17 skupina Mendelejeva. Periodický systém chemických prvkov D.I. Mendelejeva

Poučenie

Periodický systém je viacposchodový „dom“, v ktorom sa veľký počet byty. Každý "nájomník" alebo vo vlastnom byte pod určitým číslom, ktoré je trvalé. Okrem toho má prvok „priezvisko“ alebo názov, napríklad kyslík, bór alebo dusík. Okrem týchto údajov je uvedený každý "byt" alebo informácia, ako je relatívna atómová hmotnosť, ktorá môže mať presné alebo zaokrúhlené hodnoty.

Ako v každom dome, aj tu sú „vchody“, a to skupiny. Navyše v skupinách sú prvky umiestnené vľavo a vpravo a tvoria . Podľa toho, na ktorej strane je ich viac, sa tá strana nazýva hlavná. Druhá podskupina bude sekundárna. V tabuľke sú aj „poschodia“ alebo obdobia. Okrem toho môžu byť obdobia veľké (pozostávajú z dvoch riadkov) aj malé (majú iba jeden riadok).

Podľa tabuľky môžete zobraziť štruktúru atómu prvku, z ktorých každý má kladne nabité jadro pozostávajúce z protónov a neutrónov, ako aj záporne nabité elektróny, ktoré sa okolo neho otáčajú. Počet protónov a elektrónov sa číselne zhoduje a je určený v tabuľke poradovým číslom prvku. Napríklad chemický prvok síra má číslo 16, takže bude mať 16 protónov a 16 elektrónov.

Na určenie počtu neutrónov (neutrálnych častíc nachádzajúcich sa aj v jadre) odpočítajte ich sériové číslo od relatívnej atómovej hmotnosti prvku. Napríklad železo má relatívnu atómovú hmotnosť 56 a poradové číslo 26. Preto 56 - 26 = 30 protónov v železe.

Elektróny sú umiestnené v rôznych vzdialenostiach od jadra a tvoria elektronické úrovne. Ak chcete určiť počet elektronických (alebo energetických) úrovní, musíte sa pozrieť na číslo obdobia, v ktorom sa prvok nachádza. Napríklad je v 3. období, preto bude mať 3 úrovne.

Podľa čísla skupiny (ale len pre hlavnú podskupinu) môžete určiť najvyššiu valenciu. Napríklad prvky prvej skupiny hlavnej podskupiny (lítium, sodík, draslík atď.) majú mocnosť 1. Podľa toho prvky druhej skupiny (berýlium, vápnik atď.) budú mať valenciu 2.

Vlastnosti prvkov môžete analyzovať aj pomocou tabuľky. Zľava doprava sú zosilnené kovové a nekovové. Je to jasne vidieť na príklade obdobia 2: začína sa alkalickým kovom, potom kovom alkalických zemín horčíkom, po ňom prvkom hliník, potom nekovmi kremík, fosfor, síra a obdobie končí plynnými látkami - chlór a argón. V ďalšom období sa pozoruje podobná závislosť.

Zhora nadol je tiež pozorovaný vzor - kovové vlastnosti sú vylepšené a nekovové sú oslabené. To znamená, že napríklad cézium je oveľa aktívnejšie ako sodík.

Užitočné rady

Pre pohodlie je lepšie použiť farebnú verziu tabuľky.

Objav periodického zákona a vytvorenie usporiadaného systému chemické prvky DI. Mendelejev sa stal vrcholom rozvoja chémie v 19. storočí. Vedec zovšeobecnil a systematizoval rozsiahly materiál vedomostí o vlastnostiach prvkov.

Poučenie

V 19. storočí neexistovali žiadne predstavy o štruktúre atómu. Objav D.I. Mendelejev bol len zovšeobecnením experimentálnych faktov, no ich fyzikálny význam zostal dlho nepochopiteľný. Keď sa objavili prvé údaje o štruktúre jadra a rozložení elektrónov v atómoch, bolo potrebné pozrieť sa na zákon a sústavu prvkov novým spôsobom. Tabuľka D.I. Mendelejev umožňuje vizuálne sledovať vlastnosti prvkov nachádzajúcich sa v.

Každý prvok v tabuľke má priradené špecifické sériové číslo (H - 1, Li - 2, Be - 3 atď.). Toto číslo zodpovedá jadru (počet protónov v jadre) a počtu elektrónov obiehajúcich okolo jadra. Počet protónov sa teda rovná počtu elektrónov, čo naznačuje, že za normálnych podmienok je atóm elektricky .

Rozdelenie do siedmich období nastáva podľa počtu energetických hladín atómu. Atómy prvého obdobia majú jednoúrovňový elektrónový obal, druhý - dvojúrovňový, tretí - trojúrovňový atď. Keď sa naplní nová energetická hladina, začína sa nové obdobie.

