Bảng báo hiệu tuần hoàn. Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học của D.I. Mendeleev

Cách sử dụng bảng tuần hoàn Đối với một người chưa quen, việc đọc bảng tuần hoàn giống như việc nhìn vào chữ cổ của thần tiên để tìm người lùn. Và bảng tuần hoàn, nếu được sử dụng đúng cách, có thể nói lên rất nhiều điều về thế giới. Ngoài việc phục vụ cho các bạn trong kỳ thi, việc giải một số lượng lớn các bài toán lý hóa học cũng không thể thiếu. Nhưng làm thế nào để đọc nó? May mắn thay, ngày nay mọi người đều có thể học nghệ thuật này. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết làm thế nào để hiểu bảng tuần hoàn.

Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học (bảng Mendeleev) là bảng phân loại các nguyên tố hóa học thiết lập sự phụ thuộc của các tính chất khác nhau của các nguyên tố vào điện tích của hạt nhân nguyên tử.

Lịch sử hình thành Bảng

Dmitri Ivanovich Mendeleev không phải là một nhà hóa học đơn giản, nếu ai đó nghĩ như vậy. Ông là một nhà hóa học, nhà vật lý học, nhà địa chất học, nhà đo lường, nhà sinh thái học, nhà kinh tế học, thợ dầu, nhà hàng không, nhà sản xuất dụng cụ và giáo viên. Trong cuộc đời của mình, nhà khoa học đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu cơ bản trong các lĩnh vực kiến ​​thức khác nhau. Ví dụ, người ta tin rằng chính Mendeleev là người đã tính toán độ mạnh lý tưởng của vodka - 40 độ. Chúng ta không biết Mendeleev đã xử lý rượu vodka như thế nào, nhưng người ta biết chắc rằng luận án của ông về chủ đề “Bài luận về sự kết hợp của rượu với nước” không liên quan gì đến rượu vodka và được coi là nồng độ cồn từ 70 độ. Với tất cả công lao của nhà bác học, việc phát hiện ra quy luật tuần hoàn của các nguyên tố hóa học - một trong những quy luật cơ bản của tự nhiên, đã mang lại cho ông một danh tiếng vang dội nhất.

Có một truyền thuyết mà theo đó, nhà khoa học mơ thấy hệ thống tuần hoàn, sau đó ông chỉ việc chốt lại ý tưởng đã xuất hiện. Nhưng, nếu mọi thứ đơn giản như vậy .. Phiên bản tạo ra bảng tuần hoàn này, rõ ràng, chẳng khác gì một huyền thoại. Khi được hỏi làm thế nào mà chiếc bàn được mở ra, chính Dmitry Ivanovich đã trả lời: “ Có lẽ tôi đã nghĩ về điều đó trong hai mươi năm, và bạn nghĩ: Tôi đã ngồi và đột nhiên ... nó đã sẵn sàng. ”

Vào giữa thế kỷ 19, nỗ lực sắp xếp hợp lý các nguyên tố hóa học đã biết (63 nguyên tố đã được biết đến) đã được thực hiện đồng thời bởi một số nhà khoa học. Ví dụ, vào năm 1862, Alexandre Émile Chancourtois đã đặt các nguyên tố dọc theo một đường xoắn và ghi nhận sự lặp lại theo chu kỳ của các đặc tính hóa học. Nhà hóa học và nhạc sĩ John Alexander Newlands đã đề xuất phiên bản bảng tuần hoàn của mình vào năm 1866. Một sự thật thú vị là trong sự sắp xếp của các yếu tố, nhà khoa học đã cố gắng khám phá ra một số sự hài hòa âm nhạc thần bí. Trong số những nỗ lực khác là nỗ lực của Mendeleev, đã đăng quang thành công.

Năm 1869, sơ đồ đầu tiên của bảng được công bố, và ngày 1 tháng 3 năm 1869 được coi là ngày khám phá ra định luật tuần hoàn. Bản chất của khám phá Mendeleev là tính chất của các nguyên tố có khối lượng nguyên tử tăng dần không thay đổi đơn điệu mà theo chu kỳ. Phiên bản đầu tiên của bảng chỉ chứa 63 phần tử, nhưng Mendeleev đã đưa ra một số quyết định rất phi tiêu chuẩn. Vì vậy, ông đã đoán để lại một vị trí trong bảng cho các nguyên tố chưa được khám phá, và cũng thay đổi khối lượng nguyên tử của một số nguyên tố. Tính đúng đắn cơ bản của định luật do Mendeleev đưa ra đã được xác nhận rất sớm, sau khi phát hiện ra gali, scandium và germanium, sự tồn tại của chúng đã được các nhà khoa học dự đoán.

Chế độ xem hiện đại của bảng tuần hoàn

Dưới đây là bảng chính nó.

Ngày nay, thay vì trọng lượng nguyên tử (khối lượng nguyên tử), khái niệm số nguyên tử (số proton trong hạt nhân) được sử dụng để sắp xếp thứ tự các nguyên tố. Bảng gồm 120 nguyên tố, được sắp xếp từ trái sang phải theo thứ tự tăng dần của số nguyên tử (số proton)

Các cột của bảng được gọi là nhóm và các hàng là dấu chấm. Có 18 nhóm và 8 tiết trong bảng.

