Ensimmäisistä kemian tunneista lähtien käytit D. I. Mendelejevin taulukkoa. Se osoittaa selvästi, että kaikki kemialliset alkuaineet, jotka muodostavat ympäröivän maailman aineet, ovat yhteydessä toisiinsa ja noudattavat yleisiä lakeja, eli ne edustavat yhtä kokonaisuutta - kemiallisten alkuaineiden järjestelmää. Siksi nykyaikaisessa tieteessä D. I. Mendelejevin taulukkoa kutsutaan kemiallisten elementtien jaksolliseksi taulukoksi.

Miksi "jaksollinen" on myös sinulle selvää, koska atomien, kemiallisten alkuaineiden muodostamien yksinkertaisten ja monimutkaisten aineiden ominaisuuksien muutoksen yleiset kuviot toistuvat tässä järjestelmässä tietyin väliajoin - jaksoin. Jotkut näistä taulukossa 1 esitetyistä malleista ovat jo tuttuja.

Siten kaikki maailmassa olevat kemialliset alkuaineet ovat yhden, luonnossa objektiivisesti toimivan jaksollisen lain alaisia, jonka graafinen esitys on elementtien jaksollinen järjestelmä. Tämä laki ja järjestelmä kantavat suuren venäläisen kemistin D. I. Mendelejevin nimeä.

D. I. Mendelejev päätyi jaksollisen lain löytämiseen vertaamalla kemiallisten alkuaineiden ominaisuuksia ja suhteellisia atomimassoja. Tätä varten D. I. Mendelejev kirjoitti kortille kullekin kemialliselle alkuaineelle: alkuaineen symbolin, suhteellisen atomimassan arvon (D. I. Mendelejevin aikaan tätä arvoa kutsuttiin atomipainoksi), suuremman kaavat ja luonteen. oksidi ja hydroksidi. Hän järjesti 63 siihen aikaan tunnettua kemiallista alkuainetta yhteen ketjuun niiden suhteellisten atomimassojen nousevaan järjestykseen (kuva 1) ja analysoi tätä alkuainejoukkoa yrittäen löytää siitä tiettyjä kuvioita. Intensiivisen luovan työn tuloksena hän huomasi, että tässä ketjussa on jaksoja - jaksoja, joissa alkuaineiden ja niiden muodostamien aineiden ominaisuudet muuttuvat samalla tavalla (kuva 2).

Riisi. yksi.
Elementtikortit järjestykseen suhteellisten atomimassojen kasvaessa

Riisi. 2.
Elementtien kortit, jotka on järjestetty elementtien ja niiden muodostamien aineiden ominaisuuksien säännöllisten muutosten järjestykseen

Laboratoriokoke nro 2
D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän rakentamisen mallinnus

Simuloi D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän rakentamista. Valmistele tätä varten 20 korttia, joiden koko on 6 x 10 cm, elementeille, joiden sarjanumerot ovat 1-20. Merkitse jokaiselle kortille seuraavat tiedot elementistä: kemiallinen symboli, nimi, suhteellinen atomimassa, korkeamman oksidin kaava, hydroksidi (ilmoita niiden luonne suluissa - emäksinen, hapan tai amfoteerinen), haihtuvan vetyyhdisteen kaava (esim. ei-metallit). Sekoita kortit ja järjestä ne sitten riviin alkuaineiden suhteellisten atomimassojen nousevaan järjestykseen. Aseta samanlaiset elementit 1.–18. päällekkäin: vety litiumin päälle ja kalium natriumin alle, vastaavasti kalsium magnesiumin alle, helium neonin alle. Muotoile tunnistamasi malli lain muodossa. Kiinnitä huomiota argonin ja kaliumin suhteellisten atomimassojen ja niiden sijainnin väliseen eroon alkuaineiden ominaisuuksien yhteisyyden mukaan. Selitä tämän ilmiön syy.

Listaamme vielä kerran nykyaikaisin termein säännölliset muutokset ominaisuuksissa, jotka näkyvät jaksojen sisällä:

• metalliset ominaisuudet heikkenevät;
• ei-metalliset ominaisuudet paranevat;
• alkuaineiden hapettumisaste korkeammissa oksideissa kasvaa +1:stä +8:aan;
• haihtuvien vetyyhdisteiden alkuaineiden hapettumisaste kasvaa arvosta -4 arvoon -1;
• oksidit emäksistä amfoteeriseen korvataan happamilla;
• alkaleista amfoteeristen hydroksidien kautta peräisin olevat hydroksidit korvataan happea sisältävillä hapoilla.

Näiden havaintojen perusteella D. I. Mendelejev päätteli vuonna 1869 - hän muotoili jaksollisen lain, joka nykyaikaisin termein kuulostaa tältä:

Kemiallisia alkuaineita niiden suhteellisten atomimassojen perusteella systematisoiessaan D. I. Mendelejev kiinnitti myös suurta huomiota alkuaineiden ja niiden muodostamien aineiden ominaisuuksiin jakaen ominaisuuksiltaan samanlaiset elementit pystysuoriin sarakkeisiin - ryhmiin. Joskus paljastamansa säännönmukaisuuden vastaisesti hän asetti raskaammat elementit niiden alkuaineiden edelle, joiden suhteellinen atomimassa on pienempi. Esimerkiksi hän kirjoitti pöytäänsä koboltti ennen nikkeliä, telluuri ennen jodia ja kun inerttejä (jalo)kaasuja löydettiin, argon ennen kaliumia. D. I. Mendelejev piti tätä järjestysjärjestystä tarpeellisena, koska muuten nämä elementit jakaantuisivat ominaisuuksiltaan toisistaan ​​poikkeaviin elementtiryhmiin. Joten erityisesti alkalimetallikalium kuuluisi inerttien kaasujen ryhmään ja inertti kaasu argon alkalimetallien ryhmään.

D. I. Mendelejev ei pystynyt selittämään näitä poikkeuksia yleissääntöön, samoin kuin syytä alkuaineiden ja niiden muodostamien aineiden ominaisuuksien muutosten jaksoittaisuuteen. Hän näki kuitenkin, että tämä syy piilee atomin monimutkaisessa rakenteessa. Se oli D. I. Mendelejevin tieteellinen intuitio, joka antoi hänelle mahdollisuuden rakentaa kemiallisten alkuaineiden järjestelmän, ei niiden suhteellisten atomimassojen lisääntymisjärjestyksessä, vaan niiden atomiytimien varausten lisääntymisen järjestyksessä. Se, että alkuaineiden ominaisuudet määräytyvät tarkasti niiden atomiytimien varausten perusteella, todistaa kaunopuheisesti viime vuonna tapaamasi isotooppien olemassaolo (muista, mitä ne ovat, anna esimerkkejä tuntemistasi isotoopeista).

