Periyodik tablo, çevremizdeki dünya hakkındaki bilgileri düzene sokmayı ve keşfetmeyi mümkün kılan, insanlığın en büyük keşiflerinden biridir. yeni kimyasal elementler. Okul çocukları ve kimya ile ilgilenen herkes için gereklidir. Ayrıca, bu şema bilimin diğer alanlarında vazgeçilmezdir.
Bu diyagram tüm içerir adam tarafından bilinen elementlere göre gruplandırılır ve atom kütlesi ve seri numarası. Bu özellikler elementlerin özelliklerini etkiler. Tablonun kısa versiyonunda toplam 8 grup vardır, bir grupta yer alan elementler çok benzer özellikler. İlk grup, Rusça'daki Latince telaffuzu cuprum olan hidrojen, lityum, potasyum, bakır içerir. Ve ayrıca argentum - gümüş, sezyum, altın - aurum ve fransiyum. İkinci grup berilyum, magnezyum, kalsiyum, çinko, ardından stronsiyum, kadmiyum, baryum içerir ve grup cıva ve radyum ile biter.
Üçüncü grup bor, alüminyum, skandiyum, galyum, ardından itriyum, indiyum, lantan içerir ve grup talyum ve aktinyum ile biter. Dördüncü grup karbon, silikon, titanyum ile başlar, germanyum, zirkonyum, kalay ile devam eder ve hafniyum, kurşun ve rutherfordium ile biter. Beşinci grupta azot, fosfor, vanadyum, arsenik, niyobyum, antimon gibi elementler bulunur, daha sonra bizmut tantal gelir ve dubniyum grubunu tamamlar. Altıncı oksijenle başlar, ardından kükürt, krom, selenyum, ardından molibden, tellür, ardından tungsten, polonyum ve seaborgium gelir.
Yedinci grupta, ilk element flor, ardından klor, manganez, brom, teknesyum, ardından iyot, ardından renyum, astatin ve boryumdur. son grup ise en çok sayıda. Helyum, neon, argon, kripton, ksenon ve radon gibi gazları içerir. Bu grup ayrıca demir, kobalt, nikel, rodyum, paladyum, rutenyum, osmiyum, iridyum, platin metallerini de içerir. Ardından hannium ve meitnerium gelir. oluşturan ayrı ayrı elemanlar aktinit serisi ve lantanit serisi. Lantan ve aktinyum ile benzer özelliklere sahiptirler.
Bu şema, 2 büyük gruba ayrılan her tür elemanı içerir - metaller ve metal olmayanlar farklı özelliklere sahip. Bir öğenin belirli bir gruba ait olup olmadığı nasıl belirlenir? koşullu satır bordan astatine çekilmesi gerekir. Unutulmamalıdır ki böyle bir çizgi ancak tam versiyon tablolar. Bu çizginin üzerinde olan ve ana alt gruplarda yer alan tüm elementler ametal olarak kabul edilir. Ve ana alt gruplarda daha düşük olan - metaller. Ayrıca, metaller içinde bulunan maddelerdir. yan alt gruplar. Bu öğelerin konumu hakkında ayrıntılı bilgi edinebileceğiniz özel resimler ve fotoğraflar var. Bu çizgideki elementlerin hem metallerin hem de metal olmayanların aynı özelliklerini gösterdiğini belirtmekte fayda var.
İkili özelliklere sahip olan ve reaksiyonlar sonucunda 2 tip bileşik oluşturabilen amfoterik elementlerden de ayrı bir liste oluşturulmuştur. Aynı zamanda, hem temel hem de eşit olarak tezahür ederler. asit özellikleri . Belirli özelliklerin baskınlığı, reaksiyon koşullarına ve amfoterik elementin reaksiyona girdiği maddelere bağlıdır.
İyi kalitenin geleneksel uygulamasında bu şemanın renk olduğuna dikkat edilmelidir. Aynı zamanda, yönlendirme kolaylığı için farklı renkler belirtilmiştir. ana ve ikincil alt gruplar. Ayrıca elementler özelliklerinin benzerliğine göre gruplandırılır.
Bununla birlikte, şu anda, renk şemasıyla birlikte, Mendeleev'in siyah-beyaz periyodik tablosu çok yaygındır. Bu form siyah beyaz baskı için kullanılır. Görünen karmaşıklığa rağmen, onunla çalışmak, bazı nüanslar göz önüne alındığında, aynı derecede uygundur. Dolayısıyla, bu durumda, ana alt grubu ikincil olandan açıkça görülebilen gölgelerdeki farklılıklar ile ayırt etmek mümkündür. Ek olarak, renkli versiyonda, farklı katmanlarda elektron bulunan elementler belirtilmiştir. farklı renkler.
Tek renkli bir tasarımda şemada gezinmenin çok zor olmadığını belirtmekte fayda var. Bunun için, elemanın her bir hücresinde belirtilen bilgiler yeterli olacaktır.