Prvé prvky akéhokoľvek obdobia sú charakterizované atómami, ktoré majú na vonkajšej úrovni jeden elektrón - sú to atómy alkalických kovov. Obdobia končia atómami vzácnych plynov, ktoré majú vonkajšiu energetickú hladinu úplne naplnenú elektrónmi: v prvej perióde majú inertné plyny 2 elektróny, v nasledujúcich - 8. Je to práve kvôli podobnej štruktúre elektrónových obalov že skupiny prvkov majú podobné fyzikálno-.

V tabuľke D.I. Mendelejev má 8 hlavných podskupín. Ich počet je spôsobený maximálnym možným počtom elektrónov na energetickej úrovni.

V spodnej časti periodickej tabuľky sú lantanoidy a aktinidy vyčlenené ako nezávislé série.

Pomocou tabuľky D.I. Mendelejeva, možno pozorovať periodicitu nasledujúcich vlastností prvkov: polomer atómu, objem atómu; ionizačný potenciál; sily elektrónovej afinity; elektronegativita atómu; ; fyzikálne vlastnosti potenciálnych zlúčenín.

Jasne vysledovateľná periodicita v usporiadaní prvkov v tabuľke D.I. Mendelejev je racionálne vysvetlený konzistentným charakterom plnenia energetických hladín elektrónmi.

Zdroje:

  • periodická tabuľka

Periodický zákon, ktorý je základom modernej chémie a vysvetľuje zákonitosti zmien vlastností chemických prvkov, objavil D.I. Mendelejev v roku 1869. Fyzikálny význam tohto zákona je odhalený štúdiom komplexná štruktúra atóm.

V 19. storočí sa predpokladalo, že atómová hmotnosť je hlavná charakteristika prvok, preto sa používal na klasifikáciu látok. Teraz sú atómy definované a identifikované veľkosťou náboja ich jadra (číslo a sériové číslo v periodickej tabuľke). Atómová hmotnosť prvkov sa však až na výnimky (napríklad atómová hmotnosť je menšia ako atómová hmotnosť argónu) zvyšuje úmerne s ich jadrovým nábojom.

S nárastom atómovej hmotnosti sa pozoruje periodická zmena vlastností prvkov a ich zlúčenín. Ide o metalickosť a nemetalitu atómov, atómový polomer, ionizačný potenciál, elektrónovú afinitu, elektronegativitu, oxidačné stavy, zlúčeniny (vary, teploty topenia, hustotu), ich zásaditosť, amfoterickosť či kyslosť.

Koľko prvkov je v modernej periodickej tabuľke

Periodická tabuľka graficky vyjadruje ním objavený zákon. Moderný periodický systém obsahuje 112 chemických prvkov (posledné sú Meitnerius, Darmstadtius, Roentgenium a Copernicius). Podľa najnovších údajov bolo objavených aj nasledujúcich 8 prvkov (do 120 vrátane), no nie všetky dostali svoje mená a týchto prvkov je stále málo. tlačené publikácie sú prítomní.

Každý prvok zaberá určitú bunku v periodickom systéme a má svoje poradové číslo zodpovedajúce náboju jadra jeho atómu.

Ako sa buduje periodický systém

Štruktúru periodického systému predstavuje sedem období, desať riadkov a osem skupín. Každá perióda začína alkalickým kovom a končí vzácnym plynom. Výnimkou je prvá perióda, ktorá začína vodíkom, a siedma neúplná perióda.

Obdobia sa delia na malé a veľké. Malé obdobia (prvá, druhá, tretia) pozostávajú z jedného vodorovného radu, veľké (štvrtý, piaty, šiesty) pozostávajú z dvoch vodorovných radov. Horné rady vo veľkých periódach sa nazývajú párne, dolné rady sa nazývajú nepárne.

V šiestej perióde tabuľky po (poradové číslo 57) je 14 prvkov podobných vlastnosťami lantánu – lantanoidy. Sú umiestnené v spodnej časti tabuľky v samostatnom riadku. To isté platí pre aktinidy umiestnené po aktíniu (s číslom 89) a do značnej miery opakujúce jeho vlastnosti.

Aj rady veľkých bodiek (4, 6, 8, 10) sú vyplnené len kovmi.

Prvky v skupinách vykazujú rovnakú najvyššiu hodnotu v oxidoch a iných zlúčeninách a táto valencia zodpovedá číslu skupiny. Hlavné obsahujú prvky malých a veľkých období, iba veľké. Zhora nadol pribúdajú, nekovové slabnú. Všetky atómy vedľajších podskupín sú kovy.

Rada 4: Selén ako chemický prvok periodickej tabuľky

Chemický prvok selén patrí do skupiny VI periodického systému Mendelejeva, je to chalkogén. Prírodný selén pozostáva zo šiestich stabilných izotopov. Existuje tiež 16 rádioaktívnych izotopov selénu.

Poučenie

Selén je považovaný za veľmi vzácny a rozptýlený prvok; v biosfére intenzívne migruje a tvorí viac ako 50 minerálov. Najznámejšie z nich sú berzelianit, naumanit, prírodný selén a chalkomenit.

