L'elemento della tavola periodica. Caratteristiche generali degli elementi chimici

Tutti gli elementi chimici possono essere caratterizzati in base alla struttura dei loro atomi e alla loro posizione Tavola periodica DI. Mendeleev. Di solito una caratteristica elemento chimico donare secondo il seguente piano:

• indicare il simbolo dell'elemento chimico, nonché il suo nome;
• in base alla posizione dell'elemento nella tavola periodica D.I. Mendeleev indica il suo ordinale, il numero del periodo e il gruppo (tipo di sottogruppo) in cui si trova l'elemento;
• in base alla struttura dell'atomo, indicare la carica nucleare, il numero di massa, il numero di elettroni, protoni e neutroni presenti nell'atomo;
• registrare la configurazione elettronica e indicare gli elettroni di valenza;
• abbozzare le formule grafiche degli elettroni di valenza negli stati fondamentali ed eccitati (se possibile);
• indicare la famiglia dell'elemento, nonché la sua tipologia (metallica o non metallica);
• indicare le formule degli ossidi e degli idrossidi superiori con breve descrizione le loro proprietà;
• indicano i valori degli stati di ossidazione minimo e massimo di un elemento chimico.

Caratteristiche di un elemento chimico utilizzando come esempio il vanadio (V).

Consideriamo le caratteristiche di un elemento chimico utilizzando come esempio il vanadio (V) secondo lo schema sopra descritto:

1. V – vanadio.

2. Numero di serie– 23. L'elemento è nel 4° periodo, nel gruppo V, sottogruppo A (principale).

3. Z=23 (carica nucleare), M=51 (numero di massa), e=23 (numero di elettroni), p=23 (numero di protoni), n=51-23=28 (numero di neutroni).

4. 23 V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2 – configurazione elettronica, elettroni di valenza 3d 3 4s 2.

5. Stato fondamentale

Stato eccitato

6. elemento d, metallo.

7. L'ossido superiore - V 2 O 5 - presenta proprietà anfotere, con una predominanza di quelle acide:

V2O5 + 2NaOH = 2NaVO3 + H2O

V2O5 + H2SO4 = (VO2)2SO4 + H2O (pH<3)

Il vanadio forma idrossidi della seguente composizione: V(OH) 2, V(OH) 3, VO(OH) 2. V(OH) 2 e V(OH) 3 sono caratterizzati da proprietà basiche (1, 2) e VO(OH) 2 ha proprietà anfotere (3, 4):

V(OH)2 + H2SO4 = VSO4 + 2H2O (1)

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

VO(OH)2 + H2SO4 = VOSO4 + 2H2O (3)

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

8. Lo stato di ossidazione minimo è “+2”, il massimo è “+5”

Esempi di risoluzione dei problemi

ESEMPIO 1

Esercizio

Descrivi l'elemento chimico fosforo

Soluzione

1. P – fosforo. 2. Numero ordinale – 15. L'elemento è nel 3° periodo, nel gruppo V, sottogruppo A (principale). 3. Z=15 (carica nucleare), M=31 (numero di massa), e=15 (numero di elettroni), p=15 (numero di protoni), n=31-15=16 (numero di neutroni). 4. 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 – configurazione elettronica, elettroni di valenza 3s 2 3p 3. 5. Stato fondamentale Stato eccitato 6. elemento p, non metallico. 7. L'ossido superiore - P 2 O 5 - presenta proprietà acide: P2O5 + 3Na2O = 2Na3PO4 L'idrossido corrispondente all'ossido superiore - H 3 PO 4, presenta proprietà acide: H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O 8. Lo stato di ossidazione minimo è “-3”, il massimo è “+5”

ESEMPIO 2

Esercizio	Descrivi l'elemento chimico potassio
Soluzione	1. K – potassio. 2. Numero ordinale – 19. L'elemento è nel 4° periodo, nel gruppo I, sottogruppo A (principale).

La tavola periodica è una delle più grandi scoperte dell'umanità, che ha permesso di organizzare e scoprire la conoscenza del mondo che ci circonda nuovi elementi chimici. È necessario per gli scolari e per chiunque sia interessato alla chimica. Inoltre, questo schema è indispensabile in altre aree della scienza.