Bugünkü sınav, okulun sonundaki ana sınav türüdür, bu da buna hazırlık yapılması gerektiği anlamına gelir. Özel dikkat. Bu nedenle, seçim yaparken kimya final sınavı, teslimatında yardımcı olabilecek malzemelere dikkat etmeniz gerekmektedir. Kural olarak, öğrencilerin sınav sırasında bazı tabloları, özellikle de periyodik tabloyu kullanmalarına izin verilir. iyi kalite. Bu nedenle, testlerde yalnızca fayda sağlaması için, yapısına ve elementlerin özelliklerinin yanı sıra sıralarının incelenmesine önceden dikkat edilmelidir. Ayrıca öğrenmen gerek tablonun siyah beyaz versiyonunu kullanın Böylece sınavda herhangi bir zorlukla karşılaşmazsınız.
Elementlerin özelliklerini ve atom kütlesine bağımlılıklarını karakterize eden ana tabloya ek olarak, kimya çalışmasına yardımcı olabilecek başka şemalar da vardır. Örneğin, var maddelerin çözünürlük ve elektronegatiflik tabloları. İlki, belirli bir bileşiğin normal sıcaklıkta suda ne kadar çözünür olduğunu belirleyebilir. Bu durumda, anyonlar yatay olarak yerleştirilir - negatif yüklü iyonlar ve katyonlar, yani pozitif yüklü iyonlar dikey olarak bulunur. öğrenmek için çözünürlük derecesi bir veya başka bir bileşiğin bileşenlerini tabloda bulmak gerekir. Ve onların kesiştiği yerde gerekli atama olacaktır.
"r" harfi ise, madde normal koşullar altında suda tamamen çözünür. "m" harfinin varlığında - madde az çözünür ve "n" harfinin varlığında - neredeyse çözülmez. "+" işareti varsa, bileşik çökelti oluşturmaz ve çözücü ile kalıntı bırakmadan reaksiyona girer. "-" işareti varsa, böyle bir maddenin olmadığı anlamına gelir. Bazen tabloda “?” işaretini de görebilirsiniz, bu, bu bileşiğin çözünürlük derecesinin kesin olarak bilinmediği anlamına gelir. Elementlerin elektronegatifliği 1'den 8'e kadar değişebilir, ayrıca bu parametreyi belirlemek için özel bir tablo vardır.
Bir diğer kullanışlı tablo ise metal aktivite serisidir. Tüm metaller, elektrokimyasal potansiyelin derecesini artırarak içinde bulunur. Bir dizi stres metali lityumla başlar, altınla biter. Bu sırada bir metal ne kadar solda yer alırsa, kimyasal reaksiyonlarda o kadar aktif olduğuna inanılmaktadır. Böylece, en aktif metal
Lityum, alkali bir metal olarak kabul edilir. Hidrojen de element listesinin sonunda bulunur. Ondan sonra bulunan metallerin pratik olarak aktif olmadığına inanılmaktadır. Bunlar arasında bakır, cıva, gümüş, platin ve altın gibi elementler bulunur.
İyi kalitede periyodik tablo resimleri
Bu şema kimya alanındaki en büyük başarılardan biridir. nerede Bu tablonun birçok çeşidi vardır.- kısa versiyon, uzun versiyon ve ekstra uzun versiyon. En yaygın olanı kısa tablodur ve şemanın uzun versiyonu da yaygındır. Planın kısa versiyonunun şu anda IUPAC tarafından kullanılması önerilmediğini belirtmekte fayda var.
Toplam (önceki değeri) yüzden fazla tablo türü geliştirildi, sunum, şekil ve grafiksel gösterimde farklılık gösterir. Bilimin çeşitli alanlarında kullanılırlar veya hiç kullanılmazlar. Şu anda, araştırmacılar tarafından yeni devre konfigürasyonları geliştirilmeye devam ediyor. Ana seçenek olarak, mükemmel kalitede kısa veya uzun devre kullanılır.
Kimyasal elementlerin özellikleri, bunların uygun gruplar halinde birleştirilmesine izin verir. Bu prensipte, mevcut maddeler fikrini değiştiren ve daha önce bilinmeyen yeni elementlerin varlığını varsaymayı mümkün kılan periyodik bir sistem oluşturuldu.
Temas halinde
Mendeleev'in periyodik sistemi
Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosu, 19. yüzyılın ikinci yarısında D. I. Mendeleev tarafından derlenmiştir. Nedir ve neden gereklidir? Tüm kimyasal elementleri artan atom ağırlığı sırasına göre birleştirir ve hepsi periyodik olarak özellikleri değişecek şekilde düzenlenir.
Mendeleev'in periyodik sistemi, daha önce basitçe ayrı maddeler olarak kabul edilen mevcut tüm elementleri tek bir sisteme getirdi.
Çalışmasına dayanarak, yeni kimyasal maddeler. Bu keşfin bilim için önemi fazla tahmin edilemez., zamanının çok ötesindeydi ve onlarca yıldır kimyanın gelişimine ivme kazandırdı.
