10 prvok periodickej tabuľky. Periodický systém chemických prvkov D.I. Mendelejeva

Prvok 115 periodickej tabuľky – moscovium – je superťažký syntetický prvok so symbolom Mc a atómovým číslom 115. Prvýkrát ho získal v roku 2003 spoločný tím ruských a amerických vedcov v Spoločnom ústave pre jadrový výskum (JINR) v Dubne. , Rusko. V decembri 2015 bol uznaný ako jeden zo štyroch nových prvkov Spoločnou pracovnou skupinou medzinárodných vedeckých organizácií IUPAC/IUPAP. Dňa 28. novembra 2016 bola oficiálne pomenovaná po moskovskom regióne, kde sa JINR nachádza.

Charakteristický

Prvok 115 periodickej tabuľky je extrémne rádioaktívny: jeho najstabilnejší známy izotop, moscovium-290, má polčas rozpadu len 0,8 sekundy. Vedci klasifikujú moscovium ako prechodný kov, podobný v mnohých vlastnostiach bizmutu. V periodickej tabuľke patrí medzi transaktinidové prvky p-bloku 7. periódy a zaraďuje sa do 15. skupiny ako najťažší pniktogén (prvok podskupiny dusíka), aj keď nebolo potvrdené, že sa správa ako tzv. ťažší homológ bizmutu.

Podľa výpočtov má prvok niektoré vlastnosti podobné ľahším homológom: dusík, fosfor, arzén, antimón a bizmut. Ukazuje od nich niekoľko podstatných rozdielov. K dnešnému dňu bolo syntetizovaných asi 100 atómov moscovia, ktoré majú hmotnostné čísla od 287 do 290.

Fyzikálne vlastnosti

Valenčné elektróny prvku 115 pižmovej periodickej tabuľky sú rozdelené do troch podplášťov: 7s (dva elektróny), 7p 1/2 (dva elektróny) a 7p 3/2 (jeden elektrón). Prvé dva z nich sú relativisticky stabilizované, a preto sa správajú ako inertné plyny, zatiaľ čo druhé sú relativisticky destabilizované a môžu sa ľahko podieľať na chemických interakciách. Primárny ionizačný potenciál moscovia by teda mal byť približne 5,58 eV. Podľa výpočtov by moscovium mal byť hustý kov vďaka vysokej atómovej hmotnosti s hustotou asi 13,5 g/cm3.

Odhadované konštrukčné vlastnosti:

• Fáza: pevná.
• Teplota topenia: 400 °C (670 °K, 750 °F).
• Teplota varu: 1100 °C (1400 °K, 2000 °F).
• Špecifické teplo topenia: 5,90-5,98 kJ/mol.
• Špecifické teplo vyparovania a kondenzácie: 138 kJ/mol.

Chemické vlastnosti

115. prvok periodickej tabuľky je tretí v poradí chemické prvky 7p a je najťažším členom skupiny 15 v periodickej tabuľke, sedí pod bizmutom. Chemická interakcia moskvia vo vodnom roztoku je určená charakteristikami iónov Mc + a Mc 3+. Prvé z nich sa pravdepodobne ľahko hydrolyzujú a vytvárajú iónové väzby s halogénmi, kyanidmi a amoniakom. Hydroxid moskovium (I) (McOH), uhličitan (Mc 2 CO 3), oxalát (Mc 2 C 2 O 4) a fluorid (McF) musia byť rozpustné vo vode. Sulfid (Mc2S) musí byť nerozpustný. Chlorid (McCl), bromid (McBr), jodid (McI) a tiokyanát (McSCN) sú zle rozpustné zlúčeniny.

Fluorid moskovium (III) (McF 3) a tiozonid (McS 3) sú pravdepodobne nerozpustné vo vode (podobne ako zodpovedajúce zlúčeniny bizmutu). Zatiaľ čo chlorid (III) (McCl 3), bromid (McBr 3) a jodid (McI 3) by mali byť ľahko rozpustné a ľahko hydrolyzovateľné za vzniku oxohalogenidov, ako sú McOCl a McOBr (tiež podobné bizmutu). Oxidy moscovia (I) a (III) majú podobné oxidačné stavy a ich relatívna stabilita do značnej miery závisí od toho, s ktorými prvkami interagujú.

Neistota

Vzhľadom na to, že 115. prvok periodickej tabuľky syntetizuje niekoľko experimentálne, jeho presné charakteristiky sú problematické. Vedci sa musia zamerať na teoretické výpočty a porovnať so stabilnejšími prvkami s podobnými vlastnosťami.

V roku 2011 sa uskutočnili experimenty na vytvorenie izotopov nihónia, flerovia a pižmovej v reakciách medzi „urýchľovačmi“ (vápnik-48) a „cieľmi“ (amerícium-243 a plutónium-244) s cieľom študovať ich vlastnosti. Medzi "ciele" však patrili nečistoty olova a bizmutu a následne sa v reakciách prenosu nukleónov získali niektoré izotopy bizmutu a polónia, čo experiment skomplikovalo. Medzitým získané údaje pomôžu vedcom v budúcnosti podrobnejšie študovať ťažké homológy bizmutu a polónia, ako je moscovium a livermorium.

