Nowa klasyfikacja pierwiastków chemicznych. Układ okresowy Mendelejewa. Pierwiastki chemiczne układu okresowego

Układ okresowy pierwiastków chemicznych to klasyfikacja pierwiastków chemicznych stworzona przez D. I. Mendelejewa na podstawie prawa okresowości odkrytego przez niego w 1869 roku.

DI Mendelejew

Zgodnie ze współczesnym sformułowaniem tego prawa, w ciągłym szeregu pierwiastków ułożonych według rosnącej wielkości ładunku dodatniego jąder ich atomów, okresowo powtarzają się pierwiastki o podobnych właściwościach.

Układ okresowy pierwiastków chemicznych, przedstawiony w formie tabeli, składa się z okresów, serii i grup.

Na początku każdego okresu (z wyjątkiem pierwszego) pierwiastek ma wyraźne właściwości metaliczne (metal alkaliczny).

Symbole tabeli kolorów: 1 - znak chemiczny pierwiastka; 2 - imię; 3 - masa atomowa (masa atomowa); 4 - numer seryjny; 5 - rozkład elektronów w warstwach.

Wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastka, równej dodatniemu ładunkowi jądra jego atomu, właściwości metaliczne stopniowo słabną, a właściwości niemetaliczne rosną. Przedostatni pierwiastek w każdym okresie to pierwiastek o wyraźnych właściwościach niemetalicznych (), a ostatni to gaz obojętny. W okresie I występują 2 elementy, w II i III – 8 elementów, w IV i V – 18, w VI – 32, a w VII (okres nieskończony) – 17 elementów.

Pierwsze trzy okresy nazywane są małymi okresami, każdy z nich składa się z jednego poziomego rzędu; reszta - w dużych okresach, z których każdy (z wyjątkiem okresu VII) składa się z dwóch poziomych rzędów - parzystego (górnego) i nieparzystego (dolnego). Tylko metale występują w równych rzędach dużych okresów. Właściwości pierwiastków z tych szeregów zmieniają się nieznacznie wraz ze wzrostem liczby atomowej. Zmieniają się właściwości pierwiastków w nieparzystych rzędach dużych okresów. W okresie VI po lantanie następuje 14 pierwiastków o bardzo podobnych właściwościach chemicznych. Pierwiastki te, zwane lantanowcami, są wymienione osobno poniżej głównej tabeli. Aktynowce, pierwiastki następujące po aktynie, przedstawiono w tabeli w podobny sposób.

Tabela ma dziewięć grup pionowych. Numer grupy, z nielicznymi wyjątkami, jest równy najwyższej dodatniej wartościowości elementów tej grupy. Każda grupa, z wyjątkiem zera i ósmej, jest podzielona na podgrupy. - główny (znajdujący się po prawej stronie) i wtórny. W głównych podgrupach wraz ze wzrostem liczby atomowej właściwości metaliczne pierwiastków stają się silniejsze, a właściwości niemetaliczne słabną.

Zatem o właściwościach chemicznych i szeregu właściwości fizycznych pierwiastków decyduje miejsce, jakie zajmuje dany pierwiastek w układzie okresowym.

Pierwiastki biogenne, czyli pierwiastki wchodzące w skład organizmów i pełniące w nich określoną rolę biologiczną, zajmują górną część układu okresowego. Komórki zajmowane przez pierwiastki stanowiące większość (ponad 99%) żywej materii są zabarwione na niebiesko; komórki zajmowane przez mikroelementy mają kolor różowy (patrz).

Układ okresowy pierwiastków chemicznych jest największym osiągnięciem współczesnej nauk przyrodniczych i żywym wyrazem najogólniejszych dialektycznych praw natury.

Zobacz także: Masa atomowa.

Układ okresowy pierwiastków chemicznych to naturalna klasyfikacja pierwiastków chemicznych stworzona przez D. I. Mendelejewa na podstawie prawa okresowości odkrytego przez niego w 1869 roku.

W swoim pierwotnym sformułowaniu okresowe prawo D.I. Mendelejewa stwierdzało: właściwości pierwiastków chemicznych, a także formy i właściwości ich związków są okresowo zależne od mas atomowych pierwiastków. Następnie, wraz z rozwojem doktryny budowy atomu, wykazano, że dokładniejszą cechą każdego pierwiastka nie jest masa atomowa (patrz), ale wartość dodatniego ładunku jądra atomu pierwiastka, równy numerowi seryjnemu (atomowemu) tego pierwiastka w układzie okresowym D. I. Mendelejewa . Liczba ładunków dodatnich w jądrze atomu jest równa liczbie elektronów otaczających jądro atomu, ponieważ atomy jako całość są elektrycznie obojętne. W świetle tych danych prawo okresowości formułuje się w następujący sposób: właściwości pierwiastków chemicznych, a także formy i właściwości ich związków są okresowo zależne od wielkości dodatniego ładunku jąder ich atomów. Oznacza to, że w ciągłym szeregu pierwiastków ułożonych według rosnących ładunków dodatnich jąder ich atomów, okresowo będą się powtarzać pierwiastki o podobnych właściwościach.