Geleneksel olarak "kısa", "uzun" ve "ekstra uzun" olarak adlandırılan en yaygın üç tablo seçeneği vardır. ». Ana masa uzun bir masa olarak kabul edilir. resmi olarak onaylandı. Aralarındaki fark, elemanların yerleşimi ve periyotların uzunluğudur.
dönem nedir
Sistem 7 periyot içerir. Grafiksel olarak yatay çizgiler olarak temsil edilirler. Bu durumda, periyodun satır adı verilen bir veya iki satırı olabilir. Sonraki her element, nükleer yükü (elektron sayısı) bir artırarak bir öncekinden farklıdır.
Basitçe söylemek gerekirse, periyot, periyodik tablodaki yatay bir satırdır. Her biri bir metalle başlar ve bir soy gazla biter. Aslında bu, periyodiklik yaratır - elementlerin özellikleri bir periyot içinde değişir, bir sonraki periyotta tekrarlanır. Birinci, ikinci ve üçüncü periyotlar eksiktir, küçük olarak adlandırılırlar ve sırasıyla 2, 8 ve 8 element içerirler. Gerisi tamamlandı, her birinde 18 element var.
grup nedir
Grup dikey bir sütundur, aynı elementleri içeren elektronik yapı veya basitçe söylemek gerekirse, aynı yüksek . Resmi olarak onaylanmış uzun masa, alkali metallerle başlayan ve inert gazlarla biten 18 grup içerir.
Her grubun, öğeleri bulmayı veya sınıflandırmayı kolaylaştıran kendi adı vardır. Metalik özellikler, elementten bağımsız olarak yukarıdan aşağıya doğru geliştirilmiştir. Bunun nedeni atomik yörünge sayısındaki artıştır - ne kadar çok olursa, kristal kafesin daha belirgin olmasını sağlayan elektronik bağlar o kadar zayıf olur.
Periyodik tablodaki metaller
Tablodaki metaller Mendeleev'in baskın bir numarası var, listeleri oldukça geniş. Ortak özelliklerle karakterize edilirler, özelliklerde heterojendirler ve gruplara ayrılırlar. Bazıları fiziksel anlamda metallerle çok az ortak noktaya sahipken, diğerleri yalnızca bir saniyenin kesirleri için var olabilir ve kesinlikle doğada (en azından gezegende) bulunmazlar, çünkü daha doğrusu, hesaplanmış ve onaylanmıştır. laboratuvar koşullarında, yapay olarak. Her grubun kendine has özellikleri vardır, adı diğerlerinden oldukça belirgin şekilde farklıdır. Bu farklılık özellikle birinci grupta belirgindir.
metallerin konumu
Metallerin periyodik tablodaki yeri nedir? Elementler artan atom kütlesine veya elektron ve proton sayısına göre düzenlenir. Özellikleri periyodik olarak değişir, bu nedenle tabloda bire bir düzgün yerleşim yoktur. Metaller nasıl belirlenir ve bunu periyodik tabloya göre yapmak mümkün müdür? Soruyu basitleştirmek için özel bir numara icat edildi: şartlı olarak, elementlerin birleşim yerlerinde Bor'dan Polonius'a (veya Astatine'ye) çapraz bir çizgi çizilir. Soldakiler metal, sağdakiler metal değil. Çok basit ve harika olurdu, ancak istisnalar var - Germanyum ve Antimon.
Böyle bir “yöntem” bir tür hile sayfasıdır, sadece ezberleme sürecini basitleştirmek için icat edilmiştir. Daha doğru bir temsil için şunu unutmayın: metal olmayanların listesi sadece 22 elementtir, bu nedenle, periyodik tabloda kaç metal bulunduğu sorusunu cevaplamak
Şekilde hangi elementlerin ametal olduğunu ve tabloda gruplara ve periyotlara göre nasıl düzenlendiklerini açıkça görebilirsiniz.
Genel fiziksel özellikler
Metallerin genel fiziksel özellikleri vardır. Bunlar şunları içerir:
- Plastik.
- karakteristik parlaklık.
- Elektiriksel iletkenlik.
- Yüksek ısı iletkenliği.
- Cıva hariç her şey katı haldedir.
Metallerin özelliklerinin kimyasal veya fiziksel doğasına göre çok farklı olduğu anlaşılmalıdır. Bazıları, terimin olağan anlamında metallere çok az benzerlik gösterir. Örneğin, cıva özel bir konuma sahiptir. Normal koşullar altında, sıvı haldedir, varlığı özelliklerini diğer metallere borçlu olan bir kristal kafese sahip değildir. Bu durumda ikincisinin özellikleri şartlıdır, cıva onlarla daha büyük ölçüde kimyasal özelliklerle ilgilidir.
İlginç! Birinci grubun elementleri, alkali metaller, çeşitli bileşiklerin bileşiminde olduklarından saf formlarında bulunmazlar.