• Tính kim loại của các nguyên tố giảm dần khi chuyển động theo chu kỳ từ trái sang phải và tăng theo chiều ngược lại.
• Kích thước của các nguyên tử giảm dần khi chúng chuyển động từ trái sang phải dọc theo các chu kỳ.
• Khi chuyển từ trên xuống trong nhóm, tính kim loại có tính khử tăng dần.
• Tính oxi hóa và tính phi kim tăng dần theo chu kỳ từ trái sang phải. TÔI.

Chúng ta học gì về phần tử trong bảng? Ví dụ, chúng ta hãy lấy nguyên tố thứ ba trong bảng - liti, và xem xét nó một cách chi tiết.

Trước hết, chúng ta thấy biểu tượng của chính nguyên tố và tên của nó bên dưới nó. Ở góc trên bên trái là số hiệu nguyên tử của nguyên tố, theo thứ tự vị trí của nguyên tố trong bảng. Số nguyên tử, như đã đề cập, bằng số proton trong hạt nhân. Số proton dương thường bằng số electron âm trong nguyên tử (ngoại trừ đồng vị).

Khối lượng nguyên tử được biểu thị dưới số hiệu nguyên tử (trong phiên bản này của bảng). Nếu chúng ta làm tròn khối lượng nguyên tử đến một số nguyên gần nhất, chúng ta nhận được cái gọi là số khối. Sự khác biệt giữa số khối và số nguyên tử cho biết số nơtron trong hạt nhân. Vì vậy, số nơtron trong hạt nhân heli là hai và trong liti - bốn.

Vậy là khóa học "Mendeleev's Table for Dummies" của chúng ta đã kết thúc. Kết lại, mời các bạn xem video chuyên đề và chúng tôi hy vọng rằng câu hỏi về cách sử dụng bảng tuần hoàn của Mendeleev đã trở nên rõ ràng hơn với các bạn. Chúng tôi nhắc bạn rằng học một chủ đề mới luôn hiệu quả hơn không chỉ một mình mà với sự giúp đỡ của một người cố vấn giàu kinh nghiệm. Đó là lý do tại sao, bạn đừng bao giờ quên những người sẽ sẵn lòng chia sẻ kiến ​​thức và kinh nghiệm của họ với bạn.

Nguyên tố hóa học là một thuật ngữ chung mô tả một tập hợp các nguyên tử của một chất đơn giản, nghĩa là một chất không thể được chia thành bất kỳ thành phần đơn giản nào hơn (theo cấu trúc của phân tử của chúng). Hãy tưởng tượng rằng bạn nhận được một miếng sắt nguyên chất với yêu cầu tách nó thành các thành phần giả định bằng bất kỳ thiết bị hoặc phương pháp nào từng được các nhà hóa học phát minh. Tuy nhiên, bạn không thể làm bất cứ điều gì, bàn là sẽ không bao giờ được chia thành một cái gì đó đơn giản hơn. Một chất đơn giản - sắt - tương ứng với nguyên tố hóa học Fe.

Định nghĩa lý thuyết

Thực tế thực nghiệm nêu trên có thể được giải thích bằng cách sử dụng định nghĩa sau: nguyên tố hóa học là một tập hợp trừu tượng của các nguyên tử (không phải phân tử!) Của chất đơn giản tương ứng, tức là các nguyên tử cùng loại. Nếu có một cách để xem xét từng nguyên tử riêng lẻ trong miếng sắt nguyên chất nói trên, thì chúng đều giống nhau - nguyên tử sắt. Ngược lại, một hợp chất hóa học, chẳng hạn như oxit sắt, luôn chứa ít nhất hai loại nguyên tử khác nhau: nguyên tử sắt và nguyên tử oxy.

Các điều khoản bạn nên biết

Khối lượng nguyên tử: khối lượng của proton, neutron và electron tạo nên nguyên tử của một nguyên tố hóa học.

số nguyên tử: số proton trong hạt nhân nguyên tử của nguyên tố.

ký hiệu hóa học: một chữ cái hoặc một cặp chữ cái Latinh đại diện cho tên của phần tử đã cho.

Hợp chất hóa học: là chất gồm hai hay nhiều nguyên tố hóa học kết hợp với nhau theo một tỉ lệ nhất định.

Kim loại: Là nguyên tố mất electron trong phản ứng hóa học với nguyên tố khác.

Metalloid: Một nguyên tố đôi khi phản ứng như một kim loại và đôi khi là một phi kim loại.

Phi kim loại: một nguyên tố tìm cách nhận electron trong phản ứng hóa học với các nguyên tố khác.

Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học: hệ thống phân loại các nguyên tố hóa học theo số hiệu nguyên tử của chúng.

nguyên tố tổng hợp: một chất được thu nhận nhân tạo trong phòng thí nghiệm và thường không xảy ra trong tự nhiên.