Atomin rakennetta koskevien nykyaikaisten käsitysten mukaisesti kemiallisten alkuaineiden luokittelun perustana ovat niiden atomiytimien varaukset, ja jaksollisen lain nykyaikainen muotoilu on seuraava:

Alkuaineiden ja niiden yhdisteiden ominaisuuksien muutoksen jaksollisuus selittyy niiden atomien ulkoisten energiatasojen säännöllisellä toistolla. Energiatasojen lukumäärä, niillä sijaitsevien elektronien kokonaismäärä ja elektronien lukumäärä ulkotasolla heijastavat jaksollisen järjestelmän symboliikkaa, eli paljastavat elementin sarjanumeron, jaksonumeron fyysisen merkityksen. ja ryhmänumero (mistä se koostuu?).

Atomin rakenne mahdollistaa myös alkuaineiden metallisten ja ei-metallisten ominaisuuksien muuttumisen syitä jaksoittain ja ryhmissä.

Näin ollen D. I. Mendelejevin jaksollinen laki ja jaksollinen järjestelmä tiivistävät tiedot kemiallisista alkuaineista ja niiden muodostamista aineista ja selittävät niiden ominaisuuksien muutoksen jaksollisuuden ja syyn saman ryhmän alkuaineiden ominaisuuksien samankaltaisuuteen.

Näitä kahta tärkeintä D. I. Mendelejevin jaksollisen lain ja jaksollisen järjestelmän merkitystä on täydennetty toisella, joka on kyky ennustaa, eli ennustaa, kuvata ominaisuuksia ja osoittaa tapoja löytää uusia kemiallisia alkuaineita. Jo jaksollisen järjestelmän luomisvaiheessa D. I. Mendeleev teki useita ennusteita tuolloin tuntemattomien elementtien ominaisuuksista ja osoitti niiden löytämisen tavat. Luomassaan taulukossa D. I. Mendelejev jätti tyhjiä soluja näille elementeille (kuva 3).

Riisi. 3.
D. I. Mendelejevin ehdottama elementtien jaksollinen taulukko

Eläviä esimerkkejä jaksollisen lain ennustevoimasta olivat elementtien myöhemmät löydöt: vuonna 1875 ranskalainen Lecoq de Boisbaudran löysi galliumin, jonka D. I. Mendeleev ennusti viisi vuotta aikaisemmin elementiksi nimeltä "ekaaalumiinia" (eka - seuraava); vuonna 1879 ruotsalainen L. Nilsson löysi "ekaborin" D. I. Mendelejevin mukaan; vuonna 1886 saksalainen K. Winkler - "ecasilicon" D. I. Mendelejevin mukaan (määritä näiden elementtien nykyaikaiset nimet D. I. Mendelejevin taulukosta). Taulukon 2 tiedot osoittavat, kuinka tarkka D. I. Mendelejev oli ennusteissaan.

taulukko 2
Germaniumin ennustetut ja kokeellisesti havaitut ominaisuudet

D. I. Mendelejev ennusti vuonna 1871	K. Winklerin vuonna 1886 perustama
Suhteellinen atomimassa lähellä 72	Suhteellinen atomimassa 72.6
Harmaa tulenkestävää metallia	Harmaa tulenkestävää metallia
Metallin tiheys on noin 5,5 g / cm3	Metallin tiheys 5,35 g / cm3
Oksidin kaava E0 2	Ge0 2 -oksidikaava
Oksidin tiheys on noin 4,7 g / cm3	Oksidin tiheys 4,7 g / cm3
Oksidi pelkistyy melko helposti metalliksi	Oksidi Ge02 pelkistyy metalliksi, kun sitä kuumennetaan vetysuihkussa
ES1 4 -kloridin tulee olla nestettä, jonka kiehumispiste on noin 90 °C ja tiheys noin 1,9 g / cm 3	Germaniumkloridi (IV) GeCl 4 on neste, jonka kiehumispiste on 83 °C ja tiheys 1,887 g / cm 3

Uusia alkuaineita löytäneet tutkijat arvostivat suuresti venäläisen tiedemiehen löytöä: "Ekasiilin jaksollisuuden opin pätevyydestä tuskin voi olla selvempää näyttöä kuin vielä hypoteettisen ekasilikonin löytäminen; se on tietysti enemmän kuin pelkkä vahvistus rohkealle teorialle - se merkitsee kemiallisen näkökentän huomattavaa laajentumista, jättimäistä askelta tiedon kentällä” (K. Winkler).

Amerikkalaiset tiedemiehet, jotka löysivät alkuaineen nro 101, antoivat sille nimen "mendelevium" tunnustuksena suuren venäläisen kemistin Dmitri Mendelejevin ansioista. Hän käytti ensimmäisenä elementtien jaksollista taulukkoa ennustaakseen elementtien ominaisuuksia, joita ei vielä ollut. löydetty.

Tapasit 8. luokalla ja käytät tämän vuoden jaksollisen järjestelmän muotoa, jota kutsutaan lyhyeksi jaksoksi. Profiililuokissa ja korkeakouluissa käytetään kuitenkin pääsääntöisesti eri muotoa - pitkäkestoista versiota. Vertaa niitä. Mikä on samaa ja mikä eroaa näissä kahdessa jaksollisen järjestelmän muodossa?

Uusia sanoja ja käsitteitä

1. D. I. Mendelejevin jaksollinen laki.
2. D. I. Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä on graafinen esitys jaksollisesta laista.
3. Elementin numeron, jaksonumeron ja ryhmänumeron fyysinen merkitys.
4. Elementtien ominaisuuksien muutosmallit jaksoissa ja ryhmissä.
5. D. I. Mendelejevin jaksollisen lain ja kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän merkitys.

