Jaksotaulun merkki. D.I. Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä

Jaksollisen järjestelmän käyttäminen Asiattomalle ihmiselle jaksollisen järjestelmän lukeminen on sama asia kuin kääpiön muinaisten haltioiden riimujen katsominen. Ja jaksollinen taulukko muuten, jos sitä käytetään oikein, voi kertoa paljon maailmasta. Sen lisäksi, että se palvelee sinua kokeessa, se on myös yksinkertaisesti välttämätön lukuisten kemiallisten ja fysikaalisten ongelmien ratkaisemisessa. Mutta kuinka se luetaan? Onneksi nykyään jokainen voi oppia tämän taiteen. Tässä artikkelissa kerromme sinulle, kuinka ymmärtää jaksollinen taulukko.

Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä (Mendelejevin taulukko) on kemiallisten alkuaineiden luokitus, joka määrittää alkuaineiden eri ominaisuuksien riippuvuuden atomiytimen varauksesta.

Taulukon luomisen historia

Dmitri Ivanovitš Mendelejev ei ollut yksinkertainen kemisti, jos joku niin luulee. Hän oli kemisti, fyysikko, geologi, metrologi, ekologi, ekonomisti, öljymies, lentonautti, instrumenttien valmistaja ja opettaja. Elämänsä aikana tiedemies onnistui suorittamaan paljon perustutkimusta eri tiedon aloilla. Esimerkiksi laajalti uskotaan, että Mendelejev laski vodkan ihanteellisen vahvuuden - 40 astetta. Emme tiedä, kuinka Mendelejev kohteli vodkaa, mutta tiedetään varmasti, että hänen väitöskirjallaan aiheesta "Keskustelu alkoholin ja veden yhdistelmästä" ei ollut mitään tekemistä vodkan kanssa, ja siinä tarkasteltiin alkoholipitoisuuksia 70 astetta. Kaikilla tiedemiehen ansioilla kemiallisten alkuaineiden jaksollisen lain löytäminen - yksi luonnon peruslakeista - toi hänelle laajimman maineen.

On olemassa legenda, jonka mukaan tiedemies unelmoi jaksollisesta järjestelmästä, jonka jälkeen hänen piti vain viimeistellä ilmestynyt idea. Mutta jos kaikki olisi niin yksinkertaista, tämä versio jaksollisen järjestelmän luomisesta ei ilmeisesti ole muuta kuin legenda. Kun kysyttiin, kuinka pöytä avattiin, Dmitri Ivanovitš vastasi itse: " Olen ajatellut sitä ehkä kaksikymmentä vuotta, ja sinä ajattelet: Istuin ja yhtäkkiä ... se on valmis.

Yhdeksännentoista vuosisadan puolivälissä useat tutkijat yrittivät samanaikaisesti virtaviivaistaa tunnettuja kemiallisia alkuaineita (tunnettiin 63 alkuainetta). Esimerkiksi vuonna 1862 Alexandre Émile Chancourtois sijoitti elementit kierteeseen ja havaitsi kemiallisten ominaisuuksien syklisen toistumisen. Kemisti ja muusikko John Alexander Newlands ehdotti versionsa jaksollisesta taulukosta vuonna 1866. Mielenkiintoinen tosiasia on, että elementtien järjestelyssä tiedemies yritti löytää mystistä musiikillista harmoniaa. Muiden yritysten joukossa oli Mendelejevin yritys, joka kruunasi menestyksen.

Vuonna 1869 julkaistiin taulukon ensimmäinen kaavio, ja 1. maaliskuuta 1869 pidetään jaksollisen lain löytämispäivänä. Mendelejevin löydön ydin oli, että kasvavien atomimassaisten alkuaineiden ominaisuudet eivät muutu monotonisesti, vaan ajoittain. Taulukon ensimmäinen versio sisälsi vain 63 elementtiä, mutta Mendelejev teki useita hyvin epätyypillisiä päätöksiä. Joten hän arvasi jättävänsä paikan taulukkoon vielä avoimia elementtejä ja muutti myös joidenkin alkuaineiden atomimassat. Mendelejevin johdaman lain perustavanlaatuinen oikeellisuus vahvistettiin hyvin pian galliumin, skandiumin ja germaniumin löytämisen jälkeen, joiden olemassaoloa tiedemiehet ennustivat.

Moderni näkymä jaksollisesta järjestelmästä

Alla itse taulukko.

Nykyään elementtien järjestykseen käytetään atomipainon (atomimassan) sijaan atomiluvun käsitettä (ytimen protonien lukumäärä). Taulukko sisältää 120 elementtiä, jotka on järjestetty vasemmalta oikealle atomiluvun (protonien lukumäärän) nousevaan järjestykseen.

Taulukon sarakkeet ovat ns. ryhmiä ja rivit pisteitä. Taulukossa on 18 ryhmää ja 8 jaksoa.

