Мабуть, усі ви бачили періодичну таблицю елементів. Можливо, що вона і досі переслідує вас у ваших снах, а можливо, вона поки що для вас всього лише візуальне тло, що прикрашає стіну шкільного класу. Однак у цій, здавалося б, випадковій колекції клітин криється значно більше, ніж це здається здавалося б.

Періодична таблиця (або ПТ, як ми періодично називатимемо її в цій статті), а також ті елементи, які входять до неї, мають риси, про які ви, можливо, ніколи не здогадувалися. Ось десять фактів, починаючи від створення таблиці до внесення до неї останніх елементів, які більшості людей не відомі.

10. Менделєєву допомагали

Періодична таблиця стала використовуватися, починаючи з 1869 року, коли вона була складена порослим густою бородою Димитрієм Менделєєвим. Більшість людей думає, що Менделєєв був єдиним, хто працював над цією таблицею, і завдяки цьому він став геніальним хіміком століття. Проте його зусиллям допомагали кілька європейських учених, які зробили важливий внесок у завершення колосального набору елементів.

Менделєєв широко відомий як батько періодичної таблиці, але, що він її становив, ще всі елементи таблиці були відкриті. Як таке стало можливим? Вчені славляться своїм безумством.

9. Останні додані елементи

Вірте чи ні, періодична таблиця не сильно змінювалася з 1950-х років. Проте 2 грудня 2016 року було додано одразу чотири нові елементи: ніхоній (елемент №113), московський (елемент №115), тенессин (елемент №117) та оганесон (елемент №118). Ці нові елементи отримали свої назви лише у червні 2016 року, оскільки знадобилася п'ятимісячна експертиза, перш ніж їх офіційно додали до ПТ.

Три елементи отримали свої назви на честь міст чи держав, у яких їх вдалося отримати, а оганесон був названий на честь російського фізика-ядерника Юрія Оганесяна за його внесок у здобуття цього елемента.

8. Якої літери немає у таблиці?

У латинському алфавіті є 26 літер, кожна з них важлива. Проте Менделєєв вирішив цього не помічати. Погляньте на таблицю та скажіть, якій літері не пощастило? Підказка: шукайте по порядку і загинайте пальці після кожної знайденої літери. У результаті ви знайдете "зниклу" літеру (якщо у вас на руках присутні всі десять пальців). Здогадалися? Це буква під номером 10, буква "J".

Кажуть, що «одиниця» – це цифра самотніх. То, може, варто було б назвати літеру «J» літерою самотніх? Але ось кумедний факт: більшість хлопчиків, що народилися в США в 2000 році, отримали імена, що починалися з цієї літери. Таким чином, ця літера не залишилася без уваги.

7. Синтезовані елементи

Як ви, можливо, вже знаєте, на сьогоднішній день у періодичній таблиці присутні 118 елементів. Чи можете ви здогадатися, скільки елементів із цих 118 було отримано лабораторним шляхом? З усього загального списку у природних умовах можна знайти лише 90 елементів.

Вам здається, що 28 штучно створених елементів – це багато? Ну просто повірте на слово. Їх синтезують, починаючи з 1937 року, і вчені продовжують це й зараз. Всі ці елементи можна знайти в таблиці. Подивіться на елементи з 95 по 118, всі ці елементи відсутні на нашій планеті та були синтезовані у лабораторіях. Те саме стосується і елементів під номерами 43, 61, 85 та 87.

6. 137-й елемент

У середині 20-го століття відомий учений на ім'я Річард Фейнман зробив досить гучну заяву, яка здивувала весь науковий світ нашої планети. За його словами, якщо ми колись виявимо 137-й елемент, то ми не зможемо визначити кількість у ньому протонів та нейтронів. Число 1/137 примітно тим, що це значення константи тонкої структури, яка описує можливість поглинання або випромінювання електроном фотона. Теоретично елемент №137 повинен мати 137 електронів та 100-відсоткову ймовірність поглинання фотона. Його електрони будуть обертатися зі швидкістю світла. Ще неймовірно, що електрони елемента 139, щоб існувати, повинні обертатися швидше, ніж швидкість світла.

Ви ще не втомилися від фізики? Можливо, вам буде цікаво дізнатися, що число 137 поєднує три найважливіші області фізики: теорію про швидкість світла, квантову механіку та електромагнетизм. З початку 1900-х років фізики припускають, що цифра 137 може бути основою Великої єдиної теорії, до якої увійдуть усі три вищезгадані області. За загальним визнанням, це звучить так само неймовірно, як легенди про НЛО та про Бермудський трикутник.

5. Що можна сказати про назви?

Майже всі назви елементів мають якийсь сенс, хоча і не відразу зрозумілий. Назви нових елементів даються не довільно. Я б назвав елемент просто першим словом, що мені прийшло в голову. Наприклад, "керфлумп". На мою думку, непогано.

Як правило, назви елементів відносяться до однієї із п'яти основних категорій. Перша – це імена відомих вчених, класичний варіант – ейнштейний. Крім того, елементи можуть отримати свої імена залежно від тих місць, де вони були вперше зареєстровані, наприклад, германій, америцій, галій тощо. Як додаткової опції використовуються назви планет. Елемент уран був вперше виявлений незабаром після того, як було відкрито планету Уран. Елементи можуть носити імена, пов'язані з міфологією, наприклад, існує титан, названий так на честь давньогрецьких титанів, і торій, названий на ім'я скандинавського бога-громовержця (або зоряного «месника», залежно від того, що ви надаєте перевагу).

І, нарешті, є назви, що описують властивості елементів. Аргон походить від грецького слова «аргос», що означає «ледачий» або «повільний». З назви випливає припущення, що це газ не відрізняється активністю. Бром – це ще один елемент, назва якого походить від грецького слова. "Бромос" означає "сморід", і це досить точно описує запах брому.

4. Чи було створення таблиці «осяянням»

Якщо ви любите ігри карт, то цей факт для вас. Менделєєву потрібно якимось чином упорядкувати всі елементи і знайти систему для цього. Природно, що для створення таблиці за категоріями він звернувся до пасьянсу (ну, а до чого ж ще?) Менделєєв записав атомну вагу кожного елемента на окремій картці, а потім розпочав розклад свого передового пасьянсу. Він укладав елементи відповідно до їх специфічних властивостей, а потім упорядковував їх у кожному стовпці відповідно до їхньої атомної ваги.