Tabelaryczna forma układu okresowego pierwiastków chemicznych przedstawiona jest w nowoczesnej formie. Składa się z okresów, serii i grup. Okres reprezentuje kolejny poziomy szereg pierwiastków ułożonych w kolejności rosnącego ładunku dodatniego jąder ich atomów.

Na początku każdego okresu (z wyjątkiem pierwszego) występuje pierwiastek o wyraźnych właściwościach metalicznych (metal alkaliczny). Następnie wraz ze wzrostem numeru seryjnego właściwości metaliczne elementów stopniowo słabną, a właściwości niemetaliczne rosną. Przedostatnim pierwiastkiem w każdym okresie jest pierwiastek o wyraźnych właściwościach niemetalicznych (halogen), a ostatnim jest gaz obojętny. Pierwszy okres składa się z dwóch pierwiastków, rolę metalu alkalicznego i halogenu pełni tutaj jednocześnie wodór. Okresy II i III obejmują po 8 elementów, zwanych przez Mendelejewa typowymi. Okresy IV i V zawierają po 18 elementów każdy, VI-32. Okres VII nie został jeszcze zakończony i jest uzupełniany sztucznie stworzonymi elementami; obecnie w tym okresie jest 17 elementów. Okresy I, II i III nazywane są małymi, każdy z nich składa się z jednego poziomego rzędu, IV-VII są duże: (z wyjątkiem VII) obejmują dwa poziome rzędy - parzysty (górny) i nieparzysty (dolny). W równych rzędach dużych okresów znajdują się tylko metale, a zmiana właściwości pierwiastków w rzędzie od lewej do prawej jest słabo wyrażona.

W nieparzystych szeregach dużych okresów właściwości elementów szeregu zmieniają się w taki sam sposób, jak właściwości pierwiastków typowych. W parzystym rzędzie okresu VI, po lantanie, znajduje się 14 pierwiastków [zwanych lantanowcami (patrz), lantanowce, pierwiastki ziem rzadkich], które mają podobne właściwości chemiczne do lantanu i do siebie nawzajem. Ich wykaz znajduje się osobno pod tabelą.

Pierwiastki następujące po aktynie - aktynowce (aktynowce) - są wymienione osobno i wymienione poniżej tabeli.

W układzie okresowym pierwiastków chemicznych dziewięć grup znajduje się pionowo. Numer grupy jest równy najwyższej dodatniej wartościowości (patrz) elementów tej grupy. Wyjątkami są fluor (może być tylko ujemnie jednowartościowy) i brom (nie może być siedmiowartościowy); ponadto miedź, srebro, złoto mogą wykazywać wartościowość większą niż +1 (Cu-1 i 2, Ag i Au-1 i 3), a z pierwiastków grupy VIII tylko osm i ruten mają wartościowość +8 . Każda grupa, z wyjątkiem ósmej i zerowej, jest podzielona na dwie podgrupy: główną (umieszczoną po prawej stronie) i drugorzędną. Do głównych podgrup zaliczają się pierwiastki typowe i pierwiastki długie, podgrupy drugorzędne obejmują jedynie pierwiastki długie, a ponadto metale.

Pod względem właściwości chemicznych pierwiastki każdej podgrupy danej grupy różnią się znacznie od siebie, a jedynie najwyższa dodatnia wartościowość jest taka sama dla wszystkich pierwiastków danej grupy. W głównych podgrupach, od góry do dołu, właściwości metaliczne pierwiastków ulegają wzmocnieniu, a osłabieniu niemetaliczne (np. frans jest pierwiastkiem o najbardziej wyraźnych właściwościach metalicznych, a fluor jest niemetaliczny). Zatem miejsce pierwiastka w układzie okresowym Mendelejewa (liczba porządkowa) określa jego właściwości, które są średnią właściwości sąsiadujących elementów w pionie i poziomie.

Niektóre grupy elementów mają specjalne nazwy. Zatem pierwiastki głównych podgrup grupy I nazywane są metalami alkalicznymi, grupa II - metale ziem alkalicznych, grupa VII - halogeny, pierwiastki znajdujące się za uranem - transuran. Elementy wchodzące w skład organizmów, biorące udział w procesach metabolicznych i pełniące wyraźną rolę biologiczną nazywane są elementami biogennymi. Wszystkie zajmują górną część tabeli D.I. Mendelejewa. Są to przede wszystkim O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg i Fe, które stanowią większość żywej materii (ponad 99%). Miejsca zajmowane przez te pierwiastki w układzie okresowym są zaznaczone kolorem jasnoniebieskim. Elementy biogenne, których jest bardzo mało w organizmie (od 10 -3 do 10 -14%), nazywane są mikroelementami (patrz). Komórki układu okresowego, zabarwione na żółto, zawierają mikroelementy, których istotne znaczenie dla człowieka zostało udowodnione.

Zgodnie z teorią budowy atomu (patrz Atom) właściwości chemiczne pierwiastków zależą głównie od liczby elektronów w zewnętrznej powłoce elektronowej. Okresową zmianę właściwości pierwiastków wraz ze wzrostem ładunku dodatniego jąder atomowych tłumaczy się okresowym powtarzaniem struktury zewnętrznej powłoki elektronowej (poziomu energii) atomów.