Questo schema contiene tutti gli elementi conosciuti dall'uomo e sono raggruppati a seconda massa atomica e numero atomico. Queste caratteristiche influenzano le proprietà degli elementi. In totale, ci sono 8 gruppi nella versione breve della tabella; gli elementi inclusi in un gruppo hanno proprietà molto simili. Il primo gruppo contiene idrogeno, litio, potassio, rame, la cui pronuncia latina in russo è cuprum. E anche argentum - argento, cesio, oro - aurum e francio. Il secondo gruppo contiene berillio, magnesio, calcio, zinco, seguito da stronzio, cadmio, bario e il gruppo termina con mercurio e radio.

Il terzo gruppo comprende boro, alluminio, scandio, gallio, seguito da ittrio, indio, lantanio e il gruppo termina con tallio e attinio. Il quarto gruppo inizia con carbonio, silicio, titanio, prosegue con germanio, zirconio, stagno e termina con afnio, piombo e ruterfordio. Il quinto gruppo contiene elementi come azoto, fosforo, vanadio, di seguito ci sono l'arsenico, il niobio, l'antimonio, poi arriva il tantalio, il bismuto e completa il gruppo con il dubnio. Il sesto inizia con l'ossigeno, seguito da zolfo, cromo, selenio, poi molibdeno, tellurio, poi tungsteno, polonio e seaborgio.

Nel settimo gruppo, il primo elemento è il fluoro, seguito da cloro, manganese, bromo, tecnezio, seguito da iodio, poi renio, astato e bohrio. L'ultimo gruppo è i più numerosi. Comprende gas come elio, neon, argon, kripton, xeno e radon. Questo gruppo comprende anche i metalli ferro, cobalto, nichel, rodio, palladio, rutenio, osmio, iridio e platino. Poi vengono l'hannium e il meitnerio. Gli elementi che formano il serie degli attinidi e serie dei lantanidi. Hanno proprietà simili al lantanio e all'attinio.

Questo schema include tutti i tipi di elementi, divisi in 2 grandi gruppi: metalli e non metalli, aventi proprietà diverse. Come determinare se un elemento appartiene a un gruppo o a un altro sarà aiutato da una linea convenzionale che deve essere tracciata dal boro all'astato. Va ricordato che tale linea può essere tracciata solo nella versione completa della tabella. Tutti gli elementi che si trovano al di sopra di questa linea e si trovano nei sottogruppi principali sono considerati non metalli. E quelli sotto, nei sottogruppi principali, sono i metalli. Anche i metalli sono sostanze presenti in sottogruppi laterali. Ci sono immagini e foto speciali in cui puoi familiarizzare in dettaglio con la posizione di questi elementi. Vale la pena notare che gli elementi che si trovano su questa linea presentano le stesse proprietà sia dei metalli che dei non metalli.

Un elenco separato è costituito da elementi anfoteri, che hanno doppie proprietà e possono formare 2 tipi di composti come risultato delle reazioni. Allo stesso tempo, si manifestano sia di base che proprietà acide. La predominanza di alcune proprietà dipende dalle condizioni di reazione e dalle sostanze con cui reagisce l'elemento anfotero.

Vale la pena notare che questo schema, nel suo design tradizionale di buona qualità, è colorato. Allo stesso tempo, per facilità di orientamento, sono indicati in diversi colori. sottogruppi principali e secondari. Gli elementi sono anche raggruppati in base alla somiglianza delle loro proprietà.
Tuttavia, al giorno d'oggi, insieme alla combinazione di colori, la tavola periodica in bianco e nero di Mendeleev è molto comune. Questo tipo viene utilizzato per la stampa in bianco e nero. Nonostante la sua apparente complessità, lavorarci è altrettanto conveniente se si prendono in considerazione alcune sfumature. Quindi, in questo caso, puoi distinguere il sottogruppo principale da quello secondario per differenze di tonalità chiaramente visibili. Inoltre, nella versione a colori, sono indicati elementi con presenza di elettroni su diversi strati colori differenti.
Vale la pena notare che in un design monocolore non è molto difficile navigare nello schema. A questo scopo saranno sufficienti le informazioni indicate in ogni singola cella dell'elemento.

L'Esame di Stato Unificato oggi è la principale tipologia di test di fine scuola, il che significa che occorre prestare particolare attenzione alla sua preparazione. Pertanto, quando si sceglie esame finale di chimica, devi prestare attenzione ai materiali che possono aiutarti a superarlo. Di norma, durante l'esame gli scolari possono utilizzare alcune tabelle, in particolare la tavola periodica di buona qualità. Pertanto, affinché apporti solo benefici durante i test, è necessario prestare attenzione in anticipo alla sua struttura e allo studio delle proprietà degli elementi, nonché alla loro sequenza. Devi anche imparare utilizzare la versione in bianco e nero della tabella per non incontrare qualche difficoltà nell'esame.

Oltre alla tabella principale che caratterizza le proprietà degli elementi e la loro dipendenza dalla massa atomica, esistono altri diagrammi che possono aiutare nello studio della chimica. Ad esempio, ci sono tabelle di solubilità ed elettronegatività delle sostanze. Il primo può essere utilizzato per determinare quanto è solubile un particolare composto in acqua a temperatura normale. In questo caso, gli anioni si trovano orizzontalmente - ioni caricati negativamente e i cationi - cioè ioni caricati positivamente - si trovano verticalmente. Per scoprirlo grado di solubilità dell'uno o dell'altro composto, è necessario trovarne i componenti utilizzando la tabella. E nel luogo della loro intersezione ci sarà la designazione necessaria.

Se è la lettera "p", la sostanza è completamente solubile in acqua in condizioni normali. Se è presente la lettera “m”, la sostanza è leggermente solubile, mentre se è presente la lettera “n” è quasi insolubile. Se è presente il segno “+” il composto non forma un precipitato e reagisce con il solvente senza lasciare residui. Se è presente il segno "-" significa che tale sostanza non esiste. A volte nella tabella è presente anche il segno “?”, allora questo significa che non si conosce con certezza il grado di solubilità di questo composto. Elettronegatività degli elementi può variare da 1 a 8; esiste anche una tabella apposita per determinare questo parametro.

Un'altra tabella utile è la serie di attività dei metalli. Tutti i metalli si trovano in esso secondo gradi crescenti di potenziale elettrochimico. La serie delle tensioni metalliche inizia con il litio e termina con l'oro. Si ritiene che più un metallo occupa un posto a sinistra in una determinata riga, più è attivo nelle reazioni chimiche. Così, il metallo più attivo Il litio è considerato un metallo alcalino. L'elenco degli elementi contiene verso la fine anche l'idrogeno. Si ritiene che i metalli situati dopo siano praticamente inattivi. Questi includono elementi come rame, mercurio, argento, platino e oro.

Immagini della tavola periodica di buona qualità

Questo schema è uno dei più grandi risultati nel campo della chimica. In cui ci sono molti tipi di questa tabella– versione corta, lunga ed extra lunga. La più comune è la tabella breve, ma è comune anche la versione lunga del diagramma. Vale la pena notare che la versione breve del circuito non è attualmente consigliata per l'uso da parte della IUPAC.
In totale ce n'erano Sono stati sviluppati più di cento tipi di tabelle, diversi per presentazione, forma e presentazione grafica. Sono utilizzati in diversi campi della scienza o non vengono utilizzati affatto. Attualmente, i ricercatori continuano a sviluppare nuove configurazioni di circuiti. L'opzione principale è un circuito corto o lungo di eccellente qualità.

Ci circondano molte cose e oggetti diversi, corpi viventi e inanimati della natura. E tutti hanno la propria composizione, struttura, proprietà. Negli esseri viventi si verificano complesse reazioni biochimiche che accompagnano i processi vitali. I corpi non viventi svolgono varie funzioni nella natura e nella vita della biomassa e hanno una composizione molecolare e atomica complessa.

Ma tutti insieme, gli oggetti del pianeta hanno una caratteristica comune: sono costituiti da tante minuscole particelle strutturali chiamate atomi di elementi chimici. Così piccoli da non poter essere visti ad occhio nudo. Cosa sono gli elementi chimici? Che caratteristiche hanno e come sapevi della loro esistenza? Proviamo a capirlo.

Concetto di elementi chimici

Nella comprensione generalmente accettata, gli elementi chimici sono solo una rappresentazione grafica degli atomi. Le particelle che compongono tutto ciò che esiste nell'Universo. Cioè, alla domanda "cosa sono gli elementi chimici" si può dare la seguente risposta. Si tratta di piccole strutture complesse, raccolte di tutti gli isotopi di atomi, unite da un nome comune, aventi una propria designazione grafica (simbolo).

Ad oggi si conoscono 118 elementi scoperti sia naturalmente che sinteticamente, attraverso reazioni nucleari e nuclei di altri atomi. Ognuno di essi ha una serie di caratteristiche, la sua posizione nel sistema generale, la storia della scoperta e il nome, e svolge anche un ruolo specifico nella natura e nella vita degli esseri viventi. La scienza chimica studia queste caratteristiche. Gli elementi chimici sono la base per la costruzione di molecole, composti semplici e complessi e quindi delle interazioni chimiche.

Storia della scoperta

La comprensione stessa di cosa siano gli elementi chimici arrivò solo nel XVII secolo grazie al lavoro di Boyle. Fu lui a parlare per primo di questo concetto e a dargli la seguente definizione. Si tratta di piccole sostanze semplici indivisibili da cui è composto tutto intorno, comprese tutte quelle complesse.

Prima di questo lavoro, le opinioni dominanti degli alchimisti erano quelle che riconoscevano la teoria dei quattro elementi - Empidocle e Aristotele, così come quelle che scoprirono i "principi combustibili" (zolfo) e i "principi metallici" (mercurio).

Quasi tutto il XVIII secolo era diffusa la teoria completamente errata del flogisto. Tuttavia, già alla fine di questo periodo, Antoine Laurent Lavoisier dimostra che ciò è insostenibile. Ripete la formulazione di Boyle, ma allo stesso tempo la integra con il primo tentativo di sistematizzare tutti gli elementi allora conosciuti, dividendoli in quattro gruppi: metalli, radicali, terre, non metalli.

Il prossimo grande passo nella comprensione di cosa sono gli elementi chimici arriva da Dalton. A lui viene attribuita la scoperta della massa atomica. Sulla base di ciò, distribuisce alcuni degli elementi chimici conosciuti in ordine crescente di massa atomica.

Lo sviluppo costantemente intenso della scienza e della tecnologia ci consente di fare una serie di scoperte di nuovi elementi nella composizione dei corpi naturali. Pertanto, nel 1869, il momento della grande creazione di D.I. Mendeleev, la scienza venne a conoscenza dell'esistenza di 63 elementi. Il lavoro dello scienziato russo divenne la prima classificazione completa e stabilita per sempre di queste particelle.

La struttura degli elementi chimici non era ancora stata stabilita. Si credeva che l'atomo fosse indivisibile, che fosse l'unità più piccola. Con la scoperta del fenomeno della radioattività si è dimostrato che essa è divisa in parti strutturali. Quasi tutti esistono sotto forma di diversi isotopi naturali (particelle simili, ma con un numero diverso di strutture neutroniche, che cambia la massa atomica). Pertanto, entro la metà del secolo scorso, è stato possibile mettere ordine nella definizione del concetto di elemento chimico.

Il sistema degli elementi chimici di Mendeleev

Lo scienziato si basò sulla differenza di massa atomica e riuscì a disporre ingegnosamente tutti gli elementi chimici conosciuti in ordine crescente. Tuttavia, tutta la profondità e la genialità del suo pensiero scientifico e della sua lungimiranza stanno nel fatto che Mendeleev ha lasciato spazi vuoti nel suo sistema, celle aperte per elementi ancora sconosciuti, che, secondo lo scienziato, saranno scoperti in futuro.

E tutto è andato esattamente come aveva detto. Gli elementi chimici di Mendeleev hanno riempito nel tempo tutte le celle vuote. Ogni struttura prevista dallo scienziato è stata scoperta. E ora possiamo tranquillamente affermare che il sistema degli elementi chimici è rappresentato da 118 unità. È vero, le ultime tre scoperte non sono state ancora confermate ufficialmente.

Il sistema degli elementi chimici stesso viene visualizzato graficamente in una tabella in cui gli elementi sono disposti secondo la gerarchia delle loro proprietà, cariche nucleari e caratteristiche strutturali dei gusci elettronici dei loro atomi. Quindi, ci sono periodi (7 pezzi) - righe orizzontali, gruppi (8 pezzi) - verticali, sottogruppi (principali e secondari all'interno di ciascun gruppo). Molto spesso, due file di famiglie vengono posizionate separatamente negli strati inferiori della tabella: lantanidi e attinidi.

La massa atomica di un elemento è costituita da protoni e neutroni, la cui combinazione è chiamata “numero di massa”. Il numero di protoni è determinato in modo molto semplice: è uguale al numero atomico dell'elemento nel sistema. E poiché l'atomo nel suo insieme è un sistema elettricamente neutro, cioè privo di carica, il numero di elettroni negativi è sempre uguale al numero di particelle protoniche positive.

Pertanto, le caratteristiche di un elemento chimico possono essere date dalla sua posizione nella tavola periodica. Dopotutto, nella cella è descritto quasi tutto: il numero di serie, che significa elettroni e protoni, la massa atomica (il valore medio di tutti gli isotopi esistenti di un dato elemento). Puoi vedere in quale periodo si trova la struttura (questo significa che gli elettroni si troveranno su tanti strati). È anche possibile prevedere il numero di particelle negative all'ultimo livello energetico per gli elementi dei sottogruppi principali: è uguale al numero del gruppo in cui si trova l'elemento.

Il numero di neutroni può essere calcolato sottraendo i protoni dal numero di massa, cioè dal numero atomico. Pertanto, è possibile ottenere e compilare un'intera formula elettrografica per ciascun elemento chimico, che rifletterà accuratamente la sua struttura e mostrerà le proprietà possibili e manifestate.

Distribuzione degli elementi in natura

Un'intera scienza sta studiando questo problema: la cosmochimica. I dati mostrano che la distribuzione degli elementi sul nostro pianeta segue gli stessi modelli nell’Universo. La principale fonte di nuclei di atomi leggeri, pesanti e medi sono le reazioni nucleari che si verificano all'interno delle stelle: la nucleosintesi. Grazie a questi processi, l'Universo e lo spazio hanno fornito al nostro pianeta tutti gli elementi chimici disponibili.

In totale, dei 118 rappresentanti conosciuti nelle fonti naturali, 89 sono stati scoperti dall'uomo. Questi sono gli atomi fondamentali e più comuni. Gli elementi chimici venivano anche sintetizzati artificialmente bombardando i nuclei con neutroni (nucleosintesi da laboratorio).

Le più numerose sono le sostanze semplici di elementi come azoto, ossigeno e idrogeno. Il carbonio fa parte di tutte le sostanze organiche, il che significa che occupa anche una posizione di leadership.

Classificazione in base alla struttura elettronica degli atomi

Una delle classificazioni più comuni di tutti gli elementi chimici di un sistema è la loro distribuzione in base alla loro struttura elettronica. In base a quanti livelli energetici sono compresi nel guscio di un atomo e quale di essi contiene gli ultimi elettroni di valenza, si possono distinguere quattro gruppi di elementi.

Elementi S

Sono quelli in cui l'orbitale s è l'ultimo a riempirsi. Questa famiglia comprende elementi del primo gruppo del sottogruppo principale (o Solo un elettrone al livello esterno determina le proprietà simili di questi rappresentanti come forti agenti riducenti.

Elementi P

Solo 30 pezzi. Gli elettroni di valenza si trovano al sottolivello p. Questi sono gli elementi che formano i principali sottogruppi dal terzo all'ottavo gruppo, appartenenti ai periodi 3,4,5,6. Tra questi, le proprietà includono sia i metalli che i tipici elementi non metallici.

elementi d ed elementi f

Questi sono i metalli di transizione dal 4° al 7° periodo maggiore. Ci sono 32 elementi in totale. Le sostanze semplici possono presentare proprietà sia acide che basiche (ossidanti e riducenti). Anche anfotero, cioè duale.

La famiglia f comprende lantanidi e attinidi, in cui gli ultimi elettroni si trovano negli orbitali f.

Sostanze formate da elementi: semplici

Inoltre, tutte le classi di elementi chimici possono esistere sotto forma di composti semplici o complessi. Pertanto, sono considerati semplici quelli formati dalla stessa struttura in quantità diverse. Ad esempio, O 2 è ossigeno o diossigeno e O 3 è ozono. Questo fenomeno è chiamato allotropia.

Semplici elementi chimici che formano composti con lo stesso nome sono caratteristici di ciascun rappresentante della tavola periodica. Ma non tutti hanno le stesse proprietà. Quindi, ci sono sostanze semplici, metalli e non metalli. I primi formano i sottogruppi principali con 1-3 gruppi e tutti i sottogruppi secondari nella tabella. I non metalli costituiscono i principali sottogruppi dei gruppi 4-7. L'ottavo elemento principale comprende elementi speciali: gas nobili o inerti.

Di tutti gli elementi semplici finora scoperti, in condizioni ordinarie sono conosciuti 11 gas, 2 sostanze liquide (bromo e mercurio) e tutto il resto sono solidi.

Connessioni complesse

Questi includono tutto ciò che consiste di due o più elementi chimici. Gli esempi non mancano, perché si conoscono più di 2 milioni di composti chimici! Questi sono sali, ossidi, basi e acidi, composti complessi, tutte le sostanze organiche.

Come usare la tavola periodica? Per una persona non iniziata, leggere la tavola periodica è la stessa cosa che per uno gnomo che guarda le antiche rune degli elfi. E la tavola periodica, tra l'altro, se usata correttamente, può dire molto sul mondo. Oltre a servirti bene durante l'esame, è anche semplicemente insostituibile nel risolvere un numero enorme di problemi chimici e fisici. Ma come leggerlo? Fortunatamente oggi tutti possono imparare quest’arte. In questo articolo ti spiegheremo come comprendere la tavola periodica.

La tavola periodica degli elementi chimici (tabella di Mendeleev) è una classificazione degli elementi chimici che stabilisce la dipendenza di varie proprietà degli elementi dalla carica del nucleo atomico.

Storia della creazione della Tavola

Dmitry Ivanovich Mendeleev non era un semplice chimico, se qualcuno la pensa così. Era un chimico, fisico, geologo, metrologo, ecologo, economista, operaio petrolifero, aeronauta, costruttore di strumenti e insegnante. Durante la sua vita, lo scienziato è riuscito a condurre molte ricerche fondamentali in vari campi della conoscenza. Ad esempio, è opinione diffusa che sia stato Mendeleev a calcolare la forza ideale della vodka: 40 gradi. Non sappiamo cosa pensasse Mendeleev della vodka, ma sappiamo per certo che la sua tesi sull'argomento "Discorso sulla combinazione di alcol con acqua" non aveva nulla a che fare con la vodka e considerava concentrazioni di alcol a partire da 70 gradi. Con tutti i meriti dello scienziato, la scoperta della legge periodica degli elementi chimici - una delle leggi fondamentali della natura, gli ha portato la più ampia fama.

Esiste una leggenda secondo la quale uno scienziato sognò la tavola periodica, dopodiché non dovette fare altro che affinare l'idea che gli era apparsa. Ma se tutto fosse così semplice... Questa versione della creazione della tavola periodica, a quanto pare, non è altro che una leggenda. Alla domanda su come è stato aperto il tavolo, lo stesso Dmitry Ivanovich ha risposto: " Ci penso da forse vent’anni, ma tu pensi: ero seduto lì e all’improvviso… è fatto”.

A metà del XIX secolo, diversi scienziati intrapresi parallelamente tentativi di sistemare gli elementi chimici conosciuti (si conoscevano 63 elementi). Ad esempio, nel 1862, Alexandre Emile Chancourtois collocò gli elementi lungo un'elica e notò la ripetizione ciclica delle proprietà chimiche. Il chimico e musicista John Alexander Newlands propose la sua versione della tavola periodica nel 1866. Un fatto interessante è che lo scienziato ha cercato di scoprire una sorta di mistica armonia musicale nella disposizione degli elementi. Tra gli altri tentativi ci fu anche quello di Mendeleev, che fu coronato dal successo.

Nel 1869 fu pubblicato il primo diagramma della tabella e il 1 marzo 1869 è considerato il giorno in cui fu aperta la legge periodica. L'essenza della scoperta di Mendeleev era che le proprietà degli elementi con massa atomica crescente non cambiano in modo monotono, ma periodicamente. La prima versione della tabella conteneva solo 63 elementi, ma Mendeleev prese una serie di decisioni molto non convenzionali. Quindi, ha pensato di lasciare spazio nella tabella per gli elementi ancora da scoprire e ha anche cambiato le masse atomiche di alcuni elementi. La correttezza fondamentale della legge derivata da Mendeleev fu confermata molto presto, dopo la scoperta del gallio, dello scandio e del germanio, la cui esistenza era stata prevista dallo scienziato.

Visione moderna della tavola periodica

Di seguito è riportata la tabella stessa

Oggi, al posto del peso atomico (massa atomica), per ordinare gli elementi viene utilizzato il concetto di numero atomico (il numero di protoni nel nucleo). La tabella contiene 120 elementi, disposti da sinistra a destra in ordine crescente di numero atomico (numero di protoni)

Le colonne della tabella rappresentano i cosiddetti gruppi e le righe rappresentano i periodi. La tabella ha 18 gruppi e 8 periodi.

• Le proprietà metalliche degli elementi diminuiscono quando ci si sposta lungo un periodo da sinistra a destra e aumentano nella direzione opposta.
• Le dimensioni degli atomi diminuiscono quando ci si sposta da sinistra a destra lungo i periodi.
• Man mano che ci si sposta dall'alto verso il basso attraverso il gruppo, le proprietà riducenti del metallo aumentano.
• Le proprietà ossidanti e non metalliche aumentano quando ci si sposta lungo un periodo da sinistra a destra IO.

Cosa impariamo su un elemento dalla tabella? Ad esempio, prendiamo il terzo elemento nella tabella: il litio e consideriamolo in dettaglio.

Innanzitutto vediamo il simbolo dell'elemento stesso e il suo nome sotto di esso. Nell'angolo in alto a sinistra c'è il numero atomico dell'elemento, in quale ordine è disposto l'elemento nella tabella. Il numero atomico, come già accennato, è uguale al numero di protoni nel nucleo. Il numero di protoni positivi è solitamente uguale al numero di elettroni negativi in ​​un atomo (ad eccezione degli isotopi).

La massa atomica è indicata sotto il numero atomico (in questa versione della tabella). Se arrotondiamo la massa atomica all'intero più vicino, otteniamo quello che viene chiamato numero di massa. La differenza tra il numero di massa e il numero atomico dà il numero di neutroni nel nucleo. Pertanto, il numero di neutroni in un nucleo di elio è due e nel litio è quattro.

Il nostro corso “Tavola periodica per manichini” si è concluso. In conclusione, ti invitiamo a guardare il video tematico e speriamo che la domanda su come utilizzare la tavola periodica di Mendeleev ti sia diventata più chiara. Ti ricordiamo che è sempre più efficace studiare una nuova materia non da soli, ma con l'aiuto di un mentore esperto. Ecco perché non dovresti mai dimenticarti di loro, che condivideranno volentieri con te le loro conoscenze ed esperienze.

LA TAVOLA PERIODICA DI MENDELEEV

La costruzione della tavola periodica degli elementi chimici di Mendeleev corrisponde ai periodi caratteristici della teoria dei numeri e delle basi ortogonali. L'aggiunta di matrici di Hadamard con matrici di ordine pari e dispari crea una base strutturale di elementi di matrice annidati: matrici del primo (Odino), secondo (Eulero), terzo (Mersenne), quarto (Hadamard) e quinto (Fermat).

È facile vedere che ci sono 4 ordini K Le matrici di Hadamard corrispondono a elementi inerti con massa atomica multipla di quattro: elio 4, neon 20, argon 40 (39.948), ecc., ma anche le basi della vita e della tecnologia digitale: carbonio 12, ossigeno 16, silicio 28 , germanio 72.

Sembra che con le matrici di Mersenne di ordine 4 K–1, invece, è connesso tutto ciò che è attivo, velenoso, distruttivo e corrosivo. Ma questi sono anche elementi radioattivi: fonti di energia e piombo 207 (il prodotto finale, sali velenosi). Il fluoro, ovviamente, è 19. Gli ordini delle matrici di Mersenne corrispondono alla sequenza di elementi radioattivi chiamata serie dell'attinio: uranio 235, plutonio 239 (un isotopo che è una fonte di energia atomica più potente dell'uranio), ecc. Questi sono anche metalli alcalini litio 7, sodio 23 e potassio 39.

Gallio – peso atomico 68

Ordini 4 K–2 Le matrici di Eulero (doppia Mersenne) corrispondono all'azoto 14 (la base dell'atmosfera). Il sale da cucina è formato da due atomi “mersenne” di sodio 23 e cloro 35 insieme questa combinazione è caratteristica delle matrici di Eulero; Il cloro più massiccio con un peso di 35,4 è appena al di sotto della dimensione di Hadamard 36. Cristalli di sale da cucina: un cubo (! cioè un personaggio docile, Hadamards) e un ottaedro (più provocatorio, questo è senza dubbio Eulero).

Nella fisica atomica, la transizione ferro 56 - nichel 59 è il confine tra gli elementi che forniscono energia durante la sintesi di un nucleo più grande (bomba all'idrogeno) e il decadimento (bomba all'uranio). L'ordine 58 è famoso per il fatto che non solo non ha analoghi delle matrici di Hadamard sotto forma di matrici di Belevich con zeri sulla diagonale, ma non ha nemmeno molte matrici pesate: l'ortogonale più vicina W(58,53) ha 5 zeri in ogni colonna e riga (gap profondo).

Nelle serie corrispondenti alle matrici di Fermat e loro sostituzioni di ordine 4 K+1, per volontà del destino costa Fermio 257. Non si può dire niente, colpo esatto. Qui c'è l'oro 197. Il rame 64 (63.547) e l'argento 108 (107.868), simboli dell'elettronica, non raggiungono, come si vede, l'oro e corrispondono a matrici Hadamard più modeste. Il rame, con il suo peso atomico non lontano da 63, è chimicamente attivo: i suoi ossidi verdi sono ben noti.

Cristalli di boro ad alto ingrandimento

CON rapporto aureo il boro è legato: il peso atomico tra tutti gli altri elementi è il più vicino a 10 (più precisamente 10,8, anche la vicinanza del peso atomico ai numeri dispari ha un effetto). Il boro è un elemento piuttosto complesso. Il boro gioca un ruolo intricato nella storia della vita stessa. La struttura della struttura nelle sue strutture è molto più complessa che nel diamante. Il tipo unico di legame chimico che consente al boro di assorbire qualsiasi impurità è poco conosciuto, sebbene un gran numero di scienziati abbiano già ricevuto premi Nobel per le ricerche ad esso correlate. La forma del cristallo di boro è un icosaedro, con cinque triangoli che formano l'apice.

Il mistero del platino. Il quinto elemento sono, senza dubbio, i metalli nobili come l'oro. Sovrastruttura su Hadamard dimensione 4 K, 1 grande.

Isotopo stabile dell'uranio 238

Ricordiamo però che i numeri di Fermat sono rari (il più vicino è 257). I cristalli di oro nativo hanno una forma simile a un cubo, ma brilla anche il pentagramma. Il suo vicino più prossimo, il platino, un metallo nobile, dista meno di 4 pesi atomici dall'oro 197. Il platino ha un peso atomico non 193, ma leggermente superiore, 194 (l'ordine delle matrici di Eulero). È una piccola cosa, ma la porta nel campo degli elementi un po' più aggressivi. Vale la pena ricordare, a proposito, che a causa della sua inerzia (si dissolve, forse, in acqua regia), il platino viene utilizzato come catalizzatore attivo per processi chimici.

Il platino spugnoso accende l'idrogeno a temperatura ambiente. Il carattere del platino non è affatto pacifico; l’iridio 192 (una miscela degli isotopi 191 e 193) si comporta in modo più pacifico. È più simile al rame, ma con il peso e il carattere dell'oro.

Tra il neon 20 e il sodio 23 non esiste alcun elemento con peso atomico 22. Naturalmente i pesi atomici sono una caratteristica integrale. Ma tra gli isotopi, a loro volta, esiste anche un'interessante correlazione di proprietà con le proprietà dei numeri e delle corrispondenti matrici di basi ortogonali. Il combustibile nucleare più utilizzato è l'isotopo dell'uranio 235 (ordine della matrice Mersenne), in cui è possibile una reazione nucleare a catena autosufficiente. In natura questo elemento si presenta nella forma stabile dell'uranio 238 (ordine di matrice euleriana). Non esiste alcun elemento con peso atomico 13. Per quanto riguarda il caos, sono correlati il ​​numero limitato di elementi stabili della tavola periodica e la difficoltà di trovare matrici di livello elevato a causa della barriera osservata nelle matrici del tredicesimo ordine.

Isotopi degli elementi chimici, isola di stabilità