Naaalala ng sinumang pumasok sa paaralan na ang isa sa mga kinakailangang asignaturang pag-aaral ay chemistry. Maaari niya itong magustuhan, o hindi niya ito magustuhan - hindi mahalaga. At malamang na maraming kaalaman sa disiplinang ito ang nakalimutan na at hindi nalalapat sa buhay. Gayunpaman, malamang na naaalala ng lahat ang talahanayan ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev. Para sa marami, ito ay nanatiling isang multi-kulay na talahanayan, kung saan ang ilang mga titik ay nakasulat sa bawat parisukat, na nagsasaad ng mga pangalan ng mga elemento ng kemikal. Ngunit narito, hindi natin pag-uusapan ang tungkol sa kimika, at ilalarawan ang daan-daang mga reaksyon at proseso ng kemikal, ngunit pag-uusapan natin kung paano lumitaw ang periodic table sa pangkalahatan - ang kuwentong ito ay magiging interesado sa sinumang tao, at sa katunayan sa lahat ng nais. kawili-wili at kapaki-pakinabang na impormasyon.

Isang maliit na background

Noong 1668, ang natitirang Irish na chemist, physicist at theologian na si Robert Boyle ay naglathala ng isang libro kung saan maraming mga alamat tungkol sa alchemy ang pinabulaanan, at kung saan pinag-usapan niya ang pangangailangang maghanap ng hindi nabubulok na mga elemento ng kemikal. Nagbigay din ang siyentipiko ng isang listahan ng mga ito, na binubuo lamang ng 15 elemento, ngunit pinahintulutan ang ideya na maaaring mayroong higit pang mga elemento. Ito ang naging panimulang punto hindi lamang sa paghahanap ng mga bagong elemento, kundi pati na rin sa kanilang systematization.

Makalipas ang isang daang taon, ang Pranses na chemist na si Antoine Lavoisier ay nagtipon ng isang bagong listahan, na kasama na ang 35 elemento. 23 sa kanila ay napag-alamang hindi nabubulok. Ngunit ang paghahanap ng mga bagong elemento ay ipinagpatuloy ng mga siyentipiko sa buong mundo. At ang pangunahing papel sa prosesong ito ay ginampanan ng sikat na Russian chemist na si Dmitry Ivanovich Mendeleev - siya ang unang naglagay ng hypothesis na maaaring magkaroon ng relasyon sa pagitan ng atomic mass ng mga elemento at ang kanilang lokasyon sa system.

Salamat sa maingat na trabaho at paghahambing ng mga elemento ng kemikal, nadiskubre ni Mendeleev ang isang relasyon sa pagitan ng mga elemento kung saan maaari silang maging isa, at ang kanilang mga katangian ay hindi isang bagay na ipinagkakaloob, ngunit isang pana-panahong paulit-ulit na kababalaghan. Bilang isang resulta, noong Pebrero 1869, binuo ni Mendeleev ang unang pana-panahong batas, at noong Marso, ang kanyang ulat na "Ang kaugnayan ng mga pag-aari na may atomic na timbang ng mga elemento" ay isinumite sa Russian Chemical Society ng mananalaysay ng chemistry N. A. Menshutkin. Pagkatapos sa parehong taon, ang publikasyon ni Mendeleev ay nai-publish sa journal Zeitschrift fur Chemie sa Alemanya, at noong 1871 isang bagong malawak na publikasyon ng siyentipiko na nakatuon sa kanyang pagtuklas ay inilathala ng isa pang Aleman na journal na Annalen der Chemie.

Paggawa ng Periodic Table

Sa pamamagitan ng 1869, ang pangunahing ideya ay nabuo na ni Mendeleev, at sa isang medyo maikling panahon, ngunit hindi niya ito maipormal sa anumang uri ng ordered system na malinaw na nagpapakita kung ano ang, sa loob ng mahabang panahon ay hindi niya magawa. Sa isa sa mga pag-uusap sa kanyang kasamahan na si A. A. Inostrantsev, sinabi pa niya na ang lahat ay nagawa na sa kanyang ulo, ngunit hindi niya madala ang lahat sa mesa. Pagkatapos nito, ayon sa mga biographer ni Mendeleev, nagsimula siyang maingat na magtrabaho sa kanyang mesa, na tumagal ng tatlong araw nang walang pahinga para sa pagtulog. Ang lahat ng mga uri ng mga paraan upang ayusin ang mga elemento sa isang talahanayan ay pinagsunod-sunod, at ang gawain ay kumplikado sa pamamagitan ng katotohanan na sa panahong iyon ay hindi pa alam ng agham ang tungkol sa lahat ng mga elemento ng kemikal. Ngunit, sa kabila nito, ang talahanayan ay nilikha pa rin, at ang mga elemento ay na-systematize.