W małych okresach, wraz ze wzrostem ładunku dodatniego jądra, liczba elektronów w powłoce zewnętrznej wzrasta z 1 do 2 w okresie I i od 1 do 8 w okresach II i III. Stąd zmiana właściwości pierwiastków w okresie od metalu alkalicznego do gazu obojętnego. Zewnętrzna powłoka elektronowa, zawierająca 8 elektronów, jest kompletna i stabilna energetycznie (pierwiastki grupy zerowej są chemicznie obojętne).

W długich okresach w równych rzędach, w miarę wzrostu dodatniego ładunku jąder, liczba elektronów w powłoce zewnętrznej pozostaje stała (1 lub 2), a druga powłoka zewnętrzna jest wypełniona elektronami. Stąd powolna zmiana właściwości elementów w rzędach parzystych. W nieparzystych seriach dużych okresów, w miarę wzrostu ładunku jąder, zewnętrzna powłoka wypełnia się elektronami (od 1 do 8), a właściwości pierwiastków zmieniają się w taki sam sposób, jak właściwości typowych pierwiastków.

Liczba powłok elektronowych w atomie jest równa liczbie okresu. Atomy pierwiastków głównych podgrup mają na swoich zewnętrznych powłokach liczbę elektronów równą liczbie grup. Atomy elementów podgrup bocznych zawierają jeden lub dwa elektrony na swoich zewnętrznych powłokach. To wyjaśnia różnicę we właściwościach elementów podgrupy głównej i drugorzędnej. Numer grupy wskazuje możliwą liczbę elektronów, które mogą brać udział w tworzeniu wiązań chemicznych (walencyjnych) (patrz Cząsteczka), dlatego takie elektrony nazywane są wartościowością. W przypadku elementów podgrup bocznych wartościowością są nie tylko elektrony powłok zewnętrznych, ale także przedostatnie. Liczbę i strukturę powłok elektronowych podano w załączonym układzie okresowym pierwiastków chemicznych.

Prawo okresowe D.I. Mendelejewa i oparty na nim system mają wyjątkowo duże znaczenie w nauce i praktyce. Prawo i układ okresowości były podstawą odkrycia nowych pierwiastków chemicznych, dokładnego określenia ich mas atomowych, rozwoju doktryny o budowie atomów, ustalenia geochemicznych praw rozmieszczenia pierwiastków w skorupie ziemskiej oraz rozwój współczesnych idei dotyczących żywej materii, której skład i związane z nim wzorce są zgodne z układem okresowym. O aktywności biologicznej pierwiastków i ich zawartości w organizmie w dużej mierze decyduje także miejsce, jakie zajmują w układzie okresowym Mendelejewa. Zatem wraz ze wzrostem numeru seryjnego w wielu grupach wzrasta toksyczność pierwiastków, a ich zawartość w organizmie maleje. Prawo okresowości jest jasnym wyrazem najogólniejszych dialektycznych praw rozwoju przyrody.

Jak korzystać z układu okresowego? Dla niewtajemniczonej osoby czytanie układu okresowego jest takie samo, jak dla gnoma przeglądającego starożytne runy elfów. Nawiasem mówiąc, układ okresowy, jeśli jest używany prawidłowo, może wiele powiedzieć o świecie. Oprócz tego, że dobrze posłuży na egzaminie, jest też po prostu niezastąpiony w rozwiązywaniu ogromnej liczby problemów chemicznych i fizycznych. Ale jak to przeczytać? Na szczęście dziś każdy może nauczyć się tej sztuki. W tym artykule dowiemy się, jak rozumieć układ okresowy.

Układ okresowy pierwiastków chemicznych (tablica Mendelejewa) to klasyfikacja pierwiastków chemicznych, która ustala zależność różnych właściwości pierwiastków od ładunku jądra atomowego.

Historia powstania Stołu

Dmitrij Iwanowicz Mendelejew nie był prostym chemikiem, jeśli ktoś tak sądzi. Był chemikiem, fizykiem, geologiem, metrologiem, ekologiem, ekonomistą, naftowcem, aeronautą, konstruktorem instrumentów i nauczycielem. W ciągu swojego życia naukowcowi udało się przeprowadzić wiele podstawowych badań z różnych dziedzin wiedzy. Na przykład powszechnie uważa się, że to Mendelejew obliczył idealną moc wódki - 40 stopni. Nie wiemy, co Mendelejew myślał o wódce, ale wiemy na pewno, że jego rozprawa na temat „Dyskurs o połączeniu alkoholu z wodą” nie miała nic wspólnego z wódką i uwzględniała stężenia alkoholu od 70 stopni. Przy wszystkich zasługach naukowca największą sławę przyniosło mu odkrycie okresowego prawa pierwiastków chemicznych - jednego z podstawowych praw natury.

