Al 2-lea element al tabelului periodic. Ce sunt elementele chimice? Sistemul și caracteristicile elementelor chimice

Dacă tabelul periodic ți se pare greu de înțeles, nu ești singur! Deși poate fi dificil să-i înțelegi principiile, știind cum să-l folosești te va ajuta să înveți stiintele naturii. Mai întâi, studiați structura tabelului și ce informații puteți afla din acesta despre fiecare element chimic. Apoi puteți începe să studiați proprietățile fiecărui element. Și, în sfârșit, folosind tabelul periodic, puteți determina numărul de neutroni dintr-un atom al unui anumit element chimic.

Pași

Partea 1

Tabel periodic sau sistem periodic elemente chimice, începe în colțul din stânga sus și se termină la sfârșitul ultimului rând al tabelului (colțul din dreapta jos).

Elementele din tabel sunt aranjate de la stânga la dreapta în ordinea crescătoare a numărului lor atomic. Numărul atomic arată câți protoni sunt conținuti într-un atom. În plus, pe măsură ce numărul atomic crește, crește și masa atomică. Astfel, prin localizarea unui element în tabelul periodic, se poate determina masa atomică a acestuia. După cum puteți vedea, fiecare element ulterior conține un proton în plus decât elementul care îl precede.

• De exemplu, primul rând al tabelului conține hidrogen, care are număr atomic 1, și heliu, care are număr atomic 2. Cu toate acestea, sunt situate la capete opuse deoarece aparțin unor grupuri diferite.

1. Aflați despre grupurile care conțin elemente cu proprietăți fizice și chimice similare. Elementele fiecărui grup sunt situate în coloana verticală corespunzătoare. Ele sunt de obicei identificate prin aceeași culoare, ceea ce ajută la identificarea elementelor cu proprietăți fizice și chimice similare și la prezicerea comportamentului lor. Toate elementele unui anumit grup au același număr de electroni în învelișul lor exterior.

   • Hidrogenul poate fi clasificat atât ca metale alcaline, cât și ca halogeni. În unele tabele este indicat în ambele grupe.
   • În cele mai multe cazuri, grupurile sunt numerotate de la 1 la 18, iar numerele sunt plasate în partea de sus sau de jos a tabelului. Numerele pot fi specificate cu cifre romane (de ex. IA) sau arabe (de ex. 1A sau 1).
   • Când vă deplasați de-a lungul unei coloane de sus în jos, se spune că „rafoiți un grup”.

2. Aflați de ce conține tabelul celule goale. Elementele sunt ordonate nu numai după numărul lor atomic, ci și pe grupe (elementele din aceeași grupă au proprietăți fizice și chimice similare). Datorită acestui fapt, este mai ușor de înțeles cum se comportă un anumit element. Cu toate acestea, pe măsură ce numărul atomic crește, elementele care se încadrează în grupul corespunzător nu sunt întotdeauna găsite, așa că există celule goale în tabel.

   • De exemplu, primele 3 rânduri au celule goale, deoarece metalele de tranziție se găsesc doar de la numărul atomic 21.
   • Elementele cu numere atomice de la 57 la 102 sunt clasificate ca elemente de pământuri rare și sunt de obicei plasate în propriul subgrup în colțul din dreapta jos al tabelului.

3. Fiecare rând al tabelului reprezintă o perioadă. Toate elementele aceleiași perioade au același număr de orbitali atomici în care se află electronii din atomi. Numărul de orbitali corespunde numărului perioadei. Tabelul conține 7 rânduri, adică 7 perioade.

   • De exemplu, atomii elementelor din prima perioadă au un orbital, iar atomii elementelor din perioada a șaptea au 7 orbitali.
   • De regulă, perioadele sunt desemnate prin numere de la 1 la 7 din stânga tabelului.
   • Pe măsură ce vă deplasați de-a lungul unei linii de la stânga la dreapta, se spune că „scanați perioada”.

4. Învață să faci distincția între metale, metaloizi și nemetale. Veți înțelege mai bine proprietățile unui element dacă puteți determina ce tip este acesta. Pentru comoditate, în majoritatea tabelelor sunt desemnate metale, metaloizi și nemetale culori diferite. Metalele sunt în stânga și nemetalele sunt în partea dreaptă a mesei. Metaloizii se află între ele.

   Partea 2

   Denumirile elementelor

   1. Fiecare element este desemnat cu una sau două litere latine. De regulă, simbolul elementului este afișat cu litere mari în centrul celulei corespunzătoare. Un simbol este un nume prescurtat pentru un element care este același în majoritatea limbilor. Când desfășurați experimente și lucrați cu ecuatii chimice simbolurile elementelor sunt utilizate în mod obișnuit, așa că este util să le amintiți.

      • De obicei, simbolurile elementelor sunt abrevieri ale numelui lor latin, deși pentru unele, mai ales elemente descoperite recent, ele sunt derivate din numele comun. De exemplu, heliul este reprezentat de simbolul He, care este aproape de numele comun în majoritatea limbilor. În același timp, fierul este desemnat ca Fe, care este o abreviere a numelui său latin.

