D. I. Mendelejev tuli siihen johtopäätökseen, että niiden ominaisuuksien täytyy johtua jostain perustavasta yleispiirteet, yleiset piirteet. Hän valitsi alkuaineen atomimassan sellaiseksi kemiallisen alkuaineen perusominaisuudeksi ja muotoili lyhyesti jaksollisen lain (1869):

Elementtien ominaisuudet sekä yksinkertaisten ja ominaisuuksien ominaisuudet monimutkaiset kehot ovat ajoittain riippuvaisia ​​arvoista atomipainot elementtejä.

Mendelejevin ansio on siinä, että hän ymmärsi ilmentyneen riippuvuuden objektiivisena luonnonlakina, jota hänen edeltäjänsä eivät voineet tehdä. D. I. Mendelejev uskoi, että jaksoittaisessa riippuvuudessa atomimassa löytyy yhdisteiden koostumus, niiden kemialliset ominaisuudet, kiehumis- ja sulamispisteet, kiderakenne ja vastaavat. Syvä ymmärrys jaksoittaisen riippuvuuden olemuksesta antoi Mendelejeville mahdollisuuden tehdä useita tärkeitä löytöjä ja oletuksia.

Moderni jaksollinen järjestelmä

Ensinnäkin tuolloin tunnetuista 63 alkuaineesta Mendelejev muutti lähes 20 alkuaineen (Be, In, La, Y, Ce, Th, U) atomimassat. Toiseksi hän ennusti noin 20 uuden elementin olemassaolon ja jätti niille paikan jaksollisessa taulukossa. Kolme niistä, nimittäin ecabor, ecaaluminum ja ecasilicium, on kuvattu riittävän yksityiskohtaisesti ja hämmästyttävä tarkkuus. Tämä vahvistettiin voitokkaasti seuraavien viidentoista vuoden aikana, kun alkuaineet gallium (ecaalumiini), skandium (ecabor) ja germanium (ecasilicium) löydettiin.

Jaksollinen laki on yksi luonnon peruslaeista. Sen vaikutusta tieteellisen maailmankuvan kehitykseen voidaan verrata vain massan ja energian säilymislakiin tai kvanttiteoria. D. I. Mendelejevin päivinä jaksollisesta laista tuli kemian perusta. Isotoopian rakenteen ja ilmiön lisähavainnot osoittivat, että tärkein määrällinen ominaisuus alkuaine ei ole atomimassa, vaan ytimen varaus (Z). Vuonna 1913 Moseley ja Rutherford esittelivät käsitteen " sarjanumero elementti”, numeroi kaikki jaksollisen järjestelmän symbolit ja osoitti, että elementtien luokittelun perustana on elementin järjestysnumero, yhtä suuri maksu atomiensa ytimiä.

Tämä lausunto tunnetaan nyt Moseleyn laina.

Siksi moderni määritelmä jaksollinen laki on muotoiltu seuraavasti:

Ominaisuudet yksinkertaiset aineet, samoin kuin alkuaineiden yhdisteiden muodot ja ominaisuudet ovat jaksoittaisesti riippuvaisia ​​niiden varauksen arvosta atomiytimet(tai jaksollisen järjestelmän elementin järjestysnumerosta).

Alkuaineiden atomien elektroniset rakenteet osoittavat selvästi, että ytimen varauksen kasvaessa tapahtuu säännöllistä jaksollista toistoa. elektroniset rakenteet, ja siten elementtien ominaisuuksien toisto. Tämä näkyy elementtien jaksollisessa taulukossa, jolle on ehdotettu useita satoja muunnelmia. Useimmiten käytetään kahta taulukkomuotoa - lyhennettynä ja laajennettuna -, jotka sisältävät kaikki tunnetut elementit ja joilla on avoimia työpaikkoja koska ei ole vielä auki.

Jokainen elementti vie tietyn solun jaksollisessa taulukossa, joka osoittaa elementin symbolin ja nimen, sen sarjanumeron, suhteellisen atomimassan ja radioaktiivisia elementtejä sisään hakasulkeet stabiileimman tai saatavilla olevan isotoopin massaluku annetaan. AT modernit pöydät usein annetaan muutakin viitetietoa: tiheys, yksinkertaisten aineiden kiehumis- ja sulamispisteet jne.

Jaksot

Main rakenneyksiköitä jaksollinen järjestelmä on jaksoja ja ryhmiä - luonnollisia aggregaatteja, joihin kemiallisia alkuaineita elektronisilla rakenteilla.

Jakso on vaakasuora peräkkäinen rivi elementtejä, joiden atomeissa elektronit täyttävät saman määrän energiatasoja.

Jakson numero on sama kuin ulkoinen numero kvanttitaso. Esimerkiksi alkuaine kalsium (4s 2) on neljännessä jaksossa, eli sen atomilla on neljä energiatasoa ja valenssielektronit ovat uloimmalla, neljännellä tasolla. Ero sekä ulompien että lähempänä ytimen elektronikerrosten täyttösekvenssissä selittää syyn eri pituuksia kausia.

S- ja p-elementtien atomeihin rakennetaan ulkopuolinen taso, d-elementeissä - toinen energiataso ulkopuolella ja f-elementeissä - kolmas energiataso ulkopuolella.

Siksi ominaisuuksien ero ilmenee selkeimmin viereisissä s- tai p-elementeissä. Saman ajanjakson d- ja erityisesti f-elementeissä ominaisuuksien ero on vähemmän merkittävä.

Kuten jo mainittiin, numeron perusteella energian alataso elektronien rakentamat elementit yhdistetään elektroniperheiksi. Esimerkiksi jaksoilla IV-VI on perheitä, joissa kukin sisältää kymmenen d-alkiota: 3d-perhe (Sc-Zn), 4d-perhe (Y-Cd), 5d-perhe (La, Hf-Hg). Kuudennessa ja seitsemännessä jaksossa jokainen neljätoista elementtiä muodostaa f-perheet: 4f-perheen (Ce-Lu), jota kutsutaan lantanidiksi, ja 5f-perheen (Th-Lr) - aktinidiksi. Nämä perheet sijoitetaan jaksollisen taulukon alle.