Alamat ng panaginip ni Mendeleev

Marami ang nakarinig ng kuwento na pinangarap ni D. I. Mendeleev ang kanyang mesa. Ang bersyon na ito ay aktibong ibinahagi ng nabanggit na kasamahan ng Mendeleev, A. A. Inostrantsev, bilang isang nakakatawang kuwento kung saan naaaliw niya ang kanyang mga mag-aaral. Sinabi niya na si Dmitry Ivanovich ay natulog at sa isang panaginip ay malinaw niyang nakita ang kanyang mesa, kung saan ang lahat ng mga elemento ng kemikal ay nakaayos sa tamang pagkakasunud-sunod. Pagkatapos nito, nagbiro pa ang mga estudyante na ang 40° vodka ay natuklasan sa parehong paraan. Ngunit mayroon pa ring mga tunay na kinakailangan para sa kwento ng pagtulog: tulad ng nabanggit na, nagtrabaho si Mendeleev sa mesa nang walang tulog at pahinga, at minsan ay natagpuan siya ni Inostrantsev na pagod at pagod. Sa hapon, nagpasya si Mendeleev na magpahinga, at pagkaraan ng ilang oras, bigla siyang nagising, agad na kumuha ng isang piraso ng papel at inilarawan ang isang handa na mesa dito. Ngunit ang siyentipiko mismo ay pinabulaanan ang buong kuwento sa isang panaginip, na nagsasabi: "Iniisip ko ito sa loob ng dalawampung taon, at sa palagay mo: nakaupo ako at biglang ... handa na." Kaya't ang alamat ng panaginip ay maaaring maging lubhang kaakit-akit, ngunit ang paglikha ng talahanayan ay posible lamang sa pamamagitan ng pagsusumikap.

Mga iba pang gawain

Sa panahon mula 1869 hanggang 1871, binuo ni Mendeleev ang mga ideya ng periodicity, kung saan ang hilig ng siyentipikong komunidad. At isa sa mga mahahalagang yugto ng prosesong ito ay ang pag-unawa na ang anumang elemento sa sistema ay dapat na matatagpuan batay sa kabuuan ng mga katangian nito kung ihahambing sa mga katangian ng iba pang mga elemento. Batay dito, at batay din sa mga resulta ng pananaliksik sa pagbabago ng mga oxide na bumubuo ng salamin, pinamamahalaan ng chemist na baguhin ang mga halaga ng mga atomic na masa ng ilang mga elemento, kabilang ang uranium, indium, beryllium at iba pa.

Siyempre, nais ni Mendeleev na punan ang mga walang laman na selula na nananatili sa talahanayan sa lalong madaling panahon, at noong 1870 ay hinulaang niya na ang mga elemento ng kemikal na hindi alam ng agham ay malapit nang matuklasan, ang mga atomic na masa at mga katangian kung saan siya ay nakapagkalkula. Ang una sa mga ito ay gallium (natuklasan noong 1875), scandium (natuklasan noong 1879) at germanium (natuklasan noong 1885). Pagkatapos ang mga pagtataya ay patuloy na natanto, at walo pang bagong elemento ang natuklasan, kasama ng mga ito: polonium (1898), rhenium (1925), technetium (1937), francium (1939) at astatine (1942-1943). Sa pamamagitan ng paraan, noong 1900, si D. I. Mendeleev at ang Scottish chemist na si William Ramsay ay dumating sa konklusyon na ang mga elemento ng zero group ay dapat ding isama sa talahanayan - hanggang 1962 sila ay tinawag na inert, at pagkatapos - mga marangal na gas.

Organisasyon ng periodic system

Ang mga elemento ng kemikal sa talahanayan ng D. I. Mendeleev ay nakaayos sa mga hilera, alinsunod sa pagtaas ng kanilang masa, at ang haba ng mga hilera ay pinili upang ang mga elemento sa kanila ay may katulad na mga katangian. Halimbawa, ang mga marangal na gas tulad ng radon, xenon, krypton, argon, neon, at helium ay hindi madaling tumugon sa iba pang mga elemento, at mayroon ding mababang aktibidad ng kemikal, kaya naman ang mga ito ay matatagpuan sa dulong kanang haligi. At ang mga elemento ng kaliwang haligi (potassium, sodium, lithium, atbp.) ay perpektong tumutugon sa iba pang mga elemento, at ang mga reaksyon mismo ay sumasabog. Sa madaling salita, sa loob ng bawat column, ang mga elemento ay may magkatulad na katangian, na nag-iiba mula sa isang column hanggang sa susunod. Ang lahat ng mga elemento hanggang sa No. 92 ay matatagpuan sa kalikasan, at sa No. 93 nagsisimula ang mga artipisyal na elemento, na maaari lamang gawin sa laboratoryo.

Sa orihinal na bersyon nito, ang periodic system ay naunawaan lamang bilang isang salamin ng kaayusan na umiiral sa kalikasan, at walang mga paliwanag kung bakit ang lahat ay dapat na ganoon. At kapag lumitaw ang quantum mechanics, naging malinaw ang tunay na kahulugan ng pagkakasunud-sunod ng mga elemento sa talahanayan.

Mga Aralin sa Malikhaing Proseso

Sa pagsasalita tungkol sa kung anong mga aral ng proseso ng malikhaing maaaring makuha mula sa buong kasaysayan ng paglikha ng periodic table ng D. I. Mendeleev, maaaring banggitin bilang isang halimbawa ang mga ideya ng English researcher sa larangan ng creative thinking na si Graham Wallace at ang French scientist. Henri Poincaré. Dalhin natin sila sa madaling sabi.

Ayon kina Poincaré (1908) at Graham Wallace (1926), mayroong apat na pangunahing yugto sa malikhaing pag-iisip:

• Pagsasanay- ang yugto ng pagbabalangkas ng pangunahing gawain at ang mga unang pagtatangka upang malutas ito;
• Incubation- ang yugto kung saan mayroong pansamantalang pagkagambala mula sa proseso, ngunit ang paghahanap ng solusyon sa problema ay isinasagawa sa isang hindi malay na antas;
• kabatiran- ang yugto kung saan natagpuan ang intuitive na solusyon. Bukod dito, ang solusyon na ito ay matatagpuan sa isang sitwasyon na ganap na hindi nauugnay sa gawain;
• Pagsusulit- ang yugto ng pagsubok at pagpapatupad ng solusyon, kung saan nagaganap ang pagpapatunay ng solusyon na ito at ang posibleng karagdagang pag-unlad nito.