• Elementtien metalliset ominaisuudet heikkenevät liikkuessaan jaksoa pitkin vasemmalta oikealle ja sisään käänteinen suunta- lisääntyä.
• Atomien mitat pienenevät niiden liikkuessa vasemmalta oikealle jaksoja pitkin.
• Ryhmässä ylhäältä alas liikkuessa pelkistävät metalliset ominaisuudet lisääntyvät.
• Hapettavat ja ei-metalliset ominaisuudet lisääntyvät ajan myötä vasemmalta oikealle. minä

Mitä opimme elementistä taulukosta? Otetaan esimerkiksi taulukon kolmas elementti - litium ja tarkastellaan sitä yksityiskohtaisesti.

Ensinnäkin näemme itse elementin symbolin ja sen nimen sen alla. Vasemmassa yläkulmassa on elementin atominumero siinä järjestyksessä, jossa elementti sijaitsee taulukossa. Ydinluku, kuten jo mainittiin, on yhtä suuri kuin protonien lukumäärä ytimessä. Positiivisten protonien lukumäärä on yleensä yhtä suuri kuin negatiivisten elektronien lukumäärä atomissa (isotooppeja lukuun ottamatta).

Atomimassa ilmoitetaan atominumeron alla (tässä taulukon versiossa). Jos pyöristetään atomimassa lähimpään kokonaislukuun, saadaan ns. massaluku. Massaluvun ja atomiluvun erotus antaa ytimessä olevien neutronien määrän. Siten neutronien lukumäärä heliumytimessä on kaksi ja litiumissa - neljä.

Joten kurssimme "Mendelejevin pöytä tuteille" on päättynyt. Lopuksi kutsumme sinut katsomaan temaattista videota ja toivomme, että kysymys Mendelejevin jaksollisen taulukon käytöstä on tullut sinulle selvemmäksi. Muistutus opiskelusta uusi kohde aina tehokkaampaa ei yksin, vaan kokeneen mentorin avulla. Siksi sinun ei tule koskaan unohtaa niitä, jotka mielellään jakavat tietonsa ja kokemuksensa kanssasi.

Kemiallinen alkuaine on kollektiivitermi, joka kuvaa yksinkertaisen aineen atomijoukkoa, toisin sanoen sellaista, jota ei voida jakaa yksinkertaisempiin (niiden molekyylien rakenteen mukaan) komponentteihin. Kuvittele, että saat palan puhdasta rautaa, jossa pyydetään jakamaan se hypoteettisiin osiin millä tahansa kemistien koskaan keksimällä laitteella tai menetelmällä. Mitään ei kuitenkaan voi tehdä, rautaa ei koskaan jaeta johonkin yksinkertaisempaan. Yksinkertainen aine - rauta - vastaa kemiallista alkuainetta Fe.

Teoreettinen määritelmä

Yllä mainittu kokeellinen tosiasia voidaan selittää seuraavalla määritelmällä: kemiallinen alkuaine on vastaavan yksinkertaisen aineen atomien (ei molekyylien!) abstrakti kokoelma eli samantyyppisiä atomeja. Jos olisi tapa tarkastella jokaista yksittäistä atomia yllä mainitussa puhtaan raudan palassa, ne olisivat kaikki samoja - rautaatomeja. Toisin kuin tämä, kemiallinen yhdiste, esimerkiksi rautaoksidi, sisältää aina vähintään kaksi erilainen atomit: rautaatomit ja happiatomit.

Ehdot, jotka sinun tulee tietää

Atomimassa: protonien, neutronien ja elektronien massa, jotka muodostavat kemiallisen alkuaineen atomin.

atominumero: protonien lukumäärä alkuaineen atomin ytimessä.

kemiallinen symboli: kirjain tai pari Latinalaiset kirjaimet A, joka edustaa tämän elementin symbolia.

Kemiallinen yhdiste: aine, joka koostuu kahdesta tai useammasta kemiallisesta alkuaineesta yhdistettynä toisiinsa tietyssä suhteessa.

Metalli: Alkuaine, joka menettää elektroneja kemiallisissa reaktioissa muiden alkuaineiden kanssa.

Metalloidi: Alkuaine, joka reagoi joskus metallina ja joskus epämetallina.

Ei-metallinen: elementti, jolla on taipumus saada elektroneja sisään kemialliset reaktiot muiden elementtien kanssa.

Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä: järjestelmä kemiallisten alkuaineiden luokittelemiseksi niiden atomilukujen mukaan.

synteettinen elementti: sellainen, joka saadaan keinotekoisesti laboratoriossa ja jota ei yleensä esiinny luonnossa.

Luonnolliset ja synteettiset elementit

Maapallolla esiintyy luonnossa 92 alkuainetta. Loput saatiin keinotekoisesti laboratorioissa. Synteettinen kemiallinen alkuaine on yleensä tuote ydinreaktioista hiukkaskiihdyttimissä (laitteet, joita käytetään lisäämään subatomisten hiukkasten, kuten elektronien ja protonien, nopeutta) tai ydinreaktoreita(laitteet, joita käytetään hallitsemaan ydinreaktioissa vapautuvaa energiaa). Ensimmäinen synteettinen alkuaine, jonka atominumero on 43, oli teknetium, jonka italialaiset fyysikot C. Perrier ja E. Segre löysivät vuonna 1937. Teknetiumia ja prometiumia lukuun ottamatta kaikissa synteettisissä alkuaineissa on uraania suurempia ytimiä. Viimeiseksi nimetty synteettinen alkuaine on livermorium (116) ja sitä ennen flerovium (114).