Otvorenie

Prvou úspešnou syntézou prvku 115 periodickej tabuľky bola spoločná práca ruských a amerických vedcov v auguste 2003 na SÚJV Dubna. V tíme vedenom jadrovým fyzikom Jurijom Oganesyanom boli okrem domácich špecialistov aj kolegovia z Lawrence Livermore National Laboratory. 2. februára 2004 výskumníci zverejnili v časopise Physical Review informáciu, že bombardovali amerícium-243 iónmi vápnika-48 na cyklotróne U-400 a získali štyri atómy novej látky (jedno jadro 287 Mc a tri jadrá 288 Mc) . Tieto atómy sa rozpadajú (rozpadnú sa) emitovaním alfa častíc na prvok nihonium za približne 100 milisekúnd. V rokoch 2009-2010 boli objavené dva ťažšie izotopy moskvia, 289 Mc a 290 Mc.

Pôvodne IUPAC nemohol schváliť objav nového prvku. Potrebné potvrdenie z iných zdrojov. V priebehu niekoľkých rokov sa uskutočnilo ďalšie vyhodnotenie neskorších experimentov a opäť sa objavil nárok tímu Dubna na objavenie 115. prvku.

V auguste 2013 tím výskumníkov z Univerzity v Lunde a Inštitútu pre ťažké ióny v Darmstadte (Nemecko) oznámil, že zopakoval experiment z roku 2004, čím potvrdil výsledky získané v Dubne. Ďalšie potvrdenie zverejnil tím vedcov pracujúcich v Berkeley v roku 2015. V decembri 2015 spoločný pracovná skupina IUPAC/IUPAP uznal objav tohto prvku a dal prednosť objavu rusko-amerického tímu výskumníkov.

názov

Prvok 115 periodickej tabuľky v roku 1979 sa podľa odporúčania IUPAC rozhodlo pomenovať „ununpentium“ a označiť ho zodpovedajúcim symbolom UUP. Hoci sa názov odvtedy vo veľkej miere používa pre neobjavený (ale teoreticky predpovedaný) prvok, vo fyzikálnej komunite sa neuchytil. Najčastejšie sa tak látka nazývala - prvok č. 115 alebo E115.

30. decembra 2015 bol objav nového prvku uznaný Medzinárodnou úniou čistej a aplikovanej chémie. Podľa nových pravidiel majú objavitelia právo navrhnúť pre novú látku svoj vlastný názov. Najprv malo pomenovať 115. prvok periodickej tabuľky „langevinium“ na počesť fyzika Paula Langevina. Neskôr tím vedcov z Dubny ako možnosť navrhol názov „Moskovec“ na počesť Moskovskej oblasti, kde bol objav urobený. V júni 2016 IUPAC iniciatívu schválil a 28. novembra 2016 oficiálne schválil názov „moscovium“.

V prírode existuje veľa opakujúcich sa sekvencií:

• ročné obdobia;
• Denná doba;
• dni v týždni…

V polovici 19. storočia si D.I.Mendelejev všimol, že aj chemické vlastnosti prvkov majú určitú postupnosť (hovoria, že táto myšlienka ho napadla vo sne). Výsledkom zázračných snov vedca bola Periodická tabuľka chemických prvkov, v ktorej D.I. Mendelejev usporiadal chemické prvky podľa rastúcej atómovej hmotnosti. V modernej tabuľke sú chemické prvky usporiadané vzostupne podľa atómového čísla prvku (počet protónov v jadre atómu).

Atómové číslo je zobrazené nad symbolom chemického prvku, pod symbolom je jeho atómová hmotnosť (súčet protónov a neutrónov). Všimnite si, že atómová hmotnosť niektorých prvkov nie je celé číslo! Pamätajte na izotopy! Atómová hmotnosť je vážený priemer všetkých izotopov prvku, ktoré sa prirodzene vyskytujú v prírodných podmienkach.

Pod tabuľkou sú lantanoidy a aktinidy.

Kovy, nekovy, metaloidy

Nachádzajú sa v periodickej tabuľke naľavo od stupňovitej diagonálnej čiary, ktorá začína bórom (B) a končí polóniom (Po) (výnimkou sú germánium (Ge) a antimón (Sb). Je ľahké vidieť, že kovy zaberajú väčšinu periodickej tabuľky Hlavné vlastnosti kovov: pevné (okrem ortuti), lesklé, dobré elektrické a tepelné vodiče, tvárne, kujné, ľahko darujú elektróny.

Prvky napravo od stupňovitej uhlopriečky B-Po sa nazývajú nekovy. Vlastnosti nekovov sú priamo opačné ako vlastnosti kovov: zlé vodiče tepla a elektriny; krehký; nefalšované; neplastové; zvyčajne prijímajú elektróny.