Kolmea ensimmäistä jaksoa kutsutaan pieniksi tai tyypillisiksi jaksoiksi, koska näiden jaksojen elementtien ominaisuudet ovat perusta kaikkien muiden elementtien jakamiselle kahdeksaan ryhmään. Kaikkia muita jaksoja, mukaan lukien seitsemäs, epätäydellinen, kutsutaan suuriksi jaksoiksi.

Kaikki jaksot ensimmäistä lukuun ottamatta alkavat emäksisellä (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) ja päättyvät seitsemättä, epätäydellisiä, inerttejä alkuaineita lukuun ottamatta (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn ). Alkalimetalleilla on sama ulkoinen elektroninen konfiguraatio n s 1 , missä n- kauden numero. Inerteillä elementeillä heliumia (1s 2) lukuun ottamatta on sama ulkoisen elektronikerroksen rakenne: n s2 n p 6 eli elektroniset vastineet.

Harkittu säännöllisyys mahdollistaa johtopäätöksen:

Saman säännöllinen toisto elektroniset kokoonpanot ulompi elektronikerros on syynä fyysisten ja kemiallisia ominaisuuksia analogisille elementeille, koska se on juuri ulkoiset elektronit atomit määräävät pääasiassa niiden ominaisuudet.

Pieninä tyypillisinä ajanjaksoina, kun sarjanumeroa kasvaa, metallien asteittainen väheneminen ja ei-metallisten ominaisuuksien lisääntyminen havaitaan, koska valenssielektronit ulkoisella energiatasolla. Esimerkiksi kolmannen jakson kaikkien alkuaineiden atomeissa on kolme elektronikerrosta. Kahden rakenne sisäkerrokset sama kaikille kolmannen jakson elementeille (1s 2 2s 2 2p 6), mutta ulomman, kolmannen kerroksen rakenne on erilainen. Siirtyessään jokaisesta edellisestä elementistä jokaiseen seuraavaan atomiytimen varaus kasvaa yhdellä ja vastaavasti ulkoisten elektronien määrä kasvaa. Tämän seurauksena niiden vetovoima ytimeen kasvaa ja atomin säde pienenee. Tämä johtaa metallisten ominaisuuksien heikkenemiseen ja ei-metallisten ominaisuuksien kasvuun.

Kolmas jakso alkaa erittäin aktiivisella natriummetallilla (11 Na - 3s 1), jota seuraa hieman vähemmän aktiivinen magnesium (12 Mg - 3s 2). Molemmat metallit kuuluvat 3s-perheeseen. Kolmannen jakson ensimmäisellä p-alkuaineella, alumiinilla (13 Al - 3s 2 3p 1), jonka metalliaktiivisuus on pienempi kuin magnesiumin, on amfoteeriset ominaisuudet, eli sisään kemialliset reaktiot voi käyttäytyä kuin ei-metallinen. Tämän jälkeen tulevat ei-metalliset pii (14 Si - 3s 2 3p 2), fosfori (15 P - 3s 2 3p 3), rikki (16 S - 3s 2 3p 4), kloori (17 Cl - 3s 2 3p 5) . Ne eivät ole metalliset ominaisuudet voimistuvat Si:stä Cl:ksi, joka on aktiivinen ei-metalli. Jakso päättyy inerttiin alkuaineeseen argon (18 Ar - 3s 2 3p 6).

Yhden jakson sisällä elementtien ominaisuudet muuttuvat vähitellen, ja siirtyessä edellisestä jaksosta seuraavaan äkillinen muutos kiinteistöjä, kun uuden energiatason rakentaminen alkaa.

Ominaisuuksien asteittainen muutos ei ole ominaista vain yksinkertaisille aineille, vaan myös niille monimutkaiset yhteydet, kuten on esitetty taulukossa 1.

Taulukko 1 - Joitakin kolmannen jakson alkuaineiden ja niiden yhdisteiden ominaisuuksia

Elektroninen perhe	s-elementtejä		p-elementtejä
Elementin symboli	Na	mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar
Atomin ytimen varaus	+11	+12	+13	+14	+15	+16	+17	+18
Ulkoinen elektroninen konfigurointi	3s 1	3s 2	3s 2 3p 1	3s 2 3p 2	3s 2 3p 3	3s 2 3p 4	3s 2 3p 5	3s 2 3p 6
Atomisäde, nm	0,189	0,160	0,143	0,118	0,110	0,102	0,099	0,054
Suurin valenssi	minä	II	III	IV	V	VI	VII	—
Korkeammat oksidit ja niiden ominaisuudet	Na2O	MgO	Al2O3	SiO2	P2O5	SO 3	Cl207	—
	Perusominaisuudet		Amfoteeriset ominaisuudet	Happoominaisuudet				—
Oksidihydraatit (emäkset tai hapot)	NaOH	Mg(OH)2	Al(OH)3	H2SiO3	H3PO4	H2SO4	HClO 4	—
	Pohja	Heikko pohja	amfoteerinen hydroksidi	Heikko happo	keskivahva happo	vahva happo	vahva happo	—
Yhdisteet vedyn kanssa	Ei	MgH2	AlH 3	SiH4	PH 3	H2S	HCl	—
	Kiinteät suolaiset aineet			Kaasumaiset aineet				—

Pitkällä aikavälillä metalliset ominaisuudet heikkenevät hitaammin. Tämä johtuu siitä, että neljännestä jaksosta alkaen kymmenen siirtymävaiheen d-elementit, johon ei rakentunut ulompi, vaan toinen ulkopuolinen d-alataso ja d-elementtien ulkokerroksessa on yksi tai kaksi s-elektronia, jotka määräävät jossain määrin näiden elementtien ominaisuuksia. Siten d-elementtien kuviosta tulee jonkin verran monimutkaisempi. Esimerkiksi viidennellä jaksolla metalliset ominaisuudet laskevat vähitellen alkalisesta Rb:stä saavuttaen minimilujuuden platinaperheen metalleissa (Ru, Rh, Pd).