Kaksi tusinaa yhteistä ja tärkeää elementtiä

Nimi	Symboli	Prosenttiosuus kaikista atomeista *				Kemiallisten alkuaineiden ominaisuudet (normaaleissa huoneolosuhteissa)
		Universumissa	Maankuoressa	Merivedessä	Ihmiskehossa
Alumiini	Al	-	6,3	-	-	Kevyt, hopea metalli
Kalsium	Ca	-	2,1	-	0,02	Sisältyy luonnollisiin mineraaleihin, kuoriin, luihin
Hiili	KANSSA	-	-	-	10,7	Kaikkien elävien organismien perusta
Kloori	Cl	-	-	0,3	-	myrkyllistä kaasua
Kupari	Cu	-	-	-	-	Vain punaista metallia
Kulta	Au	-	-	-	-	Vain keltaista metallia
Helium	Hän	7,1	-	-	-	Erittäin kevyt kaasu
Vety	H	92,8	2,9	66,2	60,6	Kaikista elementeistä kevyin; kaasua
Jodi	minä	-	-	-	-	Ei-metalliset; käytetään antiseptisenä aineena
Rauta	Fe	-	2,1	-	-	Magneettinen metalli; käytetään raudan ja teräksen valmistukseen
Johtaa	Pb	-	-	-	-	Pehmeää, raskasta metallia
Magnesium	mg	-	2,0	-	-	Erittäin kevyt metalli
Merkurius	hg	-	-	-	-	Nestemäinen metalli; toinen kahdesta nestemäisestä elementistä
Nikkeli	Ni	-	-	-	-	Korroosionkestävä metalli; käytetään kolikoissa
Typpi	N	-	-	-	2,4	Kaasu, ilman pääkomponentti
Happi	NOIN	-	60,1	33,1	25,7	Kaasu, toinen tärkeä ilmakomponentti
Fosfori	R	-	-	-	0,1	Ei-metalliset; tärkeä kasveille
kalium	TO	-	1.1	-	-	Metalli; tärkeä kasveille; kutsutaan yleisesti "kaliumiksi"

* Jos arvoa ei ole määritetty, elementti on alle 0,1 prosenttia.

Alkuräjähdys aineen muodostumisen perimmäisenä syynä

Mikä kemiallinen alkuaine oli maailmankaikkeuden ensimmäinen? Tutkijat uskovat, että vastaus tähän kysymykseen piilee tähdissä ja prosesseissa, joilla tähdet muodostuvat. Maailmankaikkeuden uskotaan syntyneen jossain vaiheessa 12-15 miljardia vuotta sitten. Tähän hetkeen asti mitään olemassa olevaa energiaa lukuun ottamatta ei ole suunniteltu. Mutta jotain tapahtui, joka muutti tämän energian valtavaksi räjähdykseksi (ns. Big Bang). Alkuräjähdyksen jälkeisinä sekunneina ainetta alkoi muodostua.

Ensimmäiset yksinkertaisimmat aineen muodot olivat protonit ja elektronit. Jotkut niistä yhdistyvät vetyatomeiksi. Jälkimmäinen koostuu yhdestä protonista ja yhdestä elektronista; se on yksinkertaisin atomi, joka voi olla olemassa.

Hitaasti, pitkien ajanjaksojen aikana, vetyatomit alkoivat kerääntyä yhteen tietyillä avaruuden alueilla muodostaen tiheitä pilviä. Näissä pilvissä oleva vety veti tiiviiksi muodostelmaksi gravitaatiovoimien vaikutuksesta. Lopulta näistä vetypilvistä tuli tarpeeksi tiheitä muodostamaan tähtiä.

Tähdet uusien alkuaineiden kemiallisina reaktoreina

Tähti on yksinkertaisesti massa, joka tuottaa ydinreaktioiden energiaa. Yleisin näistä reaktioista on neljän vetyatomin yhdistelmä muodostamaan yksi heliumatomi. Heti kun tähdet alkoivat muodostua, heliumista tuli toinen maailmankaikkeuden alkuaine.

Kun tähdet vanhenevat, ne siirtyvät vety-helium-ydinreaktioista muihin tyyppeihin. Niissä heliumatomit muodostavat hiiliatomeja. Myöhemmin hiiliatomit muodostavat happea, neonia, natriumia ja magnesiumia. Vielä myöhemmin neon ja happi yhdistyvät keskenään muodostaen magnesiumia. Näiden reaktioiden jatkuessa muodostuu yhä enemmän kemiallisia alkuaineita.

Ensimmäiset kemiallisten alkuaineiden järjestelmät

Yli 200 vuotta sitten kemistit alkoivat etsiä tapoja luokitella ne. 1800-luvun puolivälissä tunnettiin noin 50 kemiallista alkuainetta. Yksi kysymyksistä, joita kemistit yrittivät ratkaista. tiivistyy seuraavaan: onko kemiallinen alkuaine täysin erilainen aine kuin mikään muu alkuaine? Vai liittyvätkö jotkut elementit jollain tavalla muihin? Onko olemassa yhteinen laki, joka yhdistää heidät?