Багато хто не може скласти і звичайний пасьянс, тому цей пасьянс вражає. Що буде далі? Напевно, хтось із допомогою шахів зробить переворот в астрофізиці або створить ракету, здатну долетіти до околиць галактики. Звісно ж, у цьому нічого очікувати незвичайного, якщо врахувати, що Менделєєв зумів отримати такий геніальний результат лише з допомогою колоди звичайних гральних карт.

3. Невдачливі інертні гази

Пам'ятаєте, як ми класифікували аргон як «ледачий» і «повільний» елемент в історії нашого всесвіту? Схоже, що Менделєєва опанували такі ж почуття. Коли в 1894 році вперше вдалося отримати чистий аргон, він не вписувався в жодний зі стовпців таблиці, тому, замість зайнятися пошуками рішення, вчений вирішив просто заперечувати його існування.

Ще разюче, що аргон був не єдиним елементом, який спочатку спіткала ця доля. Крім аргону, без класифікації залишилося ще п'ять інших елементів. Це торкнулося радону, неону, криптону, гелію та ксенону – і всі заперечували їх існування просто тому, що Менделєєв не зміг знайти для них місця у таблиці. Після кількох років перегрупування та перекласифікації цим елементам (названих інертними газами) таки пощастило приєднатися до гідного клубу визнаних реально існуючими.

2. Атомне кохання

Порада всім тих, хто вважає себе романтиком. Візьміть паперову копію періодичної таблиці і виріжте всі складні і відносно непотрібні середні стовпці так, щоб у вас залишилося 8 колонок (ви отримаєте «коротку» форму таблиці). Складіть її посередині IV групи - і ви дізнаєтеся, які елементи можуть утворювати з'єднання один з одним.

Елементи, які «цілуються» під час складання, здатні утворювати стабільні сполуки. Ці елементи мають комплементарні електронні структури і вони будуть поєднуватися один з одним. І, якщо це не справжнє кохання, як у Ромео з Джульєттою або у Шрека з Фіоною - тоді я не знаю, що таке кохання.

1. Вуглець кермує

Вуглець намагається бути у центрі гри. Ви думаєте, що все знаєте про вуглецю, але це не так, він займає набагато важливіше місце, ніж ви уявляєте. Чи знаєте ви, що він є більш ніж у половині всіх відомих сполук? І як щодо того факту, що 20 відсотків ваги всіх живих організмів посідає вуглець? Це дійсно дивно, але приготуйтеся: кожен атом вуглецю у вашому тілі колись був частиною фракції вуглекислого газу в атмосфері. Вуглець є не лише суперелементом нашої планети, він четвертий за чисельністю елемент у всьому Всесвіті.

Якщо періодичну таблицю порівняти з вечіркою, то вуглець – її головний провідний. І здається, що він єдиний знає, як треба все правильно організувати. Ну і, крім іншого, це основний елемент всіх діамантів, так що за всієї своєї настирливості він ще й блищить!

Ще в школі, сидячи на уроках хімії, ми пам'ятаємо таблицю на стіні класу або хімічної лабораторії. Ця таблиця містила класифікацію всіх відомих людству хімічних елементів, тих фундаментальних компонентів, у тому числі складається Земля і весь Всесвіт. Тоді ми й подумати не могли, що таблиця Менделєєвабезперечно, є одним з найбільших наукових відкриттів, який є фундаментом нашого сучасного знання про хімію.

Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва

На перший погляд її ідея виглядає оманливо просто: організувати хімічні елементиу порядку зростання ваги їх атомів. Причому в більшості випадків виявляється, що хімічні та фізичні властивості кожного елемента подібні до попереднього йому в таблиці елементом. Ця закономірність проявляється для всіх елементів, крім кількох найперших, просто тому що вони не мають перед собою елементів, подібних до них за атомною вагою. Саме завдяки відкриттю такої властивості ми можемо помістити лінійну послідовність елементів у таблицю, що дуже нагадує настінний календар, і таким чином поєднати величезну кількість видів хімічних елементів у чіткій та зв'язній формі. Зрозуміло, сьогодні ми користуємося поняттям атомного числа (кількості протонів) для того, щоб упорядкувати систему елементів. Це допомогло вирішити так звану технічну проблему «пари перестановок», однак не призвело до кардинальної зміни виду періодичної таблиці.

В періодичної таблиці Менделєєвавсі елементи впорядковані з урахуванням їхнього атомного числа, електронної конфігурації та повторюваних хімічних властивостей. Ряди таблиці називаються періодами, а стовпці групами. У першій таблиці, що датується 1869 роком, містилося всього 60 елементів, тепер таблицю довелося збільшити, щоб помістити 118 елементів, відомих нам сьогодні.

Періодична система Менделєєвасистематизує як елементи, а й найрізноманітніші їх властивості. Хіміку часто буває достатньо мати перед очима Періодичну таблицю для того, щоб правильно відповісти на безліч питань (не лише екзаменаційних, а й наукових).

YouTube ID of 1M7iKKVnPJE is invalid.

Періодичний закон

Існують два формулювання періодичного законухімічних елементів: класична та сучасна.

Класична, у викладі його першовідкривача Д.І. Менделєєва: властивості простих тіл, а також форми та властивості з'єднань елементів знаходяться в періодичній залежності від величин атомних ваг елементів.

Сучасна: властивості простих речовин, а також властивості та форми сполук елементів знаходяться у періодичній залежності від заряду ядра атомів елементів (порядкового номера).

Графічним зображенням періодичного закону є періодична система елементів, яка є природною класифікацією хімічних елементів, засновану на закономірних змін властивостей елементів від зарядів їх атомів. Найбільш поширеними зображеннями періодичної системи елементів Д.І. Менделєєва є коротка та довга форми.

Групи та періоди Періодичної системи

Групаминазивають вертикальні ряди у періодичній системі. У групах елементи об'єднані за ознакою найвищого ступеня окиснення в оксидах. Кожна група складається з головної та побічної підгруп. Головні підгрупи включають елементи малих періодів і однакові з ним за властивостями елементи великих періодів. Побічні підгрупи складаються з елементів великих періодів. Хімічні властивості елементів основних та побічних підгруп значно різняться.

