), zadnji pa je inertni plin. V obdobju I sta 2 elementa, v II in III - po 8 elementov, v IV in V - po 18 elementov, v VI - 32 in v VII (nepopolno obdobje) - 17 elementov.
Prva tri obdobja se imenujejo majhna obdobja, vsaka od njih je sestavljena iz ene vodoravne vrstice; ostalo - v velikih obdobjih, od katerih je vsako (razen obdobja VII) sestavljeno iz dveh vodoravnih vrstic - celo (zgornje) in liho (spodnje). V sodih vrstah velikih obdobij so le kovine. Lastnosti elementov v teh vrsticah se nekoliko spreminjajo z naraščajočo serijsko številko. Lastnosti elementov v lihih serijah velikih period se spreminjajo. V obdobju VI lantanu sledi 14 elementov, ki so si po kemičnih lastnostih zelo podobni. Ti elementi, imenovani lantanidi, so navedeni ločeno pod glavno tabelo. Aktinidi, elementi, ki sledijo aktiniju, so podobno predstavljeni v tabeli.
Tabela ima devet navpičnih skupin. Številka skupine je z redkimi izjemami enaka najvišji pozitivni valenci elementov te skupine. Vsaka skupina, razen ničle in osme, je razdeljena na podskupine. - glavni (desno) in stranski. V glavnih podskupinah se s povečanjem serijske številke okrepijo kovinske lastnosti elementov in oslabijo nekovinske lastnosti elementov.
Tako so kemijske in številne fizikalne lastnosti elementov določene z mestom, ki ga določen element zaseda v periodnem sistemu.
Biogeni elementi, to je elementi, ki sestavljajo organizme in v njem opravljajo določeno biološko vlogo, zavzemajo zgornji del periodnega sistema. Celice, ki jih zasedajo elementi, ki sestavljajo večino (več kot 99%) žive snovi, so obarvane modro, celice, ki jih zasedajo mikroelementi, pa so rožnate (glej).
Periodni sistem kemijskih elementov je največji dosežek sodobnega naravoslovja in nazoren izraz najsplošnejših dialektičnih zakonov narave.
Glej tudi Atomska teža.
Periodični sistem kemijskih elementov je naravna klasifikacija kemijskih elementov, ki jo je ustvaril D. I. Mendelejev na podlagi periodičnega zakona, ki ga je odkril leta 1869.
V prvotni formulaciji je periodični zakon D. I. Mendelejeva določal: lastnosti kemijskih elementov, kakor tudi oblike in lastnosti njihovih spojin so v periodični odvisnosti od velikosti atomskih mas elementov. Kasneje, z razvojem doktrine o zgradbi atoma, se je pokazalo, da natančnejša značilnost vsakega elementa ni atomska teža (glej), temveč vrednost pozitivnega naboja jedra atoma atoma. element, ki je enak redni (atomski) številki tega elementa v periodnem sistemu D. I. Mendelejeva. Število pozitivnih nabojev na jedru atoma je enako številu elektronov, ki obdajajo jedro atoma, saj so atomi kot celota električno nevtralni. Glede na te podatke je periodični zakon oblikovan takole: lastnosti kemičnih elementov, pa tudi oblike in lastnosti njihovih spojin so v periodični odvisnosti od pozitivnega naboja jeder njihovih atomov. To pomeni, da se bodo v neprekinjenem nizu elementov, razporejenih v naraščajočem vrstnem redu pozitivnih nabojev jeder njihovih atomov, periodično ponavljali elementi s podobnimi lastnostmi.
Tabelarična oblika periodnega sistema kemijskih elementov je predstavljena v sodobni obliki. Sestavljen je iz obdobij, serij in skupin. Perioda predstavlja zaporedno vodoravno vrsto elementov, razporejenih v naraščajočem vrstnem redu pozitivnega naboja jeder njihovih atomov.
Na začetku vsake periode (z izjemo prve) je element z izrazitimi kovinskimi lastnostmi (alkalijska kovina). Nato z večanjem serijske številke kovinske lastnosti elementov postopoma slabijo in povečujejo nekovinske lastnosti elementov. Predzadnji element v vsaki periodi je element z izrazitimi nekovinskimi lastnostmi (halogen), zadnji pa je inertni plin. Perioda I je sestavljena iz dveh elementov, vlogo alkalijske kovine in halogena hkrati opravlja vodik. Obdobji II in III vključujeta po 8 elementov, ki se imenujejo Mendelejev tipični. IV in V doba imata po 18 elementov, VI-32. VII obdobje še ni zaključeno in se dopolnjuje z umetno ustvarjenimi elementi; trenutno je v tem obdobju 17 elementov. Obdobja I, II in III se imenujejo majhna, vsaka od njih je sestavljena iz ene vodoravne vrstice, IV-VII - velike: vključujejo (z izjemo VII) dve vodoravni vrsti - sodo (zgornjo) in liho (spodnjo). V sodih vrstah velikih period so le kovine, sprememba lastnosti elementov v vrsti od leve proti desni pa je šibko izražena.
V lihih nizih velikih period se lastnosti elementov v nizu spreminjajo na enak način kot lastnosti tipičnih elementov. V parnem številu obdobja VI po lantanu sledi 14 elementov [imenovanih lantanidi (glej), lantanidi, elementi redkih zemelj], ki so po kemijskih lastnostih podobni lantanu in drug drugemu. Njihov seznam je naveden ločeno pod tabelo.