Kemistit ehdottivat erilaisia ​​järjestelmiä kemiallisia alkuaineita. Joten esimerkiksi englantilainen kemisti William Prout ehdotti vuonna 1815, että kaikkien alkuaineiden atomimassat ovat vetyatomin massan kerrannaisia, jos otamme sen yhtä suureksi kuin yksi, eli niiden on oltava kokonaislukuja. Tuolloin J. Dalton oli jo laskenut monien alkuaineiden atomimassat suhteessa vedyn massaan. Jos tämä on kuitenkin suunnilleen hiilen, typen ja hapen tapauksessa, kloori, jonka massa on 35,5, ei sopinut tähän kaavioon.

Saksalainen kemisti Johann Wolfgang Dobereiner (1780-1849) osoitti vuonna 1829, että kolme ns. halogeeniryhmän alkuainetta (kloori, bromi ja jodi) voidaan luokitella niiden suhteellisen atomimassan perusteella. Bromin atomipaino (79,9) osoittautui lähes täsmälleen kloorin (35,5) ja jodin (127) atomipainojen keskiarvoksi, nimittäin 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (lähes 79,9). Tämä oli ensimmäinen lähestymistapa yhden kemiallisten alkuaineiden ryhmien rakentamiseen. Doberiner löysi vielä kaksi tällaista elementtikolmiota, mutta hän ei onnistunut muotoilemaan yleistä jaksollista lakia.

Miten kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä ilmestyi?

Useimmat varhaiset luokitusjärjestelmät eivät olleet kovin onnistuneita. Sitten, noin 1869, kaksi kemistiä teki melkein saman löydön lähes samaan aikaan. venäläinen kemisti Dmitri Mendelejev (1834-1907) ja saksalainen kemisti Julius Lothar Meyer (1830-1895) ehdotti, että elementit, joilla on samanlaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, järjestettäisiin ryhmien, sarjojen ja jaksojen järjestykseen. Samalla Mendelejev ja Meyer huomauttivat, että kemiallisten alkuaineiden ominaisuudet toistuvat ajoittain niiden atomipainosta riippuen.

Nykyään Mendelejevia pidetään yleisesti jaksollisen lain löytäjänä, koska hän otti yhden askeleen, jota Meyer ei tehnyt. Kun kaikki elementit sijaitsivat jaksollisessa taulukossa, siihen ilmestyi joitain aukkoja. Mendelejev ennusti, että nämä olivat paikkoja elementeille, joita ei ollut vielä löydetty.

Hän meni kuitenkin vielä pidemmälle. Mendelejev ennusti näiden vielä löytämättömien elementtien ominaisuuksia. Hän tiesi, missä ne sijaitsevat jaksollisessa taulukossa, joten hän pystyi ennustamaan niiden ominaisuudet. On huomionarvoista, että jokainen ennustettu kemiallinen alkuaine Mendelejev, tuleva gallium, skandium ja germanium, löydettiin alle kymmenen vuotta sen jälkeen, kun hän julkaisi jaksollisen lain.

Jaksollisen taulukon lyhyt muoto

Yritettiin laskea, kuinka monta varianttia jaksollisen järjestelmän graafisesta esityksestä eri tutkijat ehdottivat. Kävi ilmi, että yli 500. Lisäksi 80 % kokonaismäärä vaihtoehdot ovat taulukoita ja loput ovat geometrisia kuvioita, matemaattiset käyrät jne. Tuloksena käytännön käyttöä löytyi neljän tyyppisiä pöytiä: lyhyt, puolipitkä, pitkä ja tikkaat (pyramidi). Jälkimmäistä ehdotti suuri fyysikko N. Bohr.

Alla oleva kuva näyttää lyhyen lomakkeen.

Siinä kemialliset alkuaineet on järjestetty niiden atomilukujen nousevaan järjestykseen vasemmalta oikealle ja ylhäältä alas. Joten jaksollisen järjestelmän ensimmäisellä kemiallisella elementillä, vedyllä, on atominumero 1, koska vetyatomien ytimet sisältävät yhden ja vain yhden protonin. Samoin hapen atomiluku on 8, koska kaikkien happiatomien ytimet sisältävät 8 protonia (katso alla oleva kuva).

Periodisen järjestelmän tärkeimmät rakenteelliset fragmentit ovat jaksot ja elementtiryhmät. Kuudessa jaksossa kaikki solut täytetään, seitsemäs ei ole vielä valmis (elementtejä 113, 115, 117 ja 118, vaikka ne on syntetisoitu laboratorioissa, ei ole vielä rekisteröity virallisesti eikä niillä ole nimiä).

Ryhmät on jaettu pää- (A) ja toissijaisiin (B) alaryhmiin. Kolmen ensimmäisen jakson elementit, joista kukin sisältää yhden sarjarivin, sisältyvät yksinomaan A-alaryhmiin. Loput neljä jaksoa sisältävät kussakin kaksi riviä.