Istnieje legenda, według której naukowcowi przyśnił się układ okresowy, po czym musiał już tylko udoskonalić pomysł, który się pojawił. Ale gdyby wszystko było takie proste.. Ta wersja stworzenia układu okresowego najwyraźniej jest niczym więcej niż legendą. Na pytanie, jak otwarto stół, sam Dmitrij Iwanowicz odpowiedział: „ Myślę o tym może od dwudziestu lat, a ty myślisz: siedziałem tam i nagle… gotowe”.

W połowie XIX wieku próby uporządkowania znanych pierwiastków chemicznych (znanych było 63 pierwiastki) podejmowało równolegle kilku naukowców. Na przykład w 1862 roku Alexandre Emile Chancourtois umieścił pierwiastki wzdłuż helisy i zauważył cykliczne powtarzanie się właściwości chemicznych. Chemik i muzyk John Alexander Newlands zaproponował swoją wersję układu okresowego w 1866 roku. Ciekawostką jest to, że naukowiec próbował odkryć mistyczną harmonię muzyczną w układzie elementów. Była między innymi próba Mendelejewa, która zakończyła się sukcesem.

W 1869 roku opublikowano pierwszy diagram tablicowy, a za dzień otwarcia prawa okresowego uważa się 1 marca 1869 roku. Istotą odkrycia Mendelejewa było to, że właściwości pierwiastków wraz ze wzrostem masy atomowej nie zmieniają się monotonicznie, ale okresowo. Pierwsza wersja tabeli zawierała tylko 63 elementy, ale Mendelejew podjął szereg bardzo niekonwencjonalnych decyzji. Domyślił się więc, aby zostawić miejsce w tabeli na wciąż nieodkryte pierwiastki, a także zmienił masy atomowe niektórych pierwiastków. Zasadnicza poprawność prawa wyprowadzonego przez Mendelejewa została potwierdzona bardzo szybko, po odkryciu galu, skandu i germanu, których istnienie przepowiadał uczony.

Współczesne spojrzenie na układ okresowy

Poniżej znajduje się sama tabela

Obecnie zamiast masy atomowej (masy atomowej) do porządkowania pierwiastków używa się pojęcia liczby atomowej (liczby protonów w jądrze). Tabela zawiera 120 elementów, które ułożone są od lewej do prawej w kolejności rosnącej liczby atomowej (liczby protonów)

Kolumny tabeli reprezentują tzw. grupy, a wiersze reprezentują okresy. Tabela ma 18 grup i 8 okresów.

• Właściwości metaliczne pierwiastków zmniejszają się podczas przemieszczania się w okresie od lewej do prawej i rosną w przeciwnym kierunku.
• Rozmiary atomów zmniejszają się podczas przesuwania się od lewej do prawej wzdłuż okresów.
• W miarę przechodzenia od góry do dołu w grupie właściwości redukujące metalu rosną.
• Właściwości utleniające i niemetaliczne rosną w miarę przesuwania się w okresie od lewej do prawej I.

Czego dowiadujemy się o elemencie z tabeli? Weźmy na przykład trzeci pierwiastek w tabeli - lit i rozważmy go szczegółowo.

Przede wszystkim widzimy sam symbol elementu i jego nazwę pod nim. W lewym górnym rogu znajduje się liczba atomowa pierwiastka, w jakiej kolejności ułożone są pierwiastki w tabeli. Liczba atomowa, jak już wspomniano, jest równa liczbie protonów w jądrze. Liczba dodatnich protonów jest zwykle równa liczbie ujemnych elektronów w atomie (z wyjątkiem izotopów).

Masa atomowa jest podana pod liczbą atomową (w tej wersji tabeli). Jeśli zaokrąglimy masę atomową do najbliższej liczby całkowitej, otrzymamy tak zwaną liczbę masową. Różnica między liczbą masową a liczbą atomową daje liczbę neutronów w jądrze. Zatem liczba neutronów w jądrze helu wynosi dwa, a w litu cztery.

Nasz kurs „Układ okresowy dla opornych” dobiegł końca. Podsumowując, zapraszamy do obejrzenia filmu tematycznego i mamy nadzieję, że pytanie, jak korzystać z układu okresowego Mendelejewa, stało się dla Ciebie bardziej jasne. Przypominamy, że zawsze skuteczniej jest uczyć się nowego przedmiotu nie w pojedynkę, ale z pomocą doświadczonego mentora. Dlatego nigdy nie należy o nich zapominać, którzy chętnie podzielą się z Tobą swoją wiedzą i doświadczeniem.

Prawo okresowe D.I. Mendelejew i układ okresowy pierwiastków chemicznych ma ogromne znaczenie w rozwoju chemii. Cofnijmy się do roku 1871, kiedy profesor chemii D.I. Mendelejew drogą licznych prób i błędów doszedł do tego wniosku „...właściwości pierwiastków, a tym samym właściwości prostych i złożonych ciał, które tworzą, są okresowo zależne od ich masy atomowej”. Okresowość zmian właściwości pierwiastków wynika z okresowego powtarzania się konfiguracji elektronowej zewnętrznej warstwy elektronowej wraz ze wzrostem ładunku jądra.

Nowoczesne sformułowanie prawa okresowości czy to jest:

„właściwości pierwiastków chemicznych (tj. właściwości i forma związków, które tworzą) są okresowo zależne od ładunku jąder atomów pierwiastków chemicznych”.