Các yếu tố tự nhiên và tổng hợp

Chín mươi hai nguyên tố hóa học xuất hiện tự nhiên trên Trái đất. Phần còn lại được thu nhận nhân tạo trong các phòng thí nghiệm. Nguyên tố hóa học tổng hợp thường là sản phẩm của phản ứng hạt nhân trong máy gia tốc hạt (thiết bị được sử dụng để tăng tốc độ của các hạt hạ nguyên tử như electron và proton) hoặc lò phản ứng hạt nhân (thiết bị được sử dụng để điều khiển năng lượng giải phóng trong phản ứng hạt nhân). Nguyên tố tổng hợp đầu tiên thu được với số nguyên tử 43 là tecneti, được phát hiện vào năm 1937 bởi các nhà vật lý người Ý C. Perrier và E. Segre. Ngoài tecneti và promethium, tất cả các nguyên tố tổng hợp đều có hạt nhân lớn hơn hạt nhân của uranium. Nguyên tố tổng hợp cuối cùng được đặt tên là ganmorium (116), và trước đó là bọ chét (114).

Hai chục yếu tố phổ biến và quan trọng

Tên	Biểu tượng	Phần trăm của tất cả các nguyên tử *				Tính chất của các nguyên tố hóa học (trong điều kiện phòng bình thường)
		Trong vũ trụ	Trong vỏ trái đất	Trong nước biển	Trong cơ thể con người
Nhôm	Al	-	6,3	-	-	Kim loại bạc, nhẹ
Canxi	Ca	-	2,1	-	0,02	Có trong khoáng chất tự nhiên, vỏ, xương
Carbon	Với	-	-	-	10,7	Cơ sở của tất cả các sinh vật sống
Clo	Cl	-	-	0,3	-	khí độc
Đồng	Cu	-	-	-	-	Chỉ kim loại màu đỏ
Vàng	Au	-	-	-	-	Chỉ kim loại màu vàng
Khí heli	Anh ta	7,1	-	-	-	Khí rất nhẹ
Hydrogen	H	92,8	2,9	66,2	60,6	Nhẹ nhất trong tất cả các yếu tố; khí ga
Iốt	Tôi	-	-	-	-	Phi kim loại; được sử dụng như một chất khử trùng
Sắt	Fe	-	2,1	-	-	Kim loại từ tính; được sử dụng để sản xuất sắt và thép
Chì	Pb	-	-	-	-	Kim loại nặng, mềm
Magiê	mg	-	2,0	-	-	Kim loại rất nhẹ
thủy ngân	hg	-	-	-	-	Kim loại lỏng; một trong hai phần tử lỏng
Niken	Ni	-	-	-	-	Kim loại chống ăn mòn; được sử dụng bằng tiền xu
Nitơ	N	-	-	-	2,4	Khí, thành phần chính của không khí
Ôxy	O	-	60,1	33,1	25,7	Khí đốt, quan trọng thứ hai thành phần không khí
Phốt pho	R	-	-	-	0,1	Phi kim loại; quan trọng đối với thực vật
Kali	Đến	-	1.1	-	-	Kim loại; quan trọng đối với thực vật; thường được gọi là "bồ tạt"

* Nếu giá trị không được chỉ định, thì phần tử nhỏ hơn 0,1 phần trăm.

Vụ nổ lớn là nguyên nhân gốc rễ của sự hình thành vật chất

Nguyên tố hóa học nào đầu tiên xuất hiện trong vũ trụ? Các nhà khoa học tin rằng câu trả lời cho câu hỏi này nằm ở các ngôi sao và quá trình hình thành các ngôi sao. Vũ trụ được cho là có nguồn gốc từ 12 đến 15 tỷ năm trước. Cho đến thời điểm này, không có gì tồn tại, ngoại trừ năng lượng, được hình thành. Nhưng một điều gì đó đã xảy ra đã biến năng lượng này thành một vụ nổ cực lớn (cái gọi là Vụ nổ lớn). Trong vài giây sau Vụ nổ lớn, vật chất bắt đầu hình thành.

Các dạng vật chất đơn giản đầu tiên xuất hiện là proton và electron. Một số trong số chúng được kết hợp thành nguyên tử hydro. Loại thứ hai bao gồm một proton và một điện tử; nó là nguyên tử đơn giản nhất có thể tồn tại.

Từ từ, trong thời gian dài, các nguyên tử hydro bắt đầu tập hợp lại với nhau trong một số vùng không gian nhất định, tạo thành những đám mây dày đặc. Hydro trong những đám mây này bị lực hấp dẫn kéo thành dạng nén chặt. Cuối cùng những đám mây hydro này trở nên đủ dày đặc để tạo thành các ngôi sao.

Các ngôi sao là lò phản ứng hóa học của các nguyên tố mới

Một ngôi sao đơn giản là một khối vật chất tạo ra năng lượng của các phản ứng hạt nhân. Phổ biến nhất của những phản ứng này là sự kết hợp của bốn nguyên tử hydro để tạo thành một nguyên tử heli. Ngay sau khi các ngôi sao bắt đầu hình thành, helium đã trở thành nguyên tố thứ hai xuất hiện trong vũ trụ.

Khi các ngôi sao già đi, chúng chuyển từ phản ứng hạt nhân hydro-heli sang các loại khác. Trong chúng, nguyên tử heli tạo thành nguyên tử cacbon. Các nguyên tử cacbon sau này tạo thành oxy, neon, natri và magiê. Sau đó, neon và oxy kết hợp với nhau để tạo thành magiê. Khi các phản ứng này tiếp tục, ngày càng nhiều nguyên tố hóa học được hình thành.