Saman ryhmän kemiallisilla alkuaineilla on yleensä samanlaiset kemialliset ominaisuudet. Joten ensimmäinen ryhmä koostuu alkalimetalleista, toinen - maa-alkalimetalli. Saman ajanjakson alkuaineilla on ominaisuuksia, jotka muuttuvat hitaasti alkalimetallista jalokaasuksi. Alla olevasta kuvasta näkyy, kuinka yksi ominaisuuksista - atomisäde - muuttuu yksittäisille taulukon elementeille.

Jaksollisen järjestelmän pitkän ajanjakson muoto

Se näkyy alla olevassa kuvassa ja on jaettu kahteen suuntaan, riveillä ja sarakkeilla. Siinä on seitsemän jaksoriviä, kuten lyhyessä muodossa, ja 18 saraketta, joita kutsutaan ryhmiksi tai perheiksi. Itse asiassa ryhmien lukumäärän kasvu lyhyen muodon 8:sta 18:aan pitkässä muodossa saadaan sijoittamalla kaikki elementit 4:stä alkaviin jaksoihin, ei kahteen, vaan yhteen riviin.

Kaksi erilaisia ​​järjestelmiä ryhmille käytetään numerointia, kuten taulukon yläosassa näkyy. Roomalainen numerojärjestelmä (IA, IIA, IIB, IVB jne.) on perinteisesti ollut suosittu Yhdysvalloissa. Toista järjestelmää (1, 2, 3, 4 jne.) käytetään perinteisesti Euroopassa, ja sitä suositeltiin USA:ssa muutama vuosi sitten.

Jaksollisten taulukoiden ulkoasu yllä olevissa kuvissa on hieman harhaanjohtava, kuten minkä tahansa sellaisen julkaistun taulukon kohdalla. Syynä tähän on se, että taulukoiden alareunassa näkyvät kaksi elementtiryhmää pitäisi itse asiassa sijaita niiden sisällä. Esimerkiksi lantanidit kuuluvat bariumin (56) ja hafniumin (72) väliseen ajanjaksoon 6. Lisäksi aktinidit kuuluvat ajanjaksoon 7 radiumin (88) ja rutherfordiumin (104) välillä. Jos ne liimattaisiin pöytään, ne olisivat liian leveitä mahtumaan paperille tai seinäkartalle. Siksi on tapana sijoittaa nämä elementit taulukon alaosaan.

Jos jaksollinen järjestelmä tuntuu vaikealta ymmärtää, et ole yksin! Vaikka sen periaatteiden ymmärtäminen voi olla vaikeaa, sen kanssa työskentelyn tietäminen auttaa oppimisessa luonnontieteet. Aloita tutkimalla taulukon rakennetta ja mitä tietoja siitä voi oppia kustakin kemiallisesta alkuaineesta. Sitten voit alkaa tutkia kunkin elementin ominaisuuksia. Ja lopuksi jaksollisen taulukon avulla voit määrittää neutronien lukumäärän tietyn kemiallisen alkuaineen atomissa.

Askeleet

Osa 1

Taulukon rakenne

Jaksollinen järjestelmä tai kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä alkaa vasemmalta yläkulma ja päättyy taulukon viimeisen rivin loppuun (oikea alakulma). Taulukon alkiot on järjestetty vasemmalta oikealle niiden atominumeron mukaan nousevaan järjestykseen. Atomiluku kertoo kuinka monta protonia yhdessä atomissa on. Lisäksi atomiluvun kasvaessa niin kasvaa atomimassa. Siten elementin sijainnin perusteella jaksollisessa taulukossa voit määrittää sen atomimassan.

Kuten näet, jokainen seuraava elementti sisältää yhden protonin enemmän kuin sitä edeltävä elementti. Tämä on ilmeistä, kun tarkastellaan atomilukuja. Atomiluvut kasvavat yhdellä, kun siirryt vasemmalta oikealle. Koska elementit on järjestetty ryhmiin, osa taulukon soluista jää tyhjiksi.

• Esimerkiksi taulukon ensimmäisellä rivillä on vety, jonka atominumero on 1, ja helium, jonka atominumero on 2. Ne ovat kuitenkin vastakkaisissa päissä, koska ne kuuluvat eri ryhmiin.

1. Opi ryhmistä, jotka sisältävät elementtejä, joilla on samanlainen fyysinen ja kemialliset ominaisuudet. Kunkin ryhmän elementit sijaitsevat vastaavassa pystysarakkeessa. Yleensä ne on merkitty samalla värillä, mikä auttaa tunnistamaan elementtejä, joilla on samanlaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, ja ennustamaan niiden käyttäytymistä. Kaikilla tietyn ryhmän elementeillä on sama numero elektroneja ulkokuoressa.

   • Vety voidaan katsoa kuuluvaksi sekä alkalimetallien että halogeenien ryhmään. Joissakin taulukoissa se on merkitty molempiin ryhmiin.
   • Useimmissa tapauksissa ryhmät on numeroitu 1-18 ja numerot sijoitetaan taulukon ylä- tai alaosaan. Numerot voidaan antaa roomalaisin (esim. IA) tai arabialaisin (esim. 1A tai 1) numeroin.
   • Kun liikutaan saraketta pitkin ylhäältä alas, he sanovat, että "selaat ryhmää".