Inaktiivisen hopea-Ag:n jälkeen lisätään kuitenkin kadmium-Cd:tä, jossa havaitaan metallisten ominaisuuksien äkillinen lisääntyminen. Edelleen, kun elementin järjestysluku kasvaa, se ilmestyy ja kasvaa vähitellen ei-metalliset ominaisuudet tyypilliseen ei-metalliseen jodiin asti. Tämä ajanjakso päättyy, kuten kaikki aiemmat, inerttiin kaasuun. Alkuaineiden ominaisuuksien jaksollinen muutos suurten jaksojen sisällä mahdollistaa niiden jakamisen kahteen sarjaan, joissa jakson toinen osa toistaa ensimmäistä.

ryhmät

Jaksollisen taulukon elementtien pystysuorat sarakkeet - ryhmät koostuvat alaryhmistä: pää- ja toissijaisista, niitä merkitään joskus kirjaimilla A ja B.

Pääalaryhmät sisältävät s- ja p-alkiot ja toissijaiset d- ja f-elementit, joilla on suuria jaksoja.

Pääalaryhmä on elementtijoukko, joka on sijoitettu pystysuoraan jaksolliseen taulukkoon ja jolla on sama konfiguraatio ulomman elektronikerroksen kanssa atomeissa.

Kuten yllä olevasta määritelmästä seuraa, elementin paikan pääalaryhmässä määrittää kaikki yhteensä ulkoisen energiatason elektronit (s- ja p-), yhtä suuri kuin ryhmänumero. Esimerkiksi rikki (S - 3s 2 3p 4 ), jonka atomi sisältää kuusi elektronia ulkotasolla, kuuluu kuudennen ryhmän pääalaryhmään, argoniin (Ar - 3s 2 3p 6 ) - kahdeksannen ryhmän pääalaryhmään ja strontium (Sr - 5s 2 ) - IIA-alaryhmään.

Yhden alaryhmän elementeillä on samanlaiset kemialliset ominaisuudet. Tarkastellaan esimerkkinä alaryhmien ІА ja VІІА elementtejä (taulukko 2). Kun ytimen varaus kasvaa, elektronikerrosten lukumäärä ja atomin säde kasvavat, mutta elektronien lukumäärä ulkoisella energiatasolla pysyy vakiona: alkalimetalleille (alaryhmä IA) - yksi ja halogeeneille ( alaryhmä VIIA) - seitsemän. Koska ulkoiset elektronit vaikuttavat eniten kemiallisiin ominaisuuksiin, on selvää, että jokaisella tarkastelulla analogisten alkuaineiden ryhmällä on samanlaiset ominaisuudet.

Mutta samassa alaryhmässä ominaisuuksien samankaltaisuuden ohella havaitaan jonkin verran muutosta. Joten alaryhmän ІА alkiot ovat H:ta lukuun ottamatta aktiivisia metalleja. Mutta kun atomin säde ja elektronikerrosten lukumäärä kasvaa, jotka suojaavat ytimen vaikutusta valenssielektroneihin, metalliset ominaisuudet kasvavat. Siksi Fr on enemmän aktiivista metallia kuin Cs, ja Cs on aktiivisempi kuin R jne. Ja alaryhmässä VIIA samasta syystä elementtien ei-metalliset ominaisuudet heikkenevät sarjanumeron kasvaessa. Siksi F on aktiivisempi ei-metalli kuin Cl, ja Cl on aktiivisempi epämetalli kuin Br, ja niin edelleen.

Taulukko 2 - Joitakin ІА ja VІІА-alaryhmien elementtien ominaisuuksia

ajanjaksoa	Alaryhmä IA				Alaryhmä VIIA
	Elementin symboli	Ydin lataus	Atomin säde, nm		Elementin symboli	Ydin lataus	Atomin säde, nm	Ulkoinen elektroninen konfigurointi
II	Li	+3	0,155	2 s 1	F	+9	0,064	2 s2 2 p5
III	Na	+11	0,189	3 s 1	Cl	+17	0,099	3 s2 3 p5
IV	K	+19	0,236	4 s 1	Br	35	0,114	4 s2 4 p5
V	Rb	+37	0,248	5 s 1	minä	+53	0,133	5 s2 5 p5
VI	Cs	55	0,268	6 s 1	klo	85	0,140	6 s2 6 p5
VII	Fr	+87	0,280	7 s 1	—	—	—	—

Sivualaryhmä on kokoelma elementtejä, jotka on sijoitettu jaksollisessa taulukossa pystysuoraan ja joilla on sama määrä valenssielektroneja ulomman s- ja toisen ulkopuolisen d-energiaalitason rakentamisen vuoksi.

Kaikki toissijaisten alaryhmien elementit kuuluvat d-perheeseen. Näitä elementtejä kutsutaan joskus siirtymämetallit. Sivualaryhmissä ominaisuudet muuttuvat hitaammin, koska d-alkuaineiden atomeissa elektronit rakentavat toisen ulkopuolelta. energiataso, ja vain yksi tai kaksi elektronia on ulkotasolla.

Kunkin jakson viiden ensimmäisen d-elementin (alaryhmät IIIB-VIB) sijainti voidaan määrittää käyttämällä ulkoisten s-elektronien ja toisen ulkotason d-elektronien summaa. Esimerkiksi alkaen elektroninen kaava skandium (Sc - 4s 2 3d 1 ) voidaan nähdä, että se sijaitsee kolmannen ryhmän (koska valenssielektronien summa on kolme) ja mangaanin (Mn - 4s) sivualaryhmässä (koska se on d-elementti) 2 3d 5 ) sijoittuu seitsemännen ryhmän toissijaiseen alaryhmään.

Jokaisen jakson kahden viimeisen elementin (alaryhmät IB ja IIB) sijainti voidaan määrittää ulkotason elektronien lukumäärällä, koska näiden alkuaineiden atomeissa edellinen taso on täysin valmis. Esimerkiksi Ag(5s 1 5d 10) sijoitetaan ensimmäisen ryhmän toissijaiseen alaryhmään, Zn (4s 2 3d 10) - toisen ryhmän toissijaisessa alaryhmässä.

Fe-Co-Ni-, Ru-Rh-Pd- ja Os-Ir-Pt-triadit sijaitsevat kahdeksannen ryhmän toissijaisessa alaryhmässä. Nämä kolmikot muodostavat kaksi perhettä: rauta ja platinoidit. Näiden perheiden lisäksi erotetaan erikseen lantanidiperhe (neljätoista 4f-elementtiä) ja aktinidiperhe (neljätoista 5f-elementtiä). Nämä perheet kuuluvat kolmannen ryhmän toissijaiseen alaryhmään.