Hệ thống các nguyên tố hóa học đầu tiên

Hơn 200 năm trước, các nhà hóa học bắt đầu tìm cách phân loại chúng. Vào giữa thế kỷ XIX, khoảng 50 nguyên tố hóa học đã được biết đến. Một trong những câu hỏi mà các nhà hóa học tìm cách giải quyết. đun sôi đến những điều sau: một nguyên tố hóa học là một chất hoàn toàn khác với những nguyên tố nào khác? Hoặc là một số yếu tố liên quan đến những người khác theo một cách nào đó? Có một quy luật chung nào hợp nhất chúng không?

Các nhà hóa học đã đề xuất các hệ thống khác nhau của các nguyên tố hóa học. Vì vậy, ví dụ, nhà hóa học người Anh William Prout vào năm 1815 đã đề xuất rằng khối lượng nguyên tử của tất cả các nguyên tố là bội số của khối lượng nguyên tử hydro, nếu chúng ta lấy nó bằng một, nghĩa là chúng phải là số nguyên. Vào thời điểm đó, khối lượng nguyên tử của nhiều nguyên tố đã được J. Dalton tính toán theo khối lượng của hydro. Tuy nhiên, nếu đây là trường hợp gần đúng đối với cacbon, nitơ, oxy, thì clo có khối lượng 35,5 không phù hợp với sơ đồ này.

Nhà hóa học người Đức Johann Wolfgang Döbereiner (1780-1849) vào năm 1829 đã chỉ ra rằng ba nguyên tố từ cái gọi là nhóm halogen (clo, brom và iot) có thể được phân loại theo khối lượng nguyên tử tương đối của chúng. Khối lượng nguyên tử của brom (79,9) hóa ra gần như chính xác trung bình của khối lượng nguyên tử của clo (35,5) và iot (127), cụ thể là 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (gần bằng 79,9). Đây là cách tiếp cận đầu tiên để xây dựng một trong các nhóm nguyên tố hóa học. Doberiner đã phát hiện ra thêm hai bộ ba nguyên tố như vậy, nhưng ông không đưa ra được định luật tuần hoàn chung.

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học xuất hiện như thế nào?

Hầu hết các kế hoạch phân loại ban đầu đều không thành công lắm. Sau đó, vào khoảng năm 1869, gần như cùng một lúc hai nhà hóa học đã phát hiện ra cùng một lúc. Nhà hóa học người Nga Dmitri Mendeleev (1834-1907) và nhà hóa học người Đức Julius Lothar Meyer (1830-1895) đề xuất tổ chức các nguyên tố có tính chất vật lý và hóa học tương tự thành một hệ thống có trật tự gồm các nhóm, dãy và thời kỳ. Đồng thời, Mendeleev và Meyer chỉ ra rằng các tính chất của các nguyên tố hóa học được lặp lại theo chu kỳ phụ thuộc vào trọng lượng nguyên tử của chúng.

Ngày nay, Mendeleev thường được coi là người khám phá ra định luật tuần hoàn vì ông đã thực hiện một bước mà Meyer đã không làm. Khi tất cả các nguyên tố đều nằm trong bảng tuần hoàn, một số khoảng trống xuất hiện trong đó. Mendeleev dự đoán rằng đây là những địa điểm chứa các nguyên tố chưa được khám phá.

Tuy nhiên, anh ấy còn đi xa hơn nữa. Mendeleev đã dự đoán tính chất của những nguyên tố chưa được khám phá này. Ông biết vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn, vì vậy ông có thể dự đoán tính chất của chúng. Đáng chú ý là mọi nguyên tố hóa học dự đoán Mendeleev, gali, scandium và germani trong tương lai, được phát hiện chưa đầy mười năm sau khi ông công bố định luật tuần hoàn.

Dạng ngắn gọn của bảng tuần hoàn

Các nhà khoa học khác nhau đã cố gắng tính toán xem có bao nhiêu biến thể biểu diễn đồ họa của hệ thống tuần hoàn. Hóa ra là hơn 500. Hơn nữa, 80% tổng số tùy chọn là bảng, và phần còn lại là các hình dạng hình học, đường cong toán học, v.v. Kết quả là bốn loại bảng được ứng dụng thực tế: ngắn, bán -long, long và thang (hình chóp). Sau này được đề xuất bởi nhà vật lý vĩ đại N. Bohr.

Hình dưới đây cho thấy dạng ngắn.

Trong đó, các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo thứ tự tăng dần về số hiệu nguyên tử của chúng từ trái sang phải và từ trên xuống dưới. Vì vậy, nguyên tố hóa học đầu tiên của bảng tuần hoàn, hydro, có số nguyên tử là 1 vì hạt nhân của nguyên tử hydro chứa một và chỉ một proton. Tương tự, oxy có số hiệu nguyên tử là 8, vì hạt nhân của tất cả các nguyên tử oxy đều chứa 8 proton (xem hình bên dưới).

Các phần cấu trúc chính của hệ thống tuần hoàn là các chu kỳ và các nhóm nguyên tố. Trong sáu kỳ, tất cả các ô đều được lấp đầy, ô thứ bảy chưa hoàn thành (các nguyên tố 113, 115, 117 và 118, mặc dù được tổng hợp trong các phòng thí nghiệm, vẫn chưa được đăng ký chính thức và không có tên).