2. Selvitä, miksi taulukossa on tyhjiä soluja. Alkuaineet on järjestetty paitsi niiden atomiluvun, myös ryhmien mukaan (saman ryhmän alkuaineilla on samanlaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet). Tämä helpottaa elementin käyttäytymisen ymmärtämistä. Kuitenkin atomiluvun kasvaessa vastaavaan ryhmään kuuluvia elementtejä ei aina löydy, joten taulukossa on tyhjiä soluja.

   • Esimerkiksi ensimmäisillä 3 rivillä on tyhjiä soluja, koska siirtymämetalleja löytyy vain atominumerosta 21.
   • Alkuaineet, joiden atominumerot ovat 57-102, kuuluvat harvinaisten maametallien alkuaineisiin, ja ne on yleensä sijoitettu erilliseen alaryhmään taulukon oikeaan alakulmaan.

3. Jokainen taulukon rivi edustaa jaksoa. Kaikilla saman ajanjakson alkuaineilla on sama määrä atomikiertoratoja, joissa elektronit sijaitsevat atomeissa. Orbitaalien lukumäärä vastaa jaksonumeroa. Taulukko sisältää 7 riviä eli 7 pistettä.

   • Esimerkiksi ensimmäisen jakson alkuaineiden atomeilla on yksi kiertorata ja seitsemännen jakson alkuaineiden atomeilla on 7 kiertorataa.
   • Pääsääntöisesti pisteet on merkitty numeroilla 1-7 taulukon vasemmalla puolella.
   • Kun liikut linjaa pitkin vasemmalta oikealle, sinun sanotaan "selaavan jaksoa".

4. Opi erottamaan metallit, metalloidit ja ei-metallit. Ymmärrät paremmin elementin ominaisuudet, jos voit määrittää, mihin tyyppiin se kuuluu. Mukavuuden vuoksi useimmissa pöydissä metallit, metalloidit ja ei-metallit on merkitty eri värejä. Metallit ovat pöydän vasemmalla puolella ja epämetallit oikealla puolella. Metalloidit sijaitsevat niiden välissä.

   Osa 2

   Elementtien nimitykset

   1. Jokainen elementti on merkitty yhdellä tai kahdella latinalaiskirjaimella. Elementin symboli näytetään pääsääntöisesti suurilla kirjaimilla vastaavan solun keskellä. Symboli on elementin lyhennetty nimi, joka on sama useimmilla kielillä. Kun kokeilet ja työskentelet kemialliset yhtälöt elementtimerkkejä käytetään yleisesti, joten ne on hyvä muistaa.

      • Tyypillisesti elementisymbolit ovat lyhennettä latinalaisesta nimestään, vaikka joidenkin, varsinkin äskettäin löydettyjen elementtien kohdalla ne on johdettu yleisnimestä. Esimerkiksi helium on merkitty symbolilla He, joka on lähellä yleisnimeä useimmilla kielillä. Samaan aikaan rautaa kutsutaan nimellä Fe, joka on lyhenne sen latinalaisesta nimestä.

   2. Kiinnitä huomiota elementin koko nimeen, jos se on annettu taulukossa. Tätä elementin "nimeä" käytetään normaaleissa teksteissä. Esimerkiksi "helium" ja "hiili" ovat elementtien nimiä. Yleensä, vaikka ei aina, täydet nimet alkuaineet on lueteltu niiden kemiallisen symbolin alla.

      • Joskus alkuaineiden nimiä ei ole ilmoitettu taulukossa ja vain niiden kemialliset symbolit on annettu.

   3. Etsi atominumero. Yleensä elementin atominumero sijaitsee vastaavan solun yläosassa, keskellä tai nurkassa. Se voi näkyä myös symbolin tai elementin nimen alla. Elementtien atominumerot ovat 1-118.

      • Ydinluku on aina kokonaisluku.

   4. Muista, että atomiluku vastaa atomin protonien määrää. Kaikki alkuaineen atomit sisältävät saman määrän protoneja. Toisin kuin elektroneissa, alkuaineen atomeissa olevien protonien määrä pysyy vakiona. Muuten olisi tullut toinen kemiallinen alkuaine!

MENDELEJVIN KAUSSATAULUKKO

Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollisen taulukon rakenne vastaa lukuteorian ja ortogonaalikantojen tunnusomaisia ​​jaksoja. Hadamard-matriisien täydentäminen parillisten ja parittomien kertalukujen matriiseilla luo rakenteellisen perustan sisäkkäisille matriisielementeille: ensimmäisen (Odin), toisen (Euler), kolmannen (Mersenne), neljännen (Hadamard) ja viidennen (Fermat) matriisit.

On helppo nähdä, että suuruusluokkaa 4 k Hadamard-matriisit vastaavat inerttejä alkuaineita, joiden atomimassa on neljän kerrannainen: helium 4, neon 20, argon 40 (39.948) jne., mutta myös elämän ja digitaalitekniikan perusta: hiili 12, happi 16, pii 28 , germanium 72.