Tehtävät itsenäiseen työhön

1. Todista, että D. I. Mendelejevin jaksollinen laki, kuten mikä tahansa muu luonnonlaki, suorittaa selittäviä, yleistäviä ja ennustavia toimintoja. Anna esimerkkejä, jotka kuvaavat muiden kemian, fysiikan ja biologian kursseista tuntemiesi lakien toimintoja.
2. Nimeä kemiallinen alkuaine, jonka atomissa elektronit asettuvat tasoille lukusarjan mukaan: 2, 5. Mikä yksinkertainen aine muodostaa tämän alkuaineen? Mikä on sen vetyyhdisteen kaava ja mikä on sen nimi? Mikä kaava tämän alkuaineen korkeimmalla oksidilla on, mikä on sen luonne? Kirjoita muistiin tämän oksidin ominaisuuksia kuvaavat reaktioyhtälöt.
3. Beryllium luokiteltiin aiemmin ryhmän III alkuaineeksi ja sen suhteelliseksi atomimassaksi katsottiin 13,5. Miksi D. I. Mendeleev siirsi sen ryhmään II ja korjasi berylliumin atomimassan arvosta 13,5 arvoon 9?
4. Kirjoita reaktioyhtälöt yksinkertaisen aineen, jonka muodostaa kemiallinen alkuaine, jonka atomissa elektronit ovat jakautuneet energiatasoille lukusarjan mukaan: 2, 8, 8, 2, ja yksinkertaisten aineiden välillä, jotka muodostuvat alkuaineista nro 7 ja No. 8 jaksollisessa järjestelmässä. Minkä tyyppinen kemiallinen sidos on reaktiotuotteissa? Mikä on alkuperäisten yksinkertaisten aineiden ja niiden vuorovaikutuksen tuotteiden kiderakenne?
5. Järjestä seuraavat elementit kasvavaan metallisten ominaisuuksien järjestykseen: As, Sb, N, P, Bi. Perustele tuloksena oleva sarja näiden alkuaineiden atomien rakenteen perusteella.
6. Järjestä seuraavat elementit ei-metallisten ominaisuuksien vahvistamiseen: Si, Al, P, S, Cl, Mg, Na. Perustele tuloksena oleva sarja näiden alkuaineiden atomien rakenteen perusteella.
7. Järjestä oksidien happoominaisuuksien heikkenemisjärjestykseen, jonka kaavat ovat: SiO 2, P 2 O 5, Al 2 O 3, Na 2 O, MgO, Cl 2 O 7. Perustele tuloksena oleva sarja. Kirjoita ylös näitä oksideja vastaavien hydroksidien kaavat. Miten heidän hapan luonne muuttuu ehdottamassasi sarjassa?
8. Kirjoita kaavat boorin, berylliumin ja litiumin oksideille ja järjestä ne niiden pääominaisuuksien nousevaan järjestykseen. Kirjoita ylös näitä oksideja vastaavien hydroksidien kaavat. Mikä on niiden kemiallinen luonne?
9. Mitä isotoopit ovat? Kuinka isotooppien löytäminen vaikutti jaksollisen lain muodostumiseen?
10. Miksi D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän alkuaineiden atomiytimien varaukset muuttuvat monotonisesti, eli jokaisen seuraavan alkuaineen ytimen varaus kasvaa yhdellä verrattuna edellisen alkuaineen atomiytimen varaukseen, ja ominaisuudet alkuaineiden ja niiden muodostamien aineiden muuttuminen ajoittain?
11. Esitä jaksollisen lain kolme muotoilua, joissa suhteellinen atomimassa, atomiytimen varaus ja ulkoisten energiatasojen rakenne atomin elektronikuoressa otetaan kemiallisten alkuaineiden systematisoinnin perustaksi.

IV - VII - suuret jaksot, koska koostuu kahdesta rivistä (parillinen ja pariton) elementtejä.

Tasaisissa riveissä suuria ajanjaksoja ovat tyypillisiä metalleja. Pariton sarja alkaa metallilla, sitten metalliset ominaisuudet heikkenevät ja ei-metalliset ominaisuudet lisääntyvät, jakso päättyy inerttiin kaasuun.

Ryhmä on pystysuora kemian rivi. kemian yhdistelmiä elementtejä. ominaisuuksia.

Ryhmä

pääalaryhmä toissijainen alaryhmä

Pääalaryhmä sisältää Toissijainen alaryhmä sisältää

vain suurten ajanjaksojen pienten ja suurten elementtien elementtejä.

kausia.

H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Cu, Ag, Au

pieni iso iso

Samaan ryhmään yhdistetyille elementeille ovat ominaisia ​​seuraavat kuviot:

1. Korkein alkuaineiden valenssi yhdisteissä hapen kanssa(muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta) vastaa ryhmän numeroa.

Toissijaisten alaryhmien elementeillä voi myös olla toinen korkeampi valenssi. Esimerkiksi Cu - sivualaryhmän ryhmän I alkuaine - muodostaa oksidia Cu 2 O. Yleisimpiä ovat kuitenkin kaksiarvoisen kuparin yhdisteet.

2. Pääalaryhmissä(ylhäältä alas) atomimassojen kasvaessa alkuaineiden metalliset ominaisuudet kasvavat ja ei-metallisten heikkenevät.

Atomin rakenne.

Tiedettä hallitsi pitkään käsitys, että atomit ovat jakamattomia, ts. eivät sisällä yksinkertaisia ​​komponentteja.

1800-luvun lopulla todettiin kuitenkin useita tosiasioita, jotka todistivat atomien monimutkaisesta koostumuksesta ja niiden keskinäisten muunnosten mahdollisuudesta.

Atomit ovat monimutkaisia ​​muodostelmia, jotka on rakennettu pienemmistä rakenneyksiköistä.

ydin

p + - protoni

atomi

n 0 - neutroni

ē - elektroni - ytimen ulkopuolella

Kemiassa atomin elektronikuoren rakenne on erittäin kiinnostava. Alla elektronikuori ymmärtää atomin kaikkien elektronien kokonaisuuden. Atomissa olevien elektronien lukumäärä on yhtä suuri kuin protonien lukumäärä, ts. alkuaineen atominumero, koska atomi on sähköisesti neutraali.

Elektronin tärkein ominaisuus on sen sidoksen energia atomiin. Elektronit, joilla on samanlaiset energia-arvot, muodostavat yhden elektroninen kerros.

Jokainen chem. jaksollisen taulukon elementti on numeroitu.

Numero, jonka jokainen elementti vastaanottaa, kutsutaan sarjanumero.