Ucząc chemii, Mendelejew zrozumiał, że zapamiętywanie indywidualnych właściwości każdego pierwiastka sprawia uczniom trudności. Zaczął szukać sposobów na stworzenie systematycznej metody ułatwiającej zapamiętywanie właściwości pierwiastków. Rezultat był naturalny stół, później stał się znany jako okresowy.

Nasz nowoczesny stół jest bardzo podobny do układu okresowego. Przyjrzyjmy się temu bliżej.

Tablica Mendelejewa

Układ okresowy Mendelejewa składa się z 8 grup i 7 okresów.

Nazywa się pionowe kolumny tabeli grupy . Pierwiastki w każdej grupie mają podobne właściwości chemiczne i fizyczne. Wyjaśnia to fakt, że elementy tej samej grupy mają podobne konfiguracje elektronowe warstwy zewnętrznej, których liczba elektronów jest równa liczbie grupy. W tym przypadku grupa jest podzielona na podgrupy główne i drugorzędne.

W Główne podgrupy obejmuje pierwiastki, których elektrony walencyjne znajdują się na zewnętrznych podpoziomach ns i np. W Podgrupy boczne obejmuje elementy, których elektrony walencyjne znajdują się na zewnętrznym podpoziomie ns i wewnętrznym (n - 1) podpoziomie d (lub (n - 2) podpoziomie f).

Wszystkie elementy w układ okresowy , w zależności od tego, na którym podpoziomie (s-, p-, d- lub f-) elektrony walencyjne dzielimy na: s-elementy (elementy głównych podgrup grup I i ​​II), p-elementy (elementy głównych podgrup III - grupy VII), pierwiastki d (elementy podgrup bocznych), elementy f (lantanowce, aktynowce).

Najwyższa wartościowość pierwiastka (z wyjątkiem O, F, pierwiastków podgrupy miedzi i grupy ósmej) jest równa numerowi grupy, w której się znajduje.

Dla pierwiastków podgrupy głównej i drugorzędnej wzory wyższych tlenków (i ich hydratów) są takie same. W głównych podgrupach skład związków wodoru jest taki sam dla pierwiastków z tej grupy. Wodorki stałe tworzą pierwiastki głównych podgrup grup I - III, a grupy IV - VII tworzą gazowe związki wodoru. Związki wodoru typu EN 4 są związkami bardziej obojętnymi, EN 3 to zasady, H 2 E i NE to kwasy.

Nazywa się poziome rzędy tabeli okresy. Pierwiastki w okresach różnią się od siebie, ale łączy je to, że ostatnie elektrony znajdują się na tym samym poziomie energii ( główna liczba kwantowaN- ten sam ).

Pierwszy okres różni się od pozostałych tym, że występują w nim tylko 2 pierwiastki: wodór H i hel He.

W drugim okresie znajduje się 8 elementów (Li – Ne). Lit Li, metal alkaliczny, rozpoczyna okres, a neon gazu szlachetnego Ne go zamyka.

W trzecim okresie, podobnie jak w drugim, występuje 8 elementów (Na - Ar). Okres rozpoczyna się od sodu Na, metalu alkalicznego, a zamyka go gaz szlachetny argon Ar.

Okres czwarty zawiera 18 elementów (K – Kr) – Mendelejew określił go jako pierwszy duży okres. Zaczyna się również od metalu alkalicznego potasu, a kończy na kryptonie gazu obojętnego Kr. Skład dużych okresów obejmuje pierwiastki przejściowe (Sc - Zn) - D- elementy.

W okresie piątym, podobnie jak w czwartym, występuje 18 elementów (Rb – Xe) ​​i jego budowa jest podobna do czwartej. Zaczyna się również od rubidu metalu alkalicznego Rb, a kończy na gazie obojętnym ksenonie Xe. Skład dużych okresów obejmuje elementy przejściowe (Y - Cd) - D- elementy.

Okres szósty składa się z 32 elementów (Cs – Rn). Z wyjątkiem 10 D-elementy (La, Hf - Hg) zawiera rząd 14 F-pierwiastki (lantanowce) - Ce - Lu

Siódmy okres się nie skończył. Zaczyna się od franka Fr, można założyć, że będzie zawierał, podobnie jak okres szósty, 32 elementy, które zostały już znalezione (aż do elementu o Z = 118).

Interaktywny układ okresowy

Jeśli spojrzysz układ okresowy i narysuj wyimaginowaną linię zaczynającą się od boru i kończącą się między polonem i astatem, wtedy wszystkie metale będą po lewej stronie linii, a niemetale po prawej. Pierwiastki bezpośrednio przylegające do tej linii będą miały właściwości zarówno metali, jak i niemetali. Nazywa się je metaloidami lub półmetalami. Należą do nich bor, krzem, german, arsen, antymon, tellur i polon.