Періодомназивають горизонтальний ряд елементів, розташованих у порядку зростання порядкових (атомних) номерів. У періодичній системі є сім періодів: перший, другий та третій періоди називають малими, у них міститься відповідно 2, 8 та 8 елементів; Інші періоди називають великими: у четвертому і п'ятому періодах розташовані по 18 елементів, у шостому - 32, а сьомому (поки незавершеному) - 31 елемент. Кожен період, крім першого, починається лужним металом, а закінчується благородним газом.

Фізичний зміст порядкового номерахімічного елемента: число протонів в атомному ядрі та число електронів, що обертаються навколо атомного ядра, дорівнюють порядковому номеру елемента.

Властивості таблиці Менделєєва

Нагадаємо, що групамиНазивають вертикальні ряди в періодичній системі та хімічні властивості елементів головних та побічних підгруп значно різняться.

Властивості елементів у підгрупах закономірно змінюються зверху донизу:

• посилюються металеві властивості та слабшають неметалеві;
• зростає атомний радіус;
• зростає сила утворених елементом основ та безкисневих кислот;
• електронегативність падає.

Всі елементи, крім гелію, неону та аргону, утворюють кисневі сполуки, існує лише вісім форм кисневих сполук. У періодичній системі їх часто зображують загальними формулами, розташованими під кожною групою в порядку зростання ступеня окиснення елементів: де символом R позначають елемент цієї групи. Формули вищих оксидів відносяться до всіх елементів групи, крім виняткових випадків, коли елементи не виявляють ступеня окиснення, що дорівнює номеру групи (наприклад, фтор).

Оксиди складу R 2 O виявляють сильні основні властивості, причому їхня основність зростає зі збільшенням порядкового номера, оксиди складу RO (за винятком BeO) виявляють основні властивості. Оксиди складу RO 2 , R 2 O 5 , RO 3 , R 2 O 7 виявляють кислотні властивості, причому їхня кислотність зростає зі збільшенням порядкового номера.

Елементи основних підгруп, починаючи з IV групи, утворюють газоподібні водневі сполуки. Існують чотири форми таких сполук. Їх розташовують під елементами головних підгруп і зображують загальними формулами в послідовності RH 4 RH 3 RH 2 RH.

Сполуки RH 4 мають нейтральний характер; RH 3 - слабоосновний; RH 2 – слабокислий; RH – сильнокислий характер.

Нагадаємо, що періодомназивають горизонтальний ряд елементів, розташованих у порядку зростання порядкових (атомних) номерів.

У межах періоду із збільшенням порядкового номера елемента:

• електронегативність зростає;
• металеві властивості зменшуються, неметалеві зростають;
• атомний радіус падає.

Елементи таблиці Менделєєва

Лужні та лужноземельні елементи

До них відносяться елементи з першої та другої групи періодичної таблиці. Лужні метализ першої групи – м'які метали, сріблястого кольору, добре ріжуться ножем. Всі вони мають один-єдиний електрон на зовнішній оболонці і чудово вступають у реакцію. Лужноземельні метализ другої групи також мають сріблястий відтінок. На зовнішньому рівні вміщено по два електрони, і, відповідно, ці метали менш охоче взаємодіють з іншими елементами. Порівняно з лужними металами, лужноземельні метали плавляться і киплять за більш високих температур.

Показати / Приховати текст

Лантаніди (рідкоземельні елементи) та актиніди

Лантаніди- це група елементів, спочатку виявлених в мінералах, що рідко зустрічаються; звідси їх назва "рідкоземельні" елементи. Згодом з'ясувалося, що дані елементи не такі рідкісні, як думали спочатку, і тому рідкісноземельним елементам було присвоєно назву лантаніди. Лантаніди та актинідизаймають два блоки, які розташовані під основною таблицею елементів. Обидві групи включають метали; всі лантаніди (за винятком прометію) нерадіоактивні; актиніди, навпаки, радіоактивні.

Показати / Приховати текст

Галогени та благородні гази

Галогени та благородні гази об'єднані в групи 17 та 18 періодичної таблиці. Галогениє неметалічні елементи, всі вони мають сім електронів у зовнішній оболонці. В благородних газахвсі електрони знаходяться у зовнішній оболонці, таким чином важко беруть участь в утворенні сполук. Ці гази називають «шляхетними, тому що вони рідко вступають у реакцію з іншими елементами; тобто посилаються на представників благородної касти, які традиційно цуралися інших людей у ​​суспільстві.

Показати / Приховати текст

Перехідні метали

Перехідні метализаймають групи 3-12 у періодичній таблиці. Більшість з них щільні, тверді, з гарною електро- та теплопровідністю. Їхні валентні електрони (за допомогою яких вони з'єднуються з іншими елементами) знаходяться в декількох електронних оболонках.

Показати / Приховати текст

Перехідні метали

Скандій Sc 21

Титан Ti 22

Ванадій V 23

Хром Cr 24

Марганець Mn 25

Залізо Fe 26

Кобальт Co 27

Нікель Ni 28

Мідь Cu 29

Цинк Zn 30

Іттрій Y 39

Цирконій Zr 40

Ніобій Nb 41

Молібден Mo 42

Технецький Tc 43

Рутеній Ru 44

Родій Rh 45

Паладій Pd 46

Срібло Ag 47

Кадмій Cd 48

Лютецій Lu 71

Гафній Hf 72

Тантал Ta 73

Вольфрам W 74

Реній Re 75

Осмій Os 76

Ірідій Ir 77

Платина Pt 78

Золото Au 79

Ртуть Hg 80

Лоуренсій Lr 103

Резерфордій Rf 104

Дубній Db 105

Сіборгій Sg 106

Борій Bh 107

Хасій Hs 108

Мейтнерій Mt 109

Дармштадтій Ds 110

Рентген Rg 111

Коперниця Cn 112

Металоїди

Металоїдизаймають групи 13-16 періодичної таблиці. Такі металоїди, як бір, германій та кремній, є напівпровідниками та використовуються для виготовлення комп'ютерних чіпів та плат.

Показати / Приховати текст

Постперехідними металами

Елементи, звані постперехідними металами, відносяться до груп 13-15 періодичної таблиці На відміну від металів, вони не мають блиску, а мають матове забарвлення. У порівнянні з перехідними металами постперехідні метали м'якіші, мають нижчу температуру плавлення та кипіння, більш високу електронегативність. Їхні валентні електрони, за допомогою яких вони приєднують інші елементи, розташовуються лише на зовнішній електронній оболонці. Елементи групи післяперехідних металів мають набагато більш високу температуру кипіння, ніж металоїди.