Selén sa nachádza v sopečnej síre, galenite, pyrite, bizmutíne a iných sulfidoch. Ťaží sa z olova, medi, niklu a iných rúd, v ktorých sa nachádza v rozptýlenom stave.

Tkanivá väčšiny živých bytostí obsahujú od 0,001 do 1 mg / kg, niektoré rastliny, morské organizmy a huby ho koncentrujú. Pre množstvo rastlín je selén potrebný prvok. Potreba ľudí a zvierat je 50-100 mcg / kg potravy, tento prvok má antioxidačné vlastnosti, ovplyvňuje mnohé enzymatické reakcie a zvyšuje vnímavosť sietnice na svetlo.

Selén môže existovať v rôznych alotropných modifikáciách: amorfný (sklovitý, práškový a koloidný selén), ako aj kryštalický. Keď sa selén redukuje z roztoku kyseliny selénovej alebo rýchlym ochladením jej pár, získa sa červený práškový a koloidný selén.

Pri zahriatí akejkoľvek modifikácie tohto chemického prvku nad 220°C a následnom ochladení vzniká sklovitý selén, ktorý je krehký a má sklený lesk.

Tepelne najstabilnejší je šesťuholníkový sivý selén, ktorého mriežku tvoria špirálovité reťazce atómov usporiadaných paralelne k sebe. Získava sa zahrievaním iných foriem selénu až do roztavenia a pomalým ochladzovaním na 180-210°C. V reťazcoch šesťuholníkového selénu sú atómy kovalentne viazané.

Selén je na vzduchu stabilný, neovplyvňujú ho: kyslík, voda, zriedená sírová a kyselina chlorovodíková je však vysoko rozpustný v kyseline dusičnej. Pri interakcii s kovmi selén vytvára selenidy. Je známych veľa komplexných zlúčenín selénu, všetky sú jedovaté.

Selén sa získava z odpadového papiera alebo výroby, elektrolytickou rafináciou medi. V slize je tento prvok prítomný spolu s ťažkými kovmi, sírou a telúrom. Na extrakciu sa kal filtruje, potom sa zahrieva s koncentrovanou kyselinou sírovou alebo sa podrobí oxidačnému praženiu pri teplote 700 °C.

Selén sa používa pri výrobe usmerňovacích polovodičových diód a iných meničových zariadení. V metalurgii sa používa na získanie jemnozrnnej štruktúry ocele a tiež na zlepšenie jej mechanických vlastností. V chemickom priemysle sa selén používa ako katalyzátor.

Zdroje:

  • HimiK.ru, Selén

Vápnik je chemický prvok patriaci do druhej podskupiny periodickej tabuľky so symbolickým označením Ca a atómovou hmotnosťou 40,078 g/mol. Je to pomerne mäkký a reaktívny kov alkalických zemín so striebornou farbou.

Poučenie

S latinčina"" sa prekladá ako "vápno" alebo "mäkký kameň" a za svoj objav vďačí Angličanovi Humphrymu Davymu, ktorý v roku 1808 dokázal izolovať vápnik elektrolytickou metódou. Vedec potom vzal zmes vlhkého haseného vápna, „okoreneného“ oxidom ortuťovým, a podrobil ju procesu elektrolýzy na platinovej platni, ktorá sa v experimente javí ako anóda. Katódou bol drôt, ktorý chemik ponoril do tekutej ortuti. Je tiež zaujímavé, že také zlúčeniny vápnika, ako je vápenec, mramor a sadra, ako aj vápno, poznalo ľudstvo mnoho storočí pred experimentom Davy, počas ktorého vedci považovali niektoré z nich za jednoduché a nezávislé telesá. Až v roku 1789 publikoval Francúz Lavoisier prácu, v ktorej naznačil, že vápno, oxid kremičitý, baryt a oxid hlinitý sú zložité látky.

Vápnik má vysoký stupeň chemickej aktivity, a preto sa v prírode prakticky nikdy nenachádza v čistej forme. Vedci však vypočítali, že tento prvok predstavuje asi 3,38 %. Celková váha v celej zemskej kôre, vďaka čomu je vápnik piatym najrozšírenejším po kyslíku, kremíku, hliníku a železe. Je tam tento prvok morská voda- asi 400 mg na liter. Vápnik je tiež zahrnutý v zložení silikátov rôznych skaly(napríklad žula a rula). Je ho veľa v živci, kriede a vápenci, ktorý pozostáva z minerálu kalcitu so vzorcom CaCO3. Kryštalická forma vápnika je mramor. Celkovo migráciou tohto prvku do zemská kôra tvorí 385 minerálov.

Komu fyzikálne vlastnosti vápnik sa vzťahuje na jeho schopnosť prejavovať cenné polovodičové schopnosti, hoci sa nestáva polovodičom a kovom v tradičnom zmysle slova. Táto situácia sa mení s postupným zvyšovaním tlaku, kedy vápnik dostáva kovový stav a schopnosť vykazovať supravodivé vlastnosti. Vápnik ľahko interaguje s kyslíkom, vzdušnou vlhkosťou a oxid uhličitý, čo je dôvod, prečo v laboratóriách pre prácu je tento chemický prvok uložený v tesne uzavretom a chemikovi Johnovi Alexandrovi Newlandovi - vedecká komunita však jeho úspech ignorovala. Newlandov návrh nebol braný vážne kvôli jeho hľadaniu harmónie a spojenia medzi hudbou a chémiou.