Tulad ng nakikita natin, sa proseso ng paglikha ng kanyang talahanayan, intuitively sinundan ni Mendeleev ang apat na yugtong ito. Kung gaano ito kabisa ay mahuhusgahan ng mga resulta, i.e. dahil nilikha ang talahanayan. At dahil ang paglikha nito ay isang malaking hakbang pasulong hindi lamang para sa agham ng kemikal, ngunit para sa buong sangkatauhan, ang apat na yugto sa itaas ay maaaring magamit kapwa sa pagpapatupad ng maliliit na proyekto at sa pagpapatupad ng mga pandaigdigang plano. Ang pangunahing bagay na dapat tandaan ay hindi isang solong pagtuklas, hindi isang solong solusyon sa isang problema ang matatagpuan sa sarili nitong, gaano man natin gustong makita ang mga ito sa isang panaginip at gaano man tayo matulog. Upang magtagumpay, ito man ay ang paglikha ng isang talahanayan ng mga elemento ng kemikal o ang pagbuo ng isang bagong plano sa marketing, kailangan mong magkaroon ng ilang kaalaman at kasanayan, gayundin ang mahusay na paggamit ng iyong potensyal at magsikap.

Hangad namin ang iyong tagumpay sa iyong mga pagsusumikap at matagumpay na pagpapatupad ng iyong mga plano!

Ang mga pagtatangka na gawing sistematiko ang mga elemento ng kemikal ay ginawa ng maraming mga siyentipiko. Ngunit noong 1869 lamang, nagawa ni D. I. Mendeleev na lumikha ng isang pag-uuri ng mga elemento, na nagtatag ng relasyon at pag-asa ng mga kemikal at ang singil ng atomic nucleus.

Kwento

Ang modernong pagbabalangkas ng periodic law ay ang mga sumusunod: ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal, pati na rin ang mga anyo at katangian ng mga compound ng mga elemento, ay nasa pana-panahong pagdepende sa singil ng nucleus ng mga atomo ng elemento.

Sa oras na natuklasan ang batas, 63 elemento ng kemikal ang kilala. Gayunpaman, ang atomic na masa ng marami sa mga elementong ito ay maling natukoy.

D. At si Mendeleev mismo noong 1869 ay nagbalangkas ng kanyang batas bilang isang pana-panahong pag-asa sa laki ng atomic weights ng mga elemento, dahil noong ika-19 na siglo ang agham ay wala pang impormasyon tungkol sa istraktura ng atom. Gayunpaman, ang mapanlikhang pananaw ng siyentipiko ay nagpapahintulot sa kanya na maunawaan nang mas malalim kaysa sa lahat ng kanyang mga kontemporaryo ang mga pattern na tumutukoy sa periodicity ng mga katangian ng mga elemento at sangkap. Isinasaalang-alang niya hindi lamang ang pagtaas sa atomic mass, kundi pati na rin ang mga kilalang katangian ng mga sangkap at elemento, at, isinasaalang-alang ang ideya ng periodicity bilang batayan, nagawa niyang tumpak na mahulaan ang pagkakaroon at mga katangian ng mga elemento at mga sangkap na hindi alam sa panahong iyon sa agham, iwasto ang atomic na masa ng isang bilang ng mga elemento, wastong ayusin ang mga elemento sa system, nag-iiwan ng mga walang laman na espasyo at paggawa ng mga permutasyon.

kanin. 1. D. I. Mendeleev.

Mayroong isang alamat na pinangarap ni Mendeleev ang periodic system. Gayunpaman, ito ay isang magandang kuwento lamang, na hindi isang napatunayang katotohanan.

Istraktura ng periodic system

Ang pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev ay isang graphic na pagmuni-muni ng kanyang sariling batas. Ang mga elemento ay nakaayos sa isang talahanayan ayon sa isang tiyak na kemikal at pisikal na kahulugan. Sa pamamagitan ng lokasyon ng elemento, matutukoy mo ang valence nito, ang bilang ng mga electron, at marami pang ibang feature. Ang talahanayan ay nahahati nang pahalang sa malaki at maliit na mga yugto, at patayo sa mga grupo.

kanin. 2. Periodic table.

Mayroong 7 mga panahon na nagsisimula sa isang alkali metal at nagtatapos sa mga sangkap na may mga hindi metal na katangian. Ang mga pangkat, naman, na binubuo ng 8 mga hanay, ay nahahati sa pangunahing at pangalawang subgroup.

Ang karagdagang pag-unlad ng agham ay nagpakita na ang pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento sa ilang mga agwat, lalo na malinaw na ipinakita sa 2 at 3 maliliit na panahon, ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pag-uulit ng elektronikong istraktura ng mga panlabas na antas ng enerhiya, kung saan matatagpuan ang mga valence electron, dahil sa kung saan ang mga bono ng kemikal at mga bagong sangkap ay nabuo sa mga reaksyon. Samakatuwid, sa bawat vertical column-group ay may mga elemento na may paulit-ulit na mga tampok na katangian. Ito ay malinaw na ipinakita sa mga grupo kung saan may mga pamilya ng napaka-aktibong alkali metal (pangkat I, pangunahing subgroup) at non-halogen metal (pangkat VII, pangunahing subgroup). Mula kaliwa hanggang kanan sa panahon, ang bilang ng mga electron ay tumataas mula 1 hanggang 8, habang may pagbaba sa mga katangian ng metal ng mga elemento. Kaya, ang mga katangian ng metal ay nagpapakita ng kanilang sarili na mas malakas, mas kaunting mga electron ang nasa panlabas na antas.

kanin. 3. Maliit at malalaking tuldok sa periodic table.