Các nhóm được chia thành phân nhóm chính (A) và phụ (B). Các phần tử của ba giai đoạn đầu tiên, mỗi giai đoạn chứa một dòng chuỗi, được đưa riêng vào nhóm con A. Bốn giai đoạn còn lại bao gồm hai hàng, mỗi giai đoạn.

Các nguyên tố hóa học trong cùng một nhóm có tính chất hóa học tương tự nhau. Vì vậy, nhóm đầu tiên bao gồm các kim loại kiềm, nhóm thứ hai - kiềm thổ. Các nguyên tố trong cùng chu kì có tính chất chuyển từ từ kim loại kiềm sang khí quý. Hình dưới đây cho thấy một trong các thuộc tính - bán kính nguyên tử - thay đổi như thế nào đối với các nguyên tố riêng lẻ trong bảng.

Dạng chu kỳ dài của bảng tuần hoàn

Nó được hiển thị trong hình bên dưới và được chia theo hai hướng, theo hàng và theo cột. Có bảy hàng dấu chấm, như ở dạng ngắn và 18 cột, được gọi là nhóm hoặc họ. Trên thực tế, sự gia tăng số lượng các nhóm từ 8 ở dạng ngắn lên 18 ở dạng dài có được bằng cách đặt tất cả các phần tử trong các khoảng thời gian bắt đầu từ thứ 4, không phải trong hai mà trên một dòng.

Hai hệ thống đánh số khác nhau được sử dụng cho các nhóm, như được hiển thị ở đầu bảng. Hệ thống chữ số La Mã (IA, IIA, IIB, IVB, v.v.) theo truyền thống đã phổ biến ở Mỹ. Một hệ thống khác (1, 2, 3, 4, v.v.) thường được sử dụng ở Châu Âu và đã được khuyến nghị sử dụng ở Hoa Kỳ vài năm trước.

Sự xuất hiện của các bảng tuần hoàn trong các hình trên có một chút sai lệch, giống như với bất kỳ bảng nào được công bố như vậy. Lý do cho điều này là hai nhóm phần tử hiển thị ở cuối bảng thực sự phải nằm trong chúng. Ví dụ, các đèn lồng thuộc giai đoạn 6 giữa bari (56) và hafni (72). Ngoài ra, các actinide thuộc chu kỳ 7 giữa radium (88) và rutherfordium (104). Nếu chúng được dán vào bàn, nó sẽ quá rộng để có thể vừa với một tờ giấy hoặc một biểu đồ treo tường. Vì vậy, theo thói quen, người ta thường xếp những yếu tố này ở cuối bảng.

Nếu bảng tuần hoàn có vẻ khó hiểu đối với bạn, bạn không đơn độc! Mặc dù có thể khó hiểu các nguyên tắc của nó, nhưng học cách làm việc với nó sẽ giúp ích cho việc nghiên cứu khoa học tự nhiên. Để bắt đầu, hãy nghiên cứu cấu trúc của bảng và những thông tin có thể học được từ bảng đó về mỗi nguyên tố hóa học. Sau đó, bạn có thể bắt đầu khám phá các thuộc tính của từng phần tử. Và cuối cùng, bằng cách sử dụng bảng tuần hoàn, bạn có thể xác định số lượng neutron trong nguyên tử của một nguyên tố hóa học cụ thể.

Các bước

Phần 1

Cấu trúc bảng

Bảng tuần hoàn, hay bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, bắt đầu ở trên cùng bên trái và kết thúc ở cuối dòng cuối cùng của bảng (dưới cùng bên phải). Các nguyên tố trong bảng được sắp xếp từ trái sang phải theo thứ tự tăng dần về số hiệu nguyên tử của chúng. Số nguyên tử cho bạn biết có bao nhiêu proton trong một nguyên tử. Ngoài ra, khi số lượng nguyên tử tăng lên, thì khối lượng nguyên tử cũng vậy. Do đó, bằng cách xác định vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, khối lượng nguyên tử của nó.

Như bạn có thể thấy, mỗi phần tử tiếp theo chứa nhiều proton hơn phần tử đứng trước nó.Điều này là rõ ràng khi bạn nhìn vào số nguyên tử. Số nguyên tử tăng lên một khi bạn di chuyển từ trái sang phải. Vì các phần tử được sắp xếp theo nhóm nên một số ô trong bảng vẫn trống.

• Ví dụ, hàng đầu tiên của bảng chứa hydro, có số nguyên tử 1, và heli, có số nguyên tử 2. Tuy nhiên, chúng ở hai đầu trái ngược nhau vì chúng thuộc các nhóm khác nhau.

1. Tìm hiểu về các nhóm bao gồm các nguyên tố có tính chất vật lý và hóa học tương tự. Các phần tử của mỗi nhóm nằm trong cột dọc tương ứng. Theo quy luật, chúng được biểu thị bằng màu sắc giống nhau, giúp xác định các nguyên tố có tính chất vật lý và hóa học tương tự và dự đoán hành vi của chúng. Tất cả các nguyên tố của một nhóm cụ thể đều có cùng số electron ở lớp vỏ ngoài cùng.