Dmitri Mendeleev prvýkrát publikoval svoju periodickú tabuľku v roku 1869 v časopise Ruskej chemickej spoločnosti. Vedec tiež poslal oznámenia o svojom objave všetkým popredným svetovým chemikom, potom tabuľku opakovane vylepšoval a finalizoval, až kým sa nestala tým, čo je známe dnes. Podstatou objavu Dmitrija Mendelejeva bola skôr periodická, než monotónna zmena chemických vlastností prvkov s nárastom atómovej hmotnosti. K definitívnemu zjednoteniu teórie do periodického zákona došlo v roku 1871.

Legendy o Mendelejevovi

Najbežnejšou legendou je otvorenie periodickej tabuľky vo sne. Sám vedec sa tomuto mýtu opakovane vysmieval a tvrdil, že stôl vymýšľal dlhé roky. Podľa inej legendy vodka Dmitrija Mendelejeva - objavila sa po tom, čo vedec obhájil svoju dizertačnú prácu "Rozprava o kombinácii alkoholu s vodou."

Mendelejev je dodnes mnohými považovaný za objaviteľa, ktorý sám rád tvoril pod vodno-alkoholovým roztokom. Vedcovi súčasníci sa často smiali z Mendelejevovho laboratória, ktoré vybavil v dutine obrovského dubu.

Podľa povestí bola vášeň Dmitrija Mendelejeva pre tkanie kufrov, ktorej sa vedec venoval počas života v Simferopole, samostatným dôvodom na vtipy. V budúcnosti vyrábal kartón pre potreby svojho laboratória, pre čo ho žierľavo nazývali kufríkovým majstrom.

Periodická tabuľka, okrem zoradenia chemických prvkov v jednotný systém, umožnil predpovedať objavenie mnohých nových prvkov. Vedci však zároveň uznali, že niektoré z nich neexistujú, pretože boli nezlučiteľné s týmto konceptom. Väčšina slávnej histórie v tom čase došlo k objavu takých nových prvkov ako korónium a nebulium.

Jednou z najpopulárnejších tabuliek na svete je periodická tabuľka. Každá bunka obsahuje názvy chemických prvkov. Do jeho vývoja sa vynaložilo veľké úsilie. Nejde predsa len o zoznam látok. Sú zoradené podľa ich vlastností a vlastností. A koľko prvkov v periodickej tabuľke teraz zistíme.

História tvorby tabuľky

Mendelejev nebol prvým vedcom, ktorý sa rozhodol štruktúrovať prvky. Mnohí to skúšali. Nikto však nemohol porovnať všetko v jednej súvislej tabuľke. 17. február 1869 môžeme nazvať dátumom objavenia periodického zákona. V tento deň Mendelejev ukázal svoj výtvor - celý systém prvkov usporiadaných na základe atómovej hmotnosti a chemických vlastností.

Stojí za zmienku, že geniálny nápad neprišiel vedcovi v jeden úspešný večer počas práce. Naozaj pracoval asi 20 rokov. Znovu a znovu som prechádzal karty s prvkami, študoval ich vlastnosti. Zároveň pracovali aj ďalší vedci.

Chemik Cannizzaro navrhol vlastným menom teóriu atómovej hmotnosti. Tvrdil, že práve tieto údaje dokážu zabudovať všetky látky správne poradie. Ďalej vedci z Chanturqua a Newlands, ktorí pracujú v rôzne body sveta, dospel k záveru, že usporiadaním prvkov podľa atómovej hmotnosti sa začnú dodatočne spájať podľa iných vlastností.

V roku 1869 boli spolu s Mendelejevom predstavené ďalšie príklady tabuliek. No dnes si už ani nepamätáme mená ich autorov. prečo je to tak? Je to všetko o nadradenosti vedca nad jeho konkurentmi:

  1. Stôl mal veľká kvantita otvorené prvky ako iné.
  2. Ak sa niektorý prvok nezmestil do atómovej hmotnosti, vedec ho umiestnil na základe iných vlastností. A bolo to správne rozhodnutie.
  3. V tabuľke bolo veľa prázdnych miest. Mendelejev vedome vynechal, čím ubral kus slávy tým, ktorí tieto prvky v budúcnosti nájdu. Dokonca uviedol popis niektorých zatiaľ neznámych látok.

Najdôležitejším úspechom je, že tento stôl je nezničiteľný. Bol vytvorený tak dômyselne, že akékoľvek objavy v budúcnosti ho len doplnia.

Koľko prvkov je v periodickej tabuľke

Každý človek aspoň raz v živote videl túto tabuľku. Ale menovať presné množstvo látky je ťažké. Správne odpovede môžu byť dve: 118 a 126. Teraz prídeme na to, prečo je to tak.