Näyttää siltä, ​​että Mersennen järjestysmatriiseilla 4 k-1, päinvastoin, kaikki aktiivinen, myrkyllinen, tuhoava ja syövyttävä on yhteydessä. Mutta nämä ovat myös radioaktiivisia alkuaineita - energianlähteitä ja lyijyä 207 (lopputuote, myrkylliset suolat). Fluori on tietysti 19. Mersennen matriisien luokka vastaa radioaktiivisten alkuaineiden sarjaa, jota kutsutaan aktiniumsarjaksi: uraani 235, plutonium 239 (isotooppi, joka on tehokkaampi lähde atomienergiaa kuin uraani) jne. Näitä ovat myös alkalimetallit litium 7, natrium 23 ja kalium 39.

Gallium - atomipaino 68

Tilaukset 4 k–2 Euler-matriisia (kaksois Mersenne) vastaa typpeä 14 (ilmakehän emäs). Ruokasuola muodostuu kahdesta "mersennen kaltaisesta" natrium-23- ja kloori-35-atomista, yhdessä tämä yhdistelmä on tyypillinen, vain Euler-matriiseille. Massiivisempi kloori, jonka paino on 35,4, on hieman alle Hadamardin mittasuhteen 36. Tavalliset suolakiteet: kuutio (! eli nöyrä hahmo, Hadamars) ja oktaedri (Uskollisempi, tämä on epäilemättä Euler).

SISÄÄN atomifysiikka siirtymärauta 56 - nikkeli 59, tämä on raja niiden alkuaineiden välillä, jotka tarjoavat energiaa suuremman ytimen synteesin aikana ( H-pommi) ja hajoaminen (uraani). Järjestys 58 on kuuluisa siitä, että sille ei ole olemassa vain Hadamard-matriisien analogeja Belevich-matriisien muodossa, joiden diagonaalissa on nollia, vaan sille ei myöskään ole monia painotettuja matriiseja - lähin ortogonaalinen W(58,53) jokaisessa sarakkeessa ja rivissä on 5 nollaa (syvä väli ).

Sarjassa, joka vastaa Fermat-matriiseja ja niiden kertalukujen substituutioita 4 k+1, maksaa kohtalon tahdosta 257 fermii Ei voi sanoa mitään, tarkka osuma. Tässä on kultaa 197. Kupari 64 (63.547) ja hopea 108 (107.868), elektroniikan symbolit, eivät ilmeisesti ulotu kultaan ja vastaavat vaatimattomampia Hadamard-matriiseja. Kupari, jonka atomipaino on lähellä 63, on kemiallisesti aktiivista - sen vihreät oksidit ovat hyvin tunnettuja.

Boorikiteitä suurella suurennuksella

KANSSA kultainen leikkaus boori on kytketty - atomimassa kaikkien muiden alkuaineiden joukossa on lähinnä 10 (tarkemmin sanottuna 10,8, atomipainon läheisyys parittomiin lukuihin vaikuttaa myös). Boori on melko monimutkainen alkuaine. Bohrilla on hämmentävä rooli elämän historiassa. Runkorakenne rakenteissaan on paljon monimutkaisempi kuin timantissa. ainutlaatuinen tyyppi Kemiallinen sidos, joka sallii boorin imeä epäpuhtauksia, on hyvin huonosti ymmärretty, vaikka siihen liittyvässä tutkimuksessa suuri määrä tiedemiehet ovat jo saaneet Nobelin palkinnot. Boorikiteen muoto on ikosaedri, viisi kolmiota muodostavat kärjen.

Platina mysteeri. Viides alkuaine on epäilemättä jalometallit, kuten kulta. Jousitus Hadamardin ulottuvuuden 4 yli k, 1 isolle.

Stabiili isotooppi uraani 238

Muista kuitenkin, että Fermat-luvut ovat harvinaisia ​​(lähin on 257). Alkuperäiset kultakiteet ovat muodoltaan lähellä kuutiota, mutta myös pentagrammi kimaltelee. Sen lähin naapuri, platina, jalometalli, on alle 4 kertaa vähemmän atomipainon päässä kullasta 197. Platinan atomipaino ei ole 193, vaan jonkin verran kasvanut, 194 (Euler-matriisien järjestys). Pikku asia, mutta se tuo hänet muutaman aggressiivisemman elementin leiriin. On syytä muistaa, koska platinaa käytetään inerttisyytensä vuoksi (se liukenee ehkä aqua regiaan) aktiivisena katalyyttinä kemiallisia prosesseja.

Sienimainen platina sytyttää vedyn huoneenlämpötilassa. Platinan luonne ei ole ollenkaan rauhallinen, iridium 192 käyttäytyy hiljaisemmin (isotooppien 191 ja 193 seos). Se on enemmän kuin kupari, mutta kullan paino ja luonne.

Neon 20:n ja natriumin 23 välissä ei ole alkuainetta, jonka atomipaino olisi 22. Tietenkin atomipainot ovat kiinteä ominaisuus. Mutta isotooppien joukossa puolestaan ​​​​on myös omituinen korrelaatio numeroiden ja vastaavien ortogonaalisten kantamatriisien ominaisuuksien kanssa. Kuten ydinpolttoaine suurin sovellus sillä on isotooppi uraani 235 (Mersennen matriisiluokka), jossa itseään ylläpitävä ydinketjureaktio on mahdollinen. Luonnossa tämä alkuaine esiintyy stabiilissa muodossa uraani 238 (Euler-matriisien järjestys). Ei ole elementtiä, jonka atomipaino olisi 13. Mitä tulee kaaokseen, jaksollisen järjestelmän stabiilien elementtien rajallinen määrä ja vaikeus löytää korkean kertaluvun matriiseja johtuu esteestä, joka näkyy 13. kertaluvun matriiseissa.