Sarjanumeron fyysinen merkitys:

1. Mikä on alkuaineen sarjanumero, sellainen on atomin ytimen varaus.

2. Ytimen ympärillä pyörii sama määrä elektroneja.

Z = p + Z - elementin numero

n 0 \u003d A - Z

n 0 \u003d A - p + A - elementin atomimassa

n 0 \u003d A - ē

Esimerkiksi Li.

Jakson numeron fyysinen merkitys.

Millä ajanjaksolla elementti on, kuinka monta elektronikuorta (kerrosta) sillä on.

Ei +2
Li +3 Be +4 V +5 N +7

Yhdessä elektronikuoressa olevien elektronien enimmäismäärän määrittäminen.

1. Määritä elementin nimi ja nimi. Määritä elementin sarjanumero, jaksonumero, ryhmä, alaryhmä. Ilmoita järjestelmän parametrien fyysinen merkitys - sarjanumero, jaksonumero, ryhmänumero. Perustele asema alaryhmässä.

2. Ilmoita elektronien, protonien ja neutronien lukumäärä alkuaineen atomissa, ydinvaraus, massaluku.

3. Tee elementistä täydellinen elektroninen kaava, määritä elektroniikkaperhe, määritä yksinkertainen aine metallien tai ei-metallien luokkaan.

4. Piirrä graafisesti elementin elektroninen rakenne (tai kaksi viimeistä tasoa).

5. Kuvaa graafisesti kaikki mahdolliset valenssitilat.

6. Määritä valenssielektronien lukumäärä ja tyyppi.

7. Listaa kaikki mahdolliset valenssit ja hapetustilat.

8. Kirjoita kaikkien valenssitilojen oksidien ja hydroksidien kaavat. Ilmoita niiden kemiallinen luonne (vahvista vastaus vastaavien reaktioiden yhtälöillä).

9. Anna vetyyhdisteen kaava.

10. Nimeä tämän elementin laajuus

Ratkaisu. Scandium vastaa alkuainetta, jonka atominumero on 21 PSE:ssä.

1. Elementti on IV-jaksossa. Jakson numero tarkoittaa energiatasojen lukumäärää tämän alkuaineen atomissa, niitä on 4. Scandium sijaitsee 3. ryhmässä - 3. elektronin ulkotasolla; sivuryhmässä. Siksi sen valenssielektronit ovat 4s- ja 3d-alatasoilla. Sarjanumero on numeerisesti sama kuin atomin ytimen varaus.

2. Skandiumatomin ytimen varaus on +21.

Protonien ja elektronien lukumäärä on 21 kumpaakin.

Neutronien lukumäärä A–Z = 45 – 21 = 24.

Atomin kokonaiskoostumus: ( ).

3. Täysi sähköinen skandiumin kaava:

1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 p 1 4 s 2 .

Elektroniperhe: d-elementti, kuten täyttöprosessissa
d-orbitaalit. Atomin elektronirakenne päättyy s-elektroneihin, joten skandiumilla on metallisia ominaisuuksia; yksinkertainen aine - metalli.

4. Elektroninen graafinen kokoonpano näyttää tältä:

5. Mahdolliset valenssitilat pariutumattomien elektronien määrästä johtuen:

- peruskunnossa:

– skandiumissa viritetyssä tilassa elektroni 4s-radalta siirtyy vapaalle 4p-radalle, yksi pariton d-elektroni lisää skandiumin valenssikykyä.

Sc:llä on kolme valenssielektronia viritetyssä tilassa.

6. Mahdolliset valenssit tässä tapauksessa määräytyvät parittomien elektronien lukumäärän mukaan: 1, 2, 3 (tai I, II, III). Mahdolliset hapetustilat (heijastaa siirtyneiden elektronien määrää) +1, +2, +3 (koska skandium on metalli).

7. Ominaisin ja stabiilin valenssi III, hapetusaste +3. Vain yhden elektronin läsnäolo d-tilassa on vastuussa 3d 1 4s 2 -konfiguraation alhaisesta stabiilisuudesta.

Skandiumilla ja sen analogeilla, toisin kuin muilla d-alkuaineilla, on vakio hapetusaste +3, tämä on korkein hapetusaste ja vastaa ryhmänumeroa.

8. Oksidien kaavat ja niiden kemiallinen luonne:

korkeamman oksidin muoto - (amfoteerinen);

hydroksidikaavat: – amfoteerinen.

Reaktioyhtälöt, jotka vahvistavat oksidien ja hydroksidien amfoteerisen luonteen:

(litium-skandaatti),

(skandiumkloridi),

( kaliumheksahydroksoskandiaatti (III) ),

(skandiumsulfaatti).

9. Se ei muodosta yhdisteitä vedyn kanssa, koska se on sivualaryhmässä ja on d-alkuaine.

10. Skandiumyhdisteitä käytetään puolijohdeteknologiassa.

Esimerkki 2 Kummalla kahdesta alkuaineesta, mangaanilla vai bromilla, on selvempiä metallisia ominaisuuksia?

Ratkaisu. Nämä elementit ovat neljännessä jaksossa. Kirjoitamme heidän elektroniset kaavat:

Mangaani on d-alkuaine eli sivualaryhmän alkuaine ja bromi on
p-elementti saman ryhmän pääalaryhmästä. Ulkoisella elektronitasolla mangaaniatomissa on vain kaksi elektronia, kun taas bromiatomissa on seitsemän. Mangaaniatomin säde on pienempi kuin bromiatomin säde, jolla on sama määrä elektronikuoria.

Yhteinen malli kaikille p- ja d-alkuaineita sisältäville ryhmille on metallisten ominaisuuksien vallitsevuus d-alkuaineissa.
Siten mangaanin metalliset ominaisuudet ovat selvempiä kuin bromin.

D.I Mendelejevin jaksollinen laki.

Kemiallisten alkuaineiden ominaisuudet ja siten niiden muodostamien yksinkertaisten ja monimutkaisten kappaleiden ominaisuudet ovat jaksoittaisessa riippuvuudessa atomipainon suuruudesta.

Jaksottaisen lain fyysinen merkitys.

Periodisen lain fysikaalinen merkitys on alkuaineiden ominaisuuksien jaksoittaisessa muutoksessa, joka johtuu atomien määräajoin toistuvista e:nneistä kuorista n:n peräkkäisen kasvun seurauksena.

D.I. Mendelejevin PZ:n moderni muotoilu.

Kemiallisten alkuaineiden ominaisuus sekä niiden muodostamien yksinkertaisten tai monimutkaisten aineiden ominaisuus on jaksoittain riippuvainen niiden atomien ytimien varauksen suuruudesta.