Ang mga katangian ng mga atom tulad ng enerhiya ng ionization, enerhiya ng pagkakaugnay ng elektron at electronegativity ay paulit-ulit din sa pana-panahon. Ang mga dami na ito ay nauugnay sa kakayahan ng isang atom na mag-donate ng isang electron mula sa isang panlabas na antas (ionization) o upang panatilihin ang isang dayuhan na electron sa kanyang panlabas na antas (electron affinity). Kabuuang mga rating na natanggap: 146.

Kung ang periodic table ay tila mahirap para sa iyo na maunawaan, hindi ka nag-iisa! Bagama't maaaring mahirap unawain ang mga prinsipyo nito, ang pag-aaral na gamitin ito ay makakatulong sa pag-aaral ng mga natural na agham. Upang makapagsimula, pag-aralan ang istraktura ng talahanayan at kung anong impormasyon ang matututuhan mula dito tungkol sa bawat elemento ng kemikal. Pagkatapos ay maaari mong simulan ang paggalugad ng mga katangian ng bawat elemento. At sa wakas, gamit ang periodic table, matutukoy mo ang bilang ng mga neutron sa isang atom ng isang partikular na elemento ng kemikal.

Mga hakbang

Bahagi 1

Ang periodic table, o periodic table ng mga elemento ng kemikal, ay nagsisimula sa kaliwang itaas at nagtatapos sa dulo ng huling linya ng talahanayan (kanan sa ibaba). Ang mga elemento sa talahanayan ay nakaayos mula kaliwa hanggang kanan sa pataas na pagkakasunud-sunod ng kanilang atomic number. Ang atomic number ay nagsasabi sa iyo kung gaano karaming mga proton ang nasa isang atom. Bilang karagdagan, habang tumataas ang atomic number, tumataas din ang atomic mass. Kaya, sa pamamagitan ng lokasyon ng isang elemento sa periodic table, matutukoy mo ang atomic mass nito.

1. Tulad ng nakikita mo, ang bawat susunod na elemento ay naglalaman ng isa pang proton kaysa sa elementong nauna rito. Ito ay malinaw kapag tiningnan mo ang mga atomic na numero. Ang mga atomic number ay tumataas ng isa habang lumilipat ka mula kaliwa pakanan. Dahil ang mga elemento ay nakaayos sa mga pangkat, ang ilang mga cell ng talahanayan ay nananatiling walang laman.

   • Halimbawa, ang unang hilera ng talahanayan ay naglalaman ng hydrogen, na may atomic number 1, at helium, na may atomic number 2. Gayunpaman, ang mga ito ay nasa magkabilang dulo dahil nabibilang sila sa iba't ibang grupo.

2. Matuto tungkol sa mga pangkat na kinabibilangan ng mga elementong may magkatulad na katangiang pisikal at kemikal. Ang mga elemento ng bawat pangkat ay matatagpuan sa kaukulang vertical column. Bilang isang patakaran, ang mga ito ay ipinahiwatig ng parehong kulay, na tumutulong upang makilala ang mga elemento na may katulad na pisikal at kemikal na mga katangian at mahulaan ang kanilang pag-uugali. Ang lahat ng mga elemento ng isang partikular na grupo ay may parehong bilang ng mga electron sa panlabas na shell.

   • Ang hydrogen ay maaaring maiugnay kapwa sa pangkat ng mga metal na alkali at sa pangkat ng mga halogens. Sa ilang mga talahanayan ito ay ipinahiwatig sa parehong mga grupo.
   • Sa karamihan ng mga kaso, ang mga grupo ay binibilang mula 1 hanggang 18, at ang mga numero ay inilalagay sa itaas o ibaba ng talahanayan. Ang mga numero ay maaaring ibigay sa mga numerong Romano (hal. IA) o Arabic (hal. 1A o 1).
   • Kapag gumagalaw sa hanay mula sa itaas hanggang sa ibaba, sinasabi nila na ikaw ay "nagba-browse sa grupo".

3. Alamin kung bakit may mga walang laman na cell sa talahanayan. Ang mga elemento ay inayos hindi lamang ayon sa kanilang atomic number, ngunit ayon din sa mga grupo (mga elemento ng parehong grupo ay may magkatulad na pisikal at kemikal na mga katangian). Ginagawa nitong mas madaling maunawaan kung paano kumikilos ang isang elemento. Gayunpaman, habang tumataas ang atomic number, ang mga elementong nahuhulog sa kaukulang grupo ay hindi palaging matatagpuan, kaya may mga walang laman na cell sa talahanayan.

   • Halimbawa, ang unang 3 row ay may mga walang laman na cell, dahil ang mga transition metal ay matatagpuan lamang mula sa atomic number 21.
   • Ang mga elemento na may mga atomic na numero mula 57 hanggang 102 ay kabilang sa mga bihirang elemento ng lupa, at kadalasang inilalagay ang mga ito sa isang hiwalay na subgroup sa kanang sulok sa ibaba ng talahanayan.

4. Ang bawat hilera ng talahanayan ay kumakatawan sa isang tuldok. Ang lahat ng mga elemento ng parehong panahon ay may parehong bilang ng mga atomic orbital kung saan ang mga electron ay matatagpuan sa mga atomo. Ang bilang ng mga orbital ay tumutugma sa numero ng panahon. Ang talahanayan ay naglalaman ng 7 row, iyon ay, 7 tuldok.