Aliryhmien elementtien metallisten ominaisuuksien lisääntyminen ylhäältä alas sekä näiden ominaisuuksien väheneminen yhden jakson sisällä vasemmalta oikealle aiheuttavat diagonaalisen kuvion ilmestymisen jaksolliseen järjestelmään. Siten Be on hyvin samanlainen kuin Al, B on samanlainen kuin Si, Ti on hyvin samanlainen kuin Nb. Tämä näkyy selvästi siinä, että luonnossa nämä alkuaineet muodostavat samanlaisia ​​mineraaleja. Esimerkiksi luonnossa Te esiintyy aina Nb:n kanssa muodostaen mineraaleja - titaani-oniobaatteja.

Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä on kemiallisten alkuaineiden luokitus, joka perustuu kemiallisten alkuaineiden atomien rakenteen tiettyihin ominaisuuksiin. Se laadittiin jaksollisen lain perusteella, jonka D. I. Mendeleev löysi vuonna 1869. Tuolloin jaksollinen järjestelmä sisälsi 63 kemiallista alkuainetta ja erosi ulkonäöltään nykyaikaisesta. Nyt jaksollinen järjestelmä sisältää noin satakaksikymmentä kemiallista alkuainetta.

Jaksollinen järjestelmä kootaan taulukon muodossa, jossa kemialliset alkuaineet on järjestetty tiettyyn järjestykseen: kun niiden atomimassat kasvavat. Nyt jaksollisesta järjestelmästä on monenlaisia ​​kuvia. Yleisin on taulukon muodossa oleva kuva, jossa elementit on järjestetty vasemmalta oikealle.

Kaikki kemialliset alkuaineet jaksollisessa järjestelmässä on ryhmitelty jaksoihin ja ryhmiin. Jaksojärjestelmä sisältää seitsemän jaksoa ja kahdeksan ryhmää. Jaksoja kutsutaan vaakasuuntaisiksi kemiallisten alkuaineiden riveiksi, joissa alkuaineiden ominaisuudet muuttuvat tyypillisistä metallisista ei-metallisiksi. Pystysuorat kemiallisten alkuaineiden sarakkeet, jotka sisältävät alkuaineita, joilla on samanlaiset kemialliset ominaisuudet, muodostavat kemiallisten alkuaineiden ryhmiä.

Ensimmäistä, toista ja kolmatta jaksoa kutsutaan pieniksi, koska ne sisältävät pienen määrän elementtejä (ensimmäinen - kaksi elementtiä, toinen ja kolmas - kahdeksan elementtiä kumpikin). Toisen ja kolmannen jakson alkuaineita kutsutaan tyypillisiksi, niiden ominaisuudet muuttuvat säännöllisesti tyypillisestä metallista inertiksi kaasuksi.

Kaikkia muita jaksoja kutsutaan suuriksi (neljäs ja viides sisältävät kumpikin 18 elementtiä, kuudes - 32 ja seitsemäs - 24 elementtiä). Ominaisuuksien erityistä samankaltaisuutta osoittavat elementit, jotka sijaitsevat suurten jaksojen sisällä, jokaisen parillisen rivin lopussa. Nämä ovat niin sanotut triadit: Ferum - Koboltti - Nikol, jotka muodostavat rautaperheen, ja kaksi muuta: Rutenium - Rodium - Palladium ja Osmium - Iridium - Platina, jotka muodostavat platinametallien (platinoidien) perheen.

D. I. Mendelejevin taulukon alaosassa ovat kemialliset alkuaineet, jotka muodostavat lantanidiperheen ja aktinidiperheen. Kaikki nämä alkuaineet sisältyvät muodollisesti kolmanteen ryhmään ja tulevat kemiallisten alkuaineiden lantaanin (numero 57) ja aktiniumin (numero 89) jälkeen.

Elementtien jaksollinen taulukko sisältää kymmenen riviä. Pienet jaksot (ensimmäinen, toinen ja kolmas) koostuvat yhdestä rivistä, suuret jaksot (neljäs, viides ja kuudes) sisältävät kumpikin kaksi riviä. Seitsemännessä jaksossa on yksi rivi.

Jokainen iso kausi koostuu parillisista ja parittomista riveistä. Parilliset rivit sisältävät metallielementtejä, parittomissa riveissä elementtien ominaisuudet muuttuvat samalla tavalla kuin tyypillisissä elementeissä, ts. metallista voimakkaaseen ei-metalliseen.

Jokainen D. I. Mendelejevin taulukon ryhmä koostuu kahdesta alaryhmästä: pää- ja toissijaisesta. Pääalaryhmien kokoonpano sisältää sekä pienten että suurten ajanjaksojen elementtejä, eli pääalaryhmät alkavat joko ensimmäisestä tai toisesta jaksosta. Toissijaiset alaryhmät sisältävät vain suurten ajanjaksojen elementtejä, ts. sivualaryhmät alkavat vasta neljännestä jaksosta.

Nerokas venäläinen kemisti D. I. Mendeleev erottui koko elämänsä halusta tuntea tuntematon. Tämä halu sekä syvin ja laaja tietämys yhdistettynä erehtymättömään tieteelliseen intuitioon ja antoi Dmitri Ivanovichin kehittyä tieteellinen luokittelu kemialliset alkuaineet - Jaksollinen järjestelmä hänen kuuluisan taulukonsa muodossa.

D. I. Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä voidaan esittää seuraavasti iso talo, jossa ehdottomasti kaikki kemialliset alkuaineet "elivät yhdessä", ihmisen tiedossa. Jaksollisen järjestelmän käyttäminen edellyttää kemiallisten aakkosten eli kemiallisten alkuaineiden merkkejä tutkimista.