V prírode ľudia objavili 94 prvkov. Nič im neurobili. Študovali iba ich vlastnosti a vlastnosti. Väčšina z nich bola v pôvodnej periodickej tabuľke.

Ďalších 24 prvkov bolo vytvorených v laboratóriách. Celkovo je získaných 118 kusov. Ďalších 8 prvkov sú len hypotetické možnosti. Snažia sa vynájsť alebo dostať. Dnes teda možno bezpečne nazvať variant so 118 prvkami aj so 126 prvkami.

  • Vedec bol sedemnástym dieťaťom v rodine. Osem z nich zomrelo v r nízky vek. Otec zomrel predčasne. Matka však naďalej bojovala o budúcnosť svojich detí, a tak ich mohla zapísať do dobrých vzdelávacích inštitúcií.
  • Vždy obhajoval svoj názor. Bol uznávaným pedagógom na univerzitách v Odese, Simferopole a Petrohrade.
  • Nikdy nevynašiel vodku. alkoholický nápoj bol vytvorený dávno pred vedcom. Ale jeho doktorát bol venovaný alkoholu, a preto sa legenda vyvinula.
  • Periodický systém o Mendelejevovi ani nesníval. Bola výsledkom tvrdej práce.
  • Rád vyrábal kufre. A priviedol k tomu môj koníček vysoký stupeň zručnosť.
  • Za celý svoj život mohol Mendeleev dostať trikrát nobelová cena. Všetko sa to ale skončilo nomináciami.
  • Mnohých to prekvapí, ale práca v oblasti chémie zaberá len 10 % všetkých činností vedca. Študoval aj balóny a stavbu lodí.

Periodická tabuľka je úžasný systém všetkých prvkov, ktoré kedy ľudia objavili. Je rozdelená do riadkov a stĺpcov, aby sa učenie všetkých prvkov uľahčilo.

P.S. Článok - Koľko prvkov je v periodickej tabuľke, uverejnené v nadpise -.

Každý, kto chodil do školy, si pamätá, že jedným z povinných predmetov bola chémia. Môže sa jej to páčiť, alebo sa jej to páčiť nemôže – na tom nezáleží. A je pravdepodobné, že mnohé poznatky v tejto disciplíne už boli zabudnuté a v živote sa neuplatňujú. Každý si však zrejme pamätá tabuľku chemických prvkov D. I. Mendelejeva. Pre mnohých zostala viacfarebná tabuľka, kde sú do každého štvorca vpísané určité písmená, označujúce názvy chemických prvkov. Ale tu nebudeme hovoriť o chémii ako takej a popíšeme stovky chemických reakcií a procesov, ale budeme hovoriť o tom, ako sa periodická tabuľka objavila vo všeobecnosti - tento príbeh bude zaujímať každého človeka a skutočne všetkých, ktorí chcú zaujímavé a užitočné informácie.

Trochu pozadia

Už v roku 1668 publikoval vynikajúci írsky chemik, fyzik a teológ Robert Boyle knihu, v ktorej boli vyvrátené mnohé mýty o alchýmii a v ktorej hovoril o potrebe hľadania nerozložiteľných chemických prvkov. Vedec tiež uviedol ich zoznam, ktorý pozostával iba z 15 prvkov, ale pripustil myšlienku, že prvkov môže byť viac. Tá sa stala východiskom nielen pri hľadaní nových prvkov, ale aj pri ich systematizácii.

O sto rokov neskôr francúzsky chemik Antoine Lavoisier zostavil nový zoznam, ktorý už obsahoval 35 prvkov. Neskôr sa zistilo, že 23 z nich je nerozložiteľných. V hľadaní nových prvkov však vedci z celého sveta pokračovali. A hlavnú úlohu v tomto procese zohral slávny ruský chemik Dmitrij Ivanovič Mendelejev - ako prvý predložil hypotézu, že môže existovať vzťah medzi atómovou hmotnosťou prvkov a ich umiestnením v systéme.

Vďaka usilovnej práci a porovnávaniu chemických prvkov dokázal Mendelejev objaviť medzi prvkami vzťah, v ktorom môžu byť jedným a ich vlastnosti nie sú samozrejmosťou, ale periodicky sa opakujúcim javom. Výsledkom bolo, že vo februári 1869 Mendelejev sformuloval prvý periodický zákon a už v marci predložil historik chémie N. A. Menshutkin Ruskej chemickej spoločnosti svoju správu „Vzťah vlastností s atómovou hmotnosťou prvkov“. Potom v tom istom roku vyšla Mendelejevova publikácia v časopise Zeitschrift fur Chemie v Nemecku a v roku 1871 vyšla nová rozsiahla publikácia vedca venovaná jeho objavu v ďalšom nemeckom časopise Annalen der Chemie.