   • Halimbawa, ang mga atomo ng mga elemento ng unang yugto ay may isang orbital, at ang mga atomo ng mga elemento ng ikapitong yugto ay may 7 orbital.
   • Bilang isang patakaran, ang mga tuldok ay ipinahiwatig ng mga numero mula 1 hanggang 7 sa kaliwa ng talahanayan.
   • Habang gumagalaw ka sa isang linya mula kaliwa pakanan, ikaw ay sinasabing "nag-scan sa pamamagitan ng isang panahon".

5. Alamin ang pagkakaiba sa pagitan ng mga metal, metalloid at di-metal. Mas mauunawaan mo ang mga katangian ng isang elemento kung matutukoy mo kung anong uri ito kabilang. Para sa kaginhawahan, sa karamihan ng mga talahanayan, ang mga metal, metalloid at di-metal ay ipinahiwatig ng iba't ibang kulay. Ang mga metal ay nasa kaliwa, at ang mga hindi metal ay nasa kanang bahagi ng mesa. Ang mga metalloid ay matatagpuan sa pagitan nila.

   Bahagi 2

   Mga pagtatalaga ng elemento

   1. Ang bawat elemento ay itinalaga ng isa o dalawang letrang Latin. Bilang isang patakaran, ang simbolo ng elemento ay ipinapakita sa malalaking titik sa gitna ng kaukulang cell. Ang simbolo ay isang pinaikling pangalan para sa isang elemento na pareho sa karamihan ng mga wika. Kapag gumagawa ng mga eksperimento at nagtatrabaho sa mga equation ng kemikal, ang mga simbolo ng mga elemento ay karaniwang ginagamit, kaya kapaki-pakinabang na tandaan ang mga ito.

      • Karaniwan, ang mga simbolo ng elemento ay shorthand para sa kanilang Latin na pangalan, bagama't para sa ilan, lalo na ang mga kamakailang natuklasang elemento, sila ay nagmula sa karaniwang pangalan. Halimbawa, ang helium ay tinutukoy ng simbolong He, na malapit sa karaniwang pangalan sa karamihan ng mga wika. Kasabay nito, ang bakal ay itinalaga bilang Fe, na isang pagdadaglat ng Latin na pangalan nito.

   2. Bigyang-pansin ang buong pangalan ng elemento, kung ito ay ibinigay sa talahanayan. Ang "pangalan" na ito ng elemento ay ginagamit sa mga normal na teksto. Halimbawa, ang "helium" at "carbon" ay ang mga pangalan ng mga elemento. Karaniwan, kahit na hindi palaging, ang buong pangalan ng mga elemento ay ibinibigay sa ibaba ng kanilang kemikal na simbolo.

      • Minsan ang mga pangalan ng mga elemento ay hindi ipinahiwatig sa talahanayan at tanging ang kanilang mga kemikal na simbolo ang ibinigay.

   3. Hanapin ang atomic number. Karaniwan ang atomic number ng isang elemento ay matatagpuan sa tuktok ng kaukulang cell, sa gitna o sa sulok. Maaari rin itong lumitaw sa ibaba ng simbolo o pangalan ng elemento. Ang mga elemento ay may mga atomic na numero mula 1 hanggang 118.

      • Ang atomic number ay palaging isang integer.

   4. Tandaan na ang atomic number ay tumutugma sa bilang ng mga proton sa isang atom. Ang lahat ng mga atom ng isang elemento ay naglalaman ng parehong bilang ng mga proton. Hindi tulad ng mga electron, ang bilang ng mga proton sa mga atomo ng isang elemento ay nananatiling pare-pareho. Kung hindi, isa pang kemikal na elemento ang lalabas!

      • Ang atomic number ng isang elemento ay maaari ding gamitin upang matukoy ang bilang ng mga electron at neutron sa isang atom.

   5. Karaniwan ang bilang ng mga electron ay katumbas ng bilang ng mga proton. Ang pagbubukod ay ang kaso kapag ang atom ay ionized. Ang mga proton ay may positibong singil at ang mga electron ay may negatibong singil. Dahil ang mga atom ay karaniwang neutral, naglalaman ang mga ito ng parehong bilang ng mga electron at proton. Gayunpaman, ang isang atom ay maaaring makakuha o mawalan ng mga electron, kung saan ito ay nagiging ionized.

      • Ang mga ion ay may singil sa kuryente. Kung mayroong higit pang mga proton sa ion, kung gayon mayroon itong positibong singil, kung saan ang isang plus sign ay inilalagay pagkatapos ng simbolo ng elemento. Kung ang isang ion ay naglalaman ng higit pang mga electron, mayroon itong negatibong singil, na ipinapahiwatig ng isang minus sign.
      • Ang mga plus at minus na palatandaan ay tinanggal kung ang atom ay hindi isang ion.

   Ang graphic na representasyon ng Periodic Law ay ang Periodic System (table). Ang mga pahalang na hilera ng system ay tinatawag na mga tuldok, at ang mga patayong hanay ay tinatawag na mga pangkat.

   Sa kabuuan, mayroong 7 mga panahon sa system (talahanayan), at ang bilang ng panahon ay katumbas ng bilang ng mga layer ng elektron sa atom ng elemento, ang bilang ng panlabas na (valence) na antas ng enerhiya, at ang halaga ng pangunahing quantum number para sa pinakamataas na antas ng enerhiya. Ang bawat panahon (maliban sa una) ay nagsisimula sa isang s-element - isang aktibong alkali metal at nagtatapos sa isang inert gas, na pinangungunahan ng isang p-element - isang aktibong non-metal (halogen). Kung lumipat tayo sa panahon mula kaliwa hanggang kanan, pagkatapos ay sa pagtaas ng singil ng nuclei ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal ng maliliit na panahon, ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay tataas, bilang isang resulta kung saan ang mga katangian ng nagbabago ang mga elemento - mula sa karaniwang metal (dahil mayroong aktibong alkali metal sa simula ng panahon), sa pamamagitan ng amphoteric (ang elemento ay nagpapakita ng mga katangian ng parehong mga metal at non-metal) hanggang sa hindi metal (aktibong non-metal - halogen sa katapusan ng panahon), i.e. unti-unting humihina ang mga katangian ng metal at tumataas ang mga hindi metal.