Kemiallisten alkuaineiden isotoopit, stabiilisuuden saari

Kaikki kemialliset alkuaineet voidaan karakterisoida riippuen niiden atomien rakenteesta sekä niiden sijainnista D.I.:n jaksollisessa järjestelmässä. Mendelejev. Yleensä kemiallisen alkuaineen ominaisuudet annetaan seuraavan suunnitelman mukaisesti:

• ilmoittaa kemiallisen alkuaineen symboli sekä sen nimi;
• perustuu elementin sijaintiin D.I.:n jaksollisessa järjestelmässä. Mendelejev ilmoittaa sen järjestysnumeron, jaksonumeron ja ryhmän (alaryhmän tyypin), jossa elementti sijaitsee;
• ilmoita atomin rakenteen perusteella ydinvaraus, massaluku, elektronien, protonien ja neutronien lukumäärä atomissa;
• kirjoita elektroninen konfiguraatio muistiin ja ilmoita valenssielektroni;
• piirrä elektronigraafiset kaavat valenssielektroneille maa- ja viritystiloissa (jos mahdollista);
• ilmoittaa elementin perhe sekä sen tyyppi (metallinen tai ei-metallinen);
• osoittavat korkeampien oksidien ja hydroksidien kaavat Lyhyt kuvaus niiden ominaisuudet;
• osoittavat kemiallisen alkuaineen minimi- ja maksimihapetusasteen arvot.

Kemiallisen alkuaineen ominaisuudet vanadiinin (V) esimerkillä

Harkitse kemiallisen alkuaineen ominaisuuksia käyttämällä vanadiinin (V) esimerkkiä edellä kuvatun suunnitelman mukaisesti:

1. V - vanadiini.

2. Järjestysluku - 23. Elementti on 4. jaksossa, V-ryhmän A (pää)alaryhmässä.

3. Z=23 (ydinvaraus), M=51 (massaluku), e=23 (elektronien lukumäärä), p=23 (protonien lukumäärä), n=51-23=28 (neutronien lukumäärä).

4. 23 V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2 – elektroninen konfiguraatio, valenssielektronit 3d 3 4s 2 .

5. Perustila

innostunut tila

6. d-elementti, metalli.

7. Korkeimmalla oksidilla - V 2 O 5 - on amfoteerisia ominaisuuksia, ja pääsääntöisesti happamat:

V 2 O 5 + 2NaOH \u003d 2NaVO 3 + H 2 O

V 2 O 5 + H 2 SO 4 \u003d (VO 2) 2 SO 4 + H 2 O (pH<3)

Vanadiini muodostaa seuraavan koostumuksen mukaisia ​​hydroksideja: V(OH)2, V(OH)3, VO(OH)2. V(OH) 2:lle ja V(OH) 3:lle on tunnusomaista perusominaisuudet (1, 2) ja VO(OH) 2:lla on amfoteeriset ominaisuudet (3, 4):

V (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d VSO 4 + 2H 2 O (1)

2 V (OH) 3 + 3 H 2 SO 4 \u003d V 2 (SO 4) 3 + 6 H 2 O (2)

VO(OH) 2 + H 2 SO 4 = VOSO 4 + 2 H 2 O (3)

4 VO (OH) 2 + 2 KOH \u003d K 2 + 5 H 2 O (4)

8. Pienin hapetusaste "+2", maksimi - "+5"

Esimerkkejä ongelmanratkaisusta

ESIMERKKI 1

Harjoittele

Kuvaa kemiallinen alkuaine fosfori

Ratkaisu

1. P - fosfori. 2. Järjestysluku - 15. Elementti on 3. jaksossa, V-ryhmässä, A (pää)-alaryhmässä. 3. Z=15 (ydinvaraus), M=31 (massaluku), e=15 (elektronien lukumäärä), p=15 (protonien lukumäärä), n=31-15=16 (neutronien lukumäärä). 4. 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 – elektroninen konfiguraatio, valenssielektronit 3s 2 3p 3 . 5. Perustila innostunut tila 6. p-elementti, ei-metallinen. 7. Suurin oksidi - P 2 O 5 - osoittaa happamia ominaisuuksia: P 2 O 5 + 3Na 2 O \u003d 2Na 3 PO 4 Korkeampaa oksidia - H 3 PO 4 - vastaavalla hydroksidilla on happamia ominaisuuksia: H 3 PO 4 + 3 NaOH \u003d Na 3 PO 4 + 3 H 2 O 8. Pienin hapetusaste on "-3", maksimi "+5"

ESIMERKKI 2

Harjoittele	Kuvaa kemiallinen alkuaine kalium
Ratkaisu	1. K - kalium. 2. Järjestysnumero - 19. Elementti on jaksossa 4, ryhmässä I, A (pää)alaryhmässä.