Doğada bulunan en yumuşak metal - sezyum - bu gruba aittir. Diğer alkali benzer maddeler gibi, daha tipik metallerle çok az ortak noktası vardır. Bazı kaynaklar, aslında, en yumuşak metalin potasyum olduğunu iddia eder; bu, ne biri ne de diğer element kendi başına var olmadığı için - kimyasal bir reaksiyon sonucunda serbest bırakıldığından, hızla oksitlenir veya reaksiyona girer.
İkinci metal grubu - alkali toprak - ana gruplara çok daha yakındır. "Alkali toprak" adı, oksitlerin gevşek ve ufalanan bir yapıya sahip oldukları için "toprak" olarak adlandırıldığı eski zamanlardan gelir. 3. gruptan başlayarak metaller az çok tanıdık (günlük anlamda) özelliklere sahiptir. Grup sayısı arttıkça metal miktarı azalır., metalik olmayan elementlerle değiştiriliyor. Son grup, inert (veya asil) gazlardan oluşur.
Periyodik cetvelde metallerin ve metal olmayanların tanımı. Basit ve karmaşık maddeler.
Basit maddeler (metaller ve metal olmayanlar)
Çözüm
Periyodik tablodaki metallerin ve metal olmayanların oranı, öncekinin lehine açıkça ağır basmaktadır. Bu durum, metal grubunun çok geniş bir şekilde bir araya getirildiğini ve bilim camiasının da kabul ettiği daha detaylı bir sınıflandırma gerektirdiğini göstermektedir.
Periyodik Yasanın grafik gösterimi Periyodik Sistemdir (tablo). Sistemin yatay sıralarına periyot, dikey sütunlara grup denir.
Toplamda sistemde (tablo) 7 periyot vardır ve periyot sayısı elementin atomundaki elektron katmanlarının sayısı, dış (valans) enerji seviyesinin sayısı, periyodun değeri kadardır. ana kuantum sayısı En yüksek enerji seviyesi için. Her periyot (birincisi hariç) bir s-elementi ile başlar - aktif bir alkali metal ve öncesinde bir p-elementi olan aktif bir metal olmayan (halojen) inert bir gaz ile biter. Periyot boyunca soldan sağa doğru hareket edersek, o zaman küçük periyotların kimyasal elementlerinin atom çekirdeklerinin yükündeki bir artışla, dış enerji seviyesindeki elektronların sayısı artacaktır, bunun sonucunda özellikleri elementler - tipik olarak metalikten (periyodun başında aktif bir alkali metal olduğu için), amfoterik (element hem metallerin hem de metal olmayanların özelliklerini gösterir) ile metalik olmayana (aktif metal olmayan - halojen) değişir. dönemin sonunda), yani. metalik özellikler giderek zayıflar ve metalik olmayanlar artar.
Büyük periyotlarda, artan nükleer yük ile elektronların doldurulması daha zordur, bu da elementlerin özelliklerinde küçük periyotların elementlerine kıyasla daha karmaşık bir değişikliği açıklar. Böylece, artan nükleer yük ile uzun periyotlarda bile, dış enerji seviyesindeki elektronların sayısı sabit kalır ve 2 veya 1'e eşittir. , çift sıralardaki öğelerin özellikleri yavaş değişir. Tek sıralara geçişte, çekirdeğin yükündeki artışla, dış enerji seviyesindeki elektron sayısı artar (1'den 8'e), elementlerin özellikleri küçük periyotlarda olduğu gibi değişir.
TANIM
Periyodik sistemdeki dikey sütunlar, benzer elektronik yapıya sahip element gruplarıdır ve kimyasal analoglardır. Gruplar, I'den VIII'e kadar Romen rakamlarıyla gösterilir. Ana (A) ve ikincil (B) alt grupları, birincisi s- ve p-elemanları, ikincisi - d - elemanlarını içeren ayırt edilir.
A alt grup sayısı, dış enerji seviyesindeki elektronların sayısını gösterir (değerlik elektronlarının sayısı). B-alt gruplarının elemanları için, grup numarası ile dış enerji seviyesindeki elektron sayısı arasında doğrudan bir ilişki yoktur. A-alt gruplarında, elementin atomunun çekirdeğinin artan yükü ile elementlerin metalik özellikleri artar ve metalik olmayan özellikler azalır.
Elementlerin Periyodik sistemdeki konumları ile atomlarının yapısı arasında bir ilişki vardır:
- aynı periyodun tüm elementlerinin atomları, kısmen veya tamamen elektronlarla dolu, eşit sayıda enerji seviyesine sahiptir;
- A alt gruplarının tüm elementlerinin atomları, dış enerji seviyesinde eşit sayıda elektrona sahiptir.