   2. Acordați atenție numelui complet al elementului dacă acesta este dat în tabel. Acest element „nume” este folosit în textele obișnuite. De exemplu, „heliu” și „carbon” sunt nume de elemente. De obicei, deși nu întotdeauna, numele complete ale elementelor sunt enumerate sub simbolul lor chimic.

      • Uneori, tabelul nu indică numele elementelor și oferă doar simbolurile lor chimice.

   3. Aflați numărul atomic. De obicei, numărul atomic al unui element este situat în partea de sus a celulei corespunzătoare, în mijloc sau în colț. Poate apărea și sub simbolul sau numele elementului. Elementele au numere atomice de la 1 la 118.

      • Numărul atomic este întotdeauna un număr întreg.

   4. Amintiți-vă că numărul atomic corespunde numărului de protoni dintr-un atom. Toți atomii unui element conțin aceeași sumă protoni. Spre deosebire de electroni, numărul de protoni din atomii unui element rămâne constant. Altfel, ai obține un alt element chimic!

O mulțime de lucruri și obiecte diferite, corpuri vii și neînsuflețite ale naturii ne înconjoară. Și toate au propria lor compoziție, structură, proprietăți. La ființele vii apar reacții biochimice complexe care însoțesc procesele vitale. Corpurile nevii îndeplinesc diverse funcții în natură și în viața biomasei și au o compoziție moleculară și atomică complexă.

Dar toate împreună obiectele planetei au caracteristică comună: Sunt formate din multe particule structurale minuscule numite atomi de elemente chimice. Atât de mici încât nu pot fi văzute cu ochiul liber. Ce sunt elementele chimice? Ce caracteristici au ei și de unde ai știut despre existența lor? Să încercăm să ne dăm seama.

Conceptul de elemente chimice

În înțelegerea general acceptată, elementele chimice sunt doar o reprezentare grafică a atomilor. Particulele care alcătuiesc tot ceea ce există în Univers. Adică, următorul răspuns poate fi dat la întrebarea „ce sunt elementele chimice”. Acestea sunt structuri mici complexe, colecții de toți izotopii atomilor, uniți printr-un nume comun, având propria denumire grafică (simbol).

Până în prezent, se știe că 118 elemente sunt descoperite atât în ​​mod natural, cât și sintetic, prin reacții nucleare și prin nucleele altor atomi. Fiecare dintre ele are un set de caracteristici, propria sa locație în sistem comun, istoria descoperirii și a numelui, și joacă, de asemenea, un anumit rol în natură și viața ființelor vii. Știința chimiei studiază aceste caracteristici. Elementele chimice stau la baza construirii moleculelor, compușilor simpli și complecși și, prin urmare, interacțiunilor chimice.

Istoria descoperirii

Însăși înțelegerea a ceea ce sunt elementele chimice a venit abia în secolul al XVII-lea datorită lucrării lui Boyle. El a fost primul care a vorbit despre acest concept și i-a dat următoarea definiție. Acestea sunt mici substanțe simple indivizibile din care este compus totul în jur, inclusiv toate cele complexe.

Înainte de această lucrare, opiniile dominante ale alchimiștilor au fost cei care au recunoscut teoria celor patru elemente - Empidocles și Aristotel, precum și cei care au descoperit „principii combustibile” (sulf) și „principii metalice” (mercur).

Aproape tot secolul al XVIII-lea, teoria complet eronată a flogistului a fost larg răspândită. Totuși, deja la sfârșitul acestei perioade, Antoine Laurent Lavoisier demonstrează că este de nesuportat. El repetă formularea lui Boyle, dar în același timp o completează cu prima încercare de sistematizare a tuturor elementelor cunoscute la acea vreme, împărțindu-le în patru grupe: metale, radicali, pământuri, nemetale.

Următorul pas mare în înțelegerea elementelor chimice vine de la Dalton. El este creditat cu descoperirea masei atomice. Pe baza acestui fapt, el distribuie unele dintre elementele chimice cunoscute în ordinea creșterii masei atomice.

Dezvoltarea constantă a științei și tehnologiei ne permite să facem o serie de descoperiri de elemente noi în compoziția corpurilor naturale. Prin urmare, până în 1869 - momentul marii creații a lui D.I Mendeleev - știința a devenit conștientă de existența a 63 de elemente. Lucrarea omului de știință rus a devenit prima clasificare completă și stabilită pentru totdeauna a acestor particule.

Structura elementelor chimice nu a fost stabilită în acel moment. Se credea că atomul este indivizibil, că este cea mai mică unitate. Odată cu descoperirea fenomenului de radioactivitate, s-a dovedit că acesta este împărțit în părți structurale. Aproape toată lumea există sub forma mai multor izotopi naturali (particule similare, dar cu un număr diferit de structuri neutronice, care modifică masa atomică). Astfel, până la jumătatea secolului trecut, a fost posibilă realizarea ordinii în definirea conceptului de element chimic.