Флеровий Fl 114 Унунсептій Uus 117

А тепер закріпіть знання, подивившись відео про таблицю Менделєєва і не тільки.

Відмінно, перший крок на шляху до знань зроблено. Тепер ви більш-менш орієнтуєтесь в таблиці Менделєєва і це вам дуже знадобиться, адже Періодична система Менделєєва є фундаментом, на якому стоїть ця дивовижна наука.

Періодична система хімічних елементів – це класифікація хімічних елементів, створена Д. І. Менделєєвим на основі відкритого ним у 1869 р. періодичного закону.

Д. І. Менделєєв

Згідно з сучасним формулюванням цього закону, у безперервному ряду елементів, розташованих у порядку зростання величини позитивного заряду ядер їх атомів, періодично повторюються елементи зі подібними властивостями.

Періодична система хімічних елементів, подана у вигляді таблиці, складається з періодів, рядів та груп.

На початку кожного періоду (за винятком першого) знаходиться елемент яскраво вираженими металевими властивостями (лужний метал).

Умовні позначення кольорової таблиці: 1 - хімічний знак елемента; 2 – назва; 3 – атомна маса (атомна вага); 4 – порядковий номер; 5 – розподіл електронів по шарах.

У міру зростання порядкового номера елемента, що дорівнює величині позитивного заряду ядра його атома, поступово слабшають металеві та наростають неметалеві властивості. Передостаннім елементом у кожному періоді є елемент із яскраво вираженими неметалевими властивостями (), а останнім - інертний газ. У I періоді знаходяться 2 елементи, у II та III – по 8 елементів, у IV та V – по 18, у VI – 32 та у VII (не завершеному періоді) – 17 елементів.

Перші три періоди називають малими періодами, кожен із них складається з одного горизонтального ряду; інші - великими періодами, кожен із яких (виключаючи VII період) і двох горизонтальних рядів - парного (верхнього) і непарного (нижнього). У парних лавах великих періодів знаходяться лише метали. Властивості елементів у цих рядах із зростанням порядкового номера змінюються слабко. Властивості елементів у непарних лавах великих періодів змінюються. У VI періоді за лантаном слідують 14 елементів, дуже подібних за хімічними властивостями. Ці елементи, які називають лантаноїдами, наведені окремо під основною таблицею. Аналогічно представлені в таблиці та актиноїди - елементи, що йдуть за актинієм.

У таблиці є дев'ять вертикальних груп. Номер групи, за рідкісним винятком, дорівнює найвищої позитивної валентності елементів цієї групи. Кожна група, виключаючи нульову та восьму, поділяється на підгрупи. - головну (розташована правіше) та побічну. У основних підгрупах зі збільшенням порядкового номера посилюються металеві та слабшають неметалеві властивості елементів.

Таким чином, хімічні та ряд фізичних властивостей елементів визначаються місцем, яке займає цей елемент у періодичній системі.

Біогенні елементи, тобто елементи, що входять до складу організмів та виконують у ньому певну біологічну роль, займають верхню частину таблиці Менделєєва. У блакитний колір пофарбовані клітини, які займають елементи, що становлять основну масу (більше 99%) живої речовини, у рожевий колір - клітини, які займають мікроелементи (див.).

Періодична система хімічних елементів є найбільшим досягненням сучасного природознавства та яскравим виразом найбільш загальних діалектичних законів природи.

також , Атомна вага.

Періодична система хімічних елементів – природна класифікація хімічних елементів, створена Д. І. Менделєєвим на основі відкритого ним у 1869 р. періодичного закону.

У первісному формулюванні періодичний закон Д. І. Менделєєва стверджував: властивості хімічних елементів, а також форми та властивості їх сполук перебувають у періодичній залежності від величини атомних ваг елементів. Надалі з розвитком вчення про будову атома було показано, що точнішою характеристикою кожного елемента є не атомна вага (див.), а величина позитивного заряду ядра атома елемента, що дорівнює порядковому (атомному) номеру цього елемента в періодичній системі Д. І. Менделєєва . Число позитивних зарядів ядра атома дорівнює числу електронів, що оточують ядро ​​атома, оскільки атоми електронейтральні. У світлі цих даних періодичний закон формулюється так: властивості хімічних елементів, а також форми та властивості їх сполук перебувають у періодичній залежності від величини позитивного заряду ядер їхніх атомів. Це означає, що у безперервному ряду елементів, розташованих у порядку зростання позитивних зарядів ядер їх атомів, періодично повторюватимуться елементи зі подібними властивостями.

Таблична форма періодичної системи хімічних елементів представлена ​​у її сучасному вигляді. Вона складається з періодів, рядів та груп. Період є послідовним горизонтальним рядом елементів, розташованих у порядку зростання позитивного заряду ядер їх атомів.

На початку кожного періоду (за винятком першого) знаходиться елемент із яскраво вираженими металевими властивостями (лужний метал). Потім у міру збільшення порядкового номера поступово слабшають металеві та наростають неметалеві властивості елементів. Передостаннім елементом у кожному періоді є елемент із яскраво вираженими неметалевими властивостями (галоген), а останнім – інертний газ. І період складається з двох елементів, роль лужного металу та галогену тут одночасно виконує водень. II та III періоди включають по 8 елементів, названих Менделєєвим типовими. IV та V періоди нараховують по 18 елементів, VI-32. VII період ще не завершений і поповнюється штучно створюваними елементами; Нині у цьому періоді налічується 17 елементів. I, II і III періоди називають малими, кожен із новачків складається з одного горизонтального ряду, IV-VII- великими: вони (крім VII) включають два горизонтальних ряду - парний (верхній) і непарний (нижній). У парних рядах великих періодів знаходяться лише метали, і зміна властивостей елементів у ряду зліва направо виражена слабо.

У непарних рядах великих періодів властивості елементів у ряду змінюються так само, як властивості типових елементів. У парному ряду VI періоду після лантану слідує 14 елементів [званих лантанідами (див.), лантаноїдами, рідкісноземельними елементами], подібних за хімічними властивостями з лантаном і між собою. Список їх наводиться окремо під таблицею.