Metaloidy

Medzi kovmi a nekovmi sú polokovy(metaloidy). Vyznačujú sa vlastnosťami kovov aj nekovov. Polokovy našli svoje hlavné priemyselné uplatnenie pri výrobe polovodičov, bez ktorých nie je mysliteľný žiadny moderný mikroobvod alebo mikroprocesor.

Obdobia a skupiny

Ako bolo uvedené vyššie, periodická tabuľka pozostáva zo siedmich období. V každom období sa atómové čísla prvkov zvyšujú zľava doprava.

Vlastnosti prvkov v periódach sa postupne menia: takže sodík (Na) a horčík (Mg), ktoré sú na začiatku tretej periódy, vzdávajú elektróny (Na odovzdáva jeden elektrón: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1; Mg vzdáva sa dvoch elektrónov: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Ale chlór (Cl), ktorý sa nachádza na konci obdobia, má jeden prvok: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

Naopak, v skupinách majú všetky prvky rovnaké vlastnosti. Napríklad v skupine IA(1) všetky prvky od lítia (Li) po francium (Fr) darujú jeden elektrón. A všetky prvky skupiny VIIA(17) majú jeden prvok.

Niektoré skupiny sú také dôležité, že dostali špeciálne mená. Tieto skupiny sú diskutované nižšie.

Skupina IA(1). Atómy prvkov tejto skupiny majú vo vonkajšej elektrónovej vrstve iba jeden elektrón, takže jeden elektrón ľahko darujú.

Najdôležitejšie alkalické kovy sú sodík (Na) a draslík (K). dôležitá úloha v procese ľudského života a sú súčasťou solí.

Elektronické konfigurácie:

• Li- 1s 2 2s 1;
• Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Skupina IIA(2). Atómy prvkov tejto skupiny majú vo vonkajšej elektrónovej vrstve dva elektróny, ktoré sa tiež pri chemických reakciách vzdávajú. Najdôležitejším prvkom je vápnik (Ca) – základ kostí a zubov.

Elektronické konfigurácie:

• Buď- 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

Skupina VIIA(17). Atómy prvkov tejto skupiny zvyčajne prijímajú každý jeden elektrón, pretože. na vonkajšej elektronickej vrstve je každý päť prvkov a do "kompletnej sady" chýba jeden elektrón.

Najznámejšie prvky tejto skupiny sú: chlór (Cl) – je súčasťou soli a bielidla; jód (I) - prvok, ktorý hrá dôležitú úlohu v činnosti štítna žľaza osoba.

Elektronická konfigurácia:

• 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

Skupina VIII(18). Atómy prvkov tejto skupiny majú plne "obsadenú" vonkajšiu elektrónovú vrstvu. Preto „nepotrebujú“ prijímať elektróny. A nechcú ich dať preč. Preto – prvky tejto skupiny veľmi „neradi“ vstupujú do chemických reakcií. Dlho sa verilo, že vôbec nereagujú (odtiaľ názov „inertné“, t.j. „neaktívne“). Ale chemik Neil Barlett zistil, že niektoré z týchto plynov môžu za určitých podmienok stále reagovať s inými prvkami.

Elektronické konfigurácie:

• Nie- 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

Valenčné prvky v skupinách

Je ľahké vidieť, že v rámci každej skupiny sú si prvky navzájom podobné valenčnými elektrónmi (elektróny s a p orbitálov umiestnené na vonkajšej energetickej úrovni).

Alkalické kovy majú každý 1 valenčný elektrón:

• Li- 1s 2 2s 1;
• Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Kovy alkalických zemín majú 2 valenčné elektróny:

• Buď- 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

Halogény majú 7 valenčných elektrónov:

• 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

Inertné plyny majú 8 valenčných elektrónov:

• Nie- 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

Viac informácií nájdete v článku Valencia a tabuľka elektrónových konfigurácií atómov chemických prvkov podľa periód.

Obráťme teraz svoju pozornosť na prvky umiestnené v skupinách so symbolmi AT. Nachádzajú sa v strede periodickej tabuľky a sú tzv prechodné kovy.

Charakteristickým znakom týchto prvkov je prítomnosť elektrónov v atómoch, ktoré sa plnia d-orbitály:

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

Oddelene od hlavného stola sú umiestnené lantanoidy a aktinidy sú tzv vnútorné prechodné kovy. V atómoch týchto prvkov sa plnia elektróny f-orbitály:

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

Periodická tabuľka je jednou z najväčšie objavyľudskosť, čo umožnilo zefektívniť poznatky o svete okolo nás a objavovať nové chemické prvky. Je to potrebné pre školákov, ako aj pre každého, kto sa zaujíma o chémiu. okrem toho túto schému je nenahraditeľný v iných oblastiach vedy.