Sistemul de elemente chimice al lui Mendeleev

Omul de știință s-a bazat pe diferența de masă atomică și a reușit să aranjeze ingenios toate elementele chimice cunoscute în ordine crescătoare. Cu toate acestea, toată profunzimea și geniul gândirii și previziunii sale științifice constă în faptul că Mendeleev a lăsat spații goale în sistemul său, celule deschise pentru elemente încă necunoscute, care, potrivit omului de știință, vor fi descoperite în viitor.

Și totul a ieșit exact așa cum a spus el. Elementele chimice ale lui Mendeleev au umplut toate celulele goale de-a lungul timpului. Fiecare structură prezisă de om de știință a fost descoperită. Și acum putem spune cu siguranță că sistemul de elemente chimice este reprezentat de 118 unități. Adevărat, ultimele trei descoperiri nu au fost încă confirmate oficial.

Sistemul de elemente chimice în sine este afișat grafic într-un tabel în care elementele sunt aranjate în funcție de ierarhia proprietăților lor, a sarcinilor nucleare și a caracteristicilor structurale ale învelișurilor electronice ale atomilor lor. Deci, există perioade (7 bucăți) - rânduri orizontale, grupuri (8 bucăți) - verticale, subgrupe (principale și secundare în cadrul fiecărei grupe). Cel mai adesea, două rânduri de familii sunt plasate separat în straturile inferioare ale mesei - lantanide și actinide.

Masa atomică a unui element este alcătuită din protoni și neutroni, a căror combinație se numește „număr de masă”. Numărul de protoni este determinat foarte simplu - este egal cu numărul atomic al elementului din sistem. Și întrucât atomul în ansamblu este un sistem neutru din punct de vedere electric, adică nu are nicio sarcină, numărul de electroni negativi este întotdeauna egal cu numărul de particule pozitive de protoni.

Astfel, caracteristicile unui element chimic pot fi date de poziția sa în tabelul periodic. La urma urmei, aproape totul este descris în celulă: numărul de serie, care înseamnă electroni și protoni, masa atomică (valoarea medie a tuturor izotopilor existenți ai unui element dat). Puteți vedea în ce perioadă se află structura (aceasta înseamnă că electronii vor fi localizați pe atât de multe straturi). De asemenea, este posibil să se prezică numărul de particule negative la ultimul nivel de energie pentru elementele subgrupurilor principale - este egal cu numărul grupului în care se află elementul.

Numărul de neutroni poate fi calculat scăzând protonii din numărul de masă, adică numărul atomic. Astfel, este posibilă obținerea și compilarea unei întregi formule electro-grafice pentru fiecare element chimic, care să reflecte cu exactitate structura acestuia și să arate proprietățile posibile și manifestate.

Distribuția elementelor în natură

O întreagă știință studiază această problemă - cosmochimia. Datele arată că distribuția elementelor pe planeta noastră urmează aceleași modele în Univers. Principala sursă de nuclee de atomi ușori, grei și medii sunt reacțiile nucleare care au loc în interiorul stelelor - nucleosinteza. Datorită acestor procese, Universul și spațiul cosmic au furnizat planetei noastre toate elementele chimice disponibile.

În total, dintre cei 118 reprezentanți cunoscuți în sursele naturale, 89 au fost descoperiți de oameni. Aceștia sunt atomii fundamentali, cei mai comuni. Elementele chimice au fost sintetizate și artificial prin bombardarea nucleelor ​​cu neutroni (nucleosinteză în condiții de laborator).

Cele mai numeroase sunt substanțele simple ale elementelor precum azotul, oxigenul și hidrogenul. Carbonul face parte din toate substanțele organice, ceea ce înseamnă că ocupă și o poziție de lider.

Clasificarea după structura electronică a atomilor

Una dintre cele mai comune clasificări ale tuturor elementelor chimice ale unui sistem este distribuția lor pe baza structurii lor electronice. Pe baza câte niveluri de energie sunt incluse în învelișul unui atom și care dintre ele conține ultimii electroni de valență, pot fi distinse patru grupuri de elemente.

S-elemente

Acestea sunt cele în care orbitalul s este ultimul umplut. Această familie include elemente din primul grup al subgrupului principal (sau Doar un electron la nivelul exterior determină proprietățile similare ale acestor reprezentanți ca agenți reducători puternici.

P-elemente

Doar 30 de bucăți. Electronii de valență sunt localizați la subnivelul p. Acestea sunt elementele care formează principalele subgrupe de la a treia la a opta grupă, aparținând perioadelor 3,4,5,6. Printre acestea, proprietățile includ atât metale, cât și elemente nemetalice tipice.

elementele d și elementele f

Acestea sunt metale de tranziție din perioada a 4-a la a 7-a majoră. Sunt 32 de elemente în total. Substanțele simple pot prezenta atât proprietăți acide, cât și bazice (oxidante și reducătoare). Tot amfoter, adică dual.

Familia f include lantanide și actinide, în care ultimii electroni sunt localizați în orbitalii f.