Jaksollinen elementtijärjestelmä.

Jaksollinen järjestelmä - jaksollisen lain perusteella luotu kemiallisten alkuaineiden luokittelujärjestelmä. Jaksollinen järjestelmä - muodostaa suhteita kemiallisten alkuaineiden välille, mikä kuvastaa niiden yhtäläisyyksiä ja eroja.

Elementtien jaksollinen taulukko (on kahta tyyppiä: lyhyt ja pitkä).

Elementtien jaksollinen taulukko on graafinen esitys elementtien jaksollisesta järjestelmästä, joka koostuu 7 jaksosta ja 8 ryhmästä.

Kysymys 10

Alkuaineiden atomien elektronikuorten jaksollinen järjestelmä ja rakenne.

Myöhemmin todettiin, että elementin sarjanumerolla ei ole syvää fyysistä merkitystä, vaan myös muut aikaisemmin käsitellyt käsitteet saivat vähitellen fyysisen merkityksen. Esimerkiksi ryhmänumero, joka osoittaa elementin korkeimman valenssin, paljastaa siten tietyn alkuaineen atomin elektronien enimmäismäärän, joka voi osallistua kemiallisen sidoksen muodostumiseen.

Jaksoluku puolestaan ​​​​osoitti liittyvän tietyn ajanjakson alkuaineen atomin elektronikuoressa olevien energiatasojen määrään.

Siten esimerkiksi tina Sn:n "koordinaatit" (sarjanumero 50, jakso 5, ryhmän IV pääalaryhmä) tarkoittavat, että tinaatomissa on 50 elektronia, ne ovat jakautuneet 5 energiatasolle, vain 4 elektronia on valenssia. .

Eri luokkien alaryhmien elementtien löytämisen fyysinen merkitys on erittäin tärkeä. Osoittautuu, että luokan I alaryhmissä sijaitseville elementeille seuraava (viimeinen) elektroni sijaitsee s-alataso ulkoinen taso. Nämä elementit kuuluvat elektroniikkaperheeseen. Kategorian II alaryhmissä sijaitsevien alkuaineiden atomeille seuraava elektroni sijaitsee p-alataso ulkoinen taso. Nämä ovat "p"-elektroniperheen elementtejä, joten tinaatomien seuraava 50. elektroni sijaitsee ulomman eli 5. energiatason p-alatasolla.

Kategorian III alaryhmien alkuaineiden atomeille seuraava elektroni sijaitsee d-alataso, mutta jo ennen ulkoista tasoa nämä ovat elektronisen perheen "d" elementtejä. Lantanidi- ja aktinidiatomeille seuraava elektroni sijaitsee f-alatasolla ennen ulkoista tasoa. Nämä ovat elektronisen perheen elementtejä "f".

Ei siis ole sattumaa, että näiden edellä mainittujen neljän kategorian alaryhmien lukumäärät, eli 2-6-10-14, ovat yhtäpitäviä s-p-d-f-alatasojen elektronien enimmäismäärien kanssa.

Mutta käy ilmi, että on mahdollista ratkaista elektronikuoren täyttöjärjestyksen ongelma ja johtaa elektroninen kaava minkä tahansa alkuaineen atomille ja jaksollisen järjestelmän perusteella, joka osoittaa selvästi jokaisen peräkkäisen tason ja alitason. elektroni. Periodinen järjestelmä ilmaisee myös elementtien sijoittelun peräkkäin jaksoihin, ryhmiin, alaryhmiin ja niiden elektronien jakautumista tasojen ja alatasojen mukaan, koska jokaisella elementillä on oma, joka kuvaa sen viimeistä elektronia. Esimerkkinä analysoidaan elektronisen kaavan laatimista elementin zirkonium (Zr) atomille. Jaksollinen järjestelmä antaa tämän elementin indikaattorit ja "koordinaatit": sarjanumero 40, jakso 5, ryhmä IV, sivualaryhmä. Ensimmäiset johtopäätökset: a) kaikki 40 elektronia, b) nämä 40 elektronia ovat jakautuneet viidelle energiatasolle; c) 40 elektronista vain 4 on valenssia, d) seuraava 40. elektroni tuli d-alatasolle ennen ulompaa eli neljättä energiatasoa. Samanlaisia ​​johtopäätöksiä voidaan tehdä jokaisesta zirkoniumia edeltäneestä 39 alkuaineesta, vain indikaattorit ja koordinaatit olla joka kerta erilainen.

Artikkelin sisältö

ELEMENTTITAULUKKO on kemiallisten alkuaineiden luokitus jaksollisen lain mukaisesti, joka määrittää säännöllisen muutoksen kemiallisten alkuaineiden ominaisuuksissa niiden atomimassan kasvaessa, mikä liittyy niiden atomien ytimen varauksen lisääntymiseen; siksi atomin ytimen varaus on sama kuin alkuaineen järjestysluku jaksollisessa järjestelmässä ja on ns. atomi- määrä elementti. Elementtien jaksollinen järjestelmä laaditaan taulukon muodossa (elementtien jaksollinen taulukko), jonka vaakariveillä - kausia- elementtien ominaisuudet muuttuvat asteittain ja siirtyminen jaksosta toiseen - yhteisten ominaisuuksien säännöllinen toistuminen; pystysuorat sarakkeet - ryhmiä- yhdistää elementtejä, joilla on samanlaiset ominaisuudet. Periodinen järjestelmä mahdollistaa ilman erityistä tutkimusta elementin ominaisuuksien oppimisen vain ryhmässä tai jaksossa viereisten elementtien tunnettujen ominaisuuksien perusteella. Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet (aggregaattitila, kovuus, väri, valenssi, ionisaatio, stabiilisuus, metallisuus tai ei-metallisuus jne.) voidaan ennustaa alkuaineelle jaksollisen järjestelmän perusteella.

1700-luvun lopulla ja 1800-luvun alussa. kemistit yrittivät luoda kemiallisten alkuaineiden luokituksia niiden fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien mukaan, erityisesti alkuaineen aggregoidun tilan, ominaispainon (tiheyden), sähkönjohtavuuden, metallisuuden - ei-metallisuuden, emäksisyyden - happamuuden perusteella, jne.

Luokitukset "atomipainon" mukaan

(eli suhteellisella atomimassalla).

Proutin hypoteesi.