Tento diagram obsahuje všetko človeku známy prvkov a sú zoskupené podľa atómová hmotnosť a sériové číslo. Tieto vlastnosti ovplyvňujú vlastnosti prvkov. Celkovo je v skrátenej verzii tabuľky 8 skupín, prvky zaradené do jednej skupiny majú veľmi podobné vlastnosti. Prvá skupina obsahuje vodík, lítium, draslík, meď, latinská výslovnosť v ruštine, čo je meď. A tiež argentum – striebro, cézium, zlato – aurum a francium. Druhá skupina obsahuje berýlium, horčík, vápnik, zinok, nasleduje stroncium, kadmium, bárium a skupina končí ortuťou a rádiom.

Do tretej skupiny patrí bór, hliník, skandium, gálium, ďalej ytrium, indium, lantán a skupina končí táliom a aktínom. Štvrtá skupina začína uhlíkom, kremíkom, titánom, pokračuje germániom, zirkónom, cínom a končí hafniom, olovom a rutherfordiom. V piatej skupine sú prvky ako dusík, fosfor, vanád, arzén, niób, antimón sú umiestnené nižšie, potom prichádza bizmut tantal a dopĺňa skupinu dubnia. Šiesty začína kyslíkom, nasleduje síra, chróm, selén, potom molybdén, telúr, potom volfrám, polónium a seborgium.

V siedmej skupine je prvým prvkom fluór, nasleduje chlór, mangán, bróm, technécium, nasleduje jód, potom rénium, astatín a bór. Posledná skupina je najpočetnejšie. Zahŕňa plyny ako hélium, neón, argón, kryptón, xenón a radón. Do tejto skupiny patria aj kovy železo, kobalt, nikel, ródium, paládium, ruténium, osmium, irídium, platina. Ďalej prichádza hannium a meitnérium. Samostatne umiestnené prvky, ktoré tvoria aktinidový rad a lantanoidový rad. Majú podobné vlastnosti ako lantán a aktinium.

Táto schéma zahŕňa všetky typy prvkov, ktoré sú rozdelené do 2 veľkých skupín - kovy a nekovy s rôznymi vlastnosťami. Ako určiť, či prvok patrí do určitej skupiny, pomôže podmienená čiara, ktorá sa musí nakresliť od bóru po astat. Malo by sa pamätať na to, že takáto čiara môže byť nakreslená iba dovnútra plná verzia tabuľky. Všetky prvky, ktoré sú nad touto čiarou a nachádzajú sa v hlavných podskupinách, sa považujú za nekovy. A ktoré sú nižšie, v hlavných podskupinách - kovy. Taktiež kovy sú látky, ktoré sú v vedľajšie podskupiny. Existujú špeciálne obrázky a fotografie, na ktorých sa môžete podrobne zoznámiť s pozíciou týchto prvkov. Stojí za zmienku, že prvky, ktoré sú na tomto riadku, vykazujú rovnaké vlastnosti kovov aj nekovov.

Samostatný zoznam tvoria aj amfotérne prvky, ktoré majú dvojaké vlastnosti a v dôsledku reakcií môžu vytvárať 2 typy zlúčenín. Zároveň sa prejavujú rovnako ako základné, tak aj kyslé vlastnosti. Prevaha určitých vlastností závisí od reakčných podmienok a látok, s ktorými amfotérny prvok reaguje.

Je potrebné poznamenať, že táto schéma tradičné predstavenie dobrá kvalita je farba. V čom rôzne farby pre ľahkú orientáciu sú označené hlavné a vedľajšie podskupiny. A tiež prvky sú zoskupené v závislosti od podobnosti ich vlastností.
V súčasnosti je však spolu s farebnou schémou veľmi bežná aj čiernobiela periodická tabuľka Mendelejeva. Tento formulár sa používa na čiernobielu tlač. Napriek zjavnej zložitosti je práca s ním rovnako pohodlná, vzhľadom na niektoré nuansy. Takže v tomto prípade je možné rozlíšiť hlavnú podskupinu od vedľajšej pomocou rozdielov v odtieňoch, ktoré sú jasne viditeľné. Okrem toho sú vo farebnom prevedení označené prvky s prítomnosťou elektrónov na rôznych vrstvách rôzne farby.
Stojí za zmienku, že v jednofarebnom prevedení nie je veľmi ťažké orientovať sa v schéme. Na to budú stačiť informácie uvedené v každej jednotlivej bunke prvku.

Skúška je dnes hlavným typom testu na konci školy, čo znamená, že príprave na ňu treba venovať osobitnú pozornosť. Preto pri výbere záverečná skúška z chémie, musíte venovať pozornosť materiálom, ktoré môžu pomôcť pri jeho doručení. Študenti môžu počas skúšky spravidla používať niektoré tabuľky, najmä periodickú tabuľku dobrá kvalita. Preto, aby v testoch priniesol iba úžitok, mala by sa vopred venovať pozornosť jeho štruktúre a štúdiu vlastností prvkov, ako aj ich postupnosti. Treba sa aj učiť použite čiernobielu verziu tabuľky aby ste pri skúške nemali žiadne ťažkosti.