Substanţe formate din elemente: simple

De asemenea, toate clasele de elemente chimice pot exista sub formă de compuși simpli sau complecși. Astfel, cele simple sunt considerate a fi cele care sunt formate din aceeași structură în cantități diferite. De exemplu, O 2 este oxigen sau dioxigen, iar O 3 este ozon. Acest fenomen se numește alotropie.

Elementele chimice simple care formează compuși cu același nume sunt caracteristice fiecărui reprezentant al tabelului periodic. Dar nu toate sunt aceleași în proprietățile lor. Deci, există substanțe simple, metale și nemetale. Primele formează subgrupele principale cu 1-3 grupuri și toate subgrupele secundare din tabel. Nemetalele formează principalele subgrupe ale grupelor 4-7. Al optulea element principal include elemente speciale - gaze nobile sau inerte.

Printre toate deschise astăzi elemente simple 11 gaze cunoscute în condiții normale, 2 substanțe lichide(brom și mercur), toate celelalte sunt solide.

Conexiuni complexe

Acestea includ tot ceea ce constă din două sau mai multe elemente chimice. Există o mulțime de exemple, pentru că se cunosc peste 2 milioane de compuși chimici! Acestea sunt săruri, oxizi, baze și acizi, compuși complecși, toate substanțe organice.

Există multe secvențe care se repetă în natură:

• anotimpuri;
• Partea zilei;
• zilele saptamanii...

La mijlocul secolului al XIX-lea, D.I Mendeleev a observat că și proprietățile chimice ale elementelor au o anumită succesiune (se spune că această idee i-a venit în vis). Rezultatul viselor minunate ale omului de știință a fost Tabelul periodic al elementelor chimice, în care D.I. Mendeleev a aranjat elementele chimice în ordinea creșterii masei atomice. În tabelul modern, elementele chimice sunt aranjate în ordinea crescătoare a numărului atomic al elementului (numărul de protoni din nucleul unui atom).

Numărul atomic este afișat deasupra simbolului unui element chimic, sub simbol este masa atomică a acestuia (suma protonilor și neutronilor). Vă rugăm să rețineți că masa atomică a unor elemente nu este un număr întreg! Amintiți-vă de izotopi! Masa atomică este media ponderată a tuturor izotopilor unui element găsiți în natură în condiții naturale.

Sub tabel sunt lantanide și actinide.

Metale, nemetale, metaloizi

Situat în Tabelul Periodic în stânga liniei diagonale în trepte care începe cu Bor (B) și se termină cu poloniu (Po) (excepțiile sunt germaniul (Ge) și antimoniul (Sb). Este ușor de observat că metalele ocupă cele mai multe din Tabelul Periodic. Proprietățile de bază ale metalelor (cu excepția mercurului) eliberează cu ușurință electronii;

Elementele situate în dreapta diagonalei trepte B-Po sunt numite nemetale. Proprietățile nemetalelor sunt exact opuse celor ale metalelor: conductoare slabe de căldură și electricitate; fragil; nemaleabil; non-plastic; acceptă de obicei electroni.

Metaloizi

Între metale și nemetale există semimetale(metaloizi). Ele se caracterizează prin proprietățile atât ale metalelor, cât și ale nemetalelor. Semimetalele și-au găsit aplicația principală în industrie în producția de semiconductori, fără de care nu se poate concepe un singur microcircuit sau microprocesor modern.

Perioade și grupuri

După cum sa menționat mai sus, tabel periodic constă din șapte perioade. În fiecare perioadă, numerele atomice ale elementelor cresc de la stânga la dreapta.

Proprietățile elementelor se modifică secvențial în perioade: astfel sodiul (Na) și magneziul (Mg), situate la începutul celei de-a treia perioade, renunță la electroni (Na cedează un electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg dă sus doi electroni: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Dar clorul (Cl), situat la sfârșitul perioadei, ia un element: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

În grupuri, dimpotrivă, toate elementele au aceleași proprietăți. De exemplu, în grupul IA(1), toate elementele de la litiu (Li) la franciu (Fr) donează un electron. Și toate elementele grupului VIIA(17) au un singur element.

Unele grupuri sunt atât de importante încât au primit nume speciale. Aceste grupuri sunt discutate mai jos.

Grupa IA(1). Atomii elementelor acestui grup au un singur electron în stratul lor exterior de electroni, așa că renunță ușor la un electron.

Cele mai importante metale alcaline sunt sodiul (Na) și potasiul (K), deoarece joacă rol importantîn procesul vieţii umane şi sunt incluse în compoziţia sărurilor.

Configuratii electronice:

• Li- 1s 2 2s 1 ;
• N / A- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Grupa IIA(2). Atomii elementelor acestui grup au doi electroni în stratul lor exterior de electroni, la care renunță și în timpul reacțiilor chimice. Cel mai important element este calciul (Ca) - baza oaselor și a dinților.

Configuratii electronice:

• Fi- 1s 2 2s 2 ;
• Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
• Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Grupa VIIA(17). Atomii elementelor acestui grup primesc de obicei câte un electron, deoarece Există cinci elemente pe stratul exterior de electroni și doar un electron lipsește din „setul complet”.

