Как расположены металлы в периодической таблице менделеева


Таблица Менделеева для чайников – HIMI4KA

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

Еще в школе, сидя на уроках химии, все мы помним таблицу на стене класса или химической лаборатории. Эта таблица содержала классификацию всех известных человечеству химических элементов, тех фундаментальных компонентов, из которых состоит Земля и вся Вселенная. Тогда мы и подумать не могли, что таблица Менделеева бесспорно является одним из величайших научных открытий, который является фундаментом нашего современного знания о химии.

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

На первый взгляд, ее идея выглядит обманчиво просто: организовать химические элементы в порядке возрастания веса их атомов. Причем в большинстве случаев оказывается, что химические и физические свойства каждого элемента сходны с предыдущим ему в таблице элементом. Эта закономерность проявляется для всех элементов, кроме нескольких самых первых, просто потому что они не имеют перед собой элементов, сходных с ними по атомному весу. Именно благодаря открытию такого свойства мы можем поместить линейную последовательность элементов в таблицу, очень напоминающую настенный календарь, и таким образом объединить огромное количество видов химических элементов в четкой и связной форме. Разумеется, сегодня мы пользуемся понятием атомного числа (количества протонов) для того, чтобы упорядочить систему элементов. Это помогло решить так называемую техническую проблему «пары перестановок», однако не привело к кардинальному изменению вида периодической таблицы.

В периодической таблице Менделеева все элементы упорядочены с учетом их атомного числа, электронной конфигурации и повторяющихся химических свойств. Ряды в таблице называются периодами, а столбцы группами. В первой таблице, датируемой 1869 годом, содержалось всего 60 элементов, теперь же таблицу пришлось увеличить, чтобы поместить 118 элементов, известных нам сегодня.

Периодическая система Менделеева систематизирует не только элементы, но и самые разнообразные их свойства. Химику часто бывает достаточно иметь перед глазами Периодическую таблицу для того, чтобы правильно ответить на множество вопросов (не только экзаменационных, но и научных).

The YouTube ID of 1M7iKKVnPJE is invalid.

Периодический закон

Существуют две формулировки периодического закона химических элементов: классическая и современная.

Классическая, в изложении его первооткрывателя Д.И. Менделеева: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величин атомных весов элементов.

Современная: свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элементов (порядкового номера).

Графическим изображением периодического закона является периодическая система элементов, которая представляет собой естественную классификацию химических элементов, основанную на закономерных изменениях свойств элементов от зарядов их атомов. Наиболее распространёнными изображениями периодической системы элементов Д.И. Менделеева являются короткая и длинная формы.

Группы и периоды Периодической системы

Группами называют вертикальные ряды в периодической системе. В группах элементы объединены по признаку высшей степени окисления в оксидах. Каждая группа состоит из главной и побочной подгрупп. Главные подгруппы включают в себя элементы малых периодов и одинаковые с ним по свойствам элементы больших периодов. Побочные подгруппы состоят только из элементов больших периодов. Химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.

Периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров. В периодической системе имеются семь периодов: первый, второй и третий периоды называют малыми, в них содержится соответственно 2, 8 и 8 элементов; остальные периоды называют большими: в четвёртом и пятом периодах расположены по 18 элементов, в шестом — 32, а в седьмом (пока незавершенном) — 31 элемент. Каждый период, кроме первого, начинается щелочным металлом, а заканчивается благородным газом.

Физический смысл порядкового номера химического элемента: число протонов в атомном ядре и число электронов, вращающихся вокруг атомного ядра, равны порядковому номеру элемента.

Свойства таблицы Менделеева

Напомним, что группами называют вертикальные ряды в периодической системе и химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.

Свойства элементов в подгруппах закономерно изменяются сверху вниз:

  • усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические;
  • возрастает атомный радиус;
  • возрастает сила образованных элементом оснований и бескислородных кислот;
  • электроотрицательность падает.

Все элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют кислородные соединения, существует всего восемь форм кислородных соединений. В периодической системе их часто изображают общими формулами, расположенными под каждой группой в порядке возрастания степени окисления элементов: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4, где символом R обозначают элемент данной группы. Формулы высших оксидов относятся ко всем элементам группы, кроме исключительных случаев, когда элементы не проявляют степени окисления, равной номеру группы (например, фтор).