Okrem hlavnej tabuľky charakterizujúcej vlastnosti prvkov a ich závislosť od atómovej hmotnosti existujú aj ďalšie schémy, ktoré môžu pomôcť pri štúdiu chémie. Napríklad existujú tabuľky rozpustnosti a elektronegativity látok. Prvý môže určiť, do akej miery je konkrétna zlúčenina rozpustná vo vode pri bežnej teplote. V tomto prípade sú anióny umiestnené horizontálne - záporne nabité ióny a katióny, to znamená kladne nabité ióny, sú umiestnené vertikálne. Zistiť stupeň rozpustnosti jednej alebo druhej zlúčeniny, je potrebné nájsť jej zložky v tabuľke. A na mieste ich križovatky bude potrebné označenie.

Ak je to písmeno "r", potom je látka za normálnych podmienok úplne rozpustná vo vode. V prítomnosti písmena "m" - látka je mierne rozpustná a v prítomnosti písmena "n" - takmer sa nerozpúšťa. Ak je tam znamienko „+“, zlúčenina netvorí zrazeninu a reaguje s rozpúšťadlom bezo zvyšku. Ak je prítomný znak „-“, znamená to, že takáto látka neexistuje. Niekedy môžete v tabuľke vidieť aj znak „?“, potom to znamená, že stupeň rozpustnosti tejto zlúčeniny nie je s určitosťou známy. Elektronegativita prvkov sa môže meniť od 1 do 8, existuje aj špeciálna tabuľka na určenie tohto parametra.

Ďalšou užitočnou tabuľkou je rad kovových aktivít. Všetky kovy sa v ňom nachádzajú zvýšením stupňa elektrochemického potenciálu. Séria stresových kovov začína lítiom a končí zlatom. Predpokladá sa, že čím viac vľavo sa odohráva v tento riadok kov, tým je aktívnejší v chemické reakcie. Touto cestou, najaktívnejší kov Lítium sa považuje za alkalický kov. Na konci zoznamu prvkov je prítomný aj vodík. Predpokladá sa, že kovy, ktoré sa nachádzajú po ňom, sú prakticky neaktívne. Sú medzi nimi prvky ako meď, ortuť, striebro, platina a zlato.

Obrázky z periodickej tabuľky v dobrej kvalite

Táto schéma je jedným z najväčších úspechov v oblasti chémie. V čom Existuje mnoho typov tohto stola.- krátka verzia, dlhá, aj extra dlhá. Najbežnejšia je krátka tabuľka a bežná je aj dlhá verzia schémy. Stojí za zmienku, že krátka verzia IUPAC v súčasnosti neodporúča používať schémy.
Celkom bolo bolo vyvinutých viac ako sto typov stolov, ktoré sa líšia prezentáciou, tvarom a grafickým znázornením. Používajú sa v rôznych oblastiach vedy, alebo sa nepoužívajú vôbec. V súčasnosti výskumníci naďalej vyvíjajú nové konfigurácie obvodov. Ako hlavná možnosť sa používa buď krátky alebo dlhý okruh vo vynikajúcej kvalite.

Čerpal z tvorby Roberta Boyla a Antoina Lavouziera. Prvý vedec obhajoval hľadanie nerozložiteľných chemických prvkov. 15 z tých, ktoré Boyle uvádza v roku 1668.

Lavuzier k nim pridal ďalších 13, no o storočie neskôr. Hľadanie sa naťahovalo, pretože neexistovala koherentná teória spojenia medzi prvkami. Nakoniec do „hry“ vstúpil Dmitrij Mendelejev. Rozhodol sa, že existuje súvislosť medzi atómovou hmotnosťou látok a ich miestom v systéme.

Táto teória umožnila vedcovi objaviť desiatky prvkov bez toho, aby ich objavil v praxi, ale v prírode. Toto bolo položené na plecia potomkov. Ale teraz to nie je o nich. Venujme článok veľkému ruskému vedcovi a jeho tabuľke.

História vzniku periodickej tabuľky

periodická tabuľka začal knihou „Vzťah vlastností s atómovou hmotnosťou prvkov“. Dielo bolo vydané v 70. rokoch 19. storočia. Ruský vedec zároveň hovoril s chemickou spoločnosťou krajiny a poslal prvú verziu tabuľky kolegom zo zahraničia.

Pred Mendelejevom objavili rôzni vedci 63 prvkov. Náš krajan začal porovnaním ich vlastností. V prvom rade pracoval s draslíkom a chlórom. Potom prevzal skupinu kovov alkalickej skupiny.

Chemik dostal špeciálnu tabuľku a karty prvkov, aby ich rozložil ako solitaire a hľadal správne zhody a kombinácie. Výsledkom bolo zistenie: - vlastnosti komponentov závisia od hmotnosti ich atómov. takže, prvky periodickej tabuľky zoradené v radoch.