   Sa malalaking panahon, na may pagtaas ng nuclear charge, ang pagpuno ng mga electron ay mas mahirap, na nagpapaliwanag ng isang mas kumplikadong pagbabago sa mga katangian ng mga elemento kumpara sa mga elemento ng maliliit na panahon. Kaya, sa kahit na mga hilera ng mahabang panahon, na may pagtaas ng nuclear charge, ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay nananatiling pare-pareho at katumbas ng 2 o 1. Samakatuwid, habang pinupuno ng mga electron ang antas na sumusunod sa panlabas (pangalawa mula sa labas) , ang mga katangian ng mga elemento sa kahit na mga hilera ay dahan-dahang nagbabago. Sa paglipat sa mga kakaibang hilera, na may pagtaas sa singil ng nucleus, ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay tumataas (mula 1 hanggang 8), ang mga katangian ng mga elemento ay nagbabago sa parehong paraan tulad ng sa maliliit na panahon.

   DEPINISYON

   Ang mga vertical na column sa Periodic system ay mga pangkat ng mga elemento na may katulad na elektronikong istraktura at mga kemikal na analogue. Ang mga pangkat ay itinalaga ng Roman numeral mula I hanggang VIII. Ang pangunahing (A) at pangalawang (B) na mga subgroup ay nakikilala, ang una ay naglalaman ng mga s- at p-elemento, ang pangalawa - d - mga elemento.

   Ang subgroup number A ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya (ang bilang ng mga valence electron). Para sa mga elemento ng B-subgroup, walang direktang kaugnayan sa pagitan ng numero ng pangkat at bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya. Sa A-subgroup, tumataas ang mga katangian ng metal ng mga elemento, at bumababa ang mga katangiang hindi metal sa pagtaas ng singil ng nucleus ng atom ng elemento.

   May kaugnayan sa pagitan ng posisyon ng mga elemento sa Periodic system at ang istraktura ng kanilang mga atomo:

   - Ang mga atomo ng lahat ng elemento ng parehong panahon ay may pantay na bilang ng mga antas ng enerhiya, bahagyang o ganap na puno ng mga electron;

   — ang mga atomo ng lahat ng elemento ng A subgroup ay may pantay na bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya.

   Isang plano para sa pagkilala sa isang elemento ng kemikal batay sa posisyon nito sa Periodic Table

   Karaniwan, ang isang katangian ng isang elemento ng kemikal batay sa posisyon nito sa Periodic system ay ibinibigay ayon sa sumusunod na plano:

   - ipahiwatig ang simbolo ng elemento ng kemikal, pati na rin ang pangalan nito;

   - ipahiwatig ang serial number, numero ng panahon at pangkat (uri ng subgroup) kung saan matatagpuan ang elemento;

   - ipahiwatig ang nuclear charge, mass number, bilang ng mga electron, proton at neutron sa atom;

   - isulat ang electronic configuration at ipahiwatig ang valence electron;

   - gumuhit ng mga electron-graphic na formula para sa mga valence electron sa lupa at nasasabik (kung maaari) na mga estado;

   - ipahiwatig ang pamilya ng elemento, pati na rin ang uri nito (metal o non-metal);

   - ihambing ang mga katangian ng isang simpleng sangkap sa mga katangian ng mga simpleng sangkap na nabuo ng mga elemento na kalapit sa isang subgroup;

   - ihambing ang mga katangian ng isang simpleng sangkap sa mga katangian ng mga simpleng sangkap na nabuo ng mga elemento na kalapit sa isang panahon;

   - ipahiwatig ang mga formula ng mas mataas na mga oxide at hydroxides na may maikling paglalarawan ng kanilang mga katangian;

   - ipahiwatig ang mga halaga ng pinakamababa at pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng isang elemento ng kemikal.

   Mga katangian ng isang kemikal na elemento gamit ang magnesium (Mg) bilang isang halimbawa

   Isaalang-alang ang mga katangian ng isang kemikal na elemento gamit ang halimbawa ng magnesium (Mg) ayon sa planong inilarawan sa itaas:

   1. Mg - magnesiyo.

   2. Ordinal na numero - 12. Ang elemento ay nasa yugto 3, sa pangkat II, A (pangunahing) subgroup.

   3. Z=12 (nuclear charge), M=24 (mass number), e=12 (bilang ng mga electron), p=12 (bilang ng mga proton), n=24-12=12 (bilang ng mga neutron).

   4. 12 Mg 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 – electronic configuration, valence electron 3s 2 .

   5. Pangunahing estado

   nasasabik na estado

   

   6. s-elemento, metal.

   7. Ang pinakamataas na oksido - MgO - ay nagpapakita ng mga pangunahing katangian:

   MgO + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2 O

   MgO + N 2 O 5 \u003d Mg (NO 3) 2

   Bilang isang magnesium hydroxide, ang base Mg (OH) 2 ay tumutugma, na nagpapakita ng lahat ng mga tipikal na katangian ng mga base:

   Mg(OH) 2 + H 2 SO 4 = MgSO 4 + 2H 2 O

   8. Ang antas ng oksihenasyon "+2".

   9. Ang mga katangian ng metal ng magnesium ay mas malinaw kaysa sa beryllium, ngunit mas mahina kaysa sa calcium.

   10. Ang mga katangian ng metal ng magnesium ay hindi gaanong binibigkas kaysa sa sodium, ngunit mas malakas kaysa sa aluminyo (mga kalapit na elemento ng ika-3 panahon).