Оксиды состава R2 O проявляют сильные основные свойства, причём их основность возрастает с увеличением порядкового номера, оксиды состава RO (за исключением BeO) проявляют основные свойства. Оксиды состава RO2, R2O5, RO3, R2O7 проявляют кислотные свойства, причём их кислотность возрастает с увеличением порядкового номера.

Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения. Существуют четыре формы таких соединений. Их располагают под элементами главных подгрупп и изображают общими формулами в последовательности RH4, RH3, RH2, RH.

Соединения RH4 имеют нейтральный характер; RH3 — слабоосновный; RH2 — слабокислый; RH — сильнокислый характер.

Напомним, что периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров.

В пределах периода с увеличением порядкового номера элемента:

  • электроотрицательность возрастает;
  • металлические свойства убывают, неметаллические возрастают;
  • атомный радиус падает.

Элементы таблицы Менделеева

Щелочные и щелочноземельные элементы

К ним относятся элементы из первой и второй группы периодической таблицы. Щелочные металлы из первой группы — мягкие металлы, серебристого цвета, хорошо режутся ножом. Все они обладают одним-единственным электроном на внешней оболочке и прекрасно вступают в реакцию. Щелочноземельные металлы из второй группы также имеют серебристый оттенок. На внешнем уровне помещено по два электрона, и, соответственно, эти металлы менее охотно взаимодействуют с другими элементами. По сравнению со щелочными металлами, щелочноземельные металлы плавятся и кипят при более высоких температурах.

Показать / Скрыть текст

Щелочные металлыЩелочноземельные металлы
Литий Li 3Бериллий Be 4
Натрий Na 11Магний Mg 12
Калий K 19Кальций Ca 20
Рубидий Rb 37Стронций Sr 38
Цезий Cs 55Барий Ba 56
Франций Fr 87Радий Ra 88

Лантаниды (редкоземельные элементы) и актиниды

Лантаниды — это группа элементов, изначально обнаруженных в редко встречающихся минералах; отсюда их название «редкоземельные» элементы. Впоследствии выяснилось, что данные элементы не столь редки, как думали вначале, и поэтому редкоземельным элементам было присвоено название лантаниды. Лантаниды и актиниды занимают два блока, которые расположены под основной таблицей элементов. Обе группы включают в себя металлы; все лантаниды (за исключением прометия) нерадиоактивны; актиниды, напротив, радиоактивны.

Показать / Скрыть текст

ЛантанидыАктиниды
Лантан La 57Актиний Ac 89
Церий Ce 58Торий Th 90
Празеодимий Pr 59Протактиний Pa 91
Неодимий Nd 60Уран U 92
Прометий Pm 61Нептуний Np 93
Самарий Sm 62Плутоний Pu 94
Европий Eu 63Америций Am 95
Гадолиний Gd 64Кюрий Cm 96
Тербий Tb 65Берклий Bk 97
Диспрозий Dy 66Калифорний Cf 98
Гольмий Ho 67Эйнштейний Es 99
Эрбий Er 68Фермий Fm 100
Тулий Tm 69Менделевий Md 101
Иттербий Yb 70Нобелий No 102

Галогены и благородные газы

Галогены и благородные газы объединены в группы 17 и 18 периодической таблицы. Галогены представляют собой неметаллические элементы, все они имеют семь электронов во внешней оболочке. В благородных газахвсе электроны находятся во внешней оболочке, таким образом с трудом участвуют в образовании соединений. Эти газы называют «благородными, потому что они редко вступают в реакцию с прочими элементами; т. е. ссылаются на представителей благородной касты, которые традиционно сторонились других людей в обществе.

Показать / Скрыть текст

ГалогеныБлагородные газы
Фтор F 9Гелий He 2
Хлор Cl 17Неон Ne 10
Бром Br 35Аргон Ar 18
Йод I 53Криптон Kr 36
Астат At 85Ксенон Xe 54
 —Радон Rn 86

Переходные металлы

Переходные металлы занимают группы 3—12 в периодической таблице. Большинство из них плотные, твердые, с хорошей электро- и теплопроводностью. Их валентные электроны (при помощи которых они соединяются с другими элементами) находятся в нескольких электронных оболочках.