Niiden avulla opit kirjoittamaan sanoja - kemiallisia kaavoja, ja niiden perusteella voit kirjoittaa lauseita - kemiallisten reaktioiden yhtälöitä. Jokainen kemiallinen alkuaine on merkitty omalla kemiallisella merkillä tai symbolilla, joka kemiallisen alkuaineen nimen kanssa on kirjattu D. I. Mendelejevin taulukkoon. symboleina tarjolla ruotsalainen kemisti J. Berzelius, useimmissa tapauksissa kemiallisten alkuaineiden latinankielisten nimien alkukirjaimet hyväksyttiin. Eli vetyä Latinalainen nimi Hydrogenium - hydrogenium) on merkitty kirjaimella H (lue "tuhka"), happea (latinankielinen nimi Oxygenium - happi) - kirjaimella O (lue "o"), hiiltä (latinankielinen nimi Carboneum - carboneum) - kirjaimella kirjain C (lue "ce").

Useiden muiden kemiallisten alkuaineiden latinalaiset nimet alkavat kirjaimella C: kalsium (

Kalsium), kupari (Cuprum), koboltti (Cobaltum) jne. Niiden erottamiseksi I. Berzelius ehdotti alkukirjain Latinalainen nimi lisätäksesi vielä yhden nimen myöhemmistä kirjaimista. Niin, kemiallinen merkki kalsium on kirjoitettu symbolilla Ca (lue "kalsium"), kupari - Cu (lue "cuprum"), koboltti - Co (lue "koboltti").

Joidenkin kemiallisten alkuaineiden nimet heijastavat tärkeimmät ominaisuudet alkuaineita, esimerkiksi vety - synnyttää vettä, happi - synnyttää happoja, fosfori - kuljettaa valoa (kuva 20) jne.

Riisi. kaksikymmentä.
D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän elementin nro 15 nimen etymologia

Muut elementit on nimetty taivaankappaleet tai planeettoja aurinkokunta- seleeni ja telluuri (kuva 21) (kreikasta. Selena - Kuu ja Telluris - maa), uraani, neptunium, plutonium.

Riisi. 21.
D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän elementin nro 52 nimen etymologia

Jotkut nimet ovat lainattuja mytologiasta (kuva 22). Esimerkiksi tantaali. Se oli Zeuksen rakkaan pojan nimi. Rikoksista jumalia vastaan ​​Tantalus sai ankaran rangaistuksen. Se nousi kaulaansa asti vedessä, ja sen päällä roikkui oksia, joissa oli mehukkaita, tuoksuvia hedelmiä. Kuitenkin heti kun hän halusi humautua, vesi valui hänestä pois, hän tuskin halusi tyydyttää nälkäänsä ja ojensi kätensä hedelmille - oksat poikkesivat sivuun. Yrittäessään eristää tantaalia malmeista kemistit kokivat yhtä paljon piinaa.

Riisi. 22.
D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän elementin nro 61 nimen etymologia

Jotkut elementit nimettiin eri valtioiden tai maailman osien mukaan. Esimerkiksi germanium, gallium (Gallium on Ranskan vanha nimi), polonium (Puolan kunniaksi), skandium (Skandinavian kunniaksi), francium, rutenium (Ruthenia on Venäjän latinalainen nimi), europium ja americium. Tässä ovat kaupunkien mukaan nimetyt alkuaineet: hafnium (Kööpenhaminan kunniaksi), lutetium (vanhoina aikoina Pariisia kutsuttiin Lutetium), berkelium (Yhdysvalloissa sijaitsevan Berkeleyn kaupungin kunniaksi), yttrium, terbium, erbium, ytterbium ( näiden elementtien nimet tulevat Ytterbystä - pikkukaupunki Ruotsissa, jossa näitä alkuaineita sisältävä mineraali löydettiin ensimmäisen kerran), dubnium (kuva 23).

Riisi. 23.
D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän elementin nro 105 nimen etymologia

Lopuksi alkuaineiden nimet ikuistavat suurten tiedemiesten nimet: curium, fermium, einsteinium, mendelevium (kuva 24), lawrencium.

Riisi. 24.
D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän elementin nro 101 nimen etymologia

Jokainen kemiallinen elementti on määritetty jaksollisessa taulukossa, kaikkien elementtien yhteisessä "talossa", oma "huoneisto" - solu, jolla on tiukasti määritelty numero. syvä merkitys Tämä luku paljastetaan sinulle kemian jatkotutkimuksessa. Näiden "asuntojen" kerrosten lukumäärä on myös tiukasti jaettu - ajanjaksot, jolloin elementit "elävät". Kuten elementin sarjanumero ("asunnon" numero), myös jakson numero ("kerros") on täynnä olennaista tietoa kemiallisten alkuaineiden atomien rakenteesta. Vaakasuuntaisesti - "kerrosten lukumäärä" - jaksollinen järjestelmä on jaettu seitsemään jaksoon:

• Ensimmäinen jakso sisältää kaksi alkuainetta: vety H ja helium He;
• 2. jakso alkaa litium Li:llä ja päättyy neon Ne:hen (8 elementtiä);
• Kolmas jakso alkaa natrium Na:lla ja päättyy argon Ar:iin (8 alkuainetta).

Kolmea ensimmäistä jaksoa, joista jokainen koostuu yhdestä rivistä, kutsutaan pieniksi jaksoiksi.

Jaksot 4, 5 ja 6 sisältävät kumpikin kaksi riviä elementtejä, niitä kutsutaan suuriksi jaksoiksi; 4. ja 5. jakso sisältävät kumpikin 18 elementtiä, 6. - 32 elementtiä.

7. jakso - keskeneräinen, koostuu toistaiseksi vain yhdestä rivistä.

Kiinnitä huomiota Periodic-järjestelmän "kellarikerroksiin" - siellä "asuu" 14 kaksoiselementtiä, jotka ovat ominaisuuksiltaan samanlaisia, jotkut lantaania La, toiset aktiinia Ac, jotka edustavat niitä pöydän ylemmissä "kerroksissa": 6. ja 7. -m jaksot.

Vertikaalisesti samanlaisten ominaisuuksien "asunnoissa" "elävät" kemialliset elementit sijaitsevat toistensa alapuolella pystysuorissa sarakkeissa - ryhmissä, joita D. I. Mendelejevin taulukossa on kahdeksan.