Окремо виписані та наведені під таблицею елементи, що йдуть за актинієм-актиніди (актиноїди).

У періодичній системі хімічних елементів за вертикалями розташовано дев'ять груп. Номер групи дорівнює вищій позитивній валентності елементів цієї групи. Виняток становлять фтор (буває лише негативно одновалентним) та бром (не буває семивалентним); крім того, мідь, срібло, золото можуть виявляти валентність більше +1 (Cu-1 і 2, Ag і Au-1 і 3), а з елементів VIII групи валентністю +8 мають тільки осмій та рутеній. Кожна група, за винятком восьмої та нульової, ділиться на дві підгрупи: головну (розташована правіше) та побічну. До основних підгруп входять типові елементи та елементи великих періодів, у побічні - тільки елементи великих періодів і до того ж метали.

За хімічними властивостями елементи кожної підгрупи цієї групи значно відрізняються один від одного і лише вища позитивна валентність однакова всім елементів цієї групи. У основних підгрупах зверху вниз посилюються металеві властивості елементів і слабшають неметалеві (так, францій є елементом з найбільш яскраво вираженими металевими властивостями, а фтор - неметалічні). Таким чином, місце елемента в періодичній системі Менделєєва (порядковий номер) визначає його властивості, які є середньою з властивостей сусідніх елементів по вертикалі та горизонталі.

Деякі групи елементів мають особливі назви. Так, елементи головних підгруп I групи називають лужними металами, II групи - лужноземельними металами, VII групи - галогенами, елементи, розташовані за ураном - трансурановими. Елементи, які входять до складу організмів, беруть участь у процесах обміну речовин і мають явно виражену біологічну роль, називають біогенними елементами. Усі вони займають верхню частину таблиці Д. І. Менделєєва. Це насамперед ПРО, С, Н, N, Са, Р, К, S, Na, Cl, Mg і Fe, що становлять основну масу живої речовини (більше 99%). Місця, які займають ці елементи в періодичній системі, пофарбовані в світло-блакитний колір. Біогенні елементи, яких в організмі дуже мало (від 10-3 до 10-14%), називають мікроелементами (див.). У клітинах періодичної системи, забарвлених у жовтий колір, вміщено мікроелементи, життєво важливе значення яких для людини доведено.

Згідно з теорією будови атомів (див. Атом) хімічні властивості елементів залежать в основному від числа електронів на зовнішній електронній оболонці. p align="justify"> Періодична зміна властивостей елементів зі збільшенням позитивного заряду атомних ядер пояснюється періодичним повторенням будови зовнішньої електронної оболонки (енергетичного рівня) атомів.

У малих періодах із збільшенням позитивного заряду ядра зростає кількість електронів на зовнішній оболонці від 1 до 2 у I періоді та від 1 до 8 у II та III періодах. Звідси зміна властивостей елементів періоді від лужного металу до інертного газу. Зовнішня електронна оболонка, що містить 8 електронів, є завершеною та енергетично стійкою (елементи нульової групи хімічно інертні).

У великих періодах парних рядах зі зростанням позитивного заряду ядер число електронів на зовнішній оболонці залишається постійним (1 або 2) і йде заповнення електронами другої зовні оболонки. Звідси повільне зміна властивостей елементів парних рядах. У непарних рядах великих періодів зі збільшенням заряду ядер йде заповнення електронами зовнішньої оболонки (від 1 до 8) і властивості елементів змінюються так, як і типові елементи.

Число електронних оболонок в атомі дорівнює номеру періоду. Атоми елементів основних підгруп мають на зовнішніх оболонках число електронів, що дорівнює номеру групи. Атоми елементів побічних підгруп містять на зовнішніх оболонках один або два електрони. Цим пояснюється різниця у властивостях елементів головної та побічної підгруп. Номер групи вказує можливу кількість електронів, які можуть брати участь в утворенні хімічних зв'язків (див. Молекула), тому такі електрони називають валентними. У елементів побічних підгруп валентними є електрони зовнішніх оболонок, а й передостанніх. Число і будова електронних оболонок зазначено в періодичній системі хімічних елементів, що додається.

Періодичний закон Д. І. Менделєєва та заснована на ньому система мають виключно велике значення у науці та практиці. Періодичний закон і система стали основою для відкриття нових хімічних елементів, точного визначення їх атомних ваг, розвитку вчення про будову атомів, встановлення геохімічних законів розподілу елементів у земній корі та розвитку сучасних уявлень про живу речовину, склад якої та пов'язані з нею закономірності знаходяться у відповідності із періодичною системою. Біологічна активність елементів та його вміст в організмі також багато в чому визначаються місцем, яке вони займають у періодичній системі Менделєєва. Так, зі збільшенням порядкового номера у ряді груп зростає токсичність елементів та зменшується їх вміст у організмі. Періодичний закон є яскравим виразом найзагальніших діалектичних законів розвитку природи.

Властивості хімічних елементів дозволяють поєднувати їх у відповідні групи. На цьому принципі було створено періодичну систему, що змінила уявлення про існуючі речовини і дозволила припустити існування нових, раніше невідомих елементів.

Вконтакте

Періодична система Менделєєва

Періодична таблиця хімічних елементів була складена Д. І. Менделєєвим у другій половині ХІХ століття. Що таке це і для чого вона потрібна? Вона поєднує всі хімічні елементи за зростанням атомної ваги, причому, всі вони розставлені так, що їх властивості змінюються періодично.

Періодична система Менделєєва звела в єдину систему всі існуючі елементи, що раніше вважалися просто окремими речовинами.

На підставі її вивчення було передбачено, а згодом - синтезовано нові хімічні речовини. Значення цього відкриття для науки неможливо переоцінити, воно значно випередило свій час і дало поштовх до розвитку хімії на багато десятиліть.

Існує три найбільш поширені варіанти таблиці, які умовно називаються «коротка», «довга» і «наддовга» ». Основною вважається довга таблиця, вона затверджено офіційно.Відмінністю між ними є компонування елементів та довжина періодів.

Що таке період

Система містить 7 періодів. Вони представлені графічно як горизонтальних рядків. При цьому період може мати один або два рядки, звані рядами. Кожен наступний елемент відрізняється від попереднього зростання заряду ядра (кількості електронів) на одиницю.