Periyodik Tablodaki konumuna göre bir kimyasal elementi karakterize etmek için bir plan
Genellikle, bir kimyasal elementin Periyodik sistemdeki konumuna göre bir özelliği aşağıdaki plana göre verilir:
- kimyasal elementin sembolünü ve adını belirtin;
- elemanın bulunduğu seri numarasını, dönem numarasını ve grubu (alt grup tipi) belirtin;
- atomdaki nükleer yükü, kütle numarasını, elektron, proton ve nötron sayısını belirtin;
- elektronik konfigürasyonu yazın ve değerlik elektronlarını belirtin;
- zemindeki ve uyarılmış (mümkünse) durumlardaki değerlik elektronları için elektron grafik formülleri çizin;
- elementin ailesini ve türünü (metal veya metal olmayan) belirtin;
- basit bir maddenin özelliklerini, bir alt gruptaki komşu elementlerin oluşturduğu basit maddelerin özellikleriyle karşılaştırmak;
- basit bir maddenin özelliklerini, bir periyotta komşu elementlerin oluşturduğu basit maddelerin özellikleriyle karşılaştırmak;
- ile daha yüksek oksitlerin ve hidroksitlerin formüllerini belirtin kısa açıklamaözellikleri;
- bir kimyasal elementin minimum ve maksimum oksidasyon durumlarının değerlerini belirtin.
Örnek olarak magnezyum (Mg) kullanan bir kimyasal elementin özellikleri
Yukarıda açıklanan plana göre magnezyum (Mg) örneğini kullanarak bir kimyasal elementin özelliklerini düşünün:
1. Mg - magnezyum.
2. Sıra numarası - 12. Öğe, grup II, A (ana) alt grubunda 3. periyottadır.
3. Z=12 (nükleer yük), M=24 (kütle numarası), e=12 (elektron sayısı), p=12 (proton sayısı), n=24-12=12 (nötron sayısı).
4. 12 Mg 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 – elektronik konfigürasyon, değerlik elektronları 3s 2 .
5. Temel durum
heyecanlı durum
6. s-elementi, metal.
7. yüksek oksit- MgO - ana özellikleri sergiler:
MgO + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2 O
MgO + N 2 O 5 \u003d Mg (NO 3) 2
Bir magnezyum hidroksit olarak, bazların tüm tipik özelliklerini sergileyen Mg (OH) 2 bazı karşılık gelir:
Mg(OH) 2 + H2S04 = MgS04 + 2H2O
8. Oksidasyon derecesi "+2".
9. Magnezyumun metalik özellikleri berilyumunkinden daha belirgindir, ancak kalsiyumunkinden daha zayıftır.
10. Magnezyumun metalik özellikleri, sodyumunkinden daha az belirgindir, ancak alüminyumdan daha güçlüdür (3. periyodun komşu elementleri).
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
| Egzersiz yapmak | D.I.'nin Periyodik Tablosundaki konumuna göre kimyasal element kükürtünü karakterize edin. Mendeleyev |
| Karar | 1. S - kükürt. 2. Sıra numarası - 16. Öğe, 3. periyotta, VI grubunda, A (ana) alt grubundadır. 3. Z=16 (nükleer yük), M=32 (kütle numarası), e=16 (elektron sayısı), p=16 (proton sayısı), n=32-16=16 (nötron sayısı). 4. 16 S 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 – elektronik konfigürasyon, değerlik elektronları 3s 2 3p 4 . 5. Temel durum heyecanlı durum 6. p-elementi, metal olmayan. 7. En yüksek oksit - SO 3 - asidik özellikler gösterir: SO 3 + Na 2 O \u003d Na 2 SO 4 8. Daha yüksek okside karşılık gelen hidroksit - H 2 SO 4, asidik özellikler sergiler: H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O 9. Minimum oksidasyon durumu "-2", maksimum - "+6" 10. Sülfürün metalik olmayan özellikleri oksijeninkinden daha az belirgindir, ancak selenyumunkinden daha güçlüdür. 11. Sülfürün metalik olmayan özellikleri, fosfordan daha belirgindir, ancak klordan daha zayıftır (3. periyotta bitişik elementler). |
ÖRNEK 2
| Egzersiz yapmak | D.I.'nin Periyodik Tablosundaki konumuna göre sodyum kimyasal elementini tanımlayın. Mendeleyev |
| Karar | 1. Na - sodyum. 2. Sıra numarası - 11. Öğe, 3. periyotta, grup I, A (ana) alt grubundadır. 3. Z=11 (nükleer yük), M=23 (kütle numarası), e=11 (elektron sayısı), p=11 (proton sayısı), n=23-11=12 (nötron sayısı). 4. 11 Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 – elektronik konfigürasyon, değerlik elektronları 3s 1 . 5. Temel durum 6. s-elementi, metal. 7. En yüksek oksit - Na 2 O - ana özellikleri sergiler: Na 2 O + SO 3 \u003d Na 2 SO 4 Sodyum hidroksit olarak, bazların tüm tipik özelliklerini sergileyen NaOH bazı karşılık gelir: 2NaOH + H2SO4 \u003d Na2SO4 + 2H20 8. Oksidasyon durumu "+1". 9. Sodyumun metalik özellikleri, lityumunkinden daha belirgindir, ancak potasyumunkinden daha zayıftır. 10. Sodyumun metalik özellikleri magnezyumdan (3. periyodun komşu elementi) daha belirgindir. |
İnsanlık tarihinde on dokuzuncu yüzyıl, kimya da dahil olmak üzere birçok bilimin reforme edildiği bir yüzyıldır. Bu sırada Mendeleev'in periyodik sistemi ortaya çıktı ve onunla birlikte - ve periyodik yasa. Modern kimyanın temeli olan oydu. D. I. Mendeleev'in periyodik sistemi, kimyasalların bağımlılığını belirleyen elementlerin sistematizasyonudur ve fiziksel özellikler maddenin atomunun yapısı ve yükü hakkında.
