Periódusos rendszer elektronikus rétegekkel. Periodikus törvény D
A periódusos rendszer szigorúan titkos részei, 2018. június 15
Sokan hallottak Dmitrij Ivanovics Mengyelejevről és a "tulajdonságok változásának periódusos törvényéről", amelyet ő fedezett fel a 19. században (1869). kémiai elemek csoportonként és sorozatonként "(a táblázat szerzőjének neve: "Elemek időszakos táblázata csoportok és sorozatok szerint").
A periódusos kémiai elemek táblázatának felfedezése a kémia mint tudomány fejlődéstörténetének egyik fontos mérföldköve lett. A táblázat felfedezője Dmitrij Mengyelejev orosz tudós volt. Egy rendkívüli tudós, aki a legszélesebb tudományos felfogással rendelkezik, képes volt egyesíteni a kémiai elemek természetére vonatkozó összes elképzelést egyetlen harmonikus koncepcióban.
A táblázat megnyitásának története
A 19. század közepére 63 kémiai elemet fedeztek fel, és a tudósok világszerte többször is kísérletet tettek arra, hogy az összes létező elemet egyetlen fogalommá egyesítsék. Az elemeket az atomtömeg növekvő sorrendjében javasoltuk elhelyezni, és hasonlóságuk szerint csoportokba osztani. kémiai tulajdonságok.
1863-ban John Alexander Newland kémikus és zenész javasolta elméletét, aki a Mengyelejev által felfedezetthez hasonló kémiai elemek elrendezését javasolta, de a tudós munkáját a tudományos közösség nem vette komolyan, mivel a szerzőt magával ragadta. a zene harmóniájának keresése és összekapcsolása a kémiával.
1869-ben Mengyelejev közzétette a periódusos rendszer sémáját az Orosz Kémiai Társaság folyóiratában, és értesítést küldött a felfedezésről a világ vezető tudósainak. Ezt követően a vegyész többször finomította és javította a sémát, amíg el nem nyerte szokásos formáját.
Mengyelejev felfedezésének lényege, hogy az atomtömeg növekedésével az elemek kémiai tulajdonságai nem monoton, hanem periodikusan változnak. Bizonyos számú különböző tulajdonságú elem után a tulajdonságok ismétlődnek. Tehát a kálium hasonló a nátriumhoz, a fluor a klórhoz, az arany pedig az ezüsthöz és a rézhez.
1871-ben Mengyelejev végre egyesítette az elképzeléseket egy időszakos törvénnyel. A tudósok számos új kémiai elem felfedezését jósolták, és leírták kémiai tulajdonságaikat. Ezt követően a vegyész számításait teljes mértékben megerősítették - a gallium, a szkandium és a germánium teljes mértékben megfelelt azoknak a tulajdonságoknak, amelyeket Mengyelejev tulajdonított nekik.
De nem minden olyan egyszerű, és nem tudunk valamit.
Kevesen tudják, hogy DIMengyelejev a 19. század végének egyik első világhírű orosz tudósa volt, aki a világtudományban megvédte az éter mint univerzális szubsztanciális entitás eszméjét, és alapvető tudományos és alkalmazott jelentőséget tulajdonított neki. a Lét titkainak feltárása és az emberek gazdasági életének javítása.
Van egy vélemény, hogy az iskolákban és egyetemeken hivatalosan tanított kémiai elemek Mengyelejev-táblázata hamis. Maga Mengyelejev "Kísérlet a világéter kémiai megértésére" című művében egy kicsit más táblázatot adott.
Ezt a periódusos rendszert utoljára torzítás nélkül 1906-ban adták ki Szentpéterváron ("A kémia alapjai" tankönyv, VIII. kiadás).
A különbségek jól láthatóak: a nulla csoport átkerült a 8-asba, és a hidrogénnél könnyebb elem, amellyel a táblázatot kell kezdeni, és amelyet hagyományosan newtóniumnak (éternek) neveznek, teljesen kizárt.
Ugyanezt az asztalt örökíti meg a "VÉR TIRAN" elvtárs. Sztálin Szentpéterváron, Moszkovszkij prospektus. 19. VNIIM őket. D. I. Mengyelejeva (Összoroszországi Metrológiai Kutatóintézet)
Emlékmű-tábla DI Mengyelejev kémiai elemeinek periódusos táblázatát mozaikok készítik a Művészeti Akadémia professzora, V.A. irányításával. Az emlékmű D.I.Mengyelejev „A kémia alapjai” utolsó, 8. kiadásának (1906) táblázatán alapul. A DI Mengyelejev élete során felfedezett elemek piros színnel vannak jelölve. 1907 és 1934 között felfedezett elemek kékkel vannak jelölve.
Miért és hogyan történhetett, hogy ilyen pimaszul és nyíltan hazudnak nekünk?
A világéter helye és szerepe D. I. Mengyelejev igazi táblázatában
Sokan hallottak Dmitrij Ivanovics Mengyelejevről és az általa a 19. században (1869) felfedezett "A kémiai elemek tulajdonságainak változásának periódusos törvényéről csoportok és sorok szerint" (a táblázat szerzőjének neve: "Az elemek periódusos rendszere Csoportok és sorok").
Sokan azt is hallották, hogy D.I. Mengyelejev volt a szervezője és vezetője (1869-1905) az Orosz Kémiai Társaságnak (1872-től az Orosz Fizikai-Kémiai Társaságnak) nevezett orosz állami tudományos egyesületnek, amely fennállása során a világhírű ZhRFHO folyóiratot adta ki, egészen a A Szovjetunió Tudományos Akadémiája 1930-ban felszámolta – a Társaságot és folyóiratát egyaránt.
De kevesen tudják, hogy DIMengyelejev a 19. század végének egyik utolsó világhírű orosz tudósa volt, aki a világtudományban megvédte az éter mint univerzális szubsztanciális entitás eszméjét, és megadta neki az alapvető tudományos és alkalmazott tudást. jelentősége a titkok felfedésében Lét és az emberek gazdasági életének javítása.
Még kevesebben vannak azok, akik tudják, hogy a D.I. törvény hirtelen (!!?) halála után” – szándékosan és széles körben meghamisította a világtudomány.
És nagyon kevesen vannak azok közül, akik tudják, hogy a fentieket a halhatatlan orosz testi gondolat legjobb képviselőinek és hordozóinak áldozatos szolgálata köti össze a népek javáért, a közhasznáért, a növekvő hullám ellenére. felelőtlenség a társadalom akkori felső rétegeiben.
Valójában, átfogó fejlesztés Ezt a tézist az utolsó tézisnek szenteljük, mivel az igazi tudományban a lényeges tényezők figyelmen kívül hagyása mindig hamis eredményekhez vezet.
A nulla csoport elemei a többi elem minden sorát a táblázat bal oldalán kezdik: „... ami a periodikus törvény megértésének szigorúan logikus következménye” – Mengyelejev.
A periodikus törvény értelmében különösen fontos, sőt kizárólagos hely az "x" - "Newton" - világéter elemhez tartozik. És ennek a speciális elemnek a teljes táblázat legelején kell elhelyezkednie, az úgynevezett „nulladik sor nulla csoportjában”. Sőt, mivel a periódusos rendszer összes elemének gerinceleme (pontosabban gerincesszenciája), a világéter lényeges érv a periódusos rendszer elemeinek sokfélesége mellett. Maga a táblázat ebben a tekintetben éppen ennek az érvnek a zárt funkciójaként működik.