Показать / Скрыть текст

Переходные металлы
Скандий Sc 21
Титан Ti 22
Ванадий V 23
Хром Cr 24
Марганец Mn 25
Железо Fe 26
Кобальт Co 27
Никель Ni 28
Медь Cu 29
Цинк Zn 30
Иттрий Y 39
Цирконий Zr 40
Ниобий Nb 41
Молибден Mo 42
Технеций Tc 43
Рутений Ru 44
Родий Rh 45
Палладий Pd 46
Серебро Ag 47
Кадмий Cd 48
Лютеций Lu 71
Гафний Hf 72
Тантал Ta 73
Вольфрам W 74
Рений Re 75
Осмий Os 76
Иридий Ir 77
Платина Pt 78
Золото Au 79
Ртуть Hg 80
Лоуренсий Lr 103
Резерфордий Rf 104
Дубний Db 105
Сиборгий Sg 106
Борий Bh 107
Хассий Hs 108
Мейтнерий Mt 109
Дармштадтий Ds 110
Рентгений Rg 111
Коперниций Cn 112

Металлоиды

Металлоиды занимают группы 13—16 периодической таблицы. Такие металлоиды, как бор, германий и кремний, являются полупроводниками и используются для изготовления компьютерных чипов и плат.

Показать / Скрыть текст

Металлоиды
Бор B 5
Кремний Si 14
Германий Ge 32
Мышьяк As 33
Сурьма Sb 51
Теллур Te 52
Полоний Po 84

Постпереходными металлами

Элементы, называемые постпереходными металлами, относятся к группам 13—15 периодической таблицы. В отличие от металлов, они не имеют блеска, а имеют матовую окраску. В сравнении с переходными металлами постпереходные металлы более мягкие, имеют более низкую температуру плавления и кипения, более высокую электроотрицательность. Их валентные электроны, с помощью которых они присоединяют другие элементы, располагаются только на внешней электронной оболочке. Элементы группы постпереходных металлов имеют гораздо более высокую температуру кипения, чем металлоиды.

Показать / Скрыть текст

Постпереходные металлы
Алюминий Al 13
Галлий Ga 31
Индий In 49
Олово Sn 50
Таллий Tl 81
Свинец Pb 82
Висмут Bi 83

Неметаллы

Из всех элементов, классифицируемых как неметаллы, водород относится к 1-й группе периодической таблицы, а остальные — к группам 13—18. Неметаллы не являются хорошими проводниками тепла и электричества. Обычно при комнатной температуре они пребывают в газообразном (водород или кислород) или твердом состоянии (углерод).

Показать / Скрыть текст

Неметаллы
Водород H 1
Углерод C 6
Азот N 7
Кислород O 8
Фосфор P 15
Сера S 16
Селен Se 34
Флеровий Fl 114
Унунсептий Uus 117

А теперь закрепите полученные знания, посмотрев видео про таблицу Менделеева и не только.

Отлично, первый шаг на пути к знаниям сделан. Теперь вы более-менее ориентируетесь в таблице Менделеева и это вам очень даже пригодится, ведь Периодическая система Менделеева является фундаментом, на котором стоит эта удивительная наука.

Как элементы сгруппированы в Периодической таблице?

В конце 19 века русский химик Дмитрий Менделеев опубликовал свою первую попытку сгруппировать химические элементы по их атомному весу. В то время было известно только около 60 элементов, но Менделеев понял, что, когда элементы были организованы по весу, определенные типы элементов возникали через равные промежутки времени или периоды.

Сегодня, 150 лет спустя, химики официально признают 118 элементов (после добавления четырех новичков в 2016 году) и до сих пор используют периодическую таблицу элементов Менделеева для их организации.Таблица начинается с простейшего атома, водорода, а затем упорядочиваются остальные элементы по атомному номеру, который представляет собой количество протонов, содержащихся в каждом. За некоторыми исключениями порядок элементов соответствует возрастающей массе каждого атома.

В таблице семь строк и 18 столбцов. Каждая строка представляет один период; номер периода элемента показывает, сколько из его энергетических уровней содержат электроны. Натрий, например, находится в третьем периоде, что означает, что атом натрия обычно имеет электроны на первых трех энергетических уровнях.Двигаясь вниз по таблице, периоды становятся длиннее, потому что для заполнения более крупных и сложных внешних уровней требуется больше электронов.