Cele mai cunoscute elemente din acest grup: clorul (Cl) - face parte din sare și înălbitor; iodul (I) este un element care joacă un rol important în activitatea de glanda tiroida persoană.

Configuratie electronica:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
• Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

Grupa VIII(18). Atomii elementelor acestui grup au un strat de electroni exterior complet „complet”. Prin urmare, ei „nu” trebuie să accepte electroni. Și ei „nu vor” să le ofere. Prin urmare, elementele acestui grup sunt foarte „reticente” în a intra în reacții chimice. Multă vreme s-a crezut că nu reacționează deloc (de unde și numele „inert”, adică „inactiv”). Dar chimistul Neil Bartlett a descoperit că unele dintre aceste gaze mai pot reacţiona cu alte elemente în anumite condiţii.

Configuratii electronice:

• Ne- 1s 2 2s 2 2p 6 ;
• Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ;
• Kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

Elemente de valență în grupuri

Este ușor de observat că în cadrul fiecărei grupe elementele sunt similare între ele în ceea ce privește electronii de valență (electronii orbitalilor s și p situati la nivelul energetic exterior).

Metalele alcaline au 1 electron de valență:

• Li- 1s 2 2s 1 ;
• N / A- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Metalele alcalino-pământoase au 2 electroni de valență:

• Fi- 1s 2 2s 2 ;
• Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
• Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Halogenii au 7 electroni de valență:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
• Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

Gazele inerte au 8 electroni de valență:

• Ne- 1s 2 2s 2 2p 6 ;
• Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ;
• Kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

Pentru mai multe informații, consultați articolul Valența și tabelul configurațiilor electronice ale atomilor elementelor chimice în funcție de perioadă.

Să ne îndreptăm acum atenția asupra elementelor situate în grupuri cu simboluri ÎN. Ele sunt situate în centrul tabelului periodic și sunt numite metale de tranziție.

O caracteristică distinctivă a acestor elemente este prezența în atomii a electronilor care se umplu d-orbitali:

1. Sc- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ;
2. Ti- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2

Separat de masa principală sunt amplasate lantanideŞi actinide- acestea sunt așa-numitele metale de tranziție interne. În atomii acestor elemente, electronii se umplu orbitali f:

1. Ce- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 1 5d 1 6s 2 ;
2. Th- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 6d 2 7s 2

S-a bazat pe lucrările lui Robert Boyle și Antoine Lavuzier. Primul om de știință a susținut căutarea elementelor chimice indecompuse. Boyle a enumerat 15 dintre acestea în 1668.

Lavouzier le-a adăugat încă 13, dar un secol mai târziu. Căutarea a durat pentru că nu a existat o teorie coerentă a conexiunii dintre elemente. În cele din urmă, Dmitry Mendeleev a intrat în „joc”. El a decis că există o legătură între masa atomică a substanțelor și locul lor în sistem.

Această teorie i-a permis omului de știință să descopere zeci de elemente fără a le descoperi în practică, ci în natură. Acesta a fost pus pe umerii descendenților. Dar acum nu este vorba despre ei. Să dedicăm articolul marelui om de știință rus și mesei sale.

Istoria creării tabelului periodic

Tabel periodic a început cu cartea „Relația proprietăților cu greutatea atomică a elementelor”. Lucrarea a fost publicată în anii 1870. În același timp, omul de știință rus a vorbit în fața societății chimice a țării și a trimis prima versiune a tabelului colegilor din străinătate.

Înainte de Mendeleev, 63 de elemente au fost descoperite de diverși oameni de știință. Compatriotul nostru a început prin a le compara proprietățile. In primul rand am lucrat cu potasiu si clor. Apoi, am preluat grupul de metale din grupul alcalin.

Chimistul a achiziționat o masă specială și cărți de elemente pentru a le juca ca un solitaire, căutând potrivirile și combinațiile necesare. Ca urmare, a venit o perspectivă: - proprietățile componentelor depind de masa atomilor lor. Aşa, elementele tabelului periodic aliniate.

Descoperirea maestrului de chimie a fost decizia de a lăsa spații goale în aceste rânduri. Periodicitatea diferenței dintre masele atomice l-a forțat pe om de știință să presupună că nu toate elementele sunt cunoscute omenirii. Diferențele de greutate dintre unii dintre „vecini” erau prea mari.

De aceea, tabel periodic a devenit ca un câmp de șah, cu o abundență de celule „albe”. Timpul a arătat că într-adevăr își așteptau „oaspeții”. De exemplu, au devenit gaze inerte. Heliul, neonul, argonul, criptonul, radioactivitatea și xenonul au fost descoperite abia în anii 30 ai secolului XX.

Acum despre mituri. Se crede larg că tabel chimic Mendeleev i-a apărut în vis. Acestea sunt mașinațiunile profesorilor universitari, sau mai degrabă, unul dintre ei - Alexander Inostrantsev. Acesta este un geolog rus care a ținut prelegeri la Universitatea de Mine din Sankt Petersburg.