Objav majstra chémie bol rozhodnutím nechať v týchto radoch prázdnotu. Periodicita rozdielu medzi atómovými hmotnosťami viedla vedca k predpokladu, že nie všetky prvky ľudstvo ešte pozná. Váhové rozdiely medzi niektorými „susedmi“ boli príliš veľké.

Preto, Mendelejevova periodická tabuľka stal sa ako šachovnica s množstvom „bielych“ buniek. Čas ukázal, že na svojich „hostí“ naozaj čakali. Stali sa napríklad inertnými plynmi. Hélium, neón, argón, kryptón, rádioakt a xenón boli objavené až v 30. rokoch 20. storočia.

Teraz o mýtoch. Všeobecne sa verí, že chemická tabuľka Mendelejev zjavil sa mu vo sne. Toto sú intrigy vysokoškolských učiteľov, presnejšie jedného z nich - Alexandra Inostrantseva. Ide o ruského geológa, ktorý prednášal na petrohradskej banskej univerzite.

Inostrantsev poznal Mendelejeva a navštívil ho. Raz, vyčerpaný hľadaním, Dmitrij zaspal priamo pred Alexandrom. Počkal, kým sa chemik zobudí a videl, ako Mendelejev schmatol papier a zapísal si konečnú verziu tabuľky.

V skutočnosti to vedec jednoducho nemal čas urobiť predtým, ako ho zajal Morpheus. Inostrantsev však chcel svojich študentov pobaviť. Na základe toho, čo videl, geológ prišiel s bicyklom, ktorý vďační poslucháči rýchlo rozšírili medzi široké masy.

Vlastnosti periodickej tabuľky

Od prvej verzie v roku 1969 poradová periodická tabuľka mnohonásobne zlepšené. Takže s objavom vzácnych plynov v 30. rokoch 20. storočia bolo možné odvodiť novú závislosť prvkov - od ich sériových čísel, a nie od hmotnosti, ako uviedol autor systému.

Pojem „atómová hmotnosť“ bol nahradený „atómovým číslom“. Bolo možné študovať počet protónov v jadrách atómov. Tento údaj je sériové číslo prvok.

Vedci 20. storočia študovali a elektronická štruktúra atómov. Ovplyvňuje aj periodicitu prvkov a odráža sa v neskorších vydaniach. periodické tabuľky. Fotka Zoznam ukazuje, že látky v ňom sú usporiadané so zvyšujúcou sa atómovou hmotnosťou.

Základný princíp sa nezmenil. Hmotnosť sa zvyšuje zľava doprava. Tabuľka zároveň nie je jednoduchá, ale rozdelená na 7 období. Odtiaľ pochádza názov zoznamu. Bodka je vodorovný riadok. Jeho začiatkom sú typické kovy, koncom prvky s nekovovými vlastnosťami. Pokles je postupný.

Sú veľké a malé obdobia. Prvé sú na začiatku tabuľky, sú ich 3. Otvorí zoznam s periódou 2 prvkov. Nasledujú dva stĺpce, v ktorých je 8 položiek. Zvyšné 4 obdobia sú veľké. 6. je najdlhší, má 32 prvkov. V 4. a 5. je ich 18 a v 7. - 24.

Dá sa počítať koľko prvkov v tabuľke Mendelejev. Celkovo ide o 112 titulov. Mená. Existuje 118 buniek, ale existujú variácie zoznamu so 126 poľami. Stále sú tu prázdne bunky pre neobjavené prvky, ktoré nemajú názvy.

Nie všetky obdobia sa zmestia na jeden riadok. Veľké obdobia pozostávajú z 2 riadkov. Množstvo kovov v nich prevažuje. Preto sú spodné riadky úplne venované im. V horných radoch je pozorovaný postupný pokles od kovov k inertným látkam.

Obrázky periodickej tabuľky vertikálne rozdelené. to skupiny v periodickej tabuľke, je ich 8. Prvky podobné v chemické vlastnosti. Delia sa na hlavné a vedľajšie podskupiny. Ten druhý začína až od 4. tretiny. Medzi hlavné podskupiny patria aj prvky malých období.

Podstata periodickej tabuľky

Názvy prvkov v periodickej tabuľke je 112 pozícií. Podstatou ich usporiadania do jedného zoznamu je systematizácia primárnych prvkov. Začali o to bojovať už v staroveku.

Aristoteles bol jedným z prvých, ktorí pochopili, z čoho sa skladá všetko, čo existuje. Za základ zobral vlastnosti látok – chlad a teplo. Empidocles vyčlenil 4 základné princípy podľa živlov: voda, zem, oheň a vzduch.

Kovy v periodickej tabuľke, rovnako ako ostatné prvky, sú veľmi základnými princípmi, ale s moderná pointa vízie. Ruskému chemikovi sa podarilo objaviť väčšinu zložiek nášho sveta a naznačiť existenciu zatiaľ neznámych primárnych prvkov.