Столбцы таблицы представляют группы или семейства элементов. Элементы в группе часто выглядят и ведут себя одинаково, потому что у них одинаковое количество электронов во внешней оболочке - лице, которое они показывают миру. Элементы группы 18, например, в крайней правой части таблицы, имеют полностью сплошные внешние оболочки и редко участвуют в химических реакциях.

Элементы обычно классифицируются как металлические или неметаллические, но разделительная линия между ними нечеткая. Металлические элементы обычно являются хорошими проводниками электричества и тепла. Подгруппы металлов основаны на схожих характеристиках и химических свойствах этих коллекций. Согласно данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, в нашем описании периодической таблицы элементов используются общепринятые группы элементов.

Щелочные металлы: Щелочные металлы составляют большую часть Группы 1, первого столбца таблицы.Эти блестящие и достаточно мягкие, чтобы разрезать ножом, эти металлы начинаются с лития (Li) и заканчиваются францием (Fr). Они также чрезвычайно реактивны и воспламеняются или даже взрываются при контакте с водой, поэтому химики хранят их в маслах или инертных газах. Водород с одним электроном также находится в группе 1, но газ считается неметаллом.

Щелочно-земельные металлы: Щелочноземельные металлы составляют 2-ю группу периодической таблицы, от бериллия (Be) до радия (Ra).Каждый из этих элементов имеет два электрона на внешнем энергетическом уровне, что делает щелочноземельные земли достаточно реактивными, поэтому их редко можно найти в природе в одиночку. Но они не так реактивны, как щелочные металлы. Их химические реакции обычно протекают медленнее и выделяют меньше тепла по сравнению с щелочными металлами.

Lanthanides: Третья группа слишком длинна, чтобы поместиться в третий столбец, поэтому она вырывается и переворачивается боком, чтобы стать верхней строкой острова, который плавает в нижней части таблицы.Это лантаноиды, элементы с 57 по 71 - от лантана (La) до лютеция (Lu). Элементы этой группы имеют серебристо-белый цвет и тускнеют при контакте с воздухом.

Актиниды: Актиниды выстилают нижний ряд острова и включают элементы от 89, актиний (Ac) до 103, лоуренсий (Lr). Из этих элементов только торий (Th) и уран (U) встречаются на Земле в значительных количествах. Все радиоактивны. Актиниды и лантаноиды вместе образуют группу, называемую внутренними переходными металлами.

Переходные металлы: Возвращаясь к основной части таблицы, остатки групп с 3 по 12 представляют остальные переходные металлы. Твердые, но пластичные, блестящие и обладающие хорошей проводимостью, эти элементы - это то, о чем вы обычно думаете, когда слышите слово «металл». Здесь живут многие из лучших хитов металлического мира, включая золото, серебро, железо и платину.

Металлы после перехода: В преддверии перехода в мир неметаллов общие характеристики не разделены четко по вертикальным групповым линиям.Постпереходными металлами являются алюминий (Al), галлий (Ga), индий (In), таллий (Tl), олово (Sn), свинец (Pb) и висмут (Bi), и они охватывают группы с 13 по 17. Эти элементы обладают некоторыми из классических характеристик переходных металлов, но они, как правило, более мягкие и проводят хуже, чем другие переходные металлы. Во многих периодических таблицах жирным шрифтом будет выделена линия «лестницы» под диагональю, соединяющей бор с астатом. Постпереходные металлы расположены в нижнем левом углу этой линии.

Металлоиды: Металлоиды - это бор (B), кремний (Si), германий (Ge), мышьяк (As), сурьма (Sb), теллур (Te) и полоний (Po). Они образуют лестницу, символизирующую постепенный переход от металлов к неметаллам. Эти элементы иногда ведут себя как полупроводники (B, Si, Ge), а не как проводники. Металлоиды также называют «полуметаллами» или «бедными металлами».

Неметаллы: Все остальное в правом верхнем углу лестницы - плюс водород (H), скрученный назад в Группе 1 - является неметаллом.К ним относятся углерод (C), азот (N), фосфор (P), кислород (O), сера (S) и селен (Se).