Якщо не ускладнювати, період – це горизонтальний рядок періодичної таблиці. Кожен із них починається металом і закінчується інертним газом. Власне, це створює періодичність - властивості елементів змінюються всередині одного періоду, знову повторюючись у наступному. Перший, другий та третій періоди - неповні, вони називаються малими та містять відповідно 2, 8 та 8 елементів. Інші - повні, вони мають по 18 елементів.

Що таке гурт

Група – це вертикальний стовпець, Що містить елементи з однаковою електронною будовою або, простіше кажучи, з однаковою вищою . Офіційно затверджена довга таблиця містить 18 груп, які починаються з лужних металів та закінчуються інертними газами.

Кожна група має назву, що полегшує пошук або класифікацію елементів. Посилюються металеві властивості незалежно від елемента у напрямку зверху-вниз. Це з збільшенням кількості атомних орбіт — що їх більше, тим слабші електронні зв'язку, що робить яскравіше вираженою кристалічну решітку.

Метали у періодичній таблиці

Метали у таблиціМенделєєва мають переважну кількість, перелік їх досить великий. Вони характеризуються загальними ознаками, за властивостями вони неоднорідні та поділяються на групи. Деякі з них мають мало спільного з металами у фізичному сенсі, а інші можуть існувати лише частки секунди і в природі абсолютно не зустрічаються (принаймні на планеті), оскільки створені, точніше, обчислені та підтверджені у лабораторних умовах, штучно. Кожна група має власні ознаки, назва та досить помітно відрізняється від інших. Особливо ця відмінність виражена у першої групи.

Положення металів

Яке становище металів у періодичній системі? Елементи розташовані щодо збільшення атомної маси або кількості електронів та протонів. Їхні властивості змінюються періодично, тому акуратного розміщення за принципом «один до одного» в таблиці немає. Як визначити метали, і чи можливо це зробити за таблицею Менделєєва? Щоб спростити питання, придуманий спеціальний прийом: умовно по місцях з'єднання елементів проводиться діагональна лінія від Бора до Полонія (або до Астата). Ті, що виявляються ліворуч – метали, праворуч – неметали. Це було б дуже просто і здорово, але є винятки – Німеччина та Сурма.

Така «методика» - свого роду шпаргалка, вона придумана лише спрощення процесу запам'ятовування. Для більш точного уявлення слід запам'ятати, що список неметалів складає всього 22 елементи,тому відповідаючи питанням, скільки всього металів всього міститься у таблиці Менделєєва

На малюнку можна наочно побачити, які елементи є неметалами і як вони розміщуються в таблиці за групами та періодами.

Загальні фізичні властивості

Існують загальні фізичні властивості металів. До них відносяться:

• Пластичність.
• Характерний блиск.
• Електропровідність.
• Висока теплопровідність.
• Усі, крім ртуті, у твердому стані.

Слід розуміти, що властивості металів дуже різняться щодо їхньої хімічної чи фізичної суті. Деякі їх мало схожі на метали у повсякденному розумінні цього терміна. Наприклад, ртуть займає особливе становище. Вона за звичайних умов перебуває у рідкому стані, немає кристалічної решітки, наявності якої зобов'язані своїми властивостями інші метали. Властивості останніх у разі умовні, із нею ртуть ріднять переважно хімічні властивості.

Цікаво!Елементи першої групи, лужні метали, у вигляді не зустрічаються, перебуваючи у складі різних сполук.

Найм'якший метал, що існує в природі – цезій – відноситься до цієї групи. Він, як і інші лужні подібні речовини, мало спільного має більш типові метали. Деякі джерела стверджують, що насправді найм'якший метал калій, що складно заперечити чи підтвердити, оскільки ні той, ні інший елемент не існує сам по собі — будучи виділеним у результаті хімічної реакції вони швидко окислюються або вступають у реакцію.

Друга група металів – лужноземельні – набагато ближче до основних груп. Назва «лужноземельні» походить із давніх часів, коли оксиди називалися «землями», оскільки вони мають пухку розсипчасту структуру. Більш-менш звичними (в повсякденному сенсі) властивостями мають метали починаючи з 3 групи. Зі збільшенням номера групи кількість металів зменшується

Інструкція

Періодична система є багатоповерховий «будинок», в якому розташовується велика кількість квартир. Кожен «мешканець» або у власній квартирі під певним номером, який є постійним. Крім цього, елемент має «прізвище» або назву, наприклад кисень, бор або азот. Крім цих даних у кожній «квартирі» або зазначена така інформація, як відносна атомна маса, яка може мати точні або заокруглені значення.

Як у будь-якому будинку, тут є «під'їзди», а саме гурти. Причому в групах елементи розташовуються ліворуч та праворуч, утворюючи . Залежно від того, з якого боку їх більше, той називається головним. Інша підгрупа відповідно буде побічною. Також у таблиці є «поверхи» чи періоди. Причому періоди можуть бути як більшими (складаються з двох рядів), так і малими (мають лише один ряд).

По таблиці можна показати будову атома елемента, кожен з яких має позитивно заряджене ядро, що складається з протонів і нейтронів, а також негативно заряджених електронів, що обертаються навколо нього. Число протонів і електронів чисельно збігається і визначається таблиці за порядковим номером елемента. Наприклад, хімічний елемент сірка має №16, отже, матиме 16 протонів та 16 електронів.

Щоб визначити кількість нейтронів (нейтральних частинок, також розташованих у ядрі) відніміть від відносної атомної маси елемента його порядковий номер. Наприклад, залізо має відносну атомну масу, що дорівнює 56 і порядковий номер 26. Отже, 56 – 26 = 30 протонів у заліза.

Електрони знаходяться на різній відстані від ядра, утворюючи електронні рівні. Щоб визначити кількість електронних (або енергетичних) рівнів, потрібно подивитися на номер періоду, в якому міститься елемент. Наприклад, знаходиться у 3 періоді, отже, у нього буде 3 рівні.

За номером групи (але лише для головної підгрупи) можна визначити найвищу валентність. Наприклад, елементи першої групи головної підгрупи (літій, натрій, калій тощо) мають валентність 1. Відповідно, елементи другої групи (берилій, кальцій тощо) матимуть валентність рівну 2.