Ukazuje sa, že výslovnosť periodickej tabuľky- vyjadrenie určitého modelu našej reality, rozklad na zložky. Naučiť sa ich však nie je jednoduché. Pokúsme sa túto úlohu uľahčiť opisom niekoľkých účinných metód.

Ako sa naučiť periodickú tabuľku

Začnime s moderná metóda. Počítačoví vedci vyvinuli množstvo flash hier, ktoré pomáhajú zapamätať si Mendelejevov zoznam. Účastníkom projektu sa ponúka možnosť nájsť prvky podľa rôznych možností, napríklad podľa názvu, atómovej hmotnosti, označenia písmena.

Hráč má právo vybrať si pole pôsobnosti – iba časť stola, alebo celý. V našej vôli tiež vylúčime názvy prvkov, iné parametre. To komplikuje vyhľadávanie. Pre pokročilých je k dispozícii aj časovač, to znamená, že tréning sa vykonáva rýchlo.

Podmienky hry umožňujú učenie čísla prvkov v periodickej tabuľke nie nudné, ale zábavné. Vzrušenie sa prebúdza a je ľahšie systematizovať vedomosti v hlave. Tí, ktorí neakceptujú počítačové flash projekty, ponúkajú viac tradičným spôsobom naučiť sa zoznam.

Je rozdelená do 8 skupín alebo 18 (podľa vydania z roku 1989). Pre ľahšie zapamätanie je lepšie vytvoriť niekoľko samostatných tabuliek, než pracovať na celej verzii. Pomáhajú aj vizuálne obrázky prispôsobené každému z prvkov. Spoľahnite sa na svoje vlastné asociácie.

Takže železo v mozgu môže byť korelované napríklad s nechtom a ortuť s teplomerom. Je vám názov prvku neznámy? Používame metódu sugestívnych asociácií. , budeme napríklad skladať zo začiatkov slov „taffy“ a „Speaker“.

Charakteristika periodickej tabuľky neučte sa na jedno posedenie. Lekcie sa odporúčajú 10-20 minút denne. Odporúča sa začať tým, že si zapamätáte len základné charakteristiky: názov prvku, jeho označenie, atómovú hmotnosť a sériové číslo.

Školáci radšej zavesia periodickú tabuľku nad pracovnú plochu alebo na stenu, na ktorú sa často pozerá. Metóda je dobrá pre ľudí s prevahou zrakovej pamäte. Údaje zo zoznamu sa nedobrovoľne zapamätajú aj bez napchávania.

Toto berú do úvahy aj učitelia. Spravidla vás nenútia zapamätať si zoznam, umožňujú vám si ho pozrieť aj na tých ovládacích. Neustále pozeranie na stôl sa rovná efektu tlače na stenu alebo písania cheatov pred skúškami.

Na začiatku štúdie si pripomeňme, že Mendelejev si okamžite nepamätal svoj zoznam. Raz, keď sa vedca spýtali, ako otvoril stôl, odpoveď znela: „Premýšľal som o tom možno 20 rokov, ale ty si myslíš: Sedel som a zrazu je to pripravené. Periodický systém - usilovná práca, ktoré sa nedajú zvládnuť za krátky čas.

Veda netoleruje zhon, pretože vedie k bludom a nepríjemným chybám. Takže v rovnakom čase ako Mendelejev zostavil tabuľku Lothar Meyer. Nemec však zoznam ani trochu nedokončil a nebol presvedčivý pri dokazovaní svojho pohľadu. Preto verejnosť uznala prácu ruského vedca a nie jeho kolegu chemika z Nemecka.

PERIODICKÁ TABUĽKA MENDELEEV

Konštrukcia Mendelejevovej periodickej tabuľky chemických prvkov zodpovedá charakteristickým obdobiam teórie čísel a ortogonálnych báz. Doplnenie Hadamardových matíc o matice párneho a nepárneho rádu vytvára štrukturálny základ vnorených prvkov matice: matice prvého (Odin), druhého (Euler), tretieho (Mersenne), štvrtého (Hadamard) a piateho (Fermat) rádu.

Je ľahké vidieť, že rádovo 4 k Hadamardove matrice zodpovedajú inertným prvkom s atómovou hmotnosťou, ktorá je násobkom štyroch: hélium 4, neón 20, argón 40 (39,948) atď., ale aj základy života a digitálnej technológie: uhlík 12, kyslík 16, kremík 28 , germánium 72.

Zdá sa, že s Mersennovými maticami rádov 4 k-1, naopak, všetko aktívne, jedovaté, ničivé a žieravé spolu súvisí. Sú to však aj rádioaktívne prvky – zdroje energie a olovo 207 (konečný produkt, jedovaté soli). Fluóru je, samozrejme, 19. Rády Mersennových matíc zodpovedajú sekvencii rádioaktívnych prvkov nazývaných aktíniová séria: urán 235, plutónium 239 (izotop, ktorý je silnejším zdrojom atómovej energie ako urán) atď. Sú to tiež alkalické kovy lítium 7, sodík 23 a draslík 39.