Öykü
Derginin başlangıcı, 17. yüzyılın üçüncü çeyreğinde yazılan "Elementlerin Atom Ağırlığı ile Özelliklerin Korelasyonu" kitabıyla atıldı. Nispeten bilinen kimyasal elementlerin temel kavramlarını sergiledi (o zamanlar sadece 63 tanesi vardı). Ek olarak, birçoğu için atom kütleleri yanlış belirlendi. Bu, D. I. Mendeleev'in keşfine büyük ölçüde müdahale etti.
Dmitry Ivanovich, çalışmalarına elementlerin özelliklerini karşılaştırarak başladı. Her şeyden önce, klor ve potasyum aldı ve ancak daha sonra alkali metallerle çalışmaya başladı. Kimyasal elementleri gösteren özel kartlarla donanmış olarak, defalarca bu “mozaiği” birleştirmeye çalıştı: gerekli kombinasyonları ve eşleşmeleri aramak için masasının üzerine koydu.
Çok çaba sarf ettikten sonra, Dmitry Ivanovich yine de aradığı modeli buldu ve öğeleri periyodik seriler halinde oluşturdu. Sonuç olarak elementler arasında boş hücreler alan bilim adamı, tüm kimyasal elementlerin Rus araştırmacılar tarafından bilinmediğini ve bu dünyaya kimya alanında henüz onun tarafından verilmemiş olan bilgiyi vermesi gerektiğini fark etti. öncekiler.
Periyodik tablonun bir rüyada Mendeleev'e göründüğü efsanesini herkes bilir ve o, öğeleri bellekten tek bir sistemde topladı. Bu kabaca bir yalandır. Gerçek şu ki, Dmitry Ivanovich çalışmaları üzerinde oldukça uzun süre ve konsantrasyonla çalıştı ve bu onu çok yordu. Elementler sistemi üzerinde çalışırken Mendeleev bir zamanlar uykuya daldı. Uyandığında masayı bitirmediğini fark etti ve boş hücreleri doldurmaya devam etti. Üniversite hocası Inostrantsev adlı bir tanıdığı, Mendeleev'in masasının bir rüya olduğuna karar verdi ve bu söylentiyi öğrencileri arasında yaydı. Böylece bu hipotez doğdu.
şöhret
Mendeleev'in kimyasal elementleri, Dmitry Ivanovich tarafından 19. yüzyılın üçüncü çeyreğinde (1869) oluşturulan periyodik yasanın bir yansımasıdır. 1869'da Rus kimya camiasının bir toplantısında Mendeleev'in belirli bir yapının yaratılmasıyla ilgili bildirimi okundu. Aynı yıl, Mendeleev'in periyodik kimyasal elementler sisteminin ilk yayınlandığı "Kimyanın Temelleri" kitabı yayınlandı. Ve “Doğal elementler sistemi ve keşfedilmemiş elementlerin niteliklerini belirtmek için kullanımı” kitabında, D. I. Mendeleev ilk önce “periyodik yasa” kavramından bahsetti.
Yapı ve yerleştirme kuralları
Periyodik yasanın oluşturulmasındaki ilk adımlar, 1869-1871'de Dmitry Ivanovich tarafından atıldı, o zaman bu elementlerin özelliklerinin atomlarının kütlesine bağımlılığını belirlemek için çok çalıştı. Modern versiyon, iki boyutlu bir element tablosudur.
Bir elementin tablodaki konumu belirli bir kimyasal ve fiziksel anlam. Elemanın tablodaki konumuna göre, değerinin ne olduğunu öğrenebilir, diğerlerini belirleyebilirsiniz. kimyasal özellikler. Dmitry Ivanovich, hem özelliklerde benzer hem de farklı unsurlar arasında bir bağlantı kurmaya çalıştı.
O zaman bilinen kimyasal elementlerin sınıflandırılmasının temeli olarak değerlik ve atom kütlesini koydu. Elementlerin göreceli özelliklerini karşılaştıran Mendeleev, bilinen tüm kimyasal elementleri tek bir sistemde birleştirecek bir model bulmaya çalıştı. Atom kütlelerindeki artışa dayanarak onları düzenledikten sonra, yine de sıraların her birinde periyodiklik elde etti.