Jokainen ryhmä koostuu kahdesta alaryhmästä - pää- ja toissijaisesta. Alaryhmää, joka sisältää sekä pienten että suurten jaksojen elementtejä, kutsutaan pääalaryhmäksi tai ryhmäksi A. Alaryhmää, joka sisältää elementtejä vain suurista jaksoista, kutsutaan sivualaryhmäksi tai ryhmäksi B. pääalaryhmä Ryhmä I (IA-ryhmä) sisältää litiumin, natriumin, kaliumin, rubidiumin ja franciumin - tämä on litium Li:n alaryhmä; toissijainen alaryhmä tämän ryhmän (IB-ryhmä) muodostavat kupari, hopea ja kulta - tämä on kuparin Si alaryhmä.

D. I. Mendelejevin taulukon muodon, jota kutsutaan lyhytjaksoiseksi (se on annettu oppikirjan kärpäslehdellä), lisäksi on monia muita muotoja, esimerkiksi pitkäjaksoinen versio.

Aivan kuten lapsi voi rakentaa valtavan määrän elementtejä Lego-pelistä erilaisia ​​esineitä(katso kuva 10), ja kemiallisista alkuaineista luonto ja ihminen loivat erilaisia ​​aineita, jotka ympäröivät meitä. Toinen malli on vielä selkeämpi: aivan kuten venäjän aakkosten 33 kirjainta muodostavat erilaisia ​​yhdistelmiä, kymmeniä tuhansia sanoja, niin 114 kemiallista alkuainetta eri yhdistelmissä muodostavat yli 20 miljoonaa erilaista ainetta.

Yritä oppia sananmuodostusmalleja - kemialliset kaavat, ja silloin aineiden maailma avautuu edessäsi kaikessa värikkäässä monimuotoisuudessaan.

Mutta tätä varten opi ensin kirjaimet - kemiallisten alkuaineiden symbolit (taulukko 1).

pöytä 1
Joidenkin kemiallisten alkuaineiden nimet

Avainsanat ja lauseet

1. Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä (taulukko) D. I. Mendelejev.
2. suuret ja pienet jaksot.
3. Ryhmät ja alaryhmät - pää (A-ryhmä) ja toissijainen (B-ryhmä).
4. Kemiallisten alkuaineiden symbolit.

Työskentele tietokoneen kanssa

1. Katso sähköinen hakemus. Tutustu oppitunnin materiaaliin ja suorita ehdotetut tehtävät.
2. Etsi verkossa sähköpostiosoitteet, joka voi palvella lisälähteitä, joka paljastaa kappaleen avainsanojen ja lauseiden sisällön. Tarjoa opettajalle apuasi uuden oppitunnin valmistelussa - laita viestiä avainsanoja ja lauseet seuraavassa kappaleessa.

Kysymyksiä ja tehtäviä

1. Nimeä sanakirjojen avulla (etymologiset, tietosanakirjat ja kemialliset termit) tärkeimmät ominaisuudet, jotka näkyvät kemiallisten alkuaineiden nimissä: bromi Br, typpi N, fluori F.
2. Selitä, kuinka kemiallisten alkuaineiden nimi titaani ja vanadiini heijastelee antiikin kreikkalaisten myyttien vaikutusta.
3. Miksi kullan latinalainen nimi on Aurum (aurum) ja hopea - Argentum (argentum)?
4. Kerro minkä tahansa (valitsemasi) kemiallisen alkuaineen löytämisen tarina ja selitä sen nimen etymologia.
5. Kirjoita muistiin seuraavien kemiallisten alkuaineiden "koordinaatit", eli sijainti D. I. Mendelejevin jaksollisessa järjestelmässä (alkuaineen numero, jaksonumero ja sen tyyppi - suuri tai pieni, ryhmänumero ja alaryhmä - pää- tai toissijainen) , antimoni, tantaali, europium.
6. Jaa taulukossa 1 luetellut kemialliset alkuaineet kolmeen ryhmään "kemiallisen symbolin ääntämisen" mukaan. Voiko tämä toiminta auttaa sinua muistamaan kemialliset symbolit ja elementtien symbolien ääntäminen?

Jaksollisen järjestelmän käyttäminen Asiattomalle ihmiselle jaksollisen järjestelmän lukeminen on sama asia kuin kääpiön muinaisten haltioiden riimujen katsominen. Ja jaksollinen taulukko muuten, jos sitä käytetään oikein, voi kertoa paljon maailmasta. Sen lisäksi, että se palvelee sinua kokeessa, se on myös yksinkertaisesti välttämätön ongelmien ratkaisemisessa. suuri määrä kemiallinen ja fyysisiä tehtäviä. Mutta kuinka se luetaan? Onneksi nykyään jokainen voi oppia tämän taiteen. Tässä artikkelissa kerromme sinulle, kuinka ymmärtää jaksollinen taulukko.

Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä (Mendelejevin taulukko) on kemiallisten alkuaineiden luokitus, joka muodostaa suhteen erilaisia ​​ominaisuuksia alkuaineita atomin ytimen varauksesta.

Taulukon luomisen historia

Dmitri Ivanovitš Mendelejev ei ollut yksinkertainen kemisti, jos joku niin luulee. Hän oli kemisti, fyysikko, geologi, metrologi, ekologi, ekonomisti, öljymies, lentonautti, instrumenttien valmistaja ja opettaja. Elämänsä aikana tiedemies onnistui tekemään paljon perustutkimusta eri alueita tietoa. Esimerkiksi laajalti uskotaan, että Mendelejev laski vodkan ihanteellisen vahvuuden - 40 astetta. Emme tiedä, kuinka Mendelejev kohteli vodkaa, mutta tiedetään varmasti, että hänen väitöskirjallaan aiheesta "Keskustelu alkoholin ja veden yhdistelmästä" ei ollut mitään tekemistä vodkan kanssa, ja siinä tarkasteltiin alkoholipitoisuuksia 70 astetta. Kaikilla tiedemiehen ansioilla kemiallisten alkuaineiden jaksollisen lain löytäminen - yksi luonnon peruslakeista - toi hänelle laajimman maineen.