Inostrantsev l-a cunoscut pe Mendeleev și l-a vizitat. Într-o zi, epuizat de căutări, Dmitri a adormit chiar în fața lui Alexandru. A așteptat până când chimistul s-a trezit și l-a văzut pe Mendeleev luând o bucată de hârtie și notând versiunea finală a tabelului.

De fapt, omul de știință pur și simplu nu a avut timp să facă asta înainte ca Morpheus să-l captureze. Cu toate acestea, Inostrantsev a vrut să-și amuze studenții. Pe baza a ceea ce a văzut, geologul a venit cu o poveste, pe care ascultătorii recunoscători au răspândit-o rapid în masă.

Caracteristicile tabelului periodic

De la prima versiune în 1969 tabel periodic a fost modificat de mai multe ori. Astfel, odată cu descoperirea gazelor nobile în anii 1930, a fost posibil să se obțină o nouă dependență a elementelor - de numărul lor atomic, și nu de masă, așa cum a afirmat autorul sistemului.

Conceptul de „greutate atomică” a fost înlocuit cu „număr atomic”. A fost posibil să se studieze numărul de protoni din nucleele atomilor. Această cifră este numărul de serie al elementului.

oamenii de știință din secolul al XX-lea au studiat și structura electronica atomi. De asemenea, afectează periodicitatea elementelor și se reflectă în edițiile ulterioare Tabele periodice. Fotografie Lista arată că substanțele din ea sunt aranjate pe măsură ce greutatea lor atomică crește.

Ei nu au schimbat principiul fundamental. Masa crește de la stânga la dreapta. În același timp, tabelul nu este unic, ci împărțit în 7 perioade. De aici și numele listei. Perioada este un rând orizontal. Începutul său sunt metalele tipice, sfârșitul său sunt elemente cu proprietăți nemetalice. Scăderea este treptată.

Sunt perioade mari și mici. Primele sunt la începutul tabelului, sunt 3 O perioadă de 2 elemente deschide lista. Urmează două coloane, fiecare conținând 8 articole. Restul de 4 perioade sunt mari. Al 6-lea este cel mai lung, cu 32 de elemente. În al 4-lea și al 5-lea sunt 18 dintre ei, iar în al 7-lea - 24.

Poți număra câte elemente sunt în tabel Mendeleev. Sunt 112 titluri în total. Și anume nume. Există 118 celule și există variații ale listei cu 126 de câmpuri. Există încă celule goale pentru elemente nedescoperite care nu au nume.

Nu toate perioadele se potrivesc pe o singură linie. Perioadele mari constau din 2 rânduri. Cantitatea de metale din ele depășește. Prin urmare, liniile de jos sunt complet dedicate acestora. În rândurile superioare se observă o scădere treptată de la metale la substanțe inerte.

Imagini cu tabelul periodic divizat și vertical. Acest grupuri din tabelul periodic, există 8 elemente similare în proprietăți chimice. Ele sunt împărțite în subgrupe principale și secundare. Acestea din urmă încep abia din a 4-a perioadă. Principalele subgrupe includ și elemente de perioade mici.

Esența tabelului periodic

Numele elementelor din tabelul periodic– acestea sunt 112 posturi. Esența organizării lor într-o singură listă este sistematizarea elementelor primare. Oamenii au început să se lupte cu asta încă din cele mai vechi timpuri.

Aristotel a fost unul dintre primii care au înțeles din ce sunt făcute toate lucrurile. El a luat ca bază proprietățile substanțelor - frig și căldură. Empidocles a identificat 4 elemente fundamentale în funcție de elemente: apă, pământ, foc și aer.

Metalele din tabelul periodic, ca și alte elemente, sunt aceleași principii fundamentale, dar cu punct modern viziune. Chimistul rus a reușit să descopere majoritatea componentelor lumii noastre și să sugereze existența unor elemente primare încă necunoscute.

Se dovedește că pronunția tabelului periodic– exprimarea unui anumit model al realității noastre, descompunerea lui în componentele sale. Cu toate acestea, învățarea lor nu este atât de ușoară. Să încercăm să ușurăm sarcina, descriind câteva metode eficiente.

Cum să înveți tabelul periodic

Să începem cu metoda modernă. Informaticii au dezvoltat o serie de jocuri flash pentru a ajuta la memorarea Lista periodică. Participanții la proiect sunt rugați să găsească elemente folosind diferite opțiuni, de exemplu, numele, masa atomică sau denumirea literei.

Jucătorul are dreptul de a alege domeniul de activitate - doar o parte a mesei sau tot. De asemenea, depinde de noi să excludem numele elementelor și alți parametri. Acest lucru îngreunează căutarea. Pentru cei avansați, există și un cronometru, adică antrenamentul se desfășoară cu viteză.

Condițiile de joc fac învățarea numărul de elemente din tabelul Mendleyev nu plictisitor, ci distractiv. Se trezește entuziasmul și devine mai ușor să sistematizați cunoștințele în capul vostru. Cei care nu acceptă proiecte flash pe computer oferă mai mult mod tradițional memorarea listei.