Sistemin daha da geliştirilmesi
1969'da ortaya çıkan periyodik tablo, bir kereden fazla rafine edildi. 1930'larda soy gazların ortaya çıkmasıyla, elementlerin en yeni bağımlılığını ortaya çıkarmak mümkün oldu - kütleye değil, seri numarasına. Daha sonra atom çekirdeğindeki proton sayısını belirlemek mümkün oldu ve elementin seri numarası ile çakıştığı ortaya çıktı. 20. yüzyılın bilim adamları elektronu inceledi ve periyodikliği de etkilediği ortaya çıktı. Bu, elementlerin özellikleri fikrini büyük ölçüde değiştirdi. Bu nokta sonraki baskılarda yansıtılmıştır. periyodik sistem Mendeleyev. Elementlerin özelliklerinin ve özelliklerinin her yeni keşfi, tabloya organik olarak sığar.
Mendeleev'in periyodik sisteminin özellikleri
Periyodik tablo, sırayla büyük ve küçük olarak ayrılan periyotlara (yatay olarak düzenlenmiş 7 satır) ayrılmıştır. Periyot bir alkali metal ile başlar ve metalik olmayan özelliklere sahip bir element ile biter.
Dikey olarak, Dmitry Ivanovich'in tablosu gruplara (8 sütun) ayrılmıştır. Periyodik sistemdeki her biri, ana ve ikincil olmak üzere iki alt gruptan oluşur. Uzun tartışmalardan sonra, D. I. Mendeleev ve meslektaşı W. Ramsay'ın önerisiyle, sözde sıfır grubunu tanıtmaya karar verildi. İnert gazları (neon, helyum, argon, radon, ksenon, kripton) içerir. 1911'de bilim adamları F. Soddy, izotoplar olarak adlandırılan ayırt edilemez elementleri periyodik sisteme yerleştirmeyi önerdi - onlar için ayrı hücreler tahsis edildi.
Periyodik sistemin aslına ve doğruluğuna rağmen, bilimsel toplum uzun süre bu keşfi tanımak istemedi. Birçok büyük bilim adamı, D. I. Mendeleev'in faaliyetleriyle alay etti ve henüz keşfedilmemiş bir elementin özelliklerini tahmin etmenin imkansız olduğuna inanıyordu. Ancak iddia edilen kimyasal elementler keşfedildikten sonra (ve bunlar örneğin skandiyum, galyum ve germanyumdu), Mendeleev'in sistemi ve periyodik yasası kimya bilimi haline geldi.
Modern zamanlarda tablo
Mendeleev'in periyodik element sistemi, atom ve moleküler bilimle ilgili çoğu kimyasal ve fiziksel keşiflerin temelidir. Modern konsept element sadece büyük bilim adamı sayesinde oluştu. Mendeleev'in periyodik sisteminin ortaya çıkışı, çeşitli bileşikler hakkında fikirlerde temel değişiklikler yaptı ve basit maddeler. Bir bilim adamı tarafından periyodik bir sistemin yaratılması, kimyanın ve onunla ilgili tüm bilimlerin gelişiminde büyük bir etkiye sahipti.
Doğada birçok tekrar eden dizi vardır:
- mevsimler;
- Günün Zamanları;
- haftanın günleri…
19. yüzyılın ortalarında D.I. Mendeleev şunu fark etti: Kimyasal özellikler elementlerin de belli bir sırası vardır (bu fikrin kendisine bir rüyada geldiği söylenir). Bilim insanının mucizevi rüyalarının sonucu, D.I.'nin içinde bulunduğu Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosuydu. Mendeleyev, kimyasal elementleri artan atom kütlesine göre sıraladı. Modern tabloda, kimyasal elementler, elementin atom numarasına (bir atomun çekirdeğindeki proton sayısı) göre artan sırada düzenlenmiştir.
Atom numarası, bir kimyasal elementin sembolünün üstünde gösterilir, sembolün altında atom kütlesi (proton ve nötronların toplamı) gösterilir. Bazı elementlerin atom kütlesinin tamsayı olmadığına dikkat edin! İzotopları hatırla! atom kütlesi doğal koşullar altında doğal olarak oluşan bir elementin tüm izotoplarının ağırlıklı ortalamasıdır.
Tablonun altında lantanitler ve aktinitler bulunur.
Metaller, metal olmayanlar, metaloidler
Periyodik Tabloda Bor (B) ile başlayan ve polonyum (Po) ile biten basamaklı diyagonal çizginin solunda yer alırlar (istisnalar germanyum (Ge) ve antimondur (Sb). Periyodik Tablonun çoğunu işgal eder Metallerin temel özellikleri : katı (cıva hariç); parlak; iyi elektrik ve termal iletkenler; sünek; dövülebilir; elektronları kolayca bağışlayabilir.