On olemassa legenda, jonka mukaan tiedemies unelmoi jaksollisesta järjestelmästä, jonka jälkeen hänen piti vain viimeistellä ilmestynyt idea. Mutta jos se olisi niin helppoa... Tämä versio jaksollisen taulukon luominen ei ilmeisesti ole muuta kuin legenda. Kysyttäessä, kuinka pöytä avattiin, Dmitri Ivanovich vastasi itse: " Olen ajatellut sitä ehkä kaksikymmentä vuotta, ja sinä ajattelet: Istuin ja yhtäkkiä ... se on valmis.

Yhdeksännentoista vuosisadan puolivälissä useat tutkijat yrittivät samanaikaisesti virtaviivaistaa tunnettuja kemiallisia alkuaineita (tunnettiin 63 alkuainetta). Esimerkiksi vuonna 1862 Alexandre Émile Chancourtois sijoitti elementit kierteeseen ja havaitsi kemiallisten ominaisuuksien syklisen toistumisen. Kemisti ja muusikko John Alexander Newlands ehdotti omaa versiotaan jaksollinen järjestelmä vuonna 1866. Mielenkiintoinen tosiasia on, että elementtien järjestelyssä tiedemies yritti löytää mystistä musiikillista harmoniaa. Muiden yritysten joukossa oli Mendelejevin yritys, joka kruunasi menestyksen.

Vuonna 1869 julkaistiin taulukon ensimmäinen kaavio, ja 1. maaliskuuta 1869 pidetään jaksollisen lain löytämispäivänä. Mendelejevin löydön ydin oli, että kasvavien atomimassaisten alkuaineiden ominaisuudet eivät muutu monotonisesti, vaan ajoittain. Taulukon ensimmäinen versio sisälsi vain 63 elementtiä, mutta Mendelejev teki useita erittäin epätyypillisiä ratkaisuja. Joten hän arvasi jättävänsä taulukossa paikan vielä löytämättömille elementeille ja muutti myös joidenkin alkuaineiden atomimassat. Mendelejevin johdaman lain perustavanlaatuinen oikeellisuus vahvistettiin hyvin pian galliumin, skandiumin ja germaniumin löytämisen jälkeen, joiden olemassaoloa tiedemiehet ennustivat.

Moderni näkymä jaksollisesta järjestelmästä

Alla itse taulukko.

Nykyään elementtien järjestykseen käytetään atomipainon (atomimassan) sijaan käsitettä atominumero(protonien lukumäärä ytimessä). Taulukko sisältää 120 elementtiä, jotka on järjestetty vasemmalta oikealle atomiluvun (protonien lukumäärän) nousevaan järjestykseen.

Taulukon sarakkeet ovat ns. ryhmiä ja rivit pisteitä. Taulukossa on 18 ryhmää ja 8 jaksoa.

• Elementtien metalliset ominaisuudet heikkenevät liikkuessaan jaksoa pitkin vasemmalta oikealle ja sisään käänteinen suunta- lisääntyä.
• Atomien mitat pienenevät niiden liikkuessa vasemmalta oikealle jaksoja pitkin.
• Ryhmässä ylhäältä alas liikkuessa pelkistävät metalliset ominaisuudet lisääntyvät.
• Hapettavat ja ei-metalliset ominaisuudet lisääntyvät ajan myötä vasemmalta oikealle. minä

Mitä opimme elementistä taulukosta? Otetaan esimerkiksi taulukon kolmas elementti - litium ja tarkastellaan sitä yksityiskohtaisesti.

Ensinnäkin näemme itse elementin symbolin ja sen nimen sen alla. Vasemmassa yläkulmassa on elementin atominumero siinä järjestyksessä, jossa elementti sijaitsee taulukossa. Atomiluku, kuten jo mainittiin, on yhtä suuri kuin luku protoneja ytimessä. Positiivisten protonien lukumäärä on yleensä yhtä suuri kuin negatiivisten elektronien lukumäärä atomissa (isotooppeja lukuun ottamatta).

Atomimassa ilmoitetaan atominumeron alla (tässä taulukon versiossa). Jos pyöristetään atomimassa lähimpään kokonaislukuun, saadaan ns. massaluku. Ero massanumero ja atomiluku antaa ytimessä olevien neutronien määrän. Siten neutronien lukumäärä heliumytimessä on kaksi ja litiumissa - neljä.

Joten kurssimme "Mendelejevin pöytä tuteille" on päättynyt. Lopuksi kutsumme sinut katsomaan temaattista videota ja toivomme, että kysymys Mendelejevin jaksollisen taulukon käytöstä on tullut sinulle selvemmäksi. Muistutus opiskelusta uusi kohde aina tehokkaampi ei yksin, vaan kokeneen mentorin avulla. Siksi sinun ei tule koskaan unohtaa niitä, jotka mielellään jakavat tietonsa ja kokemuksensa kanssasi.

Kemiallisten alkuaineiden ominaisuudet mahdollistavat niiden yhdistämisen sopiviin ryhmiin. Tällä periaatteella luotiin jaksollinen järjestelmä, joka muutti käsitystä olemassa olevista aineista ja mahdollisti uusien, aiemmin tuntemattomien elementtien olemassaolon.

Yhteydessä

Mendelejevin jaksollinen järjestelmä

D. I. Mendelejev laati kemiallisten elementtien jaksollisen järjestelmän 1800-luvun jälkipuoliskolla. Mikä se on ja miksi sitä tarvitaan? Se yhdistää kaikki kemialliset alkuaineet atomipainon kasvun järjestyksessä, ja ne kaikki on järjestetty siten, että niiden ominaisuudet muuttuvat määräajoin.

Mendelejevin jaksollinen järjestelmä tuotiin yksittäinen järjestelmä kaikki olemassa olevat elementit, joita pidettiin aiemmin yksinkertaisesti erillisinä aineina.

Tutkimuksensa perusteella uusi kemialliset aineet. Tämän löydön merkitystä tieteelle ei voi yliarvioida., se oli paljon aikaansa edellä ja antoi sysäyksen kemian kehitykselle vuosikymmeniä.

On olemassa kolme yleisintä pöytävaihtoehtoa, joita kutsutaan perinteisesti "lyhyiksi", "pitkäksi" ja "erittäin pitkäksi". ». Pääpöytää pidetään pitkänä pöytänä, se hyväksytty virallisesti. Niiden välinen ero on elementtien asettelu ja jaksojen pituus.