Галогены: Четыре верхних элемента Группы 17, от фтора (F) до астата (At), представляют собой одно из двух подмножеств неметаллов. Галогены довольно химически реактивны и имеют тенденцию образовывать пары со щелочными металлами с образованием различных типов солей. Например, поваренная соль на вашей кухне - это смесь щелочного металла натрия и галогенового хлора.

Благородные газы: Бесцветные, без запаха и почти полностью инертные, инертные или благородные газы завершают таблицу в группе 18.Многие химики ожидают, что оганессон, один из четырех недавно названных элементов, будет обладать этими характеристиками; однако, поскольку этот элемент имеет период полураспада в миллисекундах, никто не смог проверить его напрямую. Оганессон завершает седьмой период периодической таблицы, поэтому, если кому-то удастся синтезировать элемент 119 (а гонка за это уже ведется), он перейдет в цикл, чтобы начать восьмую строку в столбце щелочного металла.

Из-за цикличности, создаваемой периодичностью, дающей название таблице, некоторые химики предпочитают визуализировать таблицу Менделеева в виде круга.

Дополнительные ресурсы :

.

Периодическая таблица

Периодическая таблица

«Если все элементы расположены в порядке их атомного веса, получается периодическое повторение свойств. Это выражается законом периодичности».
Дмитрий Менделеев, Основы химии, Vol. 2, 1902, П. Ф. Кольер, стр. 17. "У нас есть доказательство того, что в атоме есть фундаментальная величина, которая постепенно увеличивается по мере перехода от одного элемента к другому. Этой величиной может быть только заряд центрального положительного ядра, существование которого мы уже имеем определенное доказательство."
Генри Мозли, Philosophical Magazine, Vol. 26, 1913, стр. 1030. «Химический состав атома зависит только от количества электронов, которое равно количеству протонов и называется атомным номером. Химия - это просто числа, идея, которая понравилась бы Пифагору. Если вы атом с одним протоном, вы водород; два, гелий; ..... "
Карл Саган, Космос, 1980, Рэндом Хаус, стр. 223. Фото: НАСА.

Электронные оболочки


Атом лития имеет два электрона, вращающихся на внутренней оболочке, и только один электрон, вращающийся на его внешней оболочке.Внешняя оболочка неполная, а значит, нестабильная. Атомы Li легко отдают один электрон с образованием положительно заряженных ионов Li + . Эти ионы имеют ту же стабильную электронную конфигурацию, что и благородный газ гелий.

Все атомы группы 1 могут потерять один электрон с образованием положительно заряженных ионов. Например, атомы калия делают это, чтобы образовать ионы с одним и тем же электроном. конфигурация как благородный газ аргон.

Атомы группы 2 теряют два электрона, образуя положительно заряженные ионы. Например, атомы магния образуют ионы Mg 2+ .Они имеют ту же электронную конфигурацию, что и благородный газ неон.

Большинство элементов в группе 3 теряют три электрона с образованием ионов 3+. Однако бор мало склонен к образованию ионов. Он получает структуру благородного газа, разделяя электроны с другими атомами. Это называется ковалентным связыванием.

Элементам групп 15, 16 и 17 легче получить электроны, чем потерять их. Например, атомы кислорода получают два электрона с образованием ионов O 2-. Они имеют ту же электронную конфигурацию, что и благородный газ неон.

Элементы в группе 14 могут потерять четыре или получить четыре электрона для получения структуры благородного газа. Фактически, если они собираются образовывать ионы, элементы группы 14 образуют положительные ионы. Углерод и кремний образуют ковалентные связи. Все миллионы органических соединений углерода основаны на общих электронах в ковалентных связях.

Многие элементы могут образовывать ковалентные связи в зависимости от обстоятельств. Например, связывание в воде H 2 0 в основном ковалентное; и в то время как хлор ионно связан с натрием в хлориде натрия, он связывается с углеродом ковалентно в четыреххлористом углероде.

Автор: Дуг Стюарт

Периодическая таблица, которую мы используем сегодня, основана на таблице, разработанной и опубликованной Дмитрием Менделеевым в 1869 году.