Basamaklı köşegen B-Po'nun sağındaki elemanlara denir. metal olmayanlar. Metal olmayanların özellikleri, metallerin özelliklerinin tam tersidir: zayıf ısı ve elektrik iletkenleri; kırılgan; dövülmemiş; plastik olmayan; genellikle elektronları kabul eder.
metaloidler
Metaller ve metal olmayanlar arasında yarı metaller(metaloidler). Hem metallerin hem de metal olmayanların özellikleri ile karakterize edilirler. Yarı metaller, ana endüstriyel uygulamalarını, onsuz hiçbir modern mikro devre veya mikroişlemcinin düşünülemeyeceği yarı iletkenlerin üretiminde bulmuşlardır.
Dönemler ve gruplar
Yukarıda belirtildiği gibi, periyodik tablo yedi periyottan oluşur. her dönemde atom numaraları elemanlar soldan sağa doğru artar.
Elementlerin periyotlardaki özellikleri sırayla değişir: bu nedenle üçüncü periyodun başında olan sodyum (Na) ve magnezyum (Mg) elektron verir (Na bir elektron verir: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1; Mg iki elektron verir: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Ancak periyodun sonunda bulunan klor (Cl), bir element alır: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.
Gruplarda ise, aksine, tüm elementler aynı özelliklere sahiptir. Örneğin, IA(1) grubunda, lityumdan (Li) fransiyuma (Fr) kadar tüm elementler bir elektron bağışlar. Ve VIIA(17) grubunun tüm elemanları bir eleman alır.
Bazı gruplar o kadar önemlidir ki kendilerine özel isimler verilmiştir. Bu gruplar aşağıda tartışılmaktadır.
Grup IA(1). Bu grubun elementlerinin atomlarının dış elektron katmanında sadece bir elektronu vardır, bu nedenle kolayca bir elektron bağışlarlar.
Oynarken en önemli alkali metaller sodyum (Na) ve potasyumdur (K). önemli rol insan yaşamı sürecinde ve tuzların bir parçasıdır.
Elektronik konfigürasyonlar:
- 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
Grup IIA(2). Bu grubun elementlerinin atomlarının dış elektron katmanında, kimyasal reaksiyonlar sırasında da vazgeçen iki elektron vardır. En önemli element kalsiyumdur (Ca) - kemiklerin ve dişlerin temeli.
Elektronik konfigürasyonlar:
- olmak- 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
Grup VIIA(17). Bu grubun elementlerinin atomları genellikle her biri bir elektron alır, çünkü. dış elektronik katmanda her biri beş element vardır ve "komple set" için bir elektron eksiktir.
Bu grubun en ünlü elementleri şunlardır: klor (Cl) - tuz ve ağartıcının bir parçasıdır; iyot (I), insan tiroid bezinin aktivitesinde önemli rol oynayan bir elementtir.
Elektronik konfigürasyon:
- F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
- Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5;
- br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5
Grup VIII(18). Bu grubun elementlerinin atomları tamamen "personel" bir dış yapıya sahiptir. elektronik katman. Bu nedenle elektronları kabul etmeye "ihtiyaç duymazlar". Ve onları vermek istemiyorlar. Bu nedenle - bu grubun unsurları, bu gruba girmek için çok "isteksizdir". kimyasal reaksiyonlar. Uzun bir süre boyunca hiç tepki göstermediklerine inanılıyordu (dolayısıyla "inert", yani "etkin değil"). Ancak kimyager Neil Barlett, bu gazların bazılarının belirli koşullar altında hala diğer elementlerle reaksiyona girebileceğini keşfetti.
Elektronik konfigürasyonlar:
- 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
Gruplardaki değerlik öğeleri
Her grup içinde, elementlerin değerlik elektronlarında (dış enerji seviyesinde bulunan s ve p orbitallerinin elektronları) birbirine benzer olduğunu görmek kolaydır.
Alkali metallerin her biri 1 değerlik elektronuna sahiptir:
- 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
saat alkali toprak metalleri- 2 değerlik elektronu:
- olmak- 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
Halojenlerin 7 değerlik elektronu vardır:
- F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
- Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5;
- br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5
İnert gazların 8 değerlik elektronu vardır:
- 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
Daha fazla bilgi için, Değerlik ve kimyasal elementlerin atomlarının periyotlara göre elektronik konfigürasyonları tablosu makalesine bakın.
Şimdi dikkatimizi sembollerle gruplar halinde yer alan unsurlara çevirelim. AT. Periyodik tablonun merkezinde bulunurlar ve denir. geçiş metalleri.
Bu elementlerin ayırt edici bir özelliği, atomları dolduran elektronların varlığıdır. d-orbitalleri:
- sc- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ;
- Ti- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2
Ana masadan ayrı olarak bulunur lantanitler ve aktinitler sözde iç geçiş metalleri. Bu elementlerin atomlarında elektronlar doldurur. f-yörüngeleri:
- 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 ;
- 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