   • Hiđro có thể được quy cho cả nhóm kim loại kiềm và nhóm halogen. Trong một số bảng, nó được chỉ ra trong cả hai nhóm.
   • Trong hầu hết các trường hợp, các nhóm được đánh số từ 1 đến 18 và các số được đặt ở đầu hoặc cuối bảng. Các số có thể được đưa ra bằng chữ số La Mã (ví dụ IA) hoặc Ả Rập (ví dụ 1A hoặc 1).
   • Khi di chuyển dọc theo cột từ trên xuống dưới, họ nói rằng bạn đang "duyệt nhóm".

2. Tìm hiểu lý do tại sao có các ô trống trong bảng. Các nguyên tố được sắp xếp thứ tự không chỉ theo số hiệu nguyên tử mà còn theo nhóm (các nguyên tố cùng nhóm có tính chất vật lý và hóa học tương tự nhau). Điều này làm cho nó dễ dàng hơn để hiểu cách một phần tử hoạt động. Tuy nhiên, khi số lượng nguyên tử tăng lên, các nguyên tố rơi vào nhóm tương ứng không phải lúc nào cũng được tìm thấy, vì vậy sẽ có các ô trống trong bảng.

   • Ví dụ, 3 hàng đầu tiên có các ô trống, vì các kim loại chuyển tiếp chỉ được tìm thấy từ số nguyên tử 21.
   • Các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 57 đến 102 thuộc các nguyên tố đất hiếm, và chúng thường được xếp vào một nhóm con riêng biệt ở góc dưới bên phải của bảng.

3. Mỗi hàng của bảng biểu thị một khoảng thời gian. Tất cả các nguyên tố cùng chu kỳ đều có cùng số obitan nguyên tử, trong đó các electron nằm trong nguyên tử. Số obitan tương ứng với số chu kỳ. Bảng có 7 hàng, tức là 7 tiết.

   • Ví dụ, nguyên tử của các nguyên tố của chu kỳ đầu tiên có một obitan, và nguyên tử của các nguyên tố của chu kỳ thứ bảy có 7 obitan.
   • Theo quy luật, các dấu chấm được biểu thị bằng các số từ 1 đến 7 ở bên trái của bảng.
   • Khi bạn di chuyển dọc theo một đường từ trái sang phải, bạn được cho là đang "quét qua một khoảng thời gian".

4. Học cách phân biệt giữa kim loại, kim loại và phi kim loại. Bạn sẽ hiểu rõ hơn về các thuộc tính của một phần tử nếu bạn có thể xác định nó thuộc loại nào. Để thuận tiện, trong hầu hết các bảng, kim loại, kim loại và phi kim loại được biểu thị bằng các màu khác nhau. Kim loại ở bên trái và phi kim loại ở bên phải của bảng. Metalloids nằm giữa chúng.

   Phần 2

   Ký hiệu phần tử

   1. Mỗi phần tử được chỉ định bằng một hoặc hai chữ cái Latinh. Theo quy định, ký hiệu phần tử được hiển thị bằng chữ cái lớn ở trung tâm của ô tương ứng. Ký hiệu là tên viết tắt của một phần tử giống nhau trong hầu hết các ngôn ngữ. Khi làm thí nghiệm và làm việc với phương trình hóa học, ký hiệu của các nguyên tố thường được sử dụng, vì vậy việc ghi nhớ chúng sẽ rất hữu ích.

      • Thông thường, các ký hiệu nguyên tố được viết tắt cho tên Latinh của chúng, mặc dù đối với một số, đặc biệt là các nguyên tố được phát hiện gần đây, chúng có nguồn gốc từ tên chung. Ví dụ, heli được ký hiệu bằng ký hiệu He, gần với tên thông dụng trong hầu hết các ngôn ngữ. Đồng thời, sắt được ký hiệu là Fe, là tên viết tắt của tên Latinh.

   2. Chú ý đến tên đầy đủ của phần tử, nếu nó được đưa ra trong bảng."Tên" của phần tử này được sử dụng trong các văn bản thông thường. Ví dụ, "helium" và "carbon" là tên của các nguyên tố. Thông thường, mặc dù không phải lúc nào cũng vậy, tên đầy đủ của các nguyên tố được đưa ra bên dưới ký hiệu hóa học của chúng.

      • Đôi khi tên của các nguyên tố không được chỉ ra trong bảng và chỉ đưa ra các ký hiệu hóa học của chúng.

   3. Tìm số hiệu nguyên tử. Thông thường số hiệu nguyên tử của một nguyên tố nằm ở đầu ô tương ứng, ở giữa hoặc ở góc. Nó cũng có thể xuất hiện bên dưới ký hiệu hoặc tên phần tử. Các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 1 đến 118.

      • Số hiệu nguyên tử luôn là một số nguyên.

   4. Hãy nhớ rằng số hiệu nguyên tử tương ứng với số proton trong nguyên tử. Tất cả các nguyên tử của một nguyên tố đều chứa cùng một số proton. Không giống như các electron, số proton trong nguyên tử của một nguyên tố không đổi. Nếu không, một nguyên tố hóa học khác sẽ xuất hiện!

BẢNG ĐỊNH KỲ CỦA MENDELEEV

Việc xây dựng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleev tương ứng với các chu kỳ đặc trưng của lý thuyết số và cơ sở trực giao. Việc bổ sung ma trận Hadamard với ma trận bậc chẵn và lẻ tạo ra cơ sở cấu trúc của các phần tử ma trận lồng nhau: ma trận bậc nhất (Odin), bậc hai (Euler), bậc ba (Mersenne), bậc bốn (Hadamard) và thứ năm (Fermat).