   Mga halimbawa ng paglutas ng problema

   HALIMBAWA 1

   Mag-ehersisyo

   Nailalarawan ang elemento ng kemikal na sulfur batay sa posisyon nito sa Periodic Table ng D.I. Mendeleev

   Desisyon

   1. S - asupre. 2. Ordinal na numero - 16. Ang elemento ay nasa 3rd period, sa VI group, A (pangunahing) subgroup. 3. Z=16 (nuclear charge), M=32 (mass number), e=16 (bilang ng mga electron), p=16 (bilang ng mga proton), n=32-16=16 (bilang ng mga neutron). 4. 16 S 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 – electronic configuration, valence electron 3s 2 3p 4 . 5. Pangunahing estado nasasabik na estado 6. p-elemento, di-metal. 7. Ang pinakamataas na oxide - SO 3 - ay nagpapakita ng acidic na mga katangian: SO 3 + Na 2 O \u003d Na 2 SO 4 8. Ang hydroxide na tumutugma sa mas mataas na oksido - H 2 SO 4, ay nagpapakita ng acidic na mga katangian: H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O 9. Minimum na estado ng oksihenasyon "-2", maximum - "+6" 10. Ang mga di-metal na katangian ng sulfur ay hindi gaanong binibigkas kaysa sa oxygen, ngunit mas malakas kaysa sa selenium. 11. Ang mga di-metal na katangian ng asupre ay mas malinaw kaysa sa posporus, ngunit mas mahina kaysa sa klorin (katabing elemento sa ika-3 yugto).

   HALIMBAWA 2

   Mag-ehersisyo

   Ilarawan ang elementong kemikal na sodium batay sa posisyon nito sa Periodic Table ng D.I. Mendeleev

   Desisyon

   1. Na - sodium. 2. Ordinal na numero - 11. Ang elemento ay nasa yugto 3, sa pangkat I, A (pangunahing) subgroup. 3. Z=11 (nuclear charge), M=23 (mass number), e=11 (bilang ng mga electron), p=11 (bilang ng mga proton), n=23-11=12 (bilang ng mga neutron). 4. 11 Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 – electronic configuration, valence electron 3s 1 . 5. Pangunahing estado 6. s-elemento, metal. 7. Ang pinakamataas na oksido - Na 2 O - ay nagpapakita ng mga pangunahing katangian: Na 2 O + SO 3 \u003d Na 2 SO 4 Bilang sodium hydroxide, ang base NaOH ay tumutugma, na nagpapakita ng lahat ng mga tipikal na katangian ng mga base: 2NaOH + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O 8. Ang estado ng oksihenasyon na "+1". 9. Ang mga katangian ng metal ng sodium ay mas malinaw kaysa sa lithium, ngunit mas mahina kaysa sa potassium. 10. Ang mga katangian ng metal ng sodium ay mas malinaw kaysa sa magnesium (ang kalapit na elemento ng ika-3 panahon).

   Sa kalikasan, maraming paulit-ulit na pagkakasunud-sunod:

   • mga panahon;
   • Oras ng Araw;
   • araw ng linggo…

   Sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo, napansin ni D.I. Mendeleev na ang mga kemikal na katangian ng mga elemento ay mayroon ding isang tiyak na pagkakasunud-sunod (sinasabi nila na ang ideyang ito ay dumating sa kanya sa isang panaginip). Ang resulta ng mga mahimalang panaginip ng siyentipiko ay ang Periodic Table of Chemical Elements, kung saan ang D.I. Inayos ni Mendeleev ang mga elemento ng kemikal sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng atomic mass. Sa modernong talahanayan, ang mga elemento ng kemikal ay nakaayos sa pataas na pagkakasunud-sunod ng atomic number ng elemento (ang bilang ng mga proton sa nucleus ng isang atom).

   Ang atomic number ay ipinapakita sa itaas ng simbolo ng isang kemikal na elemento, sa ibaba ng simbolo ay ang atomic mass nito (ang kabuuan ng mga proton at neutron). Tandaan na ang atomic mass ng ilang elemento ay isang non-integer! Tandaan ang isotopes! Ang atomic mass ay ang weighted average ng lahat ng isotopes ng isang elemento na natural na nangyayari sa ilalim ng natural na mga kondisyon.

   

   Sa ibaba ng talahanayan ay ang lanthanides at actinides.

   Mga metal, di-metal, metalloid

   
   

   Matatagpuan ang mga ito sa Periodic Table sa kaliwa ng stepped diagonal line na nagsisimula sa Boron (B) at nagtatapos sa polonium (Po) (ang mga exception ay germanium (Ge) at antimony (Sb). Madaling makita na ang mga metal sumasakop sa karamihan ng Periodic Table. Ang mga pangunahing katangian ng mga metal : solid (maliban sa mercury); makintab; magandang electrical at thermal conductors; ductile; malleable; madaling magbigay ng mga electron.

   

   Tinatawag ang mga elemento sa kanan ng stepped diagonal B-Po di-metal. Ang mga katangian ng mga di-metal ay direktang kabaligtaran sa mga katangian ng mga metal: mahihirap na konduktor ng init at kuryente; marupok; hindi huwad; hindi plastik; karaniwang tumatanggap ng mga electron.