Vytvorenie periodickej tabuľky

V roku 1869 už hlavnú myšlienku sformoval Mendelejev a to v pomerne krátkom čase, ale nedokázal ju formalizovať do žiadneho usporiadaného systému, ktorý by jasne zobrazoval, čo je čo, dlho to nedokázal. V jednom z rozhovorov s kolegom A. A. Inostrantsevom dokonca povedal, že v hlave už má všetko v poriadku, no nemôže všetko priniesť na stôl. Potom podľa Mendelejevových životopiscov začal usilovná práca nad jeho stolom, čo trvalo tri dni bez prestávok na spánok. Vytriedili sa najrôznejšie spôsoby usporiadania prvkov do tabuľky a prácu komplikovala skutočnosť, že v tom čase veda ešte nepoznala všetky chemické prvky. Napriek tomu bola tabuľka stále vytvorená a prvky boli systematizované.

Legenda Mendelejevovho sna

Mnohí počuli príbeh, že D. I. Mendelejev sníval o svojom stole. Túto verziu aktívne šíril spomínaný Mendelejevov kolega A. A. Inostrantsev ako vtipnú historku, ktorou zabával svojich študentov. Povedal, že Dmitrij Ivanovič išiel do postele a vo sne jasne videl svoj stôl, v ktorom boli všetky chemické prvky usporiadané v správnom poradí. Študenti potom dokonca žartovali, že 40° vodka bola objavená rovnakým spôsobom. Pre príbeh spánku však stále existovali skutočné predpoklady: ako už bolo spomenuté, Mendelejev pracoval na stole bez spánku a odpočinku a Inostrantsev ho raz našiel unaveného a vyčerpaného. Popoludní sa Mendelejev rozhodol dať si prestávku a o niečo neskôr sa náhle zobudil, okamžite vzal kus papiera a zobrazil na ňom pripravený stôl. Samotný vedec však celý tento príbeh vyvrátil snom a povedal: „Premýšľal som o tom možno dvadsať rokov a myslíte si: Sedel som a zrazu ... je to pripravené. Takže legenda o sne môže byť veľmi atraktívna, ale vytvorenie tabuľky bolo možné len tvrdou prácou.

Ďalšia práca

Mendelejev v období rokov 1869 až 1871 rozvíjal myšlienky periodicity, ku ktorým inklinovala aj vedecká obec. A jeden z míľniky tento proces došlo k pochopeniu, že každý prvok v systéme by mal mať na základe súhrnu svojich vlastností v porovnaní s vlastnosťami iných prvkov. Na základe toho a tiež na základe výsledkov výskumu zmeny sklotvorných oxidov sa chemikovi podarilo upraviť hodnoty atómových hmotností niektorých prvkov, medzi ktoré patrili urán, indium, berýlium a iné.

Mendelejev chcel, samozrejme, čím skôr vyplniť prázdne bunky, ktoré zostali v tabuľke, a v roku 1870 predpovedal, že čoskoro budú objavené pre vedu neznáme chemické prvky, ktorých atómové hmotnosti a vlastnosti dokázal vypočítať. Prvými z nich boli gálium (objavené v roku 1875), skandium (objavené v roku 1879) a germánium (objavené v roku 1885). Potom sa prognózy naďalej realizovali a bolo objavených ďalších osem nových prvkov vrátane: polónia (1898), rénia (1925), technécia (1937), francia (1939) a astatínu (1942-1943). Mimochodom, v roku 1900 D. I. Mendeleev a škótsky chemik William Ramsay dospeli k záveru, že do tabuľky by mali byť zahrnuté aj prvky nulovej skupiny - do roku 1962 sa nazývali inertné a potom - vzácne plyny.

Organizácia periodického systému

Chemické prvky v tabuľke D. I. Mendelejeva sú usporiadané v radoch v súlade s nárastom ich hmotnosti a dĺžka radov je zvolená tak, aby prvky v nich mali podobné vlastnosti. Napríklad vzácne plyny ako radón, xenón, kryptón, argón, neón a hélium nereagujú ľahko s inými prvkami a majú tiež nízku chemickú aktivitu, a preto sú umiestnené v stĺpci úplne vpravo. A prvky ľavého stĺpca (draslík, sodík, lítium atď.) dokonale reagujú s inými prvkami a samotné reakcie sú výbušné. Zjednodušene povedané, v rámci každého stĺpca majú prvky podobné vlastnosti, ktoré sa líšia od jedného stĺpca k druhému. Všetky prvky do čísla 92 sa nachádzajú v prírode a s číslom 93 začínajú umelé prvky, ktoré sa dajú vytvoriť iba v laboratóriu.

Vo svojej pôvodnej verzii bol periodický systém chápaný len ako odraz poriadku existujúceho v prírode a neexistovali žiadne vysvetlenia, prečo by to tak malo byť. A až keď sa objavila kvantová mechanika, vyjasnil sa skutočný význam poradia prvkov v tabuľke.

Lekcie kreatívneho procesu

Rozprávanie o tom, aké lekcie tvorivý proces možno čerpať z celej histórie vzniku periodickej tabuľky D. I. Mendelejeva, ako príklad môžeme uviesť myšlienky anglického bádateľa v odbore kreatívne myslenie Graham Wallace a francúzsky vedec Henri Poincaré. Zoberme si ich v krátkosti.