Також у таблиці можна проаналізувати властивості елементів. Зліва направо металеві, а неметалеві посилюються. Це добре видно на прикладі 2 періоду: починається лужним металом, потім лужноземельний метал магній, після нього елемент алюміній, потім неметали кремній, фосфор, сірка і закінчується період газоподібними речовинами – хлором та аргоном. У наступному періоді спостерігається аналогічна залежність.

Зверху вниз також спостерігається закономірність – металеві властивості посилюються, а неметалеві слабшають. Тобто, наприклад, цезій набагато активніший у порівнянні з натрієм.

Корисна порада

Для зручності краще використати кольоровий варіант таблиці.

Відкриття періодичного закону та створення впорядкованої системи хімічних елементів Д.І. Менделєєвим стали апогеєм розвитку хімії у ХІХ столітті. Вченим було узагальнено і систематизовано великий матеріал знань про властивості елементів.

Інструкція

У ХІХ столітті був ніяких поглядів на будову атома. Відкриття Д.І. Менделєєва було лише узагальненням досвідчених фактів, та його фізичний сенс тривалий час залишався незрозумілим. Коли з'явилися перші дані про будову ядра та розподіл електронів в атомах, це глянути на закон та систему елементів по-новому. Таблиця Д.І. Менделєєва дає можливість наочно простежити властивостей елементів, які у .

Кожному елементу в таблиці надано певний порядковий номер (H - 1, Li - 2, Be - 3 і т.д.). Цей номер відповідає ядру (кількості протонів в ядрі) та кількості електронів, що обертаються навколо ядра. Число протонів, таким чином, дорівнює числу електронів, і це говорить про те, що в звичайних умовах атом є електричним .

Поділ на сім періодів відбувається за кількістю енергетичних рівнів атома. Атоми першого періоду мають однорівневу електронну оболонку, другого – дворівневу, третього – трирівневу тощо. При наповненні нового енергетичного рівня починається новий період.

Перші елементи будь-якого періоду характеризуються атомами, що мають по одному електрону на зовнішньому рівні - це атоми лужних металів. Закінчуються періоди атомами благородних газів, що мають повністю заповнений електронами зовнішній енергетичний рівень: у першому періоді інертні гази мають 2 електрони, у наступних - 8. Саме через схожу будову електронних оболонок групи елементів мають подібні фізико-.

У таблиці Д.І. Менделєєва присутні 8 головних підгруп. Така їхня кількість зумовлена ​​максимально можливим числом електронів на енергетичному рівні.

Внизу періодичної системи виділено лантаноїди та актиноїди як самостійні ряди.

З допомогою таблиці Д.І. Менделєєва можна спостерігати періодичність наступних властивостей елементів: радіусу атома, об'єму атома; потенціалу іонізації; сили спорідненості з електроном; електронегативності атома; ; фізичних властивостей потенційних з'єднань.

Чітко простежувана періодичність розташування елементів таблиці Д.І. Менделєєва раціонально пояснюється послідовним характером наповнення електронами енергетичних рівнів.

Джерела:

• таблиця Менделєєва

Періодичний закон, що є основою сучасної хімії та пояснює закономірності зміни властивостей хімічних елементів, було відкрито Д.І. Менделєєвим у 1869 році. Фізичний сенс цього закону розкривається щодо складного будови атома.

У ХІХ столітті вважалося, що атомна маса є головною характеристикою елемента, тому для класифікації речовин використовували саме її. Зараз атоми визначають та ідентифікують за величиною заряду їх ядра (числу та порядковому номеру в таблиці Менделєєва). Втім, атомна маса елементів за деякими винятками (наприклад, атомна маса менша за атомну масу аргону) збільшується пропорційно їх заряду ядра.

У разі збільшення атомної маси спостерігається періодичне зміна властивостей елементів та його сполук. Це металевість і неметалічність атомів, атомний радіус, потенціал іонізації, спорідненість до електрона, електронегативність, ступеня окиснення, сполук (температури кипіння, плавлення, щільність), їх основність, амфотерність або кислотність.

Скільки елементів у сучасній таблиці Менделєєва

Таблиця Менделєєва графічно висловлює відкритий їм закон. У сучасній періодичній системі міститься 112 хімічних елементів (останні – Мейтнерій, Дармштадтій, Рентген та Коперницький). За останніми даними, відкрито і наступні 8 елементів (до 120 включно), але не всі з них отримали свої назви, і ці елементи поки що мало в яких друкованих виданнях присутні.

Кожен елемент займає певну клітину в періодичній системі та має свій порядковий номер, який відповідає заряду ядра його атома.

Як побудована періодична система

Структура періодичної системи представлена ​​сімома періодами, десятьма рядами та вісьмома групами. Кожен період починається лужним металом і закінчується благородним газом. Винятки становлять перший період, що починається воднем, та сьомий незавершений період.

Періоди поділяються на малі та великі. Малі періоди (перший, другий, третій) складаються з одного горизонтального ряду, великі (четвертий, п'ятий, шостий) – із двох горизонтальних рядів. Верхні ряди у великих періодах називаються парними, нижні – непарними.

У шостому періоді після таблиці (порядковий номер 57) знаходяться 14 елементів, схожих за властивостями на лантан, - лантаноїдів. Вони винесені до нижньої частини таблиці окремим рядком. Те саме відноситься і до актиноїдів, розташованих після актинія (з номером 89) і багато в чому повторює його властивості.

парні ряди великих періодів (4, 6, 8, 10) заповнені лише металами.

Елементи в групах виявляють однакову вищу в оксидах та інших сполуках, і ця валентність відповідає номеру групи. Головні вміщають елементи малих і великих періодів, – лише великих. Зверху вниз посилюються, неметалеві – слабшають. Усі атоми побічних підгруп – метали.

Порада 4: Селен як хімічний елемент таблиці Менделєєва

Хімічний елемент селен відноситься до VI групи періодичної системи Менделєєва, він є халькогеном. Природний селен складається із шести стабільних ізотопів. Відомо також 16 радіоактивних ізотопів селену.

Інструкція

Селен вважається дуже рідкісним та розсіяним елементом, у біосфері він енергійно мігрує, утворюючи понад 50 мінералів. Найвідоміші з них: берцеліаніт, науманіт, самородний селен та халькоменіт.

Селен міститься у вулканічній сірці, галеніті, піриті, вісмутині та інших сульфідах. Його видобувають із свинцевих, мідних, нікелевих та інших руд, у яких він перебуває у розсіяному стані.