Менделеев обнаружил, что может расположить 65 элементов, известных на тот момент, в сетке или таблице так, чтобы каждый элемент имел:

1. Более высокий атомный вес, чем тот, что слева. Например, магний (атомный вес 24,3) помещен справа от натрия (атомный вес 23,0):

Менделеев понял, что стол перед ним лежит в самом сердце химии.Более того, Менделеев увидел, что его таблица неполная - были места, где должны были быть элементы, но их никто не обнаружил.

Точно так же, как можно сказать, что Адамс и Леверье открыли планету Нептун на бумаге, Менделеев можно было сказать, что он открыл германий на бумаге. Он назвал этот новый элемент эка-кремний , после наблюдения зазора в периодической таблице между кремнием и оловом:

Аналогичным образом Менделеев открыл на бумаге галлий ( eka - алюминий) и скандий ( eka - бор), потому что он предсказал их существование и их свойства еще до их фактических открытий.

Хотя Менделеев совершил решающий прорыв, он почти не продвинулся дальше. Оглядываясь назад, мы знаем, что периодическая таблица Менделеева была основана на ложных рассуждениях. Менделеев ошибочно полагал, что химические свойства определяются атомным весом. Конечно, это было совершенно разумно, если принять во внимание научное знание 1869 года.

В 1869 году сам электрон не был открыт - это произошло 27 лет спустя, в 1896 году.

Фактически, потребовалось 44 года, чтобы найти правильное объяснение закономерностей в периодической таблице Менделеева.


Объяснение найдено

Объяснение было дано в 1913 году Генри Мозли, который стрелял электронами по атомам, что привело к испусканию рентгеновских лучей. Мозли обнаружил, что каждый элемент, который он изучал, излучает рентгеновские лучи с уникальной частотой.

Когда он посмотрел на частоты, излучаемые рядом элементов, он обнаружил закономерность, которая лучше всего объяснялась, если положительный заряд в ядре увеличивался ровно на одну единицу от элемента к элементу.

График, обобщающий результаты Мозли

Другими словами, Мозли обнаружил, что элементы отличаются друг от друга, потому что их атомы имеют разное количество протонов.Он обнаружил, что положение элементов в периодической таблице лучше предсказывается их атомным номером , чем их атомным весом. (Атомный номер элемента равен количеству протонов и, следовательно, электронов в одном из его атомов.)

Открытие Мозли прояснило проблемы кобальт-никелевого и аргонно-калиевого.

При рассмотрении проблемы аргона и калия было известно, что аргон имеет более высокий атомный вес, чем калий. Согласно рассуждению Менделеева, аргон следует поместить после калия в периодической таблице.Но делать это не имело смысла с точки зрения химических свойств.

Работа Мозли показала, что атомный номер аргона равен 18, а калия - 19. Поэтому аргон следует поставить перед калием в периодической таблице на основе атомных номеров. Химики всего мира вздохнули с облегчением, потому что это согласуется с наблюдаемыми химическими свойствами этих элементов.

Мозли также подражал достижению Менделеева открытия новых элементов на бумаге, найдя четыре атомных номера без совпадающих элементов.Он предсказал существование элементов с атомными номерами 43, 61, 72 и 75. Эти элементы действительно были обнаружены; мы теперь называем их технецием, прометием, гафнием и рением.

Сегодня химические элементы по-прежнему расположены в порядке возрастания атомного номера (Z), если смотреть на периодическую таблицу слева направо. Мы называем горизонтальные ряды периодами . Например, вот Период 4:

.

Мы называем вертикальные ряды группами .

Например, вот группа 2:

Теперь мы также знаем, что химический состав элемента определяется тем, как расположены его электроны - его электронная конфигурация .

Электроны в атомах можно представить как занимающие слои или оболочки, окружающие атомное ядро. Это показано на схеме атома лития в левой части страницы. Мы представляем электроны как маленькие планеты, вращающиеся вокруг солнечного ядра, в котором расположены протоны и нейтроны. Это называется боровским представлением атома. На самом деле это приблизительное значение, но это хорошая отправная точка для понимания химических свойств элементов.

Если мы исключим элементы переходных металлов, мы можем сказать, что атомы, которые занимают одну и ту же группу периодической таблицы, имеют одинаковое количество внешних электронов.Например, все элементы в группе 2, показанные слева, имеют два внешних электрона.

Эти внешние электроны называются валентными электронами .