Podľa Poincarého (1908) a Grahama Wallacea (1926) existujú štyri hlavné fázy kreatívneho myslenia:

  • Školenie- fáza formulovania hlavnej úlohy a prvé pokusy o jej riešenie;
  • Inkubácia- fáza, počas ktorej dochádza k dočasnému odvráteniu pozornosti od procesu, ale práca na nájdení riešenia problému sa vykonáva na podvedomej úrovni;
  • náhľad- štádium, v ktorom sa nachádza intuitívne riešenie. Navyše, toto riešenie možno nájsť v situácii, ktorá absolútne nie je relevantná pre danú úlohu;
  • Vyšetrenie- etapa testovania a implementácie riešenia, v ktorej prebieha overovanie tohto riešenia a jeho prípadný ďalší vývoj.

Ako vidíme, v procese vytvárania svojej tabuľky Mendelejev intuitívne dodržiaval tieto štyri fázy. Nakoľko je to efektívne, sa dá posúdiť podľa výsledkov, t.j. pretože bola vytvorená tabuľka. A vzhľadom na to, že jeho vznik bol obrovským krokom vpred nielen pre chemická veda, ale aj pre celé ľudstvo, vyššie uvedené štyri etapy možno aplikovať obe na realizáciu malé projekty a na implementáciu globálnych plánov. Hlavná vec, ktorú si treba zapamätať, je, že ani jeden objav, ani jedno riešenie problému nemožno nájsť samé o sebe, bez ohľadu na to, ako veľmi ich chceme vidieť vo sne a akokoľvek dlho spíme. Aby ste uspeli, či už ide o vytvorenie tabuľky chemických prvkov alebo vypracovanie nového marketingového plánu, musíte mať určité znalosti a zručnosti, ako aj šikovne využívať svoj potenciál a tvrdo pracovať.

Prajeme vám veľa úspechov vo vašom úsilí a úspešnú realizáciu vašich plánov!

Ako používať periodickú tabuľku Pre nezasväteného človeka je čítanie periodickej tabuľky to isté ako pohľad na starodávne runy elfov pre trpaslíka. A mimochodom, periodická tabuľka, ak sa používa správne, môže povedať veľa o svete. Okrem toho, že vám poslúži pri skúške, je tiež jednoducho nevyhnutný na riešenie obrovského množstva chemických a fyzikálnych problémov. Ale ako to čítať? Našťastie sa dnes toto umenie môže naučiť každý. V tomto článku vám povieme, ako porozumieť periodickej tabuľke.

Periodický systém chemických prvkov (Mendelejevova tabuľka) je klasifikácia chemických prvkov, ktorá stanovuje závislosť rôznych vlastností prvkov od náboja atómového jadra.

História vzniku tabuľky

Dmitrij Ivanovič Mendelejev nebol jednoduchý chemik, ak si to niekto myslí. Bol chemikom, fyzikom, geológom, metrológom, ekológom, ekonómom, naftárom, letcom, prístrojom a učiteľom. Počas svojho života sa vedcovi podarilo vykonať množstvo základných výskumov v rôznych oblastiach poznania. Napríklad sa všeobecne verí, že to bol Mendelejev, kto vypočítal ideálnu silu vodky - 40 stupňov. Nevieme, ako Mendelejev zaobchádzal s vodkou, ale je isté, že jeho dizertačná práca na tému „Rozprava o kombinácii alkoholu s vodou“ nemala nič spoločné s vodkou a zvažovala koncentrácie alkoholu od 70 stupňov. So všetkými zásluhami vedca, objav periodického zákona chemických prvkov - jedného zo základných prírodných zákonov, mu priniesol najširšiu slávu.

Existuje legenda, podľa ktorej vedec sníval o periodickom systéme, po ktorom musel iba dokončiť myšlienku, ktorá sa objavila. Ale keby bolo všetko také jednoduché .. Táto verzia vytvorenia periodickej tabuľky zjavne nie je ničím iným ako legendou. Na otázku, ako bol stôl otvorený, sám Dmitrij Ivanovič odpovedal: „ Premýšľal som o tom možno dvadsať rokov a vy si myslíte: Sedel som a zrazu ... je to pripravené.

V polovici devätnásteho storočia niekoľko vedcov súčasne podniklo pokusy o zefektívnenie známych chemických prvkov (známych bolo 63 prvkov). Napríklad v roku 1862 Alexandre Émile Chancourtois umiestnil prvky pozdĺž špirály a zaznamenal cyklické opakovanie chemických vlastností. Chemik a hudobník John Alexander Newlands navrhol svoju verziu periodickej tabuľky v roku 1866. Zaujímavosťou je, že v usporiadaní prvkov sa vedec pokúsil objaviť nejakú mystickú hudobnú harmóniu. Medzi ďalšie pokusy patril aj Mendelejevov pokus, ktorý bol korunovaný úspechom.