Források:
Aki járt iskolába, az emlékszik rá, hogy az egyik kötelező tantárgy a kémia volt. Lehet, hogy tetszik neki, vagy nem – ez nem számít. És valószínű, hogy az ebben a tudományágban szerzett ismeretek nagy része már feledésbe merült, és nem alkalmazzák az életben. Mindenki emlékszik azonban D. I. Mengyelejev kémiai elemeinek táblázatára. Sokak számára sokszínű táblázat maradt, ahol minden négyzetbe bizonyos betűket írnak, amelyek a kémiai elemek nevét jelölik. De itt nem a kémiáról, mint olyanról fogunk beszélni, és több száz kémiai reakciót és folyamatot írunk le, hanem általában arról, hogyan jelent meg a periódusos rendszer - ez a történet minden embert érdekelni fog, sőt mindazokat, akik arra vágynak. érdekes és hasznos információk...
Egy kis háttér
Még 1668-ban egy kiváló ír kémikus, fizikus és teológus, Robert Boyle kiadott egy könyvet, amelyben az alkímiáról szóló számos mítoszt megdöntött, és amelyben a redukálhatatlan kémiai elemek keresésének szükségességéről beszélt. A tudós egy listát is adott róluk, amely mindössze 15 elemből állt, de elismerte, hogy több elem is lehet. Ez lett a kiindulópont nemcsak az új elemek felkutatásában, hanem azok rendszerezésében is.
Száz évvel később Antoine Lavoisier francia kémikus új listát állított össze, amely már 35 elemet tartalmazott. Közülük 23-at később felbonthatatlannak nyilvánítottak. De a tudósok világszerte folytatták az új elemek keresését. És ebben a folyamatban a főszerepet a híres orosz kémikus, Dmitrij Ivanovics Mengyelejev játszotta - ő volt az első, aki felvetette azt a hipotézist, hogy összefüggés lehet az elemek atomtömege és a rendszerben való elhelyezkedésük között.
A fáradságos munkának és a kémiai elemek összehasonlításának köszönhetően Mengyelejevnek sikerült felfedeznie az elemek közötti kapcsolatot, amelyben egy egészet alkothatnak, és tulajdonságaik nem természetesek, hanem időszakosan ismétlődő jelenségek. Ennek eredményeként 1869 februárjában Mengyelejev megalkotta az első időszakos törvényt, és már márciusban N. A. Menshutkin kémiatörténész benyújtotta az Orosz Kémiai Társaságnak "A tulajdonságok összefüggései az elemek atomtömegével" című jelentését. Ugyanebben az évben Mengyelejev publikációja a németországi Zeitschrift fur Chemie folyóiratban jelent meg, 1871-ben pedig a tudós felfedezésének szentelt másik kiterjedt publikációja jelent meg egy másik német folyóiratban, az Annalen der Chemie.
Periódusos rendszer készítése
1869-re a fő gondolatot már Mengyelejev alakította ki, és egy inkább egy kis idő, de sokáig nem tudta valami rendezett rendszerbe rendezni, ami vizuálisan megjeleníti, hogy mi az. Kollégájával, A. A. Inosztrancevvel folytatott egyik beszélgetésében még azt is elmondta, hogy már minden összeállt a fejében, de nem tudott mindent egy asztalra hozni. Ezt követően Mengyelejev életrajzírói szerint gondos munkát kezdett az asztalán, amely három napig tartott alvászavarok nélkül. Az elemek táblázatba rendezésének mindenféle módját kiválogatták, és a munkát tovább nehezítette, hogy akkoriban a tudomány még nem tudott minden kémiai elemről. De ennek ellenére a táblázat mégis elkészült, és az elemek rendszerezésre kerültek.
Mengyelejev álmának legendája
Sokan hallották a történetet, hogy D. I. Mengyelejev az asztaláról álmodott. Ezt a verziót Mengyelejev A. A. Inosztrantsev fent említett munkatársa aktívan terjesztette. vicces történet amellyel diákjait szórakoztatta. Azt mondta, hogy Dmitrij Ivanovics lefeküdt, és álmában tisztán látta az asztalát, amelyen az összes kémiai elem a megfelelő sorrendben volt elrendezve. Ezek után a diákok még viccelődtek is, hogy a 40°-os vodkát is így fedezték fel. De az alvással még mindig megvoltak a valódi előfeltételei a történetnek: amint már említettük, Mengyelejev alvás és pihenés nélkül dolgozott az asztalon, Inosztrantsev pedig egyszer fáradtnak és kimerültnek találta. Délután Mengyelejev úgy döntött, tart egy kis szünetet, majd valamivel később hirtelen felébredt, azonnal elővett egy darab papírt, és egy kész asztalt ábrázolt rajta. De maga a tudós álmodozással cáfolta ezt az egész történetet, mondván: "Talán húsz éve gondolkodom rajta, de azt gondolod: ültem, és hirtelen... kész." Az álom legendája tehát nagyon vonzó lehet, de az asztal elkészítése csak kemény munkának köszönhető.
További munka
Az 1869 és 1871 közötti időszakban Mengyelejev kidolgozta a periodicitás gondolatait, amelyekre a tudományos közösség hajlott. És az egyik fontos mérföldkövek Ez a folyamat megértette, hogy a rendszer bármely elemét tulajdonságainak összessége alapján kell elhelyezni, összehasonlítva más elemek tulajdonságaival. Ennek alapján, valamint az üvegképző oxidok változásával kapcsolatos vizsgálatok eredményeire támaszkodva a kémikus módosítani tudta egyes elemek, köztük az urán, indium, berillium és mások atomtömegének értékét.
Természetesen Mengyelejev a táblázatban maradt üres cellákat szerette volna mielőbb kitölteni, és 1870-ben megjósolta, hogy hamarosan felfedezik a tudomány számára ismeretlen kémiai elemeket, amelyek atomtömegét és tulajdonságait ki tudta számítani. Ezek közül az első a gallium (1875-ben), a szkandium (1879-ben) és a germánium (1885-ben fedezték fel). Ezután a jóslatok továbbra is megvalósultak, és további nyolc új elemet fedeztek fel, köztük a polóniumot (1898), a réniumot (1925), a technéciumot (1937), a franciumot (1939) és az asztatint (1942-1943). Mellesleg 1900-ban D. I. Mengyelejev és William Ramsay skót kémikus arra a következtetésre jutott, hogy a nulla csoport elemeit is fel kell venni a táblázatba - 1962-ig inert gázoknak, majd nemesgázoknak nevezték őket.
A periódusos rendszer felépítése
Kémiai elemek a D.I. táblázatban Például az olyan nemesgázok, mint a radon, a xenon, a kripton, az argon, a neon és a hélium nehezen reagálnak más elemekkel, emellett alacsony a kémiai aktivitásuk is, ezért a jobb szélső oszlopban helyezkednek el. A bal oldali oszlop elemei (kálium, nátrium, lítium stb.) pedig jól reagálnak más elemekkel, maguk a reakciók pedig robbanásveszélyesek. Egyszerűen fogalmazva, az egyes oszlopokon belül az elemek hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek az egyik oszlopról a másikra való mozgás során változnak. A 92-es számig minden elem megtalálható a természetben, a 93-astól pedig mesterséges elemek kezdődnek, amelyek csak laboratóriumi körülmények között jöhetnek létre.