Este împărțit în 8 grupe, sau 18 (conform ediției din 1989). Pentru ușurința memorării, este mai bine să creați mai multe tabele separate decât să lucrați la o versiune întreagă. Imaginile vizuale potrivite fiecăruia dintre elemente ajută și ele. Ar trebui să vă bazați pe propriile asociații.

Astfel, fierul din creier poate fi corelat, de exemplu, cu un cui, iar mercurul cu un termometru. Numele elementului este necunoscut? Folosim metoda asociațiilor sugestive. , de exemplu, să inventăm cuvintele „toffee” și „speaker” de la începuturi.

Caracteristicile tabelului periodic Nu studia dintr-o singură ședință. Se recomandă exerciții de 10-20 de minute pe zi. Se recomandă să începeți prin memorarea doar a caracteristicilor de bază: numele elementului, denumirea acestuia, masa atomică și număr de serie.

Elevii preferă să atârne tabelul periodic deasupra biroului lor sau pe un perete la care se uită adesea. Metoda este bună pentru persoanele cu predominanța memoriei vizuale. Datele din listă sunt memorate involuntar chiar și fără înghesuire.

Și profesorii iau în considerare acest lucru. De regulă, ele nu vă obligă să memorați lista, vă permit să o priviți chiar și în timpul testelor. Privirea constantă la masă este echivalentă cu efectul unui tipărit pe perete sau cu scrierea de foi de cheat înainte de examene.

Când începem să studiem, să ne amintim că Mendeleev nu și-a amintit imediat lista. Odată, când un om de știință a fost întrebat cum a descoperit masa, răspunsul a fost: „M-am gândit la asta de poate 20 de ani, dar te gândești: am stat acolo și dintr-o dată este gata”. Tabelul periodic - muncă minuțioasă, care nu poate fi stăpânit în scurt timp.

Știința nu tolerează graba, deoarece duce la concepții greșite și la greșeli enervante. Deci, în același timp cu Mendeleev, Lothar Meyer a întocmit și tabelul. Cu toate acestea, germanul a fost puțin defectuos în lista sa și nu a fost convingător în a-și dovedi punctul de vedere. Prin urmare, publicul a recunoscut munca omului de știință rus, și nu colegul său chimist din Germania.

Tabelul periodic este unul dintre cele mai mari descoperiri umanitate, care a făcut posibilă organizarea cunoștințelor despre lumea din jurul nostru și descoperirea elemente chimice noi. Este necesar pentru școlari, precum și pentru oricine este interesat de chimie. In plus, această schemă este indispensabilă în alte domenii ale științei.

Această diagramă conține totul cunoscută omului elemente și sunt grupate în funcție de masa atomică și numărul atomic. Aceste caracteristici afectează proprietățile elementelor. În total, sunt 8 grupuri în versiunea scurtă a tabelului, elementele incluse într-un grup au proprietăți foarte asemănătoare. Primul grup conține hidrogen, litiu, potasiu, cupru, pronunția latinăîn rusă care este cuprum. Și, de asemenea, argentum - argint, cesiu, aur - aurum și franciu. Al doilea grup conține beriliu, magneziu, calciu, zinc, urmat de stronțiu, cadmiu, bariu, iar grupul se termină cu mercur și radiu.

Al treilea grup include bor, aluminiu, scandiu, galiu, urmat de ytriu, indiu, lantan, iar grupul se termină cu taliu și actiniu. A patra grupă începe cu carbon, siliciu, titan, continuă cu germaniu, zirconiu, staniu și se termină cu hafniu, plumb și ruterfordiu. A cincea grupă conține elemente precum azotul, fosforul, vanadiul, mai jos sunt arsenicul, niobiul, antimoniul, apoi vine tantalul, bismutul și completează grupul cu dubniu. Al șaselea începe cu oxigen, urmat de sulf, crom, seleniu, apoi molibden, teluriu, apoi wolfram, poloniu și seaborgiu.

În a șaptea grupă, primul element este fluorul, urmat de clor, mangan, brom, tehnețiu, urmat de iod, apoi reniu, astatin și bohrium. Ultimul grup este cele mai numeroase. Include gaze precum heliu, neon, argon, cripton, xenon și radon. Acest grup include și metale fier, cobalt, nichel, rodiu, paladiu, ruteniu, osmiu, iridiu și platină. Urmează hannium și meitnerium. Elementele care formează seria actinidelor și seria lantanidelor. Au proprietăți similare cu lantanul și actiniul.

Această schemă include toate tipurile de elemente, care sunt împărțite în 2 grupuri mari - metale și nemetale, având proprietăți diferite. Modul de a determina dacă un element aparține unui grup sau altuia va fi ajutat de o linie convențională care trebuie trasă de la bor la astatin. Trebuie amintit că o astfel de linie poate fi trasă numai în interior versiunea completă mesele. Toate elementele care se află deasupra acestei linii și sunt situate în subgrupele principale sunt considerate nemetale. Iar cele de mai jos, în principalele subgrupe, sunt metale. Metalele sunt, de asemenea, substanțe găsite în subgrupuri laterale. Există imagini și fotografii speciale în care vă puteți familiariza în detaliu cu poziția acestor elemente. Este demn de remarcat faptul că acele elemente care se află pe această linie prezintă aceleași proprietăți atât ale metalelor, cât și ale nemetalelor.