Mikä on ajanjakso

Järjestelmä sisältää 7 jaksoa. Ne esitetään graafisesti vaakasuuntaisina viivoina. Tässä tapauksessa jaksossa voi olla yksi tai kaksi riviä, joita kutsutaan riveiksi. Jokainen seuraava elementti eroaa edellisestä lisäämällä ydinvarausta (elektronien lukumäärää) yhdellä.

Jos et monimutkaista, aika on vaakasuora viiva jaksollinen järjestelmä. Jokainen niistä alkaa metallilla ja päättyy inerttiin kaasuun. Itse asiassa tämä luo jaksollisuuden - elementtien ominaisuudet muuttuvat yhden jakson sisällä ja toistuvat uudelleen seuraavassa. Ensimmäinen, toinen ja kolmas jakso ovat epätäydellisiä, niitä kutsutaan pieniksi ja sisältävät vastaavasti 2, 8 ja 8 elementtiä. Loput ovat valmiita, niissä on kussakin 18 elementtiä.

Mikä on ryhmä

Ryhmä on pystysuora sarake, joka sisältää samanlaisia ​​elementtejä elektroninen rakenne tai yksinkertaisesti sanottuna samalla korkeammalla . Virallisesti hyväksytty pitkä taulukko sisältää 18 ryhmää, jotka alkavat alkalimetalleilla ja päättyvät inertteihin kaasuihin.

Jokaisella ryhmällä on oma nimi, joka helpottaa elementtien löytämistä tai luokittelua. Metalliset ominaisuudet paranevat elementistä riippumatta suunnassa ylhäältä alas. Tämä johtuu määrän kasvusta atomien kiertoradat- mitä enemmän niitä, sitä heikompi sähköinen viestintä, mikä tekee kidehilasta selvemmän.

Metallit jaksollisessa taulukossa

Metallit pöydässä Mendelejevillä on hallitseva määrä, heidän luettelonsa on melko laaja. Niille on ominaista yleiset piirteet, ominaisuuksiensa mukaan ne ovat heterogeenisiä ja jaetaan ryhmiin. Joillakin niistä on vähän yhteistä metallien kanssa fyysinen aisti, kun taas toiset voivat olla olemassa vain sekunnin murto-osia, eikä niitä löydy luonnosta (mukaan vähintään, planeetalla), koska ne luotiin, tarkemmin sanottuna, laskettiin ja vahvistettiin laboratorio-olosuhteissa, keinotekoisesti. Jokaisella ryhmällä on omia merkkejä , nimi eroaa huomattavasti muista. Tämä ero on erityisen selvä ensimmäisessä ryhmässä.

Metallien sijainti

Mikä on metallien asema jaksollisessa taulukossa? Alkuaineet järjestetään lisäämällä atomimassaa tai elektronien ja protonien lukumäärää. Niiden ominaisuudet muuttuvat ajoittain, joten taulukossa ei ole siistiä yksitellen sijoittelua. Kuinka määrittää metallit, ja onko tämä mahdollista tehdä jaksollisen taulukon mukaan? Kysymyksen yksinkertaistamiseksi keksittiin erityinen tekniikka: ehdollisesti elementtien liitoskohdissa, diagonaalinen viiva Borista Poloniukseen (tai Astatukseen). Vasemmanpuoleiset ovat metalleja, oikealla olevat ei-metalleja. Se olisi hyvin yksinkertaista ja hienoa, mutta on poikkeuksia - germanium ja antimoni.

Tällainen "menetelmä" on eräänlainen huijauslehti, se keksittiin vain yksinkertaistamaan muistiprosessia. Muista se saadaksesi tarkemman esityksen ei-metallien luettelossa on vain 22 elementtiä, siksi vastaamalla kysymykseen kuinka monta metallia jaksollinen järjestelmä sisältää

Kuvasta näkyy selkeästi mitkä elementit ovat ei-metalleja ja miten ne on järjestetty taulukossa ryhmittäin ja jaksoittain.

Yleiset fysikaaliset ominaisuudet

Yleisiä on fyysiset ominaisuudet metallit. Nämä sisältävät:

• Muovi.
• tyypillinen loisto.
• Sähkönjohtavuus.
• Korkea lämmönjohtavuus.
• Kaikki paitsi elohopea on kiinteässä tilassa.

On ymmärrettävä, että metallien ominaisuudet vaihtelevat suuresti niiden kemiallisen tai fyysinen olemus. Jotkut niistä eivät juurikaan muistuta metalleja termin tavallisessa merkityksessä. Esimerkiksi elohopealla on erityinen asema. Hän on klo normaaleissa olosuhteissa on mukana nestemäinen tila, ei ole kristallihila, jonka läsnäolosta muut metallit johtuvat ominaisuuksistaan. Jälkimmäisten ominaisuudet ovat tässä tapauksessa ehdollisia, elohopea liittyy niihin lisää kemialliset ominaisuudet.

Mielenkiintoista! Ensimmäisen ryhmän elementit, alkalimetallit, sisään puhdas ei esiinny, koska ne ovat osa erilaisia ​​yhdisteitä.

Pehmein luonnossa oleva metalli - cesium - kuuluu tähän ryhmään. Hän, kuten muutkin alkaliset vastaavia aineita, sillä on vähän yhteistä muiden kanssa tyypillisiä metalleja. Jotkut lähteet väittävät, että itse asiassa pehmein metalli on kalium, jota on vaikea kiistää tai vahvistaa, koska kumpikaan tai toinen alkuaine ei ole olemassa yksinään - vapautuessaan kemiallisen reaktion seurauksena ne hapettuvat tai reagoivat nopeasti.

Toinen metalliryhmä - maa-alkali - on paljon lähempänä pääryhmiä. Nimi "alkalimaa" tulee muinaisista ajoista, jolloin oksideja kutsuttiin "maiksi", koska niillä on löysä mureneva rakenne. Enemmän tai vähemmän tuttuja (arkipäiväisessä mielessä) ominaisuuksia on metallilla 3. ryhmästä alkaen. Kun ryhmäluku kasvaa, metallien määrä vähenee.