Eredeti változatában a periódusos rendszert csak a természetben létező rend visszatükröződéseként értelmezték, és arra nem volt magyarázat, hogy miért kell mindennek így lennie. És csak akkor, amikor megjelent kvantummechanika, világossá vált a táblázatban szereplő elemek sorrendjének valódi jelentése.
Az alkotói folyamat tanulságai
Arról szólva, hogy az alkotói folyamat milyen tanulságai vonhatók le D. I. Mengyelejev periódusos rendszerének létrehozásának teljes történetéből, példaként említhetjük egy angol kutató gondolatait a kreatív gondolkodás Graham Wallace és Henri Poincaré francia tudós. Adjunk nekik egy rövid összefoglalót.
Poincaré (1908) és Graham Wallace (1926) tanulmányai szerint a kreatív gondolkodásnak négy fő szakasza van:
- Készítmény- a fő feladat megfogalmazásának szakasza és az első megoldási kísérletek;
- Inkubálás- az a szakasz, amelynek során a folyamatról átmenetileg elvonják a figyelmet, de a probléma megoldására irányuló munka tudatalatti szinten történik;
- Felvilágosodás- az a szakasz, ahol az intuitív megoldás található. Ráadásul ez a megoldás egy teljesen független helyzetben is megtalálható;
- Vizsgálat- a megoldás tesztelésének és megvalósításának szakasza, amelyen a megoldás ellenőrzése és esetleges továbbfejlesztése megtörténik.
Amint látjuk, Mengyelejev táblázatának elkészítése során intuitív módon követte ezt a négy szakaszt. Hogy mennyire hatékony, azt az eredmények alapján lehet megítélni, pl. azáltal, hogy a táblázat létrejött. És tekintettel arra, hogy megalkotása óriási előrelépést jelentett nemcsak a kémiai tudomány, hanem az egész emberiség számára is, a fenti négy szakasz mind a megvalósításban alkalmazható. kis projektek, valamint a globális tervek végrehajtására. A legfontosabb, hogy emlékezzünk arra, hogy egyetlen felfedezést, egyetlen probléma megoldását sem lehet önmagában megtalálni, bármennyire is szeretnénk látni őket álomban, és bármennyit is alszunk. Ahhoz, hogy valami sikerüljön, mindegy, hogy a kémiai elemek táblázatát vagy egy új marketingterv kidolgozásáról van szó, bizonyos ismeretekkel és készségekkel kell rendelkeznie, valamint ügyesen ki kell használnia a benne rejlő lehetőségeket és keményen kell dolgoznia.
Sok sikert kívánunk törekvéseihez és tervei sikeres megvalósításához!
Az iskolában, a kémiaórákon ülve mindannyian emlékszünk az osztályterem vagy a kémiai laboratórium falán lévő asztalra. Ez a táblázat tartalmazza az emberiség által ismert összes kémiai elem osztályozását, azokat az alapvető összetevőket, amelyek a Földet és az egész Univerzumot alkotják. Akkor erre nem is gondolhattunk Mengyelejev táblázat tagadhatatlanul az egyik legnagyobb tudományos felfedezések, amely modern kémiai ismereteink alapja.
D. I. Mengyelejev kémiai elemeinek periódusos rendszere
Első pillantásra megtévesztően egyszerűnek tűnik az ötlete: szervezni kémiai elemek atomjaik tömegének növekvő sorrendjében. Sőt, a legtöbb esetben kiderül, hogy a kémiai és fizikai tulajdonságok minden eleme hasonló a táblázat előző eleméhez. Ez a minta minden elemnél megnyilvánul, kivéve a legelső néhányat, egyszerűen azért, mert nincsenek előttük olyan elemek, amelyek atomsúlyukban hasonlítanak rájuk. Egy ilyen tulajdonság felfedezésének köszönhető, hogy egy falinaptárhoz hasonlóan elhelyezhetünk egy lineáris elemsort egy táblázatban, és így rengeteg kémiai elemtípust kombinálhatunk világos és koherens formában. Természetesen ma az atomszám (a protonok száma) fogalmát használjuk az elemrendszer rendezésére. Ez segített megoldani a "pár permutáció" úgynevezett technikai problémáját, de nem vezetett radikális változáshoz a periódusos rendszer formájában.
V periódusos táblázat az összes elemet rendszámuk, elektronikus konfigurációjuk és ismétlődő kémiai tulajdonságaik szerint rendezzük. A táblázatban lévő sorokat pontoknak, az oszlopokat csoportoknak nevezzük. Az első, 1869-es keltezésű táblázat mindössze 60 elemet tartalmazott, most azonban a táblázatot ki kellett bővíteni, hogy beleférjen a ma ismert 118 elembe.
Mengyelejev periódusos rendszere nemcsak az elemeket, hanem azok legkülönbözőbb tulajdonságait is rendszerezi. Sok kérdés (nem csak vizsgakérdések, hanem tudományos kérdések) helyes megválaszolásához egy vegyésznek gyakran elég, ha a szeme előtt van a periódusos rendszer.
Az 1M7iKKVnPJE YouTube-azonosítója érvénytelen.
Periodikus törvény
Két készítmény létezik időszakos törvény kémiai elemek: klasszikus és modern.
Klasszikus, ahogy azt felfedezője D.I. Mengyelejev: az egyszerű testek tulajdonságai, valamint az elemek vegyületeinek formái és tulajdonságai időszakosan függenek az elemek atomtömegének értékétől.
Modern: az egyszerű anyagok tulajdonságai, valamint az elemek vegyületeinek tulajdonságai és formái periodikusan függenek az elemek atommagjának töltésétől (sorszám).
A periódusos törvény grafikus ábrázolása az elemek periódusos rendszere, amely a kémiai elemek természetes osztályozása, amely az elemek tulajdonságainak atomjaik töltéseiből adódó szabályos változásán alapul. A D.I. elemeinek periódusos rendszerének leggyakoribb képei. Mengyelejev rövid és hosszú formák.
A periódusos rendszer csoportjai és periódusai
Csoportok szerint a periódusos rendszerben függőleges soroknak nevezzük. A csoportokban az elemeket az oxidok legmagasabb oxidációs állapotának megfelelően kombinálják. Minden csoport egy fő és egy másodlagos alcsoportból áll. A fő alcsoportokba a kis periódusok elemei és a nagy periódusok azonos tulajdonságú elemei tartoznak. Az oldalsó alcsoportok csak nagy periódusú elemekből állnak. A fő és a másodlagos alcsoport elemeinek kémiai tulajdonságai jelentősen eltérnek egymástól.
Időszak vízszintes elemsort nevezünk, a sorszámok (atomi) számok növekvő sorrendjében. A periódusos rendszerben hét periódus van: az első, második és harmadik periódusokat kicsinek nevezzük, ezek 2, 8 és 8 elemet tartalmaznak; a fennmaradó időszakokat nagynak nevezik: a negyedik és az ötödik periódusban 18 elem van, a hatodikban - 32, a hetedikben (még befejezetlen) - 31 elem. Minden periódus, kivéve az elsőt, alkálifémekkel kezdődik és nemesgázzal végződik.
A sorozatszám fizikai jelentése kémiai elem: az atommagban lévő protonok és a keringő elektronok száma atommag, egyenlők az elem sorszámával.
A periódusos rendszer tulajdonságai
Emlékezzen arra csoportokban vertikális soroknak nevezett periódusos rendszerben és a fő és másodlagos alcsoportok elemeinek kémiai tulajdonságai jelentősen eltérnek egymástól.
Az alcsoportok elemeinek tulajdonságai felülről lefelé természetesen változnak:
- fokozott fémes tulajdonságok és gyengített nemfémes;
- az atomsugár növekszik;
- az elem által képződött bázisok és anoxikus savak erőssége nő;
- elektronegativitás csökken.
A hélium, a neon és az argon kivételével minden elem oxigénvegyületeket képez, az oxigénvegyületeknek mindössze nyolc formája létezik. A periódusos rendszerben gyakran ábrázolják őket általános képletek az egyes csoportok alatt az elemek oxidációs állapota szerint növekvő sorrendben találhatók: R 2 O, RO, R 2 O 3, RO 2, R 2 O 5, RO 3, R 2 O 7, RO 4, ahol az R szimbólum ennek a csoportnak egy eleme. A magasabb oxidképletek a csoport összes elemére vonatkoznak, kivéve kivételes esetek amikor az elemek nem mutatnak a csoportszámmal megegyező oxidációs állapotot (például fluor).
Az R 2 O összetételű oxidok erős bázikus tulajdonságokat mutatnak, és bázikusságuk a sorozatszám növekedésével nő, az RO összetételű oxidok (a BeO kivételével) bázikus tulajdonságokat mutatnak. RO 2, R 2 O 5, RO 3, R 2 O 7 összetételű oxidok savas tulajdonságok, és savasságuk a sorozatszám növekedésével nő.
A fő alcsoportok elemei a IV. csoportból kiindulva gáz halmazállapotú hidrogénvegyületeket képeznek. Az ilyen kapcsolatoknak négy formája van. A fő alcsoportok elemei alatt helyezkednek el, és általános képletekkel ábrázolják őket az RH 4, RH 3, RH 2, RH sorrendben.
Az RH 4 vegyületek semlegesek; RH 3 - gyengén bázikus; RH 2 - enyhén savas; RH - Erősen savas karakter.
Emlékezzen arra időszak vízszintes elemsort nevezünk, a sorszámok (atomi) számok növekvő sorrendjében.
Egy elem sorszámának növekedésével járó perióduson belül:
- az elektronegativitás nő;
- a fémes tulajdonságok csökkennek, a nemfémes tulajdonságok nőnek;
- az atomsugár esik.
A periódusos rendszer elemei
Alkáli és alkáliföldfém elemek
Ide tartoznak a periódusos rendszer első és második csoportjának elemei. Alkáli fémek az első csoportból - puha fémek, ezüstösek, késsel jól vágva. Mindegyiküknek egyetlen elektronja van a külső héjon, és tökéletesen reagálnak. Alkáliföldfémek a második csoportból szintén ezüstös árnyalatú. A külső szinten két elektron van elhelyezve, és ennek megfelelően ezek a fémek kevésbé hajlandók kölcsönhatásba lépni más elemekkel. Az alkálifémekhez képest az alkáliföldfémek magasabb hőmérsékleten megolvadnak és forrnak.
Szöveg megjelenítése/elrejtése
Lantanidok (ritkaföldfém elemek) és aktinidák
Lantanidész az eredetileg ritka ásványokban található elemek csoportja; innen ered a "ritkaföldfém" elemek elnevezésük. Később kiderült, hogy ezek az elemek nem olyan ritkák, mint azt eredetileg gondolták, ezért a lantanidok nevet a ritkaföldfém elemekhez rendelték. Lantanidész és aktinidák két blokkot foglalnak el, amelyek a fő elemtáblázat alatt találhatók. Mindkét csoportba tartoznak a fémek; minden lantanid (a prométium kivételével) nem radioaktív; az aktinidák viszont radioaktívak.
Szöveg megjelenítése/elrejtése
Halogének és nemesgázok
A halogének és a nemesgázok a periódusos rendszer 17. és 18. csoportjába sorolhatók. Halogének nem fémes elemek, mindegyiküknek hét elektronja van a külső héjában. V nemesgázok minden elektron a külső héjban van, így alig vesznek részt a vegyületek képződésében. Ezeket a gázokat „nemesgázoknak” nevezik, mert ritkán lépnek reakcióba más elemekkel; vagyis a nemesi kaszt képviselőire utalnak, akik hagyományosan kerülték a társadalom többi emberét.
Szöveg megjelenítése/elrejtése
Átmeneti fémek
Átmeneti fémek a periódusos rendszer 3-12. csoportját foglalják el. Legtöbbjük sűrű, szilárd, jó elektromos és hővezető képességgel rendelkezik. Valenciaelektronjaik (amelyekkel más elemekhez kötődnek) több elektronhéjban vannak.
Szöveg megjelenítése/elrejtése
| Átmeneti fémek |
| Scandium Sc 21 |
| Titanium Ti 22 |
| Vanádium V 23 |
| Króm Cr 24 |
| Mangán Mn 25 |
| Vas Fe 26 |
| Cobalt Co 27 |
| Nikkel Ni 28 |
| Réz Cu 29 |
| Cink Zn 30 |
| ittrium Y 39 |
| Cirkónium Zr 40 |
| Nióbium Nb 41 |
| Molibdén Mo 42 |
| Technécium Tc 43 |
| Ruténium Ru 44 |
| Ródium Rh 45 |
| Palládium Pd 46 |
| Silver Ag 47 |
| Kadmium Cd 48 |
| Lu 71 |
| Hafnium Hf 72 |
| Tantál Ta 73 |
| Tungsten W 74 |
| Rhenium Re 75 |
| Osmium Os 76 |
| Iridium Ir 77 |
| Platina Pt 78 |
| Arany Au 79 |
| Higany Hg 80 |
| Lawrence Lr 103 |
| Rutherfordium Rf 104 |
| Dubnium Db 105 |
| Seaborgium Sg 106 |
| Borium Bh 107 |
| Hassius Hs 108 |
| Meitnerium Mt 109 |
| Darmstadty Ds 110 |
| Röntgen Rg 111 |
| Kopernicium Cn 112 |
Metalloidok
Metalloidok a periódusos rendszer 13-16. csoportját foglalják el. A metalloidok, például a bór, a germánium és a szilícium félvezetők, amelyeket számítógépes chipek és áramköri lapok készítésére használnak.
Szöveg megjelenítése/elrejtése
Átmenet utáni fémek
Elemek hívják átmenet utáni fémek, a periódusos rendszer 13-15. csoportjába tartoznak. A fémekkel ellentétben nem fényesek, hanem matt színűek. Az átmeneti fémekhez képest az átmeneti fémek lágyabbak, alacsonyabb az olvadás- és forráspontjuk, valamint nagyobb az elektronegativitásuk. Valenciaelektronjaik, amelyekkel más elemeket kapcsolnak össze, csak a külső elektronhéjon helyezkednek el. A rendszerváltás utáni fémek csoportjának elemei sokkal többel rendelkeznek magas láz forrásban lévő, mint a metalloidok.
Most szilárdítsa meg tudását a periódusos rendszerről és egyebekről szóló videó megtekintésével.
Remek, megtörtént az első lépés a tudás felé. Most többé-kevésbé a periódusos rendszer vezérel, és nagyon hasznos lesz számodra, mert a periódusos rendszer az az alap, amelyen ez a csodálatos tudomány áll.
Periódusos rendszer - a kémiai elemek rendezett halmaza, természetes osztályozása, amely a kémiai elemek periodikus törvényének grafikus (táblázatos) kifejezése. A modernhez sok tekintetben hasonló szerkezetét DI Mengyelejev dolgozta ki a periodikus törvény alapján 1869-1871-ben.
A periódusos rendszer prototípusa a D. I. és az elemek periódusai által összeállított "Az elemek rendszerének tapasztalata atomsúlyuk és kémiai hasonlóságuk alapján". Ennek eredményeként a periódusos rendszer szerkezete nagyrészt modern körvonalakat kapott.
Kialakulása szempontjából fontossá vált egy elemnek a rendszerben elfoglalt helyének fogalma, amelyet a csoport és az időszak száma határoz meg. E koncepció alapján Mengyelejev arra a következtetésre jutott, hogy meg kell változtatni egyes elemek atomtömegét: az urán, az indium, a cérium és műholdjai. Ez volt a periódusos rendszer első gyakorlati alkalmazása. Mengyelejev volt az első, aki megjósolta számos ismeretlen elem létezését és tulajdonságait. A tudós részletesen leírta az ekaalumínium (a jövő galliuma), az ekabor (scandium) és az ekasilicon (germánium) legfontosabb tulajdonságait. Ezenkívül megjósolta a mangán (jövő technécium és rénium), tellúr (polónium), jód (asztatin), cézium (francia), bárium (rádium), tantál (protactinium) analógjainak létezését. A tudós előrejelzései ezekre az elemekre vonatkozóan általános jellegűek voltak, mivel ezek az elemek a periódusos rendszer kevéssé vizsgált területein helyezkedtek el.
A periódusos rendszer első változatai nagyrészt csak empirikus általánosítások voltak. Hiszen a periódusos törvény fizikai jelentése tisztázatlan volt, nem volt magyarázat arra, hogy az elemek tulajdonságai az atomtömeg növekedésétől függően periodikusan változnak. E tekintetben sok probléma megoldatlan maradt. Vannak határai a periódusos rendszernek? Meg lehet határozni a meglévő elemek pontos számát? A hatodik periódus szerkezete tisztázatlan maradt – mennyi a ritkaföldfémek pontos mennyisége? Nem lehetett tudni, hogy vannak-e még elemek a hidrogén és a lítium között, mi az első periódus szerkezete. Ezért egészen a periodikus törvény fizikai megalapozásáig és a periódusos rendszer elméletének kidolgozásáig nem egyszer adódtak komoly nehézségek előtte is. Az 1894-1898-as felfedezés váratlan volt. öt inert gáz, amelyeknek úgy tűnt, nincs helye a periódusos rendszerben. Ezt a nehézséget kiküszöbölték annak az ötletnek köszönhetően, hogy a periódusos rendszer szerkezetébe egy független nulla csoportot kell beépíteni. A radioelemek tömeges felfedezése a 19. és 20. század fordulóján. (1910-re számuk 40 körül volt) éles ellentmondáshoz vezetett a periodikus rendszerben való elhelyezésük szükségessége és annak kialakult struktúrája között. A hatodik és a hetedik periódusban mindössze 7 szabad hely volt számukra. Ez a probléma az eltolási szabályok felállításával és az izotópok felfedezésével megoldódott.
A periodikus törvény fizikai jelentésének és a periódusos rendszer szerkezetének megmagyarázhatatlanságának egyik fő oka az volt, hogy nem ismerték, hogyan épül fel az atom (lásd Atom). A periódusos rendszer fejlődésének legfontosabb mérföldköve E. Rutherford (1911) atomi modelljének megalkotása volt. Ennek alapján A. Van den Bruck (1913) holland tudós azt javasolta, hogy egy elem sorszáma a periódusos rendszerben numerikusan egyenlő az atommag töltésével (Z). Ezt kísérletileg megerősítette G. Moseley angol tudós (1913). A periodikus törvény fizikai indoklást kapott: az elemek tulajdonságaiban bekövetkezett változások periodicitását a Z - egy elem atommagjának töltése - függvényében kezdték figyelembe venni, nem pedig az atom tömegétől (lásd. kémiai elemek).
Ennek eredményeként a periódusos rendszer szerkezete jelentősen megerősödött. A rendszer alsó határa meghatározásra került. Ez a hidrogén - egy olyan elem, amelynek minimális Z = 1. Lehetővé vált a hidrogén és az urán közötti elemek számának pontos becslése. A periódusos rendszerben „hézagokat” azonosítottunk, amelyek ismeretlen elemeknek felelnek meg, ahol Z = 43, 61, 72, 75, 85, 87. pontos összeget A ritkaföldfémek, és ami különösen fontos, az elemek tulajdonságainak Z-től függő periodikusságának okai nem derültek ki.
A periódusos rendszer meglévő szerkezete és az atomspektrumok vizsgálatának eredményei alapján N. Bohr dán tudós 1918-1921. ötleteket dolgozott ki az elektronhéjak és részhéjak atomokban való felépítésének sorrendjéről. A tudós arra a következtetésre jutott, hogy az atomok külső héjának hasonló típusú elektronikus konfigurációi rendszeresen ismétlődnek. Így kimutatták, hogy a kémiai elemek tulajdonságaiban bekövetkezett változások periodicitása az elektronhéjak és az atomok alhéjainak felépítésében a periodicitás meglétével magyarázható.
A periódusos rendszer több mint 100 elemet fed le. Ezek közül az összes transzurán elemet (Z = 93-110), valamint a Z = 43 (technécium), 61 (prométhium), 85 (asztatin), 87 (francium) elemet mesterségesen nyerték ki. A periódusos rendszer létezésének története során egy nagyon nagyszámú(> 500) lehetőség van rá grafikus kép, főleg táblázatok formájában, valamint különféle geometriai formák(térbeli és síkbeli), elemző görbék (spirálok, stb.) stb. A legelterjedtebbek a rövid, félhosszú, hosszú és létraasztalok. Jelenleg a rövid formát részesítik előnyben.
A periódusos rendszer felépítésének alapelve a csoportokra és periódusokra bontás. Az elemek sorozatának Mengyelejev-fogalmát ma már nem használják, mivel nincs fizikai jelentése. A csoportok pedig fő (a) és másodlagos (b) alcsoportokra oszlanak. Minden alcsoport tartalmaz elemeket - kémiai analógokat. Az a- és b-alcsoportok elemei a legtöbb csoportban szintén mutatnak bizonyos hasonlóságot egymás között, főként magasabb oxidációs állapotokban, amelyek általában megegyeznek a csoportszámmal. A periódus olyan elemek halmaza, amely alkálifémekkel kezdődik és inert gázzal végződik (speciális eset az első periódus). Minden időszak szigorúan meghatározott számú elemet tartalmaz. A periódusos rendszer nyolc csoportból és hét periódusból áll, a hetedik periódus még nem teljes.
Sajátosság az első időszak abban rejlik, hogy csak 2 gáznemű elemet tartalmaz szabad formában: hidrogént és héliumot. A hidrogén helye a rendszerben nem egyértelmű. Mivel az alkálifémekkel és a halogénekkel közös tulajdonságokat mutat, vagy az 1a- vagy Vlla-alcsoportokba, vagy egyszerre mindkettőbe kerül, az egyik alcsoportban zárójelben jelölve. A hélium a VIIIa-alcsoport első képviselője. Hosszú ideig a hélium és az összes inert gáz független nulla csoportba került. Ez a rendelkezés a szintézis után felülvizsgálatot igényelt. kémiai vegyületek kripton, xenon és radon. Ennek eredményeként az inert gázok és a korábbi VIII. csoport elemei (vas, kobalt, nikkel és platinafémek) egy csoportba kerültek.
Második a periódus 8 elemet tartalmaz. Az alkálifém-lítiummal kezdődik, amelynek egyetlen oxidációs állapota +1. Ezt követi a berillium (fém, oxidációs állapot +2). A bór már gyengén kifejezett fémes jelleget mutat, és nem fém (oxidációs állapot +3). A bór melletti szén egy tipikus nemfém, amely +4 és -4 oxidációs állapotot is mutat. A nitrogén, az oxigén, a fluor és a neon mind nem fémek, és a nitrogénnek van a legmagasabb oxidációs foka, a csoportszámnak megfelelő +5. Az oxigén és a fluor a legaktívabb nemfémek közé tartoznak. Az inert gáz neonja befejezi az időszakot.
Harmadik időszak (nátrium - argon) is 8 elemet tartalmaz. Tulajdonságaik változásának jellege sok tekintetben hasonló a második periódus elemeinél megfigyelthez. De van itt némi sajátosság is. Így a magnézium a berilliummal ellentétben fémesebb, akárcsak az alumínium a bórhoz képest. A szilícium, a foszfor, a kén, a klór, az argon mind tipikus nemfémek. És mindegyik, kivéve az argont, a legmagasabb oxidációs állapotot mutatja, amely megegyezik a csoportszámmal.
Amint látható, mindkét periódusban, ahogy a Z növekszik, határozottan gyengül az elemek fémes tulajdonságai és erősödnek az elemek nemfémes tulajdonságai. DI Mengyelejev tipikusnak nevezte a második és harmadik periódus elemeit (szavai szerint kicsi). A kis időszakok elemei a természetben a leggyakoribbak közé tartoznak. A szén, a nitrogén és az oxigén (a hidrogénnel együtt) szerves anyagok, vagyis a szerves anyagok fő elemei.
Az első-harmadik periódus minden eleme a-alcsoportokba kerül.
Negyedik időszak (kálium - kripton) 18 elemet tartalmaz. Mengyelejev szerint ez az első nagy időszak. Után alkálifém A kálium és az alkáliföldfém-kalcium egy sor elemet követ, amelyek 10 úgynevezett átmeneti fémből (scandium - cink) állnak. Mindegyik b-alcsoportba tartozik. A legtöbb átmeneti fém a csoportszámmal megegyező magasabb oxidációs állapotot mutat, kivéve a vasat, a kobaltot és a nikkelt. A galliumtól a kriptonig terjedő elemek az a-alcsoportokba tartoznak. A kriptonhoz számos kémiai vegyület ismert.
Ötödik a periódus (rubídium - xenon) szerkezetében hasonló a negyedikhez. 10 átmenetifémet (itrium-kadmium) is tartalmaz. Ennek az időszaknak az elemei megvannak a maguk sajátosságai. A ruténium - ródium - palládium triádban a ruténium esetében olyan vegyületek ismertek, ahol +8 oxidációs állapotot mutat. Az a-alcsoportok összes eleme a csoportszámmal megegyező legmagasabb oxidációs állapotot mutat. A negyedik és ötödik periódus elemeinek tulajdonságainak Z növekedésével történő változásának jellemzői összetettebbek a második és harmadik periódushoz képest.
Hatodik a periódus (cézium - radon) 32 elemet tartalmaz. Ebben az időszakban 10 átmenetifém (lantán, hafnium - higany) mellett 14 lantanidot is tartalmaz - a cériumtól a lutéciumig. A cériumtól a lutéciumig kémiailag nagyon hasonlóak, ezért régóta a ritkaföldfémek családjába tartoznak. A periódusos táblázat rövid alakjában számos lantanid szerepel a lantáncellában, és ennek a sorozatnak a dekódolása a táblázat alján található (lásd: Lantanidák).
Mi a hatodik periódus elemeinek sajátossága? Az ozmium - irídium - platina triádban az ozmium +8 oxidációs állapota ismert. Az asztatin meglehetősen hangsúlyos fémes karakterrel rendelkezik. Az összes inert gáz közül a radon a legreaktívabb. Sajnos, mivel erősen radioaktív, kémiája kevéssé ismert (lásd Radioaktív elemek).
Hetedik az időszak Franciaországból indul. A hatodikhoz hasonlóan ennek is 32 elemet kell tartalmaznia, de ebből 24 még ismert.A francium és a rádium az Ia és a IIa alcsoport elemei, a kökörcsin a IIIb alcsoportba tartozik. Ezt követi az aktinidák családja, amely a tóriumtól a lawrentiumig tartalmaz elemeket, és a lantanidokhoz hasonlóan helyezkedik el. Ennek az elemsornak a magyarázata is megtalálható a táblázat alján.
Most nézzük meg, hogyan változnak a kémiai elemek tulajdonságai alcsoportok a periodikus rendszer. Ennek a változásnak a fő szabályszerűsége abban rejlik, hogy a Z növekedésével az elemek fémes jellege megerősödik. Ez a szabályszerűség különösen egyértelműen a IIIa – VIIa alcsoportokban mutatkozik meg. Az Ia – IIIa – alcsoportok fémeinél a kémiai aktivitás növekedése figyelhető meg. A IVa – VIIa elemek alcsoportjaiban a Z növekedésével az elemek kémiai aktivitásának gyengülése figyelhető meg. A b-alcsoportok elemei esetében a kémiai aktivitás változásának természete összetettebb.
A periódusos rendszer elméletét N. Bohr és más tudósok dolgozták ki az 1920-as években. XX század és egy valós sémán alapul az atomok elektronikus konfigurációinak kialakítására (lásd Atom). Ezen elmélet szerint a Z növekedésével a periódusos rendszer periódusaiba tartozó elemek atomjaiban az elektronhéjak és részhéjak kitöltése a következő sorrendben történik:
| Periódusszámok | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1s | 2s2p | 3s3p | 4s3d4p | 5s4d5p | 6s4f5d6p | 7s5f6d7p |
A periódusos rendszer elmélete alapján a periódusra a következő definíció adható: a periódus olyan elemek halmaza, amely a periódusszámmal egyenlő n értékű elemmel kezdődik és l = 0 (s - elemek), ill. azonos n értékű elemmel végződik, és l = 1 (p- elemek) (lásd Atom). A kivétel az első, csak 1s - elemeket tartalmazó időszak. A periódusos rendszer elméletéből következően az elemek száma a periódusokban: 2, 8, 8, 18, 18, 32 ...
A táblázatban az egyes elemtípusok (s-, p-, d- és f-elemek) szimbólumai egy bizonyos színű háttéren vannak ábrázolva: s-elemek - piroson, p-elemek - narancssárgán, d-elemek - kéken, f-elemeken - zölden. Mindegyik cella tartalmazza az elemek sorozatszámát és atomtömegét, valamint a külső elektronhéjak elektronikus konfigurációit.
A periódusos rendszer elméletéből az következik, hogy az a-alcsoportok olyan elemeket tartalmaznak, amelyekben n egyenlő a periódus számával, és l = 0 és 1. A b-alcsoportokba azok az elemek tartoznak, amelyek atomjaiban a héjak teljesek, amelyek korábban hiányos. Éppen ezért az első, második és harmadik periódus nem tartalmaz b-alcsoport elemeit.
Az elemek periódusos rendszerének szerkezete szorosan összefügg a kémiai elemek atomjainak szerkezetével. Ahogy Z növekszik, a külső elektronhéjak hasonló típusú konfigurációi periodikusan ismétlődnek. Nevezetesen meghatározzák az elemek kémiai viselkedésének főbb jellemzőit. Ezek a jellemzők különböző módon nyilvánulnak meg az a-alcsoportok elemei (s- és p-elemek), a b-alcsoportok elemei (átmeneti d-elemek) és az f-családok elemei - lantanidok és aktinidák. Az első periódus elemei - a hidrogén és a hélium - speciális esetet képviselnek. A hidrogén nagyon reaktív, mert csak 1s-elektronja könnyen leválik. Ugyanakkor a hélium konfigurációja (1s 2) nagyon stabil, ami meghatározza kémiai inaktivitását.
Az a-alcsoportok elemeinél az atomok külső elektronhéjai megtelnek (n a periódus számával egyenlő), ezért ezeknek az elemeknek a tulajdonságai Z növekedésével érezhetően megváltoznak, így a második periódusban a lítium (konfiguráció) 2s) egy aktív fém, amely könnyen elveszít egyetlen vegyértékelektront; A berillium (2s 2) szintén fém, de kevésbé aktív, mivel külső elektronjai erősebben kötődnek az atommaghoz. Továbbá a bór (2s 2 p) gyengén kifejezett fémes karakterrel rendelkezik, és a második periódus minden további eleme, amelyben egy 2p-alhéj felépítése történik, már nem fémek. A neon (2s 2 p 6) - inert gáz - külső elektronhéjának nyolcelektronos konfigurációja nagyon erős.
A második periódus elemeinek kémiai tulajdonságait az magyarázza, hogy atomjaik hajlamosak a legközelebbi inert gáz elektronikus konfigurációjára (hélium konfigurációja - lítiumból szénre vagy neon konfigurációja - szénből származó elemekre). fluorra). Ezért például az oxigén nem képes a csoportszámmal megegyező legmagasabb oxidációs állapotot felmutatni: elvégre további elektronok megszerzésével könnyebben elérheti a neon konfigurációját. A tulajdonságok változásának ugyanaz a természete nyilvánul meg a harmadik periódus elemeiben és az összes következő periódus s- és p-elemeiben. Ugyanakkor az a-alcsoportokban lévő külső elektronok atommaggal való kötéserősségének gyengülése Z növekedésével a megfelelő elemek tulajdonságaiban nyilvánul meg. Így az s-elemek kémiai aktivitása észrevehető növekedést mutat a Z növekedésével, a p-elemek esetében pedig a fémes tulajdonságok növekedése figyelhető meg.
Az átmeneti d-elemek atomjaiban a korábban be nem fejezett héjak a periódusszámnál eggyel kisebb n főkvantumszám értékével egészülnek ki. Néhány kivételtől eltekintve az átmenetielem-atomok külső elektronhéjainak konfigurációja ns 2. Ezért minden d-elem fém, és ez az oka annak, hogy a d-elemek tulajdonságainak változása Z növekedésével nem olyan éles, mint az s és p-elemeknél. A magasabb oxidációs állapotokban a d-elemek bizonyos hasonlóságot mutatnak a periódusos rendszer megfelelő csoportjainak p-elemeivel.
A triádok (VIIIb-alcsoport) elemeinek tulajdonságainak sajátosságait az magyarázza, hogy a b-alhéjak már közel állnak a befejezéshez. Ez az oka annak, hogy a vas, a kobalt, a nikkel és a platina fémek nem szívesen képeznek vegyületeket. magasabb fokozatok oxidáció. Az egyetlen kivétel a ruténium és az ozmium, amelyek RuO 4 és OsO 4 oxidokat adnak. Az Ib- és IIb-alcsoportok esetében a d-alhéj ténylegesen kitöltött. Ezért a csoportszámmal megegyező oxidációs állapotot mutatnak.
A lantanidok és aktinidák (mindegyik fém) atomjaiban az n főkvantumszám értékű, korábban nem teljes elektronhéjak kiteljesedése két egységgel kisebb a periódusszámnál. Ezen elemek atomjaiban a külső elektronhéj (ns 2) konfigurációja változatlan marad, a harmadik külső N-héj pedig 4f-elektronokkal van megtöltve. Ez az oka annak, hogy a lantanidok annyira hasonlóak.
Az aktinidák esetében a helyzet bonyolultabb. A Z = 90–95 értékű elemek atomjaiban a 6d és 5f elektronok részt vehetnek a kémiai kölcsönhatásokban. Ezért az aktinidák sokkal több oxidációs állapotúak. Például a neptunium, plutónium és americium esetében ismertek olyan vegyületek, amelyekben ezek az elemek hét vegyértékű állapotban hatnak. Csak elemekben, a kúriumtól kezdve (Z = 96) válik stabillá a háromértékű állapot, de itt is vannak sajátosságok. Így az aktinidák tulajdonságai jelentősen eltérnek a lantanidakétól, ezért mindkét család nem tekinthető hasonlónak.
Az aktinidák családja egy Z = 103 elemmel végződik (lawrencia). A kurchatovium (Z = 104) és a nielsbórium (Z = 105) kémiai tulajdonságainak értékelése azt mutatja, hogy ezeknek az elemeknek analógnak kell lenniük a hafniummal, illetve a tantállal. Ezért a tudósok úgy vélik, hogy az atomokban lévő aktinidák családja után megkezdődik a 6d-alhéj szisztematikus feltöltése. A Z = 106–110 értékű elemek kémiai természetének értékelését kísérletileg nem végezték el.
A periódusos rendszer által lefedett elemek véges száma ismeretlen. A felső határának problémája talán a periódusos rendszer fő rejtélye. A természetben található legnehezebb elem a plutónium (Z = 94). A mesterséges magfúzió elért határa egy 110-es rendszámú elem. A kérdés továbbra is fennáll: sikerül-e előállítani nagy sorozatszámú elemeket, melyeket és hányat? Erre még nem lehet határozott választ adni.
A legbonyolultabb számítások segítségével elektronikusan számítástechnikai gépek, a tudósok megpróbálták meghatározni az atomok szerkezetét és értékelni a "szuperelemek" legfontosabb tulajdonságait, egészen hatalmas sorozatszámokig (Z = 172, sőt Z = 184). A kapott eredmények meglehetősen váratlanok voltak. Például egy olyan elem atomjában, ahol Z = 121, egy 8p-elektron megjelenését feltételezzük; ez azután történik, hogy a 8s-alhéj kialakulása befejeződött a Z = 119 és 120 atomokban. De a p-elektronok megjelenése az s-elektronok után csak a második és harmadik periódus elemeinek atomjaiban figyelhető meg. A számítások azt is mutatják, hogy a hipotetikus nyolcadik periódus elemeiben az atomok elektronhéjainak és részhéjainak kitöltése igen összetett és sajátos sorrendben történik. Ezért a megfelelő elemek tulajdonságainak felmérése nagyon nehéz feladat. Úgy tűnik, hogy a nyolcadik periódusnak 50 elemet kell tartalmaznia (Z = 119-168), de a számítások szerint a Z = 164 elemnél kell végződnie, azaz 4 sorszámmal korábban. Az "egzotikus" kilencedik periódusnak pedig, mint kiderült, 8 elemből kell állnia. Íme az "elektronikus" rekordja: 9s 2 8p 4 9p 2. Más szóval, csak 8 elemet tartalmazna, mint a második és harmadik periódus.
Nehéz megmondani, hogy a számítógép segítségével végzett számítások mennyire felelnének meg az igazságnak. Ha azonban beigazolódnának, akkor az elemek periódusos rendszerének és szerkezetének alapjául szolgáló törvényszerűségek komoly felülvizsgálatára lenne szükség.
A periódusos rendszer óriási szerepet játszott és játszik a természettudomány különböző területeinek fejlődésében. Ez volt az atomi-molekuláris tanítás legfontosabb eredménye, amely hozzájárult a "kémiai elem" modern fogalmának megjelenéséhez és az egyszerű anyagok és vegyületek fogalmának tisztázásához.
A periódusos rendszer által feltárt törvényszerűségek jelentős hatást gyakoroltak az atomok szerkezetelméletének fejlődésére, az izotópok felfedezésére, a magperiódussal kapcsolatos elképzelések megjelenésére. A kémia előrejelzési problémájának szigorúan tudományos megfogalmazása a periódusos rendszerhez kapcsolódik. Ez az ismeretlen elemek létezésének és tulajdonságainak előrejelzésében, valamint a már felfedezett elemek kémiai viselkedésének új jellemzőiben nyilvánult meg. Napjainkban a periódusos rendszer a kémia alapja, elsősorban szervetlen, amely jelentősen segíti az anyagok kémiai szintézisének problémáinak előrehaladását. adott tulajdonságokat, új félvezető anyagok fejlesztése, specifikus katalizátorok kiválasztása különféle kémiai folyamatokhoz stb. Végül pedig a periódusos rendszer a kémia tanításának alapja.
A periódusos rendszer használata Egy avatatlan ember számára a periódusos rendszer olvasása olyan, mintha az elfek ősi rúnáit nézné egy gnóm számára. A periódusos rendszer egyébként, ha helyesen használjuk, sokat elárulhat a világról. Amellett, hogy a vizsgán szolgálja, egyszerűen pótolhatatlan rengeteg kémiai és fizikai probléma megoldásában. De hogyan kell elolvasni? Szerencsére ma már bárki megtanulhatja ezt a művészetet. Ez a cikk megmutatja, hogyan kell megérteni a periódusos rendszert.
A kémiai elemek periódusos rendszere (periódusos rendszer) a kémiai elemek osztályozása, amely megállapítja az elemek különféle tulajdonságainak függőségét az atommag töltésétől.
A táblázatkészítés története
Dmitrij Ivanovics Mengyelejev nem volt egyszerű vegyész, ha valaki így gondolja. Vegyész, fizikus, geológus, metrológus, ökológus, közgazdász, olajos, repülős, műszerkészítő és tanár volt. Élete során a tudósnak sok alapkutatást végzett a tudás különböző területein. Például széles körben úgy tartják, hogy Mengyelejev volt az, aki kiszámította a vodka ideális erősségét - 40 fokot. Nem tudjuk, hogyan vélekedett Mengyelejev a vodkával kapcsolatban, de azt biztosan tudjuk, hogy a „Beszéd az alkohol és a víz kombinációjáról” témában írt disszertációjának semmi köze nem volt a vodkához, és 70 fokos alkoholkoncentrációt vett figyelembe. A tudós minden érdemével együtt a kémiai elemek periodikus törvényének felfedezése - a természet egyik alapvető törvénye - hozta meg számára a legszélesebb hírnevet.
Van egy legenda, amely szerint egy tudós megálmodta a periódusos rendszert, ami után már csak finomítania kellett a megjelent ötleten. De ha minden ilyen egyszerű lenne .. A periódusos rendszer létrehozásának ez a változata láthatóan nem más, mint egy legenda. Arra a kérdésre, hogyan nyitották ki az asztalt, maga Dmitrij Ivanovics válaszolt: Talán húsz éve gondolkodom rajta, de azt gondolod: ültem, és hirtelen... kész."
A 19. század közepén egyidejűleg több tudós is próbálkozott az ismert kémiai elemek rendezésére (63 elem volt ismert). Például 1862-ben Alexander Émile Chancourtua csavarvonal mentén helyezte el az elemeket, és megjegyezte a kémiai tulajdonságok ciklikus ismétlődését. John Alexander Newlands vegyész és zenész 1866-ban javasolta a periódusos rendszer saját verzióját. Érdekes tény, hogy a tudós megpróbált valami misztikus zenei harmóniát találni az elemek elrendezésében. Többek között volt Mengyelejev próbálkozása is, amelyet siker koronázott.
1869-ben jelent meg a táblázat első sémája, és 1869. március 1-jét tekintik az időszaki törvény megnyitásának napjának. Mengyelejev felfedezésének lényege az volt, hogy az atomtömegnövekedéssel járó elemek tulajdonságai nem monoton, hanem periodikusan változnak. A táblázat első változata csak 63 elemet tartalmazott, de Mengyelejev számos nagyon nem szabványos megoldások... Így arra tippelt, hogy helyet hagy a táblázatban a még fel nem fedezett elemeknek, és néhány elem atomtömegét is megváltoztatta. A Mengyelejev által levezetett törvény alapvető helyességét nagyon hamar megerősítették, miután felfedezték a galliumot, a szkandiumot és a germániumot, amelyek létezését a tudósok megjósolták.
Modern nézet a periódusos rendszerről
Az alábbiakban maga a táblázat látható
Ma az elemek sorrendjére az atomtömeg (atomtömeg) helyett az atomszám (az atommagban lévő protonok száma) fogalmát használják. A táblázat 120 elemet tartalmaz, amelyek balról jobbra helyezkednek el a rendszám (protonok száma) szerint növekvő sorrendben.
A táblázat oszlopai az úgynevezett csoportok, a sorok pedig a pontok. A táblázatban 18 csoport és 8 periódus található.
- Az elemek fémes tulajdonságai a perióduson balról jobbra haladva csökkennek, ellenkező irányban pedig növekednek.
- Az atomok mérete a periódusok mentén balról jobbra haladva csökken.
- A csoportban felülről lefelé haladva a redukáló fémes tulajdonságok nőnek.
- Az oxidáló és nem fémes tulajdonságok fokozódnak, ha balról jobbra haladunk.Én vagyok.
Mit tudhatunk meg egy elemről a táblázatból? Vegyük például a táblázat harmadik elemét - a lítiumot, és nézzük meg részletesen.
Mindenekelőtt magát az elemszimbólumot és alatta a nevét látjuk. A bal felső sarokban található az elem rendszáma, amelynek sorrendjében az elem a táblázatban található. A rendszám, mint már említettük, megegyezik az atommagban lévő protonok számával. A pozitív protonok száma általában megegyezik az atomban lévő negatív elektronok számával (az izotópok nélkül).
Az atomtömeg a rendszám alatt van feltüntetve (a táblázat jelen változatában). Ha az atomtömeget a legközelebbi egészre kerekítjük, akkor megkapjuk az úgynevezett tömegszámot. A tömegszám és az atomszám különbsége adja meg a neutronok számát az atommagban. Tehát a hélium atommagjában a neutronok száma kettő, a lítiumban pedig négy.
Így a "Periodikus táblázat a bábuknak" tanfolyamunk véget ért. Végezetül egy tematikus videó megtekintésére hívjuk Önt, és reméljük, hogy a használat kérdésére felvetődik periódusos táblázat Mengyelejev, érthetőbb lett számodra. Emlékeztetjük, mit tanuljon új elem nem egyedül, hanem egy tapasztalt mentor segítségével mindig hatékonyabb. Éppen ezért soha ne feledkezz meg azokról, akik szívesen megosztják veled tudásukat és tapasztalataikat.