У тканинах більшості живих істот міститься від 0,001 до 1 мг/кг, деякі рослини, морські організми та гриби його концентрують. Для багатьох рослин селен є необхідним елементом. Потреба людини і тварин становить 50-100 мкг/кг їжі, цей елемент має антиоксидантні властивості, впливає на безліч ферментативних реакцій і підвищує сприйнятливість сітківки ока до світла.

Селен може існувати в різних алотропічних модифікаціях: аморфній (склоподібний, порошкоподібний та колоїдний селен), а також кристалічній. При відновленні селену з розчину селенистої кислоти або швидким охолодженням його парів одержують червоний порошкоподібний та колоїдний селен.

При нагріванні будь-якої модифікації цього хімічного елемента вище 220°С і подальшому охолодженні утворюється склоподібний селен, він крихкий і має скляний блиск.

Найбільш стійкий термічно гексагональний сірий селен, грати якого побудовані з паралельно розташованих один одному спіральних ланцюжків атомів. Його отримують за допомогою нагрівання інших форм селену до плавлення та повільним охолодженням до 180-210°С. Всередині ланцюгів гексагонального селену атоми пов'язані ковалентно.

Селен стійкий на повітрі, на нього не діють: кисень, вода, розбавлена ​​сірчана та соляна кислоти, проте добре розчиняється в азотній кислоті. Взаємодіючи з металами, селен утворює селеніди. Відомо безліч комплексних сполук селену, всі вони є отруйними.

Отримують селен із відходів паперового або виробництва, методом електролітичного рафінування міді. У шламах цей елемент присутній разом з важкими та металами, сіркою та телуром. Для його вилучення шлами фільтрують, потім нагрівають із концентрованою сірчаною кислотою або піддають окисному випалюванню при температурі 700°С.

Селен використовується при виробництві напівпровідникових випрямних діодів та іншої перетворювальної техніки. У металургії за його допомогою надають сталі дрібнозернисту структуру, і навіть поліпшують її механічні характеристики. У хімічній промисловості селен застосовується як каталізатор.

Джерела:

• ХіМіК.ру, Селен

Кальцій є хімічним елементом, що відноситься до другої підгрупи періодичної таблиці з символічним позначенням Ca і атомною масою в 40,078 г/моль. Він являє собою досить м'який та хімічно активний лужноземельний метал із сріблястим кольором.

Інструкція

З латинської мови перекладається як «вапно» або «м'який камінь», а своїм відкриттям він зобов'язаний англійцю Хемфрі Деві, який у 1808 році зміг виділити кальцій електролітичним методом. Вчений тоді взяв суміш вологого гашеного вапна, «приправлену» оксидом ртуті, і піддав її процесу електролізу на платиновій пластині, що фігурує в експерименті як анод. Катодом же виступав дріт, який хімік занурив у рідку ртуть. Цікаво й те, що такі сполуки кальцію, як вапняк, мармур і гіпс, а також вапно, були відомі людству за багато століть до експерименту Деві, протягом яких вчені вважали деякі з них простими та самостійними тілами. Тільки в 1789 році француз Лавуазьє опублікував працю, в якій він припустив, що вапно, кремнезія, барит і глинозем є складними речовинами.

Кальцій має високий ступінь хімічної активності, через що в чистому вигляді в природі практично не зустрічається. Але вчені підрахували, що цього елемента припадають близько 3,38% від загальної маси всієї земної кори, що робить кальцій п'ятим за поширеністю після кисню, кремній, алюмінію і заліза. Є цей елемент у морській воді – близько 400 мг на літр. Входить кальцій і до складу силікатів різних гірських порід (наприклад, граніт та гнейси). Багато його в польовому шпаті, мілині і вапняках, що складаються з мінералу кальциту з формулою СаСО3. Кристалічна форма кальцію – це мармур. У загальній складності шляхом міграції цього елемента в земній корі він утворює 385 мінералів.

До фізичних властивостей кальцію відноситься його здатність виявляти цінні напівпровідникові здібності, хоча він і не стає напівпровідником і металом у традиційному значенні цього слова. Змінюється ця ситуація при поступовому підвищенні тиску, коли кальцію повідомляється металевий стан та здатності прояви надпровідних властивостей. Легко взаємодіє кальцій з киснем, вологою повітря та вуглекислим газом, внаслідок чого в лабораторіях для роботи цей хімічний елемент зберігають у щільно закритих та хімік Джон Олександр Ньюленд – проте наукова спільнота проігнорувала його досягнення. Пропозицію Ньюленда не прийняли всерйоз через його пошуки гармонії та зв'язку між музикою та хімією.

Дмитро Менделєєв вперше опублікував свою періодичну таблицю 1869 року на сторінках журналу Російського хімічного товариства. Також вчений розіслав повідомлення про своє відкриття всім провідним світовим хімікам, після чого він неодноразово покращував та доопрацьовував таблицю, поки вона не стала такою, якою її знають сьогодні. Суть відкриття Дмитра Менделєєва полягала у періодичній, а чи не монотонному зміні хімічних властивостей елементів із зростанням атомної маси. Остаточне об'єднання теорії в періодичний закон відбулося 1871 року.

Легенди про Менделєєва

Найбільш поширеною легендою є відкриття таблиці Менделєєвим уві сні. Сам учений неодноразово осміював цей міф, стверджуючи, що він вигадував таблицю багато років. За іншою легендою Дмитро Менделєєв горілку - вона з'явилася після захисту вченим дисертації "Міркування про з'єднання спирту з водою".

Менделєєва досі багато хто вважає першовідкривачем, який сам любив творити під водно-спиртовим розчином. Сучасники вченого часто сміялися з лабораторії Менделєєва, яку той обладнав у дупле гігантського дуба.

Окремим приводом для жартів з чуток була пристрасть Дмитра Менделєєва до плетіння валізи, якою вчений займався, проживаючи в Сімферополі. Надалі він майстрував із картону для потреб своєї лабораторії, за що його уїдливо називали майстром валізи.

Таблиця Менделєєва, крім упорядкування хімічних елементів на єдину систему, дала можливість передбачити відкриття багатьох нових елементів. Проте деякі з них вчені визнали неіснуючими, оскільки вони були несумісні з концепцією. Найвідомішою історією на той час було відкриття таких нових елементів, як короній та небулій.