Prawo okresowe

Mendelejew podał następujące sformułowanie Prawa Okresowości: „Właściwości ciał prostych, a także formy i właściwości związków pierwiastków, a zatem właściwości tworzących je ciał prostych i złożonych, są okresowo zależne od ich masy atomowej. ”
Istnieją cztery główne wzorce okresowe:

Reguła oktetu stwierdza, że ​​wszystkie pierwiastki mają tendencję do zyskiwania lub utraty elektronu, aby uzyskać konfigurację ośmioelektronową najbliższego gazu szlachetnego. Ponieważ Ponieważ zewnętrzne orbitale s i p gazów szlachetnych są całkowicie wypełnione, są to najbardziej stabilne pierwiastki.
Energia jonizacji to ilość energii potrzebna do usunięcia elektronu z atomu. Zgodnie z zasadą oktetu, poruszając się po układzie okresowym od lewej do prawej, usunięcie elektronu wymaga więcej energii. Dlatego elementy po lewej stronie stołu mają tendencję do utraty elektronu, a elementy po prawej stronie mają tendencję do jego zyskiwania. Gazy obojętne mają najwyższą energię jonizacji. Energia jonizacji maleje w miarę przesuwania się w dół grupy, ponieważ elektrony o niższych poziomach energii mają zdolność odpychania elektronów o wyższych poziomach energii. Zjawisko to nazywa się efekt ekranowania. Z powodu tego efektu zewnętrzne elektrony są słabiej związane z jądrem. Poruszając się wzdłuż okresu, energia jonizacji płynnie rośnie od lewej do prawej.

Powinowactwo elektronowe– zmiana energii, gdy atom substancji w stanie gazowym przyjmie dodatkowy elektron. W miarę przesuwania się w dół grupy powinowactwo elektronowe staje się mniej ujemne ze względu na efekt ekranowania.

Elektroujemność- miara tego, jak silnie ma on tendencję do przyciągania elektronów z innego powiązanego z nim atomu. Elektroujemność wzrasta wraz z wprowadzaniem się układ okresowy od lewej do prawej i od dołu do góry. Należy pamiętać, że gazy szlachetne nie mają elektroujemności. Zatem najbardziej elektroujemnym pierwiastkiem jest fluor.

W oparciu o te pojęcia zastanówmy się, jak zmieniają się właściwości atomów i ich związków układ okresowy.

Zatem w zależności okresowej istnieją takie właściwości atomu, które są związane z jego konfiguracją elektronową: promień atomowy, energia jonizacji, elektroujemność.

Rozważmy zmianę właściwości atomów i ich związków w zależności od ich położenia układ okresowy pierwiastków chemicznych.

Zwiększa się niemetaliczność atomu podczas poruszania się w układzie okresowym od lewej do prawej i od dołu do góry. Z tego powodu zmniejszają się podstawowe właściwości tlenków, a właściwości kwasowe rosną w tej samej kolejności - podczas przemieszczania się od lewej do prawej i od dołu do góry. Co więcej, właściwości kwasowe tlenków są tym silniejsze, im wyższy stopień utlenienia tworzącego je pierwiastka.

Według okresu od lewej do prawej podstawowe właściwości wodorotlenki osłabiać; w głównych podgrupach, od góry do dołu, zwiększa się wytrzymałość fundamentów. Co więcej, jeśli metal może tworzyć kilka wodorotlenków, to wraz ze wzrostem stopnia utlenienia metalu podstawowe właściwości wodorotlenki słabną.

Według okresu od lewej do prawej wzrasta siła kwasów zawierających tlen. Podczas przemieszczania się od góry do dołu w obrębie jednej grupy, siła kwasów zawierających tlen maleje. W tym przypadku moc kwasu wzrasta wraz ze wzrostem stopnia utlenienia pierwiastka kwasotwórczego.

Według okresu od lewej do prawej wzrasta siła kwasów beztlenowych. Podczas przemieszczania się od góry do dołu w obrębie jednej grupy wzrasta siła kwasów beztlenowych.

Jeśli uważasz, że układ okresowy jest dla Ciebie trudny do zrozumienia, nie jesteś sam! Chociaż zrozumienie jego zasad może być trudne, nauczenie się, jak z niego korzystać, pomoże ci w studiowaniu przedmiotów ścisłych. Najpierw przestudiuj strukturę tabeli i jakich informacji możesz się z niej dowiedzieć o każdym pierwiastku chemicznym. Następnie możesz zacząć badać właściwości każdego elementu. I wreszcie, korzystając z układu okresowego, możesz określić liczbę neutronów w atomie określonego pierwiastka chemicznego.

Kroki

Część 1

Układ okresowy, czyli układ okresowy pierwiastków chemicznych, zaczyna się w lewym górnym rogu i kończy na końcu ostatniego wiersza układu (prawy dolny róg). Pierwiastki w tabeli ułożone są od lewej do prawej, w kolejności rosnącej według ich liczby atomowej. Liczba atomowa pokazuje, ile protonów znajduje się w jednym atomie. Ponadto wraz ze wzrostem liczby atomowej wzrasta również masa atomowa. Zatem na podstawie położenia pierwiastka w układzie okresowym można określić jego masę atomową.

Jak widać, każdy kolejny element zawiera o jeden proton więcej niż element go poprzedzający. Jest to oczywiste, gdy spojrzymy na liczby atomowe. Liczby atomowe zwiększają się o jeden w miarę przesuwania się od lewej do prawej. Ponieważ elementy są ułożone w grupy, niektóre komórki tabeli pozostają puste.