V roku 1869 bola uverejnená prvá schéma tabuľky a deň 1. marca 1869 sa považuje za deň objavenia periodického zákona. Podstatou Mendelejevovho objavu bolo, že vlastnosti prvkov s rastúcou atómovou hmotnosťou sa nemenia monotónne, ale periodicky. Prvá verzia tabuľky obsahovala iba 63 prvkov, no Mendelejev sa podujal na množstvo veľmi neštandardné riešenia. Uhádol teda ponechať miesto v tabuľke pre ešte neobjavené prvky a tiež zmenil atómové hmotnosti niektorých prvkov. Zásadná správnosť zákona odvodeného Mendelejevom sa potvrdila veľmi skoro, po objavení gália, skandia a germánia, ktorých existenciu vedci predpovedali.

Moderný pohľad na periodickú tabuľku

Nižšie je samotná tabuľka.

Dnes sa na radenie prvkov namiesto atómovej hmotnosti (atómovej hmotnosti) používa pojem atómové číslo (počet protónov v jadre). Tabuľka obsahuje 120 prvkov, ktoré sú usporiadané zľava doprava vo vzostupnom poradí podľa atómového čísla (počet protónov)

Stĺpce tabuľky sú takzvané skupiny a riadky sú bodky. V tabuľke je 18 skupín a 8 období.

  • Kovové vlastnosti prvkov klesajú pri pohybe pozdĺž periódy zľava doprava a zvyšujú sa v opačnom smere.
  • Rozmery atómov sa zmenšujú, keď sa pohybujú zľava doprava pozdĺž periód.
  • Pri pohybe zhora nadol v skupine sa zvyšujú redukčné kovové vlastnosti.
  • Oxidačné a nekovové vlastnosti sa zvyšujú v smere zľava doprava. ja

Čo sa o prvku dozvieme z tabuľky? Vezmime si napríklad tretí prvok v tabuľke – lítium a zvážme ho podrobne.

V prvom rade vidíme symbol samotného prvku a pod ním jeho názov. V ľavom hornom rohu je atómové číslo prvku v poradí, v akom sa prvok nachádza v tabuľke. Atómové číslo, ako už bolo spomenuté, sa rovná číslu protóny v jadre. Počet kladných protónov sa zvyčajne rovná počtu záporných elektrónov v atóme (s výnimkou izotopov).

Atómová hmotnosť je uvedená pod atómovým číslom (v tejto verzii tabuľky). Ak zaokrúhlime atómovú hmotnosť na najbližšie celé číslo, dostaneme takzvané hmotnostné číslo. Rozdiel hromadné číslo a atómové číslo udáva počet neutrónov v jadre. Počet neutrónov v jadre hélia je teda dva a v lítiu štyri.

Takže náš kurz „Mendelejevov stôl pre figuríny“ sa skončil. Na záver vás pozývame na sledovanie tematického videa a dúfame, že otázka, ako používať periodickú tabuľku Mendelejeva, sa vám stala jasnejšou. Pripomienka študovať Nová vec vždy efektívnejšie nie sám, ale s pomocou skúseného mentora. Preto by ste nikdy nemali zabúdať na tých, ktorí sa s vami radi podelia o svoje poznatky a skúsenosti.

V prírode existuje veľa opakujúcich sa sekvencií:

  • ročné obdobia;
  • Denná doba;
  • dni v týždni…

V polovici 19. storočia si to všimol D.I.Mendelejev Chemické vlastnosti prvky majú tiež určitú postupnosť (hovorí sa, že táto myšlienka ho napadla vo sne). Výsledkom zázračných snov vedca bola periodická tabuľka chemických prvkov, v ktorej D.I. Mendelejev usporiadal chemické prvky podľa rastúcej atómovej hmotnosti. V modernej tabuľke sú chemické prvky usporiadané vzostupne podľa atómového čísla prvku (počet protónov v jadre atómu).

Atómové číslo je zobrazené nad symbolom chemického prvku, pod symbolom je jeho atómová hmotnosť (súčet protónov a neutrónov). Všimnite si, že atómová hmotnosť niektorých prvkov nie je celé číslo! Pamätajte na izotopy! Atómová hmotnosť je vážený priemer všetkých izotopov prvku, ktoré sa prirodzene vyskytujú v prírodných podmienkach.

Pod tabuľkou sú lantanoidy a aktinidy.

Kovy, nekovy, metaloidy


Nachádzajú sa v periodickej tabuľke naľavo od stupňovitej diagonálnej čiary, ktorá začína bórom (B) a končí polóniom (Po) (výnimkou sú germánium (Ge) a antimón (Sb). Je ľahké vidieť, že kovy zaberajú väčšinu periodickej tabuľky Hlavné vlastnosti kovov: pevné (okrem ortuti); lesklé; dobré elektrické a tepelné vodiče; tvárne; kujné; ľahko darujú elektróny.

Prvky napravo od stupňovitej uhlopriečky B-Po sa nazývajú nekovy. Vlastnosti nekovov sú priamo opačné ako vlastnosti kovