Periodiskās tabulas Th elements. Ķīmisko elementu vispārīgās īpašības

Visus ķīmiskos elementus var raksturot atkarībā no to atomu struktūras, kā arī to atrašanās vietas Periodiskā tabula DI. Mendeļejevs. Parasti īpašība ķīmiskais elements dot saskaņā ar šādu plānu:

• norāda ķīmiskā elementa simbolu, kā arī tā nosaukumu;
• pamatojoties uz elementa pozīciju periodiskajā tabulā D.I. Mendeļejevs norāda tā kārtas numuru, perioda numuru un grupu (apakšgrupas veidu), kurā elements atrodas;
• pamatojoties uz atoma uzbūvi, norāda kodola lādiņu, masas skaitu, elektronu, protonu un neitronu skaitu atomā;
• reģistrē elektronisko konfigurāciju un norāda valences elektronus;
• ieskicēt elektronu grafiskās formulas valences elektroniem zemes un ierosinātajos (ja iespējams) stāvokļos;
• norāda elementa saimi, kā arī tā veidu (metāla vai nemetāla);
• norādiet augstāko oksīdu un hidroksīdu formulas ar īss apraksts to īpašības;
• norāda ķīmiskā elementa minimālā un maksimālā oksidācijas pakāpes vērtības.

Ķīmiskā elementa raksturojums, kā piemēru izmantojot vanādiju (V).

Apskatīsim ķīmiskā elementa īpašības, izmantojot vanādiju (V) kā piemēru saskaņā ar iepriekš aprakstīto plānu:

1. V – vanādijs.

2. Sērijas numurs– 23. Elements ir 4. periodā, V grupā, A (galvenajā) apakšgrupā.

3. Z=23 (kodollādiņš), M=51 (masas skaitlis), e=23 (elektronu skaits), p=23 (protonu skaits), n=51-23=28 (neitronu skaits).

4. 23 V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2 – elektroniskā konfigurācija, valences elektroni 3d 3 4s 2.

5. Zemes stāvoklis

Satraukts stāvoklis

6. d-elements, metāls.

7. Augstākam oksīdam - V 2 O 5 - piemīt amfoteriskas īpašības, pārsvarā skābās:

V 2 O 5 + 2 NaOH = 2 NaVO 3 + H 2 O

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

Vanādijs veido šāda sastāva hidroksīdus: V(OH) 2, V(OH) 3, VO(OH) 2. V(OH) 2 un V(OH) 3 raksturo pamata īpašības (1, 2), un VO(OH) 2 ir amfoteriskas īpašības (3, 4):

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

2 V(OH) 3 + 3 H 2 SO 4 = 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 = K 2 + 5 H 2 O (4)

8. Minimālais oksidācijas līmenis ir “+2”, maksimālais ir “+5”

Problēmu risināšanas piemēri

1. PIEMĒRS

Vingrinājums

Aprakstiet ķīmisko elementu fosforu

Risinājums

1. P – fosfors. 2. Kārtas skaitlis – 15. Elements atrodas 3. periodā, V grupā, A (galvenajā) apakšgrupā. 3. Z=15 (kodollādiņš), M=31 (masas skaitlis), e=15 (elektronu skaits), p=15 (protonu skaits), n=31-15=16 (neitronu skaits). 4. 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 – elektroniskā konfigurācija, valences elektroni 3s 2 3p 3. 5. Zemes stāvoklis Satraukts stāvoklis 6. p-elements, nemetāls. 7. Augstākam oksīdam - P 2 O 5 - piemīt skābas īpašības: P 2 O 5 + 3Na 2 O = 2Na 3 PO 4 Hidroksīdam, kas atbilst augstākajam oksīdam - H 3 PO 4, ir skābas īpašības: H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O 8. Minimālais oksidācijas līmenis ir “-3”, maksimālais ir “+5”

2. PIEMĒRS

Vingrinājums	Aprakstiet ķīmisko elementu kālijs
Risinājums	1. K – kālijs. 2. Kārtas skaitlis – 19. Elements atrodas 4. periodā, I grupā, A (galvenajā) apakšgrupā.

Periodiskā tabula ir viens no lielākajiem cilvēces atklājumiem, kas ļāva sakārtot zināšanas par apkārtējo pasauli un atklāt jauni ķīmiskie elementi. Tas ir nepieciešams skolēniem, kā arī ikvienam, kam interesē ķīmija. Turklāt šī shēma ir neaizstājama citās zinātnes jomās.

Šajā shēmā ir visi cilvēkam zināmie elementi, un tie ir sagrupēti atkarībā no atommasa un atomskaitlis. Šīs īpašības ietekmē elementu īpašības. Kopumā tabulas īsajā versijā ir 8 grupas, vienā grupā iekļautajiem elementiem ir ļoti līdzīgas īpašības. Pirmajā grupā ir ūdeņradis, litijs, kālijs, varš, kuru latīņu izruna krievu valodā ir cuprum. Un arī argentum - sudrabs, cēzijs, zelts - aurum un francijs. Otrajā grupā ir berilijs, magnijs, kalcijs, cinks, kam seko stroncijs, kadmijs, bārijs, un grupa beidzas ar dzīvsudrabu un rādiju.

Trešajā grupā ietilpst bors, alumīnijs, skandijs, gallijs, kam seko itrijs, indijs, lantāns, un grupa beidzas ar talliju un aktīniju. Ceturtā grupa sākas ar oglekli, silīciju, titānu, turpinās ar germāniju, cirkoniju, alvu un beidzas ar hafniju, svinu un ruterfordiju. Piektajā grupā ir tādi elementi kā slāpeklis, fosfors, vanādijs, zemāk ir arsēns, niobijs, antimons, tad nāk tantals, bismuts un grupu papildina ar dubniju. Sestais sākas ar skābekli, kam seko sērs, hroms, selēns, tad molibdēns, telūrs, tad volframs, polonijs un seborgijs.

Septītajā grupā pirmais elements ir fluors, kam seko hlors, mangāns, broms, tehnēcijs, kam seko jods, tad rēnijs, astatīns un bohrijs. Pēdējā grupa ir visvairāk. Tas ietver tādas gāzes kā hēlijs, neons, argons, kriptons, ksenons un radons. Šajā grupā ietilpst arī metāli: dzelzs, kobalts, niķelis, rodijs, pallādijs, rutēnijs, osmijs, irīdijs un platīns. Tālāk seko hanijs un meitnērijs. Elementi, kas veido aktinīdu sērija un lantanīda sērija. Tiem ir līdzīgas īpašības kā lantānam un aktīnijam.

Šī shēma ietver visu veidu elementus, kas ir sadalīti 2 lielās grupās - metāli un nemetāli, kam ir dažādas īpašības. Kā noteikt, vai elements pieder vienai vai otrai grupai, palīdzēs parastā līnija, kas jānovelk no bora līdz astatīnam. Jāatceras, ka šādu līniju var novilkt tikai pilnajā tabulas versijā. Visi elementi, kas atrodas virs šīs līnijas un atrodas galvenajās apakšgrupās, tiek uzskatīti par nemetāliem. Un tie, kas atrodas zemāk, galvenajās apakšgrupās, ir metāli. Metāli ir arī vielas, kas atrodamas sānu apakšgrupas. Ir īpaši attēli un fotoattēli, kuros varat detalizēti iepazīties ar šo elementu stāvokli. Ir vērts atzīmēt, ka tiem elementiem, kas atrodas šajā līnijā, ir tādas pašas īpašības gan metāliem, gan nemetāliem.

Atsevišķu sarakstu veido amfoteriskie elementi, kuriem ir divējādas īpašības un kas reakciju rezultātā var veidot 2 veidu savienojumus. Tajā pašā laikā tie izpaužas gan pamata, gan skābes īpašības. Atsevišķu īpašību pārsvars ir atkarīgs no reakcijas apstākļiem un vielām, ar kurām reaģē amfoteriskais elements.

Ir vērts atzīmēt, ka šī shēma tradicionālajā labas kvalitātes dizainā ir krāsaina. Tajā pašā laikā, lai atvieglotu orientāciju, tie ir norādīti dažādās krāsās. galvenās un sekundārās apakšgrupas. Elementi tiek grupēti arī atkarībā no to īpašību līdzības.
Tomēr mūsdienās kopā ar krāsu shēmu ļoti izplatīta ir Mendeļejeva melnbaltā periodiskā tabula. Šo veidu izmanto melnbaltai drukāšanai. Neskatoties uz šķietamo sarežģītību, strādāt ar to ir tikpat ērti, ja ņem vērā dažas nianses. Tātad šajā gadījumā jūs varat atšķirt galveno apakšgrupu no sekundārās pēc toņu atšķirībām, kas ir skaidri redzamas. Turklāt krāsu versijā ir norādīti elementi ar elektronu klātbūtni dažādos slāņos dažādas krāsas.
Ir vērts atzīmēt, ka vienkrāsainā dizainā nav ļoti grūti orientēties shēmā. Šim nolūkam pietiks ar informāciju, kas norādīta katrā atsevišķā elementa šūnā.

Vienotais valsts eksāmens šodien ir galvenais pārbaudes veids skolas beigās, kas nozīmē, ka īpaša uzmanība jāpievērš tam, lai sagatavotos. Tāpēc, izvēloties gala eksāmens ķīmijā, jums jāpievērš uzmanība materiāliem, kas var palīdzēt jums to nokārtot. Parasti skolēniem eksāmena laikā ir atļauts izmantot dažas tabulas, jo īpaši periodisko tabulu labā kvalitātē. Tāpēc, lai testēšanas laikā tas nestu tikai labumu, iepriekš jāpievērš uzmanība tās struktūrai un elementu īpašību izpētei, kā arī to secībai. Jums arī jāmācās izmantojiet tabulas melnbalto versiju lai nesastaptos ar kādām grūtībām eksāmenā.

Papildus galvenajai tabulai, kas raksturo elementu īpašības un to atkarību no atomu masas, ir arī citas diagrammas, kas var palīdzēt ķīmijas izpētē. Piemēram, ir vielu šķīdības un elektronegativitātes tabulas. Pirmo var izmantot, lai noteiktu, cik konkrētais savienojums šķīst ūdenī normālā temperatūrā. Šajā gadījumā anjoni atrodas horizontāli - negatīvi lādēti joni, un katjoni - tas ir, pozitīvi lādēti joni - atrodas vertikāli. Lai uzzinātu šķīdības pakāpe Vienam vai citam savienojumam ir jāatrod tā sastāvdaļas, izmantojot tabulu. Un to krustojuma vietā būs nepieciešamais apzīmējums.

Ja tas ir burts “p”, tad viela normālos apstākļos pilnībā šķīst ūdenī. Ja ir burts “m”, viela ir nedaudz šķīstoša, un, ja ir burts “n”, tā ir gandrīz nešķīstoša. Ja ir “+” zīme, savienojums neveido nogulsnes un reaģē ar šķīdinātāju bez atlikumiem. Ja ir zīme "-", tas nozīmē, ka šādas vielas nav. Dažreiz tabulā var redzēt arī zīmi “?”, tad tas nozīmē, ka šī savienojuma šķīdības pakāpe nav precīzi zināma. Elementu elektronegativitāte var mainīties no 1 līdz 8, lai noteiktu šo parametru, ir arī īpaša tabula.

Vēl viena noderīga tabula ir metāla aktivitāšu sērija. Visi metāli tajā atrodas atbilstoši pieaugošām elektroķīmiskā potenciāla pakāpēm. Metāla spriegumu sērija sākas ar litiju un beidzas ar zeltu. Tiek uzskatīts, ka, jo tālāk pa kreisi metāls ieņem vietu noteiktā rindā, jo aktīvāk tas piedalās ķīmiskajās reakcijās. Tādējādi aktīvākais metāls Litijs tiek uzskatīts par sārmu metālu. Elementu saraksta beigās ir arī ūdeņradis. Tiek uzskatīts, ka metāli, kas atrodas pēc tā, ir praktiski neaktīvi. Tie ietver tādus elementus kā varš, dzīvsudrabs, sudrabs, platīns un zelts.

Periodiskās tabulas attēli labā kvalitātē

Šī shēma ir viens no lielākajiem sasniegumiem ķīmijas jomā. Kurā ir daudz šīs tabulas veidu– īsā versija, garā, kā arī īpaši garā. Visizplatītākā ir īsā tabula, taču izplatīta ir arī diagrammas garā versija. Ir vērts atzīmēt, ka IUPAC pašlaik nav ieteicams izmantot ķēdes īso versiju.
Kopumā tādas bija Ir izstrādāti vairāk nekā simts tabulu veidi, kas atšķiras pēc noformējuma, formas un grafiskā attēlojuma. Tos izmanto dažādās zinātnes jomās vai neizmanto vispār. Pašlaik pētnieki turpina izstrādāt jaunas ķēdes konfigurācijas. Galvenā iespēja ir vai nu īssavienojums, vai garš ķēde izcilā kvalitātē.

Mūs ieskauj daudz dažādu lietu un priekšmetu, dzīvi un nedzīvi dabas ķermeņi. Un tiem visiem ir savs sastāvs, struktūra, īpašības. Dzīvās būtnēs notiek sarežģītas bioķīmiskas reakcijas, kas pavada dzīvībai svarīgus procesus. Nedzīvi ķermeņi veic dažādas funkcijas dabā un biomasas dzīvē, un tiem ir sarežģīts molekulārais un atomu sastāvs.

Bet kopumā planētas objektiem ir kopīga iezīme: tie sastāv no daudzām sīkām strukturālām daļiņām, ko sauc par ķīmisko elementu atomiem. Tik mazi, ka ar neapbruņotu aci tos nevar redzēt. Kas ir ķīmiskie elementi? Kādas īpašības viņiem piemīt un kā jūs uzzinājāt par to esamību? Mēģināsim to izdomāt.

Ķīmisko elementu jēdziens

Vispārpieņemtajā izpratnē ķīmiskie elementi ir tikai atomu grafisks attēlojums. Daļiņas, kas veido visu, kas pastāv Visumā. Tas ir, uz jautājumu “kas ir ķīmiskie elementi” var sniegt šādu atbildi. Tās ir sarežģītas mazas struktūras, visu atomu izotopu kolekcijas, kuras apvieno kopīgs nosaukums, kurām ir savs grafiskais apzīmējums (simbols).

Līdz šim ir zināms, ka 118 elementi ir atklāti gan dabiski, gan sintētiski, izmantojot kodolreakciju un citu atomu kodolus. Katrai no tām ir noteikts īpašību kopums, tā atrašanās vieta kopējā sistēmā, atklāšanas vēsture un nosaukums, kā arī tam ir noteikta loma dabā un dzīvo būtņu dzīvē. Ķīmijas zinātne pēta šīs īpašības. Ķīmiskie elementi ir pamats molekulu, vienkāršu un sarežģītu savienojumu un līdz ar to ķīmisko mijiedarbību veidošanai.

Atklājumu vēsture

Pati izpratne par to, kas ir ķīmiskie elementi, radās tikai 17. gadsimtā, pateicoties Boila darbam. Tas bija viņš, kurš pirmais runāja par šo jēdzienu un deva tam šādu definīciju. Tās ir nedalāmas mazas vienkāršas vielas, no kurām sastāv viss apkārtējais, ieskaitot visas sarežģītās.

Pirms šī darba dominējošie alķīmiķu uzskati bija tie, kas atzina četru elementu - Empidokla un Aristoteļa - teoriju, kā arī tie, kas atklāja "degošos principus" (sērs) un "metāliskos principus" (dzīvsudrabs).

Gandrīz visu 18. gadsimtu bija plaši izplatīta pilnīgi kļūdainā flogistona teorija. Taču jau šī perioda beigās Antuāns Lorāns Lavuazjē pierāda, ka tas ir neizturami. Viņš atkārto Boila formulējumu, bet tajā pašā laikā papildina to ar pirmo mēģinājumu sistematizēt visus tobrīd zināmos elementus, sadalot tos četrās grupās: metāli, radikāļi, zemes, nemetāli.

Nākamais lielais solis, lai saprastu, kas ir ķīmiskie elementi, nāk no Daltona. Viņam tiek piedēvēts atomu masas atklājums. Pamatojoties uz to, viņš sadala dažus zināmos ķīmiskos elementus atomu masas palielināšanas secībā.

Zinātnes un tehnoloģiju nepārtraukti intensīvā attīstība ļauj mums veikt vairākus jaunu elementu atklājumus dabisko ķermeņu sastāvā. Tāpēc līdz 1869. gadam - D.I. Mendeļejeva lielās radīšanas laikam - zinātne uzzināja par 63 elementu esamību. Krievu zinātnieka darbs kļuva par pirmo pilnīgu un uz visiem laikiem izveidoto šo daļiņu klasifikāciju.

Ķīmisko elementu struktūra tajā laikā nebija noteikta. Tika uzskatīts, ka atoms ir nedalāms, ka tā ir mazākā vienība. Atklājot radioaktivitātes fenomenu, tika pierādīts, ka tā ir sadalīta strukturālās daļās. Gandrīz katrs eksistē vairāku dabisko izotopu veidā (līdzīgas daļiņas, bet ar atšķirīgu neitronu struktūru skaitu, kas maina atomu masu). Tādējādi līdz pagājušā gadsimta vidum bija iespējams panākt kārtību ķīmiskā elementa jēdziena definīcijā.

Mendeļejeva ķīmisko elementu sistēma

Zinātnieks to pamatoja ar atomu masas atšķirību un izdevās ģeniāli sakārtot visus zināmos ķīmiskos elementus augošā secībā. Taču viss viņa zinātniskās domāšanas un tālredzības dziļums un ģenialitāte slēpjas tajā, ka Mendeļejevs savā sistēmā atstāja tukšas vietas, atvērtas šūnas vēl nezināmiem elementiem, kuri, pēc zinātnieka domām, tiks atklāti nākotnē.

Un viss izrādījās tieši tā, kā viņš teica. Mendeļejeva ķīmiskie elementi laika gaitā aizpildīja visas tukšās šūnas. Tika atklāta katra zinātnieka prognozētā struktūra. Un tagad mēs varam droši teikt, ka ķīmisko elementu sistēma ir pārstāvēta ar 118 vienībām. Tiesa, pēdējie trīs atklājumi vēl nav oficiāli apstiprināti.

Pati ķīmisko elementu sistēma ir grafiski attēlota tabulā, kurā elementi ir sakārtoti atbilstoši to īpašību hierarhijai, kodollādiņiem un to atomu elektronisko apvalku strukturālajām iezīmēm. Tātad ir periodi (7 gab.) - horizontālās rindas, grupas (8 gab.) - vertikālās, apakšgrupas (galvenā un sekundārā katrā grupā). Visbiežāk tabulas apakšējos slāņos atsevišķi tiek novietotas divas dzimtu rindas - lantanīdi un aktinīdi.

Elementa atomu masu veido protoni un neitroni, kuru kombināciju sauc par “masas skaitli”. Protonu skaitu nosaka ļoti vienkārši – tas ir vienāds ar elementa atomskaitli sistēmā. Un tā kā atoms kopumā ir elektriski neitrāla sistēma, tas ir, tai vispār nav lādiņa, negatīvo elektronu skaits vienmēr ir vienāds ar pozitīvo protonu daļiņu skaitu.

Tādējādi ķīmiskā elementa raksturlielumus var norādīt pēc tā atrašanās vietas periodiskajā tabulā. Galu galā šūnā ir aprakstīts gandrīz viss: sērijas numurs, kas nozīmē elektronus un protonus, atomu masa (visu dotā elementa esošo izotopu vidējā vērtība). Var redzēt, kurā periodā struktūra atrodas (tas nozīmē, ka elektroni atradīsies uz tik daudziem slāņiem). Ir iespējams arī paredzēt negatīvo daļiņu skaitu pēdējā enerģijas līmenī galveno apakšgrupu elementiem - tas ir vienāds ar tās grupas skaitu, kurā elements atrodas.

Neitronu skaitu var aprēķināt, atņemot protonus no masas skaitļa, tas ir, atomu skaita. Tādējādi katram ķīmiskajam elementam ir iespējams iegūt un sastādīt veselu elektrongrafisko formulu, kas precīzi atspoguļos tā struktūru un parādīs iespējamās un izpaustās īpašības.

Elementu izplatība dabā

Vesela zinātne pēta šo jautājumu – kosmoķīmiju. Dati liecina, ka elementu sadalījums uz mūsu planētas seko tiem pašiem modeļiem Visumā. Galvenais vieglo, smago un vidējo atomu kodolu avots ir kodolreakcijas, kas notiek zvaigžņu iekšienē - nukleosintēze. Pateicoties šiem procesiem, Visums un kosmoss nodrošināja mūsu planētu ar visiem pieejamajiem ķīmiskajiem elementiem.

Kopumā no zināmajiem 118 pārstāvjiem dabiskajos avotos 89 ir atklājuši cilvēki. Šie ir visizplatītākie atomi. Ķīmiskie elementi tika sintezēti arī mākslīgi, bombardējot kodolus ar neitroniem (nukleosintēze laboratorijas apstākļos).

Visvairāk ir vienkāršas elementu vielas, piemēram, slāpeklis, skābeklis un ūdeņradis. Ogleklis ir daļa no visām organiskajām vielām, kas nozīmē, ka tas arī ieņem vadošo pozīciju.

Klasifikācija pēc atomu elektroniskās struktūras

Viena no visizplatītākajām visu sistēmas ķīmisko elementu klasifikācijām ir to sadalījums, pamatojoties uz to elektronisko struktūru. Pamatojoties uz to, cik enerģijas līmeņu ir iekļauti atoma apvalkā un kurā no tiem ir pēdējie valences elektroni, var izdalīt četras elementu grupas.

S-elementi

Tie ir tie, kuros s-orbitāle tiek aizpildīta pēdējā. Šajā saimē ietilpst galvenās apakšgrupas pirmās grupas elementi (vai tikai viens elektrons ārējā līmenī nosaka šo pārstāvju līdzīgas īpašības kā spēcīgiem reducētājiem.

P-elementi

Tikai 30 gab. Valences elektroni atrodas p-apakšlīmenī. Tie ir elementi, kas veido galvenās apakšgrupas no trešās līdz astotajai grupai, kas pieder periodam 3,4,5,6. Starp tiem īpašības ietver gan metālus, gan tipiskus nemetāla elementus.

d-elementi un f-elementi

Tie ir pārejas metāli no 4. līdz 7. lielajam periodam. Kopumā ir 32 elementi. Vienkāršām vielām var būt gan skābas, gan bāzes īpašības (oksidējošas un reducējošas). Arī amfotērisks, tas ir, duāls.

F-ģimenē ietilpst lantanīdi un aktinīdi, kuros pēdējie elektroni atrodas f-orbitālēs.

Elementu veidotās vielas: vienkāršas

Arī visas ķīmisko elementu klases var pastāvēt vienkāršu vai sarežģītu savienojumu veidā. Tādējādi par vienkāršiem tiek uzskatīti tie, kas veidojas no vienas un tās pašas struktūras dažādos daudzumos. Piemēram, O 2 ir skābeklis vai dioksīds, un O 3 ir ozons. Šo parādību sauc par allotropiju.

Vienkārši ķīmiskie elementi, kas veido tāda paša nosaukuma savienojumus, ir raksturīgi katram periodiskās tabulas pārstāvim. Bet ne visi no tiem ir vienādi pēc īpašībām. Tātad ir vienkāršas vielas, metāli un nemetāli. Pirmās veido galvenās apakšgrupas ar 1-3 grupām un visas tabulā esošās sekundārās apakšgrupas. Nemetāli veido galvenās 4.-7.grupas apakšgrupas. Astotais galvenais elements ietver īpašus elementus - cēlgāzes vai inertas gāzes.

No visiem līdz šim atklātajiem vienkāršajiem elementiem parastos apstākļos ir zināmas 11 gāzes, 2 šķidras vielas (broms un dzīvsudrabs), un visas pārējās ir cietas vielas.

Sarežģīti savienojumi

Tie ietver visu, kas sastāv no diviem vai vairākiem ķīmiskiem elementiem. Piemēru ir daudz, jo ir zināmi vairāk nekā 2 miljoni ķīmisko savienojumu! Tie ir sāļi, oksīdi, bāzes un skābes, kompleksie savienojumi, visas organiskās vielas.

Kā lietot periodisko tabulu Nezinātājam lasīt periodisko tabulu ir tas pats, kas rūķim, kas skatās senās elfu rūnas. Un periodiskā tabula, starp citu, ja to pareizi lieto, var daudz pastāstīt par pasauli. Papildus tam, ka tas labi kalpo eksāmenā, tas ir arī vienkārši neaizvietojams daudzu ķīmisku un fizikālu problēmu risināšanā. Bet kā to lasīt? Par laimi, šodien ikviens var apgūt šo mākslu. Šajā rakstā mēs jums pateiksim, kā izprast periodisko tabulu.

Ķīmisko elementu periodiskā tabula (Mendeļejeva tabula) ir ķīmisko elementu klasifikācija, kas nosaka dažādu elementu īpašību atkarību no atoma kodola lādiņa.

Tabulas tapšanas vēsture

Dmitrijs Ivanovičs Mendeļejevs nebija vienkāršs ķīmiķis, ja kāds tā domā. Viņš bija ķīmiķis, fiziķis, ģeologs, metrologs, ekologs, ekonomists, naftas strādnieks, aeronauts, instrumentu izgatavotājs un skolotājs. Savas dzīves laikā zinātniekam izdevās veikt daudz fundamentālu pētījumu dažādās zināšanu jomās. Piemēram, ir izplatīts uzskats, ka tieši Mendeļejevs aprēķināja ideālo degvīna stiprumu - 40 grādus. Mēs nezinām, kā Mendeļejevs jutās pret degvīnu, taču mēs noteikti zinām, ka viņa disertācijai par tēmu “Diskuss par alkohola kombināciju ar ūdeni” nebija nekāda sakara ar degvīnu un tajā tika aplūkota alkohola koncentrācija no 70 grādiem. Ar visiem zinātnieka nopelniem ķīmisko elementu periodiskā likuma - viena no dabas pamatlikumiem - atklāšana viņam atnesa visplašāko slavu.

Ir leģenda, saskaņā ar kuru zinātnieks sapņoja par periodisko tabulu, pēc kuras viņam atlika tikai pilnveidot radušos ideju. Bet, ja viss būtu tik vienkārši.. Šī periodiskās tabulas izveides versija acīmredzot nav nekas vairāk kā leģenda. Uz jautājumu, kā galds tika atvērts, pats Dmitrijs Ivanovičs atbildēja: “ Es par to domāju varbūt divdesmit gadus, bet jūs domājat: es sēdēju un pēkšņi... tas ir darīts.

Deviņpadsmitā gadsimta vidū mēģinājumi sakārtot zināmos ķīmiskos elementus (bija zināmi 63 elementi) paralēli veica vairāki zinātnieki. Piemēram, 1862. gadā Aleksandrs Emīls Čankurtuā izvietoja elementus gar spirāli un atzīmēja ķīmisko īpašību ciklisku atkārtošanos. Ķīmiķis un mūziķis Džons Aleksandrs Ņūlends ierosināja savu periodiskās tabulas versiju 1866. gadā. Interesants fakts ir tas, ka zinātnieks mēģināja atklāt kaut kādu mistisku mūzikas harmoniju elementu izkārtojumā. Starp citiem mēģinājumiem bija arī Mendeļejeva mēģinājums, kas vainagojās panākumiem.