Posebej so izpisani elementi za aktinijevimi aktinidi (aktinidi) in podani pod tabelo.
V periodnem sistemu kemijskih elementov je devet navpičnih skupin. Številka skupine je enaka najvišji pozitivni valenci (glej) elementov te skupine. Izjema sta fluor (se zgodi samo negativno monovalentno) in brom (ne zgodi se sedemvalentno); poleg tega lahko baker, srebro, zlato kažejo valenco večjo od +1 (Cu-1 in 2, Ag in Au-1 in 3), od elementov skupine VIII pa imata samo osmij in rutenij valenco +8 . Vsaka skupina, razen osme in ničelne, je razdeljena na dve podskupini: glavno (desno) in sekundarno. Glavne podskupine vključujejo tipične elemente in elemente velikih obdobij, sekundarne - samo elemente velikih obdobij in poleg tega kovine.
Po kemijskih lastnostih se elementi vsake podskupine te skupine med seboj bistveno razlikujejo, pri vseh elementih te skupine pa je enaka le najvišja pozitivna valenca. V glavnih podskupinah se od zgoraj navzdol kovinske lastnosti elementov povečujejo, nekovinske pa slabijo (npr. francij je element z najizrazitejšimi kovinskimi lastnostmi, fluor pa nekovinski). Tako mesto elementa v periodnem sistemu Mendelejeva (zaporedna številka) določa njegove lastnosti, ki so povprečje lastnosti sosednjih elementov navpično in vodoravno.
Nekatere skupine elementov imajo posebna imena. Tako se elementi glavnih podskupin skupine I imenujejo alkalijske kovine, skupina II - zemeljskoalkalijske kovine, skupina VII - halogeni, elementi, ki se nahajajo za uranom - transuran. Elemente, ki so del organizmov, sodelujejo v presnovnih procesih in imajo izrazito biološko vlogo, imenujemo biogeni elementi. Vsi zasedajo zgornji del tabele D. I. Mendelejeva. To so predvsem O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg in Fe, ki sestavljajo večino žive snovi (več kot 99 %). Mesta, ki jih ti elementi zasedajo v periodnem sistemu, so obarvana s svetlo modro barvo. Biogeni elementi, ki jih je v telesu zelo malo (od 10 -3 do 10 -14%), se imenujejo mikroelementi (glej). V celicah periodnega sistema, obarvanih rumeno, so mikroelementi, katerih vitalni pomen za človeka je dokazan.
Po teoriji zgradbe atomov (glej Atom) so kemijske lastnosti elementov odvisne predvsem od števila elektronov v zunanji elektronski lupini. Periodično spreminjanje lastnosti elementov s povečanjem pozitivnega naboja atomskih jeder je razloženo s periodičnim ponavljanjem strukture zunanje elektronske lupine (raven energije) atomov.
V majhnih periodah se s povečanjem pozitivnega naboja jedra število elektronov v zunanji lupini poveča z 1 na 2 v obdobju I in z 1 na 8 v obdobju II in III. Od tod tudi sprememba lastnosti elementov v obdobju od alkalijske kovine do inertnega plina. Zunanja elektronska ovojnica, ki vsebuje 8 elektronov, je popolna in energijsko stabilna (elementi ničelne skupine so kemično inertni).
V velikih obdobjih v enakomernih vrstah s povečanjem pozitivnega naboja jeder ostane število elektronov v zunanji lupini konstantno (1 ali 2), druga zunanja lupina pa se napolni z elektroni. Od tod počasno spreminjanje lastnosti elementov v sodih vrstah. V lihih serijah dolgih obdobij se s povečanjem naboja jeder zunanja lupina napolni z elektroni (od 1 do 8) in lastnosti elementov se spreminjajo na enak način kot pri tipičnih elementih.
Število elektronskih lupin v atomu je enako številu periode. Atomi elementov glavnih podskupin imajo na svojih zunanjih lupinah število elektronov, ki je enako številu skupine. Atomi elementov sekundarnih podskupin vsebujejo enega ali dva elektrona na zunanjih lupinah. To pojasnjuje razliko v lastnostih elementov glavne in sekundarne podskupine. Številka skupine označuje možno število elektronov, ki lahko sodelujejo pri tvorbi kemičnih (valentnih) vezi (glej Molekula), zato se takšni elektroni imenujejo valentni. Za elemente sekundarnih podskupin niso valentni samo elektroni zunanjih lupin, ampak tudi predzadnji. Število in zgradba elektronskih lupin sta navedena v priloženem periodnem sistemu kemijskih elementov.
Periodični zakon D. I. Mendelejeva in sistem, ki temelji na njem, sta izjemno pomembna v znanosti in praksi. Periodični zakon in sistem sta bila osnova za odkritje novih kemijskih elementov, natančno določitev njihove atomske teže, razvoj teorije o zgradbi atomov, vzpostavitev geokemičnih zakonitosti porazdelitve elementov v zemeljski skorji. in razvoj sodobnih predstav o živi snovi, katere sestava in z njo povezani zakoni so v skladu s periodnim sistemom. Biološka aktivnost elementov in njihova vsebnost v telesu sta v veliki meri določena tudi z mestom, ki ga zasedajo v periodnem sistemu Mendelejeva. Torej, s povečanjem serijske številke v številnih skupinah se toksičnost elementov poveča in njihova vsebnost v telesu se zmanjša. Periodični zakon je živahen izraz najsplošnejših dialektičnih zakonov razvoja narave.