Gálium - atómová hmotnosť 68

Objednávky 4 k–2 Eulerove matrice (dvojité Mersenne) zodpovedajú dusíku 14 (atmosférická báza). Kuchynskú soľ tvoria dva „mersennove“ atómy sodíka 23 a chlóru 35, spolu je táto kombinácia typická, práve pre Eulerove matrice. Masívnejšiemu chlóru s hmotnosťou 35,4 trochu chýba do Hadamardovho rozmeru 36. Bežné kryštály soli: kocka (! teda krotká postava, Hadamary) a oktaedrón (vzdornejší, to je nepochybne Euler).

V atómovej fyzike je prechod železo 56 - nikel 59 hranicou medzi prvkami, ktoré poskytujú energiu počas syntézy väčšieho jadra ( H-bomba) a rozpad (urán). Poradie 58 je známe tým, že pre neho neexistujú iba analógy Hadamardových matíc vo forme Belevichových matíc s nulami na uhlopriečke, ale tiež preň nie je veľa vážených matíc - najbližšia ortogonálna W(58,53) má 5 núl v každom stĺpci a riadku (hlboká medzera).

V rade zodpovedajúcom Fermatovým matriciam a ich substitúciám rádov 4 k+1, stojí 257 fermií z vôle osudu.Nedá sa povedať nič, presný zásah. Tu je zlato 197. Meď 64 (63,547) a striebro 108 (107,868), symboly elektroniky, zrejme nedosahujú zlato a zodpovedajú skromnejším Hadamardovým matriciam. Meď so svojou atómovou hmotnosťou neďaleko 63 je chemicky aktívna – jej zelené oxidy sú dobre známe.

Kryštály bóru pri veľkom zväčšení

OD Zlatý pomer bór je spojený - atómová hmotnosť medzi všetkými ostatnými prvkami je najbližšie k 10 (presnejšie 10,8, blízkosť atómovej hmotnosti k nepárnym číslam tiež ovplyvňuje). Bór je pomerne zložitý prvok. Bohr hrá v dejinách samotného života mätúcu úlohu. Rámová štruktúra vo svojich štruktúrach je oveľa komplikovanejšia ako v diamante. jedinečný typ chemická väzba, ktorá umožňuje bóru absorbovať akúkoľvek nečistotu, je veľmi zle pochopená, hoci pre výskum s ňou súvisiaci, veľké množstvo vedci už dostali Nobelove ceny. Tvar kryštálu bóru je dvadsaťsten, päť trojuholníkov tvorí vrchol.

Platinové tajomstvo. Piatym prvkom sú bezpochyby ušľachtilé kovy ako zlato. Zavesenie nad Hadamardovým rozmerom 4 k, za 1 veľkú.

Stabilný izotop uránu 238

Pripomeňme si však, že Fermatove čísla sú zriedkavé (najbližšie je 257). Natívne zlaté kryštály majú tvar blízky kocke, no pentagram sa tiež trblieta. Jej najbližší sused, platina, ušľachtilý kov, má od zlata 197 menej ako 4-krát menšiu atómovú hmotnosť. Platina má atómovú hmotnosť nie 193, ale o niečo vyššiu, 194 (poradie Eulerových matríc). Maličkosť, no privedie ju do tábora niekoľkých agresívnejších živlov. Stojí za to pripomenúť, že v súvislosti so svojou inertnosťou (možno sa rozpúšťa v aqua regia) sa platina používa ako aktívny katalyzátor chemických procesov.

Špongia platina pri izbová teplota zapáli vodík. Povaha platiny nie je vôbec pokojná, irídium 192 sa správa tichšie (zmes izotopov 191 a 193). Je to skôr meď, ale s hmotnosťou a charakterom zlata.

Medzi neónom 20 a sodíkom 23 nie je žiadny prvok s atómovou hmotnosťou 22. Atómové hmotnosti sú samozrejme integrálnou charakteristikou. No medzi izotopmi zasa existuje aj kuriózna korelácia vlastností s vlastnosťami čísel a zodpovedajúcich matíc ortogonálnych báz. Ako jadrové palivo Najpoužívanejším izotopom je urán 235 (rad Mersennovej matrice), v ktorom je možná samoudržiavacia jadrová reťazová reakcia. V prírode sa tento prvok vyskytuje v stabilnej forme urán 238 (rád Eulerových matíc). Neexistuje prvok s atómovou hmotnosťou 13. Čo sa týka chaosu, obmedzený počet stabilných prvkov periodickej tabuľky a obtiažnosť nájdenia matíc vyšších rádov kvôli bariére videnej v maticiach trinásteho rádu korelujú.

Izotopy chemických prvkov, ostrov stability