Taulukko 1. Mendelejevin vuonna 1869 julkaisema elementtien jaksollinen taulukko

Taulukko 1. MENDELEJVIN VUONNA 1869 JULKAISEMIEN ELEMENTIEN KÄYTTÖTAULUKKO (ensimmäinen versio)
			Ti = 50	Zr = 90	? = 180
			V = 51	Nb = 94	Ta = 182
			cr=52	Mo = 96	W = 186
			Mn = 55	Rh = 104,4	Pt = 197,4
			Fe = 56	Ru = 104,4	Ir = 198
		Ni =	Co = 59	Pd = 106,6	Os = 199
H = 1			Cu = 63,4	Ag = 108	Hg = 200
	Be = 9,4	Mg = 24	Zn = 65,2	CD = 112
	B = 11	Al = 27,4	? = 68	Ur = 116	Au = 197?
	C = 12	Si = 28	? = 70	Sn = 118
	N = 14	P = 31	Kuten = 75	Sb = 122	Bi = 210?
	O = 16	S = 32	Se = 79,4	Te = 128?
	F = 19	Cl = 35,5	Br = 80	I = 127
Li = 7	Na = 23	K = 39	Rb = 85,4	Cs = 133	Tl = 204
		Ca = 40	Sr = 87,6	Ba = 137	Pb = 207
		? = 45	Ce = 92
		?Er = 56	La = 94
		?Yt = 60	Di = 95
		?In = 75,6	th = 118

Taulukko 2. Muokattu jaksotaulukko

Taulukko 2. MUUTETTU MENDELEJEvin TAULUKKO

Ryhmä

minä

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

0

Oksidi- tai hydridikaava Alaryhmä

R2O

RO

R2O3

RH4 RO 2

RH 3 R2O5

RH 2 RO 3

RH R2O7

Jakso 1

1 H Vety 1,0079

2 Hän Helium 4,0026

Jakso 2

3 Li Litium 6,941

4 Olla Beryllium 9,0122

5 B Bor 10,81

6 C Hiili 12,011

7 N Typpi 14,0067

8 O Happi 15,9994

9 F Fluori 18,9984

10 Ne Neon 20,179

Jakso 3

11 Na Natrium 22,9898

12 mg Magnesium 24,305

13 Al Alumiini 26,9815

14 Si Pii 28,0855

15 P Fosfori 30,9738

16 S Rikki 32,06

17 Cl Kloori 35,453

18 Ar Argon 39,948

Jakso 4

19 K kalium 39,0983 29 Cu Kupari 63,546

20 Ca Kalsium 40,08 30 Zn Sinkki 65,39

21 sc Scandium 44,9559 31 Ga Gallium 69,72

22 Ti Titaani 47,88 32 Ge germaaniumia 72,59

23 V Vanadiini 50,9415 33 Kuten Arseeni 74,9216

24 Cr Kromi 51,996 34 Se Seleeni 78,96

25 Mn Mangaani 54,9380 35 Br Bromi 79,904

26 Fe Rauta 55,847

27 co Koboltti 58,9332

28 Ni Nikkeli 58,69

36 kr Krypton 83,80

Jakso 5

37 Rb Rubidium 85,4678 47 Ag Hopea 107,868

38 Sr Strontium 87,62 48 CD Kadmium 112,41

39 Y yttrium 88,9059 49 Sisään Indium 114,82

40 Zr Zirkonium 91,22 50 sn Tina 118,69

41 Huom Niobium 92,9064 51 Sb Antimoni 121,75

42 Mo Molybdeeni 95,94 52 Te Telluuri 127,60

43 Tc Teknetium 53 minä jodi 126,9044

44 Ru ruteeni 101,07

45 Rh Rodium 102,9055

46 Pd Palladium 106,4

54 Xe Xenon 131,29

Jakso 6

55 Cs Cesium 132,9054 79 Au Kulta 196,9665

56 Ba Barium 137,33 80 hg Merkurius 200,59

57* La Lantaani 138,9055 81 Tl Tallium 204,38

72 hf Hafnium 178,49 82 Pb Johtaa 207,21

73 Ta Tantaali 180,9479 83 Bi Vismutti 208,9804

74 W Volframi 183,85 84 Po Polonium

75 Re Renium 186,207 85 klo Astatiini

76 Os Osmium 190,2

77 Ir Iridium 192,2

78 Pt Platina 195,08

86 Rn Radon

Jakso 7

87 Fr Ranska

88 Ra Radium 226,0254

89** AC Actinium 227,028

104

105

106

107

108

109

*

58 Ce 140,12

59 PR 140,9077

60 Nd 144,24

61 pm

62 sm 150,36

63 Eu 151,96

64 Gd 157,25

65 Tb 158,9254

66 Dy 162,50

67 Ho 164,9304

68 Er 167,26

69 Tm 168,9342

70 Yb 173,04

71 Lu 174,967

**

90 Th 232,0381

91 Pa 231,0359

92 U 238,0289

93 Np 237,0482

94 Pu

95 Olen

96 cm

97 bk

98 vrt

99 Es

100 fm

101 md

102 ei

103 lr

* Lantanidit: cerium, praseodyymi, neodyymi, prometium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, tulium, ytterbium, lutetium. ** Aktinidit: torium, protactinium, uraani, neptunium, plutonium, americium, curium, berkelium, kalifornium, einsteinium, fermium, mendelevium, nobelium, lawrencium. Merkintä. Ympäristönumero on merkitty alkuainesymbolin yläpuolelle, atomimassa alkuainesymbolin alapuolelle. Suluissa oleva arvo on pisimpään elävän isotoopin massaluku.

Jaksot.

Tässä taulukossa Mendelejev järjesti elementit vaakasuoriksi riveiksi - pisteiksi. Taulukko alkaa hyvin lyhyellä jaksolla, joka sisältää vain vetyä ja heliumia. Seuraavat kaksi lyhyttä jaksoa sisältävät kumpikin 8 elementtiä. Sitten on neljä pitkää jaksoa. Kaikki jaksot ensimmäistä lukuun ottamatta alkavat alkalimetallilla (Li, Na, K, Rb, Cs) ja kaikki jaksot päättyvät jalokaasuun. Kuudennessa jaksossa on sarja 14 alkuainetta - lantanideja, joilla ei muodollisesti ole paikkaa taulukossa ja jotka yleensä sijoitetaan pöydän alle. Toinen samanlainen sarja - aktinidit - on 7. jaksolla. Tämä sarja sisältää alkuaineita, jotka on valmistettu laboratoriossa, kuten pommittamalla uraania subatomisilla hiukkasilla, ja se on myös sijoitettu lantanidien alle pöydän alle.