Валентные электроны

Именно валентные электроны вызывают химическую реактивность.

Все элементы в группе 1 имеют один валентный электрон; Группа 2 - два валентных электрона; Группа 13 - три валентных электрона; Группа 14 - четыре валентных электрона; Группа 15 - пять валентных электронов; Группа 16 - шесть валентных электронов; Группа 17, семь валентных электронов; и Группа 18 - восемь валентных электронов, кроме гелия, у которого их два.

Группа 18 - это группа инертных газов, группа инертных элементов. Нежелание благородных газов вступать в химическую реакцию является ключом, который открывает нам понимание того, почему другие элементы действительно реагируют.


Нереактивные частицы: если атом имеет электронную конфигурацию благородного газа, он будет химически неактивным или будет реагировать с трудом.

Реактивные частицы: если атом не имеет той же электронной конфигурации, что и благородный газ, он будет иметь тенденцию реагировать, чтобы достичь этого.

Благородные газы неактивны, потому что их внешние электронные оболочки заполнены. Полная оболочка внешних электронов - особенно стабильное устройство. Это означает, что атомы благородных газов не получают и не теряют электроны легко; они реагируют с другими атомами с большим трудом или не реагируют вовсе.

Другие атомы теряют электроны, приобретают электроны или делятся электронами, чтобы достичь той же электронной конфигурации, что и благородный газ - при этом они образуют химические связи и производят новые вещества.

Атом натрия реагирует с атомом хлора с образованием хлорида натрия

Например, на диаграмме выше атом натрия теряет свой единственный валентный электрон в пользу атома хлора. Когда атом теряет или приобретает один или несколько электронов, его уже нельзя описать как атом - он называется ионом .

Все ионы заряжены положительно или отрицательно.

Поскольку наш атом натрия потерял отрицательно заряженный электрон, он становится положительно заряженным ионом натрия: Na + .Этот ион натрия, у которого на один электрон меньше, чем у атома натрия, имеет ту же электронную конфигурацию, что и благородный газ неон, и химически стабилен.

Атом хлора, который начинается с семи валентных электронов, получает один электрон и становится отрицательно заряженным ионом хлора: Cl - . Этот ион имеет ту же электронную конфигурацию, что и благородный газ аргон, и его количество составляет

.

Периодическая таблица - Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Периодическая таблица химических элементов - это список известных химических элементов. В таблице элементы расположены в порядке их атомных номеров, начиная с наименьшего номера, равного единице, водорода. Атомный номер элемента совпадает с числом протонов в этом конкретном ядре атома. В периодической таблице элементы расположены в периодов, и групп. Строка элементов в таблице называется периодом . У каждого периода есть номер; от 1 до 8. В периоде 1 всего 2 элемента: водород и гелий. Период 2 и период 3 имеют по 8 элементов. Остальные периоды длиннее. Элементы в периоде имеют последовательные атомные номера.

Стандартная вариация таблицы Менделеева

Столбец элементов в таблице называется группой . В стандартной периодической таблице 18 групп. У каждой группы есть номер: от 1 до 18.Элементы в группе имеют электроны, расположенные аналогичным образом в соответствии с числом валентных электронов, что придает им аналогичные химические свойства (они ведут себя аналогичным образом). Например, группа 18 известна как благородные газы, потому что все они являются газами и не соединяются с другими атомами.

Есть две системы групповых номеров; один с арабскими цифрами (1,2,3), а другой с римскими цифрами (I, II, III). Римские цифровые имена использовались на протяжении большей части 20-го века.В 1990 году Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) решил использовать новую систему с арабскими цифрами, чтобы заменить две старые групповые системы, в которых использовались римские цифры.

Периодическая таблица Менделеева использовалась химиками для наблюдения закономерностей и взаимосвязей между элементами. В Периодической таблице есть 3 основные группы; металлы, металлоиды и неметаллы. Например, элементы внизу и слева от таблицы являются наиболее металлическими, а элементы в правом верхнем углу - наименее металлическими.(например, цезий намного более металлический, чем гелий). Есть также много других закономерностей и взаимосвязей.

Периодическая таблица Менделеева была изобретена русским химиком Дмитрием Ивановичем Менделеевым (1834–1907). В его честь 101 элемент был назван в его честь - менделевий.