1869. gadā tika publicēta pirmā tabulas diagramma, un 1869. gada 1. marts tiek uzskatīts par dienu, kad tika atvērts periodiskais likums. Mendeļejeva atklājuma būtība bija tāda, ka elementu īpašības ar pieaugošu atommasu nemainās monotoni, bet periodiski. Pirmajā tabulas versijā bija tikai 63 elementi, taču Mendeļejevs pieņēma vairākus ļoti netradicionālus lēmumus. Tāpēc viņš uzminēja tabulā atstāt vietu vēl neatklātiem elementiem, kā arī mainīja dažu elementu atomu masas. Mendeļejeva atvasinātā likuma fundamentālā pareizība tika apstiprināta ļoti drīz, pēc gallija, skandija un germānija atklāšanas, kuru eksistenci prognozēja zinātnieks.

Mūsdienu skatījums uz periodisko tabulu

Zemāk ir pati tabula

Mūsdienās atomu masas (atommasas) vietā elementu sakārtošanai tiek izmantots atomskaitļa jēdziens (protonu skaits kodolā). Tabulā ir 120 elementi, kas sakārtoti no kreisās puses uz labo atomu skaita (protonu skaita) pieauguma secībā.

Tabulas kolonnas attēlo tā sauktās grupas, bet rindas - periodus. Tabulā ir 18 grupas un 8 periodi.

• Elementu metāliskās īpašības samazinās, pārvietojoties pa periodu no kreisās puses uz labo, un palielinās pretējā virzienā.
• Atomu izmēri samazinās, pārvietojoties no kreisās uz labo pusi pa periodiem.
• Pārejot no augšas uz leju pa grupu, palielinās metāla reducējošās īpašības.
• Oksidējošās un nemetāliskās īpašības palielinās, pārvietojoties no kreisās puses uz labo es

Ko mēs uzzinām par elementu no tabulas? Piemēram, ņemsim tabulas trešo elementu - litiju un apsveriet to sīkāk.

Pirmkārt, mēs redzam pašu elementa simbolu un tā nosaukumu zem tā. Augšējā kreisajā stūrī ir elementa atomu numurs, kādā secībā elements ir sakārtots tabulā. Atomu skaits, kā jau minēts, ir vienāds ar protonu skaitu kodolā. Pozitīvo protonu skaits parasti ir vienāds ar negatīvo elektronu skaitu atomā (izņemot izotopus).

Atomu masa ir norādīta zem atomu numura (šajā tabulas versijā). Ja mēs noapaļojam atomu masu līdz tuvākajam veselam skaitlim, mēs iegūstam to, ko sauc par masas skaitli. Atšķirība starp masas skaitli un atomskaitli norāda neitronu skaitu kodolā. Tādējādi neitronu skaits hēlija kodolā ir divi, bet litijā - četri.

Mūsu kurss “Periodiskā tabula manekeniem” ir noslēdzies. Noslēgumā mēs aicinām jūs noskatīties tematisko video un ceram, ka jautājums par Mendeļejeva periodiskās tabulas izmantošanu jums ir kļuvis skaidrāks. Atgādinām, ka jaunu priekšmetu vienmēr efektīvāk ir apgūt nevis vienam, bet ar pieredzējuša mentora palīdzību. Tāpēc nekad nevajadzētu aizmirst par viņiem, kuri ar prieku dalīsies ar jums savās zināšanās un pieredzē.

MENDELEJEVA PERIODISKĀ TABULA

Mendeļejeva ķīmisko elementu periodiskās tabulas uzbūve atbilst skaitļu teorijas un ortogonālo bāzu raksturīgajiem periodiem. Hadamara matricu pievienošana ar pāra un nepāra kārtas matricām rada ligzdotu matricu elementu strukturālo bāzi: pirmās (Odin), otrās (Euler), trešās (Mersenne), ceturtās (Hadamards) un piektās (Fermā) kārtas matricas.

Ir viegli redzēt, ka ir 4 pasūtījumi k Hadamarda matricas atbilst inertiem elementiem ar atomu masu, kas ir četrkārtīga: hēlijs 4, neons 20, argons 40 (39,948) utt., bet arī dzīves pamati un digitālās tehnoloģijas: ogleklis 12, skābeklis 16, silīcijs 28 , germānija 72.

Šķiet, ka ar Mersenna kārtu matricām 4 k–1, gluži pretēji, viss aktīvais, indīgais, postošais un kodīgais ir saistīts. Bet tie ir arī radioaktīvie elementi - enerģijas avoti un svins 207 (gala produkts, indīgi sāļi). Fluors, protams, ir 19. Mersenna matricu kārtas atbilst radioaktīvo elementu secībai, ko sauc par aktīnija sēriju: urāns 235, plutonijs 239 (izotops, kas ir jaudīgāks atomenerģijas avots par urānu) utt. Tie ir arī sārmu metāli litijs 7, nātrijs 23 un kālijs 39.