Ryhmät ja alaryhmät.

Kun jaksot on järjestetty peräkkäin, elementit järjestetään sarakkeisiin muodostaen ryhmiä numeroilla 0, I, II, ..., VIII. Kunkin ryhmän alkuaineilla odotetaan olevan samanlaiset yleiset kemialliset ominaisuudet. Vielä suurempi samankaltaisuus havaitaan alaryhmien (A ja B) elementeillä, jotka muodostuvat kaikkien paitsi 0:n ja VIII:n elementeistä. Alaryhmää A kutsutaan pääalaryhmäksi ja B:tä toissijaiseksi alaryhmäksi. Joillakin perheillä on nimet, kuten alkalimetallit (ryhmä IA), maa-alkalimetallit (ryhmä IIA), halogeenit (ryhmä VIIA) ja jalokaasut (ryhmä 0). Ryhmä VIII sisältää siirtymämetallit Fe, Co ja Ni; Ru, Rh ja Pd; Os, Ir ja Pt. Keskellä pitkiä ajanjaksoja nämä elementit ovat enemmän samankaltaisia ​​toistensa kanssa kuin niitä edeltävien ja niiden jälkeisten elementtien kanssa. Useissa tapauksissa atomipainojen (tarkemmin sanottuna atomimassojen) kasvujärjestys rikotaan esimerkiksi telluurin ja jodin, argonin ja kaliumin pareissa. Tämä "rikkomus" on välttämätön alaryhmien elementtien samankaltaisuuden säilyttämiseksi.

Metallit, ei-metallit.

Diagonaali vedystä radoniin jakaa karkeasti kaikki alkuaineet metalleihin ja ei-metalleihin, kun taas ei-metallit ovat diagonaalin yläpuolella. (Ei-metallit sisältävät 22 alkuainetta - H, B, C, Si, N, P, As, O, S, Se, Te, halogeenit ja inertit kaasut, metallit - kaikki muut alkuaineet.) Tällä linjalla on elementtejä, joissa on jonkin verran metallien ja ei-metallien ominaisuudet (metalloidit ovat vanhentunut nimi sellaisille alkuaineille). Kun tarkastellaan ominaisuuksia alaryhmittäin ylhäältä alas, havaitaan metallisten ominaisuuksien lisääntyminen ja ei-metallisten ominaisuuksien heikkeneminen.

Valenssi.

Alkuaineen valenssin yleisin määritelmä on sen atomien kyky yhdistyä muiden atomien kanssa tietyissä suhteissa. Joskus elementin valenssi korvataan sitä lähellä olevalla hapetustilan (s.o.) käsitteellä. Hapetustila vastaa varausta, jonka atomi saisi, jos kaikki sen kemiallisten sidosten elektroniparit siirrettäisiin kohti elektronegatiivisempia atomeja. Millä tahansa ajanjaksolla, vasemmalta oikealle, alkuaineiden positiivinen hapettumistila lisääntyy. Ryhmän I elementtien s.d. on +1 ja oksidikaava R 2 O, ryhmän II elementeillä - vastaavasti +2 ja RO jne. Elementit, joilla on negatiivinen s.d. ovat ryhmissä V, VI ja VII; uskotaan, että hiilellä ja piillä, jotka kuuluvat ryhmään IV, ei ole negatiivista hapetustilaa. Halogeenit, joiden hapetusaste on –1, muodostavat yhdisteitä vedyn kanssa, jonka koostumus on RH. Yleensä alkuaineiden positiivinen hapetusaste vastaa ryhmänumeroa ja negatiivinen on erotus kahdeksan miinus ryhmän numero. Taulukosta on mahdotonta määrittää muiden hapetustilojen olemassaoloa tai puuttumista.

Ymiluvun fyysinen merkitys.

Jaksollisen järjestelmän todellinen ymmärtäminen on mahdollista vain nykyaikaisten ajatusten perusteella atomin rakenteesta. Alkuaineen atomiluku jaksollisessa taulukossa on paljon tärkeämpi kuin sen atomipaino (eli suhteellinen atomimassa) kemiallisten ominaisuuksien ymmärtämiseksi.

Atomin rakenne.

Vuonna 1913 N. Bohr käytti atomin rakenteen ydinmallia selittääkseen vetyatomin, kevyimmän ja siten yksinkertaisimman atomin, spektrin. Bohr ehdotti, että vetyatomi koostuu yhdestä protonista, joka muodostaa atomin ytimen, ja yhdestä elektronista, joka kiertää ytimen.

Ydinluvun käsitteen määritelmä.

Vuonna 1913 A. van den Broek ehdotti, että alkuaineen atominumero - sen atominumero - tulisi tunnistaa neutraalin atomin ytimen ympärillä pyörivien elektronien lukumäärällä ja atomiytimen positiivisella varauksella yksiköissä elektronin varaus. Oli kuitenkin tarpeen vahvistaa kokeellisesti atomin varauksen ja atomiluvun identiteetti. Bohr väitti lisäksi, että elementin ominaisen röntgensäteilyn tulisi noudattaa samaa lakia kuin vedyn spektrin. Siten, jos atominumero Z tunnistetaan ytimen varauksella elektronin varausyksiköissä, niin eri alkuaineiden röntgenspektrien vastaavien juovien taajuuksien (aallonpituuksien) tulisi olla verrannollisia Z 2 :n neliöön. elementin atominumero.

Vuosina 1913-1914 G. Moseley, joka tutki eri alkuaineiden atomien ominaista röntgensäteilyä, sai loistavan vahvistuksen Bohrin hypoteesille. Moseleyn työ vahvisti siten van den Broekin oletuksen, että alkuaineen atomiluku on identtinen sen ytimen varauksen kanssa; atomiluku, ei atomimassa, on todellinen perusta alkuaineen kemiallisten ominaisuuksien määrittämiselle.

Jaksoisuus ja atomirakenne.