O listă separată este formată din elemente amfotere, care au proprietăți duble și pot forma 2 tipuri de compuși în urma reacțiilor. În același timp, se manifestă atât de bază cât și proprietăți acide. Predominanța anumitor proprietăți depinde de condițiile de reacție și de substanțele cu care reacționează elementul amfoter.

Este de remarcat faptul că această schemă este performanță tradițională calitate buna este culoarea. În același timp, pentru ușurința orientării, acestea sunt indicate în culori diferite. subgrupe principale și secundare. Elementele sunt, de asemenea, grupate în funcție de asemănarea proprietăților lor.
Cu toate acestea, în zilele noastre, împreună cu schema de culori, tabelul periodic alb-negru al lui Mendeleev este foarte comun. Acest tip este folosit pentru imprimarea alb-negru. În ciuda complexității sale aparente, lucrul cu acesta este la fel de convenabil dacă țineți cont de unele dintre nuanțe. Deci, în acest caz, puteți distinge subgrupul principal de cel secundar prin diferențe de nuanțe care sunt clar vizibile. În plus, în varianta color, sunt indicate elemente cu prezența electronilor pe diferite straturi culori diferite.
Este de remarcat faptul că într-un design cu o singură culoare nu este foarte dificil să navighezi în schemă. În acest scop, informațiile indicate în fiecare celulă individuală a elementului vor fi suficiente.

Examenul de stat unificat de astăzi este principalul tip de test de la sfârșitul școlii, ceea ce înseamnă că trebuie acordată o atenție deosebită pregătirii pentru acesta. Prin urmare, atunci când alegeți examen final la chimie, trebuie să fii atent la materialele care te pot ajuta să-l treci. De regulă, elevilor li se permite să folosească unele tabele în timpul examenului, în special, tabelul periodic din de bună calitate. Prin urmare, pentru ca acesta să aducă numai beneficii în timpul testării, trebuie acordată atenție în prealabil structurii sale și studiului proprietăților elementelor, precum și secvenței acestora. De asemenea, trebuie să înveți utilizați versiunea alb-negru a tabelului pentru a nu întâmpina unele dificultăţi la examen.

Pe lângă tabelul principal care caracterizează proprietățile elementelor și dependența lor de masa atomică, există și alte diagrame care pot ajuta la studiul chimiei. De exemplu, există tabele de solubilitate și electronegativitate a substanțelor. Primul poate fi folosit pentru a determina cât de solubil este un anumit compus în apă la temperatură normală. În acest caz, anionii sunt localizați orizontal - ionii încărcați negativ, iar cationii - adică ionii încărcați pozitiv - sunt localizați vertical. Pentru a afla gradul de solubilitate a unuia sau altui compus, este necesar să găsiți componentele acestuia folosind tabelul. Și la locul intersecției lor va exista desemnarea necesară.

Dacă este litera „p”, atunci substanța este complet solubilă în apă în condiții normale. Dacă litera „m” este prezentă, substanța este ușor solubilă, iar dacă litera „n” este prezentă, este aproape insolubilă. Dacă există semnul „+”, compusul nu formează un precipitat și reacționează cu solventul fără reziduuri. Dacă este prezent un semn „-”, înseamnă că o astfel de substanță nu există. Uneori puteți vedea și semnul „?” în tabel, atunci aceasta înseamnă că gradul de solubilitate al acestui compus nu este cunoscut cu siguranță. Electronegativitatea elementelor poate varia de la 1 la 8 există și un tabel special pentru a determina acest parametru.

Un alt tabel util este seria de activități metalice. Toate metalele sunt situate în el în funcție de grade crescânde de potențial electrochimic. Seria tensiunilor metalice începe cu litiu și se termină cu aur. Se crede că cu cât ocupă un loc mai în stânga această serie metal, cu atât este mai activ reactii chimice. Astfel, cel mai activ metal Litiul este considerat un metal alcalin. Lista de elemente conține și hidrogen spre final. Se crede că metalele situate după el sunt practic inactive. Acestea includ elemente precum cuprul, mercurul, argintul, platina și aurul.

Imagini din tabelul periodic de bună calitate

Această schemă este una dintre cele mai mari realizări în domeniul chimiei. În același timp există multe tipuri de acest tabel– versiune scurtă, lungă, precum și extra-lungă. Cel mai comun este tabelul scurt, dar varianta lungă a diagramei este și ea comună. Este de remarcat faptul că versiune scurtă Circuitul nu este recomandat în prezent de IUPAC pentru utilizare.
În total au fost Au fost dezvoltate peste o sută de tipuri de mese, care diferă prin prezentare, formă și prezentare grafică. Sunt folosite în diferite domenii ale științei sau nu sunt folosite deloc. În prezent, noi configurații de circuite continuă să fie dezvoltate de către cercetători. Opțiunea principală este fie un circuit scurt, fie un circuit lung de calitate excelentă.