Gallijs – atomsvars 68

Pasūtījumi 4 k–2 Eilera matricas (dubultā Mersenna) atbilst slāpeklim 14 (atmosfēras pamats). Galda sāli veido divi “mersennam līdzīgi” nātrija 23 un hlora 35 atomi kopā šī kombinācija ir raksturīga Eilera matricām. Masīvākais hlors ar svaru 35,4 nedaudz atpaliek no Hadamara dimensijas 36. Galda sāls kristāli: kubs (t.i., paklausīgs raksturs, Hadamards) un oktaedrs (vairāk izaicinošs, tas neapšaubāmi ir Eilers).

Atomfizikā pārejas dzelzs 56 - niķelis 59 ir robeža starp elementiem, kas nodrošina enerģiju lielāka kodola (ūdeņraža bumbas) un sabrukšanas (urāna bumba) sintēzes laikā. 58. kārtība ir slavena ar to, ka tai ne tikai nav Hadamara matricu analogu Belēviča matricu formā ar nullēm pa diagonāli, bet arī nav daudz svērtu matricu - tuvākajai ortogonālajai W(58,53) ir 5 nulles katrā kolonnā un rindā (dziļa atstarpe ).

Sērijā, kas atbilst Fermā matricām un to aizvietojumiem 4. secībā k+1, pēc likteņa gribas maksā Fermium 257. Neko nevar teikt, precīzs sitiens. Šeit ir zelts 197. Varš 64 (63.547) un sudrabs 108 (107.868), elektronikas simboli, kā redzams, nesasniedz zeltu un atbilst pieticīgākām Hadamarda matricām. Varš, kura atomsvars nav tālu no 63, ir ķīmiski aktīvs - tā zaļie oksīdi ir labi zināmi.

Bora kristāli ar lielu palielinājumu

AR zelta griezums bors ir saistīts - atommasa starp visiem pārējiem elementiem ir vistuvāk 10 (precīzāk 10,8, ietekme ir arī atommasas tuvumam nepāra skaitļiem). Bors ir diezgan sarežģīts elements. Boram ir sarežģīta loma pašā dzīves vēsturē. Karkasa struktūra tā konstrukcijās ir daudz sarežģītāka nekā dimantā. Unikālais ķīmiskās saites veids, kas ļauj boram absorbēt jebkuru piemaisījumu, ir ļoti slikti izprotams, lai gan liels skaits zinātnieku jau ir saņēmuši Nobela prēmijas par pētījumiem, kas saistīti ar to. Bora kristāla forma ir ikosaedrs, kura virsotni veido pieci trīsstūri.

Platīna noslēpums. Piektais elements, bez šaubām, ir cēlmetāli, piemēram, zelts. Virsbūve virs Hadamard dimensijas 4 k, 1 liels.

Stabils urāna izotops 238

Tomēr atcerēsimies, ka Fermā skaitļi ir reti (tuvākais ir 257). Dabiskā zelta kristāliem ir kubam līdzīga forma, taču arī pentagramma mirdz. Tā tuvākais kaimiņš, platīns, cēlmetāls, atrodas mazāk nekā 4 atomsvaru attālumā no zelta 197. Platīna atomsvars ir nevis 193, bet nedaudz lielāks — 194 (Eulera matricu secība). Tas ir mazs, bet tas viņu ieved nedaudz agresīvāku elementu nometnē. Saistībā ar to ir vērts atcerēties, ka platīna inerces dēļ (tas, iespējams, izšķīst ūdeņos) tiek izmantots kā aktīvs ķīmisko procesu katalizators.

Sūkļains platīns istabas temperatūrā aizdedzina ūdeņradi. Platīna raksturs nepavisam nav mierīgs, irīdijs 192 (izotopu 191 un 193 maisījums) uzvedas mierīgāk. Tas vairāk atgādina varu, bet ar zelta svaru un raksturu.

Starp neonu 20 un nātriju 23 nav elementa ar atomsvaru 22. Protams, atomu svars ir neatņemama īpašība. Bet starp izotopiem, savukārt, ir arī interesanta īpašību korelācija ar skaitļu īpašībām un atbilstošām ortogonālo bāzu matricām. Visplašāk izmantotā kodoldegviela ir urāna izotops 235 (Mersena matricas secība), kurā iespējama pašpietiekama kodolenerģijas ķēdes reakcija. Dabā šis elements sastopams stabilā urāna 238 formā (Eulera matricas secība). Nav elementa ar atomsvaru 13. Runājot par haosu, ierobežotais stabilo periodiskās tabulas elementu skaits un grūtības atrast augstas kārtas matricas trīspadsmitās kārtas matricās novērotās barjeras dēļ ir savstarpēji saistītas.

Ķīmisko elementu izotopi, stabilitātes sala