Có thể dễ dàng nhận thấy rằng các lệnh có độ lớn 4 k Ma trận Hadamard tương ứng với các nguyên tố trơ có khối lượng nguyên tử là bội số của bốn: heli 4, neon 20, argon 40 (39,948), v.v., mà còn là nền tảng của sự sống và công nghệ kỹ thuật số: carbon 12, oxy 16, silicon 28 , gecmani 72.

Có vẻ như với ma trận Mersenne của bậc 4 k-1, ngược lại, mọi thứ hoạt động, độc hại, phá hủy và ăn mòn đều được kết nối với nhau. Nhưng đây cũng là những nguyên tố phóng xạ - nguồn năng lượng và chì 207 (sản phẩm cuối cùng, muối độc). Tất nhiên, flo là 19. Thứ tự của ma trận Mersenne tương ứng với một chuỗi các nguyên tố phóng xạ được gọi là chuỗi actini: uranium 235, plutonium 239 (một đồng vị là nguồn năng lượng nguyên tử mạnh hơn uranium), v.v. Đây cũng là các kim loại kiềm liti 7, natri 23 và kali 39.

Gali - trọng lượng nguyên tử 68

Đơn hàng 4 k–2 Ma trận Euler (Mersenne kép) tương ứng với nitơ 14 (bazơ khí quyển). Muối ăn được tạo thành bởi hai nguyên tử "giống mersenne" của natri 23 và clo 35, sự kết hợp này với nhau là điển hình, chỉ dành cho ma trận Euler. Clo nặng hơn với trọng lượng 35,4 hơi ngắn so với kích thước Hadamard là 36. Các tinh thể muối thông thường: một hình lập phương (tức là một ký tự nhu mì, Hadamars) và một hình bát diện (chắc chắn hơn, đây chắc chắn là Euler).

Trong vật lý nguyên tử, chuyển tiếp sắt 56 - niken 59 là ranh giới giữa các nguyên tố cung cấp năng lượng trong quá trình tổng hợp hạt nhân lớn hơn (bom khinh khí) và phân rã (bom uranium). Thứ tự 58 nổi tiếng vì nó không chỉ có các tương tự của ma trận Hadamard ở dạng ma trận Belevich với các số không trên đường chéo, mà cũng không có nhiều ma trận có trọng số cho nó - trực giao gần nhất W (58,53) có 5 số không trong mỗi cột và hàng (khoảng cách sâu).

Trong chuỗi tương ứng với các ma trận Fermat và sự thay thế của chúng theo bậc 4 k+1, giá 257 fermii theo ý muốn của số phận. Bạn không thể nói trước được điều gì, một cú đánh chính xác. Đây là vàng 197. Đồng 64 (63.547) và bạc 108 (107.868), biểu tượng của điện tử, dường như không đạt đến vàng và tương ứng với ma trận Hadamard khiêm tốn hơn. Đồng, với trọng lượng nguyên tử không xa 63, hoạt động hóa học - các oxit màu xanh lục của nó đã được biết đến nhiều.

Tinh thể boron dưới độ phóng đại cao

Với Tỉ lệ vàng boron được kết nối - khối lượng nguyên tử giữa tất cả các nguyên tố khác gần nhất với 10 (chính xác hơn là 10,8, khối lượng nguyên tử gần với số lẻ cũng ảnh hưởng). Boron là một nguyên tố khá phức tạp. Bohr đóng một vai trò khó hiểu trong lịch sử sự sống của chính nó. Cấu trúc khung trong các cấu trúc của nó phức tạp hơn nhiều so với trong kim cương. Loại liên kết hóa học độc đáo cho phép boron hấp thụ bất kỳ tạp chất nào vẫn còn rất ít được hiểu rõ, mặc dù một số lượng lớn các nhà khoa học đã nhận được giải Nobel cho các nghiên cứu liên quan đến nó. Hình dạng của tinh thể boron là một khối lập phương, năm hình tam giác tạo thành một đỉnh.

Bí ẩn bạch kim. Không nghi ngờ gì nữa, nguyên tố thứ năm là các kim loại quý như vàng. Đình chỉ Hadamard thứ nguyên 4 k, cho 1 lớn.

Đồng vị bền uranium 238

Tuy nhiên, hãy nhớ lại rằng số Fermat rất hiếm (gần nhất là 257). Các tinh thể vàng bản địa có hình dạng gần với một khối lập phương, nhưng ngôi sao năm cánh cũng lấp lánh. Người hàng xóm gần nhất của nó, bạch kim, một kim loại quý, kém vàng hơn 4 lần về trọng lượng nguyên tử. Một chuyện vặt vãnh, nhưng nó đưa cô vào trại của một vài thành phần hung hãn hơn. Điều đáng nhớ là liên quan đến tính trơ của nó (có lẽ nó hòa tan trong nước cường toan), bạch kim được sử dụng như một chất xúc tác tích cực cho các quá trình hóa học.

Platin xốp đốt cháy hiđro ở nhiệt độ thường. Bản chất của bạch kim không hề ôn hòa, iridium 192 hoạt động lặng lẽ hơn (hỗn hợp của các đồng vị 191 và 193). Nó giống đồng hơn, nhưng với trọng lượng và đặc tính của vàng.