   Mga Metalloid

   Sa pagitan ng mga metal at di-metal ay semimetal(metalloid). Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga katangian ng parehong mga metal at di-metal. Natagpuan ng mga semimetals ang kanilang pangunahing pang-industriya na aplikasyon sa paggawa ng mga semiconductors, kung wala ito walang modernong microcircuit o microprocessor na hindi maiisip.

   Mga panahon at pangkat

   Tulad ng nabanggit sa itaas, ang periodic table ay binubuo ng pitong panahon. Sa bawat panahon, ang mga atomic na numero ng mga elemento ay tumataas mula kaliwa hanggang kanan.

   Ang mga katangian ng mga elemento sa mga panahon ay nagbabago nang sunud-sunod: kaya ang sodium (Na) at magnesium (Mg), na nasa simula ng ikatlong yugto, ay nagbibigay ng mga electron (Na nagbibigay ng isang electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1; Mg nagbibigay ng dalawang electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Ngunit ang chlorine (Cl), na matatagpuan sa katapusan ng panahon, ay tumatagal ng isang elemento: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

   Sa mga grupo, sa kabaligtaran, ang lahat ng mga elemento ay may parehong mga katangian. Halimbawa, sa pangkat ng IA(1), lahat ng elemento mula sa lithium (Li) hanggang francium (Fr) ay nag-donate ng isang electron. At lahat ng elemento ng pangkat VIIA(17) ay kumukuha ng isang elemento.

   Napakahalaga ng ilang grupo na binigyan sila ng mga espesyal na pangalan. Ang mga pangkat na ito ay tinalakay sa ibaba.

   Pangkat IA(1). Ang mga atomo ng mga elemento ng pangkat na ito ay may isang elektron lamang sa panlabas na layer ng elektron, kaya madali silang nag-donate ng isang elektron.

   Ang pinakamahalagang alkali metal ay sodium (Na) at potassium (K), dahil may mahalagang papel ang mga ito sa proseso ng buhay ng tao at bahagi ng mga asin.

   Mga elektronikong pagsasaayos:

   • Li- 1s 2 2s 1 ;
   • Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
   • K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

   Pangkat IIA(2). Ang mga atomo ng mga elemento ng pangkat na ito ay may dalawang electron sa panlabas na layer ng elektron, na sumusuko din sa panahon ng mga reaksiyong kemikal. Ang pinakamahalagang elemento ay calcium (Ca) - ang batayan ng mga buto at ngipin.

   Mga elektronikong pagsasaayos:

   • Maging- 1s 2 2s 2 ;
   • mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
   • Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

   Pangkat VIIA(17). Ang mga atomo ng mga elemento ng pangkat na ito ay karaniwang tumatanggap ng isang elektron bawat isa, dahil. sa panlabas na electronic layer mayroong limang elemento bawat isa, at isang electron ang nawawala sa "kumpletong set".

   Ang pinakasikat na elemento ng grupong ito ay: chlorine (Cl) - ay bahagi ng asin at bleach; Ang iodine (I) ay isang elemento na gumaganap ng mahalagang papel sa aktibidad ng thyroid gland ng tao.

   Electronic na configuration:

   • F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
   • Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
   • Sinabi ni Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

   Pangkat VIII(18). Ang mga atomo ng mga elemento ng pangkat na ito ay may ganap na "staffed" na panlabas na layer ng elektron. Samakatuwid, "hindi nila kailangan" na tanggapin ang mga electron. At ayaw nilang ibigay ang mga ito. Kaya naman - ang mga elemento ng pangkat na ito ay napaka "nag-aatubili" na pumasok sa mga reaksiyong kemikal. Sa loob ng mahabang panahon ay pinaniniwalaan na hindi sila tumutugon sa lahat (samakatuwid ang pangalan na "inert", i.e. "hindi aktibo"). Ngunit natuklasan ng chemist na si Neil Barlett na ang ilan sa mga gas na ito, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ay maaari pa ring tumugon sa ibang mga elemento.

   Mga elektronikong pagsasaayos:

   • Ne- 1s 2 2s 2 2p 6 ;
   • Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ;
   • kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

   Mga elemento ng Valence sa mga pangkat

   Madaling makita na sa loob ng bawat pangkat, ang mga elemento ay magkatulad sa bawat isa sa kanilang mga valence electron (mga electron ng s at p orbital na matatagpuan sa panlabas na antas ng enerhiya).

   Ang mga alkali metal ay may 1 valence electron bawat isa:

   • Li- 1s 2 2s 1 ;
   • Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
   • K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

   Ang alkaline earth metal ay mayroong 2 valence electron:

   • Maging- 1s 2 2s 2 ;
   • mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
   • Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

   Ang mga halogens ay may 7 valence electron:

   • F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
   • Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
   • Sinabi ni Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

   Ang mga inert gas ay mayroong 8 valence electron:

   • Ne- 1s 2 2s 2 2p 6 ;
   • Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ;
   • kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

   Para sa karagdagang impormasyon, tingnan ang artikulong Valency at ang Talaan ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal ayon sa mga tuldok.

   Ibaling natin ngayon ang ating pansin sa mga elementong matatagpuan sa mga pangkat na may mga simbolo AT. Ang mga ito ay matatagpuan sa gitna ng periodic table at tinatawag mga metal sa paglipat.

   Ang isang natatanging katangian ng mga elementong ito ay ang pagkakaroon ng mga electron sa mga atom na pumupuno d-orbital:

   1. sc- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ;
   2. Ti- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2

   Hiwalay mula sa pangunahing talahanayan ay matatagpuan lanthanides at actinides ay ang mga tinatawag na panloob na mga metal na transisyon. Sa mga atomo ng mga elementong ito, pinupuno ng mga electron f-orbital:

   1. Ce- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 1 5d 1 6s 2 ;
   2. Th- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 6d 2 7s 2