Химическая серия Периодической таблицы.
Состояние при стандартной температуре и давлении. Цвет числа (атомного номера) над символом элемента показывает состояние элемента при нормальных условиях.
  • синим цветом обозначены газы
  • зеленые - жидкости
  • черные - сплошные
Радиоактивность
  • Пунктирные границы содержат только радиоактивные изотопы природного происхождения

  • Элементы с пунктирными границами не встречаются в природе (синтетические элементы)
  • те, у кого нет границ, слишком радиоактивны, чтобы их еще обнаружили.

Другие методы отображения химических элементов [изменить | изменить источник]

Версия периодической таблицы, показанная выше, является наиболее используемой.Другие распространенные версии показаны ниже:

  • Теодор Бенфей расположил элементы по спирали вокруг водорода. Атомный вес определяет положение элемента.

  • Дмитрий Иванович Менделеев использовал цветочную композицию; Актиниды, лантаноиды показаны петлями рядом с основной группой.

  • Беттерман упорядочил элементы по их изоэлектрическим свойствам, которые можно преобразовать в полиномиальную форму.

  • Треугольная версия от Змачинского и Бейли

.

Периодическая таблица элементов Чтение и понимание

Элемент - это вещество, состоящее из атомов, которые больше не могут распадаться на другие вещества, которые все имеют одинаковое количество протонов, что переводится в его атомный номер. Поскольку этих элементов более 100, химикам и другим ученым нужен был метод их классификации. Это привело к первоначальной таблице Менделеева, которая была впервые предложена русским химиком Дмитрием Менделеевым в 1869 году. Сегодня она называется Периодической таблицей элементов .

Текущая Периодическая таблица - это метод для перечисления около 115 различных элементов. Элементы перечислены по структуре каждого элемента. Атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов. В Периодической таблице указано количество протонов и электронов, которые каждый атом имеет в своей внешней оболочке, расположенной вне ядра.

В Периодической таблице элементов атомы перечислены слева направо и сверху вниз. Все элементы перечислены в порядке их атомного номера, который соответствует количеству протонов в ядре каждого атома.

Элементы выстроены в циклы или периоды, поэтому ее называют «периодической» таблицей. Сначала они выстраиваются в ряды на основе их атомных номеров, но затем некоторые столбцы пропускаются, поэтому элементы с одинаковым числом электронов выстраиваются в один столбец. Тогда элементы в тех же столбцах будут иметь одинаковые свойства.

Семь или восемь горизонтальных строк Периодической таблицы называются периодами. Первый период самый короткий и состоит всего из двух элементов: водорода и гелия.Шестая горизонтальная строка или период содержит 32 элемента. Самый левый элемент в точке или строке имеет только один электрон во внешней оболочке, а самый правый элемент имеет полную оболочку.

Восемнадцать вертикальных столбцов представляют собой разные группы, каждая из которых имеет разные свойства. Примером группы являются газы, называемые благородными или инертными. Они выстраиваются в последнюю (18 ) колонку или группу Периодической таблицы. Каждый из этих элементов имеет полную внешнюю оболочку из электронов, что означает, что они очень стабильны.Когда элемент стабилен, они обычно не реагируют на другие элементы. Они плохо или легко смешиваются.

Второй пример - металлы, называемые щелочами. Они выстраиваются в первом столбце или группе, и все они очень похожи, имея только один электрон во внешней оболочке. Эти элементы очень реактивны, что означает, что они легко смешиваются с другими элементами.

Классификация группирования этих элементов помогает химикам и другим ученым понять, предвидеть и предсказать, как различные элементы будут реагировать друг с другом во время экспериментов или в других ситуациях.

Наконец, у каждого элемента есть имя и одно- или двухбуквенное сокращение, чтобы ученым было проще пользоваться таблицей. Некоторые из однобуквенных сокращений легко запомнить, например, H для водорода, O для кислорода и C для углерода. Некоторые могут быть немного сложнее, потому что имя элемента происходит на другом языке. Например, AU - это сокращение для золота, потому что золото происходит от латинского слова aurum .

Таким образом, Периодическая таблица элементов - полезный и полезный инструмент для химиков и ученых. Он используется как быстрый способ узнать, как разные элементы будут реагировать друг на друга.

.

Смотрите также