• Na przykład pierwszy wiersz tabeli zawiera wodór o liczbie atomowej 1 i hel o liczbie atomowej 2. Znajdują się one jednak na przeciwległych krawędziach, ponieważ należą do różnych grup.

1. Dowiedz się o grupach zawierających pierwiastki o podobnych właściwościach fizycznych i chemicznych. Elementy każdej grupy znajdują się w odpowiedniej kolumnie pionowej. Zazwyczaj są one identyfikowane tym samym kolorem, co pomaga zidentyfikować pierwiastki o podobnych właściwościach fizycznych i chemicznych oraz przewidzieć ich zachowanie. Wszystkie pierwiastki danej grupy mają tę samą liczbę elektronów na swojej powłoce zewnętrznej.

   • Wodór można sklasyfikować zarówno jako metale alkaliczne, jak i halogeny. W niektórych tabelach jest to wskazane w obu grupach.
   • W większości przypadków grupy są ponumerowane od 1 do 18, a liczby umieszczane są na górze lub na dole tabeli. Liczby można podawać cyframi rzymskimi (np. IA) lub arabskimi (np. 1A lub 1).
   • Mówi się, że poruszając się po kolumnie od góry do dołu, „przeglądasz grupę”.

2. Dowiedz się, dlaczego w tabeli są puste komórki. Pierwiastki uporządkowane są nie tylko według liczby atomowej, ale także według grup (pierwiastki z tej samej grupy mają podobne właściwości fizyczne i chemiczne). Dzięki temu łatwiej jest zrozumieć jak zachowuje się dany element. Jednak wraz ze wzrostem liczby atomowej nie zawsze można znaleźć elementy należące do odpowiedniej grupy, dlatego w tabeli pozostają puste komórki.

   • Na przykład pierwsze 3 rzędy mają puste komórki, ponieważ metale przejściowe występują tylko o liczbie atomowej 21.
   • Pierwiastki o liczbach atomowych od 57 do 102 są klasyfikowane jako pierwiastki ziem rzadkich i zwykle są umieszczane w osobnej podgrupie w prawym dolnym rogu tabeli.

3. Każdy wiersz tabeli reprezentuje kropkę. Wszystkie pierwiastki tego samego okresu mają tę samą liczbę orbitali atomowych, na których znajdują się elektrony w atomach. Liczba orbitali odpowiada numerowi okresu. Tabela zawiera 7 wierszy, czyli 7 okresów.

   • Na przykład atomy pierwiastków pierwszego okresu mają jeden orbital, a atomy pierwiastków siódmego okresu mają 7 orbitali.
   • Z reguły okresy są oznaczone cyframi od 1 do 7 po lewej stronie tabeli.
   • Mówi się, że przesuwając się wzdłuż linii od lewej do prawej, „przeglądasz kropkę”.

4. Naucz się rozróżniać metale, metaloidy i niemetale. Lepiej zrozumiesz właściwości elementu, jeśli potrafisz określić, jaki to jest typ. Dla wygody w większości tabel metale, metaloidy i niemetale są oznaczone różnymi kolorami. Metale znajdują się po lewej stronie, a niemetale po prawej stronie stołu. Pomiędzy nimi znajdują się metaloidy.

   Część 2

   Oznaczenia elementów

   1. Każdy element jest oznaczony jedną lub dwiema literami łacińskimi. Z reguły symbol elementu jest wyświetlany dużymi literami pośrodku odpowiedniej komórki. Symbol to skrócona nazwa elementu, która jest taka sama w większości języków. Symbole pierwiastków są powszechnie używane podczas przeprowadzania eksperymentów i pracy z równaniami chemicznymi, dlatego warto je zapamiętać.

      • Zazwyczaj symbole elementów są skrótami ich nazw łacińskich, chociaż w przypadku niektórych, zwłaszcza niedawno odkrytych elementów, wywodzą się one od nazwy zwyczajowej. Na przykład hel jest reprezentowany przez symbol He, który jest zbliżony do nazwy zwyczajowej w większości języków. Jednocześnie żelazo oznacza się jako Fe, co jest skrótem od jego łacińskiej nazwy.

   2. Zwróć uwagę na pełną nazwę elementu, jeśli jest ona podana w tabeli. Ten element „nazwa” jest używany w zwykłych tekstach. Na przykład „hel” i „węgiel” to nazwy pierwiastków. Zwykle, chociaż nie zawsze, pełne nazwy pierwiastków są wymienione pod ich symbolami chemicznymi.

      • Czasami tabela nie wskazuje nazw pierwiastków, a jedynie podaje ich symbole chemiczne.

   3. Znajdź liczbę atomową. Zwykle liczba atomowa pierwiastka znajduje się na górze odpowiedniej komórki, pośrodku lub w rogu. Może również pojawić się pod symbolem lub nazwą elementu. Pierwiastki mają liczby atomowe od 1 do 118.

      • Liczba atomowa jest zawsze liczbą całkowitą.