Giữa neon 20 và natri 23 không có nguyên tố nào có trọng lượng nguyên tử là 22. Tất nhiên, trọng lượng nguyên tử là một đặc tính tích phân. Nhưng giữa các đồng vị, đến lượt nó, cũng có một mối tương quan kỳ lạ của các tính chất với các tính chất của số và ma trận tương ứng của cơ sở trực giao. Là một nhiên liệu hạt nhân, đồng vị uranium 235 (bậc của ma trận Mersenne) có công dụng lớn nhất, trong đó có thể xảy ra phản ứng dây chuyền hạt nhân tự duy trì. Trong tự nhiên, nguyên tố này xuất hiện ở dạng bền uranium 238 (bậc của ma trận Euler). Không có nguyên tố nào có khối lượng nguyên tử là 13. Đối với hỗn loạn, số lượng nguyên tố ổn định hạn chế của bảng tuần hoàn và khó khăn trong việc tìm kiếm ma trận bậc cao do rào cản được thấy trong ma trận bậc mười ba tương quan với nhau.

Đồng vị của các nguyên tố hóa học, đảo ổn định

Tất cả các nguyên tố hóa học có thể được đặc trưng tùy thuộc vào cấu trúc nguyên tử của chúng, cũng như vị trí của chúng trong hệ thống tuần hoàn của D.I. Mendeleev. Thông thường, các đặc tính của một nguyên tố hóa học được đưa ra theo phương án sau:

• cho biết ký hiệu của nguyên tố hóa học, cũng như tên của nó;
• dựa vào vị trí của nguyên tố trong Hệ thống tuần hoàn của D.I. Mendeleev cho biết thứ tự, số chu kỳ và nhóm (loại phân nhóm) mà nguyên tố nằm trong đó;
• dựa vào cấu tạo của nguyên tử, hãy cho biết điện tích hạt nhân, số khối, số electron, proton và nơtron trong nguyên tử;
• viết cấu hình điện tử và cho biết các electron hóa trị;
• vẽ công thức đồ thị electron cho các electron hóa trị trong mặt đất và các trạng thái kích thích (nếu có thể);
• cho biết họ của nguyên tố, cũng như loại của nó (kim loại hoặc phi kim loại);
• cho biết công thức của oxit và hiđroxit bậc cao hơn kèm theo mô tả ngắn gọn về tính chất của chúng;
• cho biết giá trị của trạng thái oxi hóa tối thiểu và tối đa của nguyên tố hóa học.

Đặc điểm của một nguyên tố hóa học bằng cách sử dụng ví dụ về vanadi (V)

Hãy xem xét các đặc điểm của một nguyên tố hóa học bằng cách sử dụng ví dụ về vanadi (V) theo kế hoạch được mô tả ở trên:

1. V - vanadi.

2. Số thứ tự - 23. Nguyên tố ở kì 4, ở nhóm V, phân nhóm A (chính).

3. Z = 23 (điện tích hạt nhân), M = 51 (số khối), e = 23 (số electron), p = 23 (số proton), n = 51-23 = 28 (số nơtron).

4. 23 V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2 - cấu hình điện tử, electron hóa trị 3d 3 4s 2.

5. Trạng thái cơ bản

trạng thái phấn khích

6. nguyên tố d, kim loại.

7. Oxit cao nhất - V 2 O 5 - thể hiện tính chất lưỡng tính, với tính axit chủ yếu:

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)

Vanadi tạo thành các hydroxit có thành phần sau V (OH) 2, V (OH) 3, VO (OH) 2. V (OH) 2 và V (OH) 3 có tính chất bazơ (1, 2), còn VO (OH) 2 có tính chất lưỡng tính (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 + 2KOH \ u003d K 2 + 5 H 2 O (4)

8. Trạng thái oxi hóa tối thiểu "+2", tối đa - "+5"

Ví dụ về giải quyết vấn đề

VÍ DỤ 1

Bài tập

Mô tả nguyên tố hóa học photpho

Quyết định

1. P - photpho. 2. Số thứ tự - 15. Nguyên tố ở kì 3, ở nhóm V, phân nhóm A (chính). 3. Z = 15 (điện tích hạt nhân), M = 31 (số khối), e = 15 (số electron), p = 15 (số proton), n = 31-15 = 16 (số nơtron). 4. 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 - cấu hình điện tử, electron hóa trị 3s 2 3p 3. 5. Trạng thái cơ bản trạng thái phấn khích 6. nguyên tố p, phi kim loại. 7. Oxit cao nhất - P 2 O 5 - thể hiện tính axit: P 2 O 5 + 3Na 2 O \ u003d 2Na 3 PO 4 Hiđroxit tương ứng với oxit cao hơn - H 3 PO 4, thể hiện tính axit: H 3 PO 4 + 3NaOH \ u003d Na 3 PO 4 + 3H 2 O 8. Trạng thái oxi hóa tối thiểu là "-3", tối đa là "+5"

VÍ DỤ 2

Bài tập	Mô tả nguyên tố hóa học Kali
Quyết định	1. K - kali. 2. Số thứ tự - 19. Nguyên tố ở chu kỳ 4, thuộc nhóm I, phân nhóm A (chính).