Bohrin kvanttiteoria atomin rakenteesta kehittyi kahden vuosikymmenen aikana vuoden 1913 jälkeen. Bohrin ehdottamasta "kvanttiluvusta" tuli yksi neljästä kvanttiluvusta, jotka tarvitaan karakterisoimaan elektronin energiatila. Vuonna 1925 W. Pauli muotoili kuuluisan "kieltoperiaatteensa" (Pauli-periaate), jonka mukaan atomissa ei voi olla kahta elektronia, joissa kaikki kvanttiluvut olisivat samat. Kun tätä periaatetta sovellettiin atomien elektronisiin konfiguraatioihin, jaksollinen järjestelmä sai fyysisen perustan. Koska atominumero Z, ts. Jos atomin ytimen positiivinen varaus kasvaa, tulee myös elektronien lukumäärää kasvaa, jotta atomin sähköneutraalius säilyy. Nämä elektronit määräävät atomin kemiallisen "käyttäytymisen". Paulin periaatteen mukaan kvanttiluvun arvon kasvaessa elektronit täyttävät elektronikerrokset (kuoret) alkaen niistä, jotka ovat lähimpänä ydintä. Valmis kerros, joka on täytetty kaikilla elektroneilla Paulin periaatteen mukaisesti, on stabiilin. Siksi jalokaasut, kuten helium ja argon, joilla on täysin valmiit elektroniset rakenteet, kestävät kaikkia kemiallisia hyökkäyksiä.

Elektroniset kokoonpanot.

Seuraavassa taulukossa on lueteltu mahdolliset elektronien lukumäärät eri energiatiloissa. Pääkvanttiluku n= 1, 2, 3,... kuvaa elektronien energiatasoa (1. taso sijaitsee lähempänä ydintä). Ratakvanttiluku l = 0, 1, 2,..., n– 1 kuvaa kiertoradan kulmamomenttia. Orbitaalikvanttiluku on aina pienempi kuin pääkvanttiluku ja sen maksimiarvo on yhtä suuri kuin pääkvanttiluku miinus 1. Jokainen arvo l vastaa tietyntyyppistä kiertorataa - s, s, d, f... (tämä nimitys tulee 1700-luvun spektroskooppisesta nimikkeistöstä, jolloin eri sarjoja havaittuja spektriviivoja kutsuttiin s harppu, s päämies, d diffuusi ja f epätavallinen).

Taulukko 3. Atomin eri energiatiloissa olevien elektronien lukumäärä

Taulukko 3. ELEKTRONIEN MÄÄRÄ ATOMIN ERI ENERGIATILOISSA
Pääkvanttiluku	Ratakvanttiluku	Elektronien lukumäärä kuoressa	Energiatilan merkintä (kiertoratatyyppi)
1	0	2	1s
2	0	2	2s
	1	6	2s
3	0	2	3s
	1	6	3s
	2	10	3d
4	0	2	4s
	1	6	4s
	2	10	4d
	3	14	4f
5	0	2	5s
	1	6	5s
	2	10	5d
	5	14	5f
	4	18	5g
6	0	2	6s
	1	6	6s
	2	10	6d
...	...	...	...
7	0	2	7s

Lyhyet ja pitkät ajanjaksot.

Alin täysin valmis elektronikuori (kiertorata) merkitään 1 s ja se toteutetaan heliumissa. Seuraavat tasot - 2 s ja 2 s- vastaavat 2. jakson alkuaineiden atomien kuorien muodostumista ja sisältävät neonille täydellä rakenteella yhteensä 8 elektronia. Pääkvanttiluvun arvojen kasvaessa suuremman pääasiallisen pienimmän kiertoradan energiatila voi olla pienempi kuin pienempää pääasiallista vastaavan suurimman kiertoradan kvanttiluvun energiatila. Eli energiatila 3 d korkeampi kuin 4 s, joten kolmannen jakson elementit rakentuvat 3 s- ja 3 s-orbitaalit, jotka päättyvät jalokaasun argonin vakaan rakenteen muodostumiseen. Seuraavaksi tulee peräkkäinen rakennus 4 s-, 3d- ja 4 s-orbitaalit 4. jakson elementeille, aina kryptonin ulomman stabiilin 18 elektronin elektronikuoren valmistumiseen asti. Tämä johtaa ensimmäisen pitkän jakson ilmestymiseen. Samoin rakennus 5 s-, 4d- ja 5 s-5. (eli toisen pitkän) jakson alkuaineiden atomien kiertoradat, jotka päättyvät ksenonin elektroniseen rakenteeseen.

Lantanidit ja aktinidit.

Jaksottainen täyttö elektroneilla 6 s-, 4f-, 5d- ja 6 s-kuudennen (eli kolmannen pitkän) jakson elementtien kiertoradat johtavat uuden 32 elektronin ilmaantumiseen, jotka muodostavat tämän ajanjakson viimeisen elementin - radonin - rakenteen. Alkaen 57. elementistä, lantaanista, 14 alkuainetta on järjestetty peräkkäin, ja ne eroavat vähän kemiallisista ominaisuuksista. Ne muodostavat sarjan lantanidien eli harvinaisten maametallien alkuaineita, joissa 4 f-kuori, joka sisältää 14 elektronia.

Aktinidisarjalle, joka sijaitsee aktiniumin takana (atominumero 89), on tunnusomaista, että ne kerääntyvät 5 f- kuoret; se sisältää myös 14 alkuainetta, jotka ovat hyvin samankaltaisia ​​kemiallisilta ominaisuuksiltaan. Alkuaine, jonka atominumero on 104 (rutherfordium), joka seuraa viimeistä aktinideista, eroaa jo kemiallisilta ominaisuuksiltaan: se on hafniumin analogi. Alkuaineille hyväksytään rutherfordiumin jälkeen seuraavat nimet: 105 - dubnium (Db), 106 - seaborgium (Sg), 107 - bohrium (Bh), 108 - hassium (Hs), 109 - meitnerium (Mt).

Jaksollisen taulukon soveltaminen.

Jaksollisen järjestelmän tuntemus antaa kemistille mahdollisuuden ennustaa tietyllä tarkkuudella minkä tahansa elementin ominaisuudet ennen kuin hän alkaa työskennellä sen kanssa. Esimerkiksi metallurgit pitävät jaksollista taulukkoa hyödyllisenä uusien metalliseosten luomisessa, koska jaksollista taulukkoa käyttämällä yksi lejeeringin metalleista voidaan korvata valitsemalla sille korvaava naapuriensa joukosta taulukossa siten, että todennäköisyysasteella, niistä muodostuvissa ominaisuuksissa ei tapahdu merkittävää muutosta.