   4. Pamiętaj, że liczba atomowa odpowiada liczbie protonów w atomie. Wszystkie atomy pierwiastka zawierają tę samą liczbę protonów. W przeciwieństwie do elektronów liczba protonów w atomach pierwiastka pozostaje stała. W przeciwnym razie otrzymasz inny pierwiastek chemiczny!

Jednym z najpopularniejszych układów na świecie jest układ okresowy. Każda komórka zawiera nazwy pierwiastków chemicznych. W jego rozwój włożono wiele wysiłku. W końcu nie jest to tylko lista substancji. Są one uporządkowane według ich właściwości i cech. A teraz dowiemy się, ile pierwiastków znajduje się w układzie okresowym.

Historia powstania stołu

Mendelejew nie był pierwszym naukowcem, który zdecydował się ustrukturyzować pierwiastki. Wielu próbowało. Ale nikt nie był w stanie porównać wszystkiego w jednej spójnej tabeli. Datę odkrycia prawa okresowego możemy nazwać 17 lutego 1869 r. Tego dnia Mendelejew pokazał swoje dzieło - cały system pierwiastków uporządkowanych na podstawie masy atomowej i właściwości chemicznych.

Warto zaznaczyć, że genialny pomysł nie wpadł naukowcowi pewnego szczęśliwego wieczoru w pracy. Naprawdę pracował przez około 20 lat. Raz po raz przeglądałem karty z elementami, badając ich cechy. Inni naukowcy również pracowali w tym samym czasie.

Chemik Cannizzaro zaproponował we własnym imieniu teorię masy atomowej. Twierdził, że to właśnie te dane mogą zbudować wszystkie substancje we właściwej kolejności. Co więcej, naukowcy Chanturquois i Newlands, pracujący w różnych częściach świata, doszli do wniosku, że umieszczając pierwiastki według masy atomowej, zaczynają dodatkowo łączyć się w innych właściwościach.

W 1869 roku wraz z Mendelejewem zaprezentowano inne przykłady tablic. Ale dziś nie pamiętamy nawet nazwisk ich autorów. Dlaczego? Chodzi o wyższość naukowca nad konkurentami:

1. Na stole było więcej otwartych pozycji niż na pozostałych.
2. Jeśli pierwiastek nie pasował do masy atomowej, naukowiec umieszczał go w oparciu o inne właściwości. I to była słuszna decyzja.
3. Na stole było dużo pustych miejsc. Mendelejew celowo popełnił zaniedbania, odbierając w ten sposób kawałek chwały tym, którzy w przyszłości odnajdą te elementy. Podał nawet opis niektórych wciąż nieznanych substancji.

Najważniejszym osiągnięciem jest to, że ten stół jest niezniszczalny. Został stworzony tak genialnie, że wszelkie odkrycia w przyszłości będą go tylko uzupełnieniem.

Ile pierwiastków znajduje się w układzie okresowym

Każdy choć raz w życiu widział ten stół. Trudno jednak podać dokładną ilość substancji. Poprawne odpowiedzi mogą być dwie: 118 i 126. Teraz dowiemy się, dlaczego tak jest.

W naturze ludzie odkryli 94 pierwiastki. Nic z nimi nie zrobili. Właśnie zbadaliśmy ich właściwości i cechy. Większość z nich znajdowała się w pierwotnym układzie okresowym.

Pozostałe 24 pierwiastki powstały w laboratoriach. Łącznie jest 118 sztuk. Kolejne 8 elementów to jedynie opcje hipotetyczne. Próbują je wymyślić lub uzyskać. Dziś więc można bezpiecznie wywołać zarówno opcję ze 118 elementami, jak i ze 126 elementami.

• Naukowiec był siedemnastym dzieckiem w rodzinie. Ośmiu z nich zmarło w młodym wieku. Mój ojciec zmarł wcześnie. Ale matka nadal walczyła o przyszłość swoich dzieci, więc mogła umieścić je w dobrych placówkach edukacyjnych.
• Zawsze bronił swojego zdania. Był cenionym pedagogiem na uniwersytetach w Odessie, Symferopolu i Petersburgu.
• Nigdy nie wynalazł wódki. Napój alkoholowy powstał na długo przed naukowcem. Ale jego doktorat był poświęcony alkoholowi i stąd rozwinęła się legenda.
• Mendelejew nigdy nie marzył o układzie okresowym. To był efekt ciężkiej pracy.
• Uwielbiał robić walizki. I doprowadził swoje hobby do wysokiego poziomu umiejętności.
• Przez całe życie Mendelejew mógł otrzymać Nagrodę Nobla 3 razy. Ale wszystko skończyło się na samych nominacjach.
• Wielu to zaskoczy, ale praca w dziedzinie chemii zajmuje tylko 10% całkowitej aktywności naukowca. Studiował także aerostaty i budowę statków.

Układ okresowy to niesamowity układ wszystkich pierwiastków, jakie kiedykolwiek odkryli ludzie. Jest on podzielony na wiersze i kolumny, aby ułatwić naukę wszystkich elementów.

P.S. Artykuł - Ile pierwiastków znajduje się w układzie okresowym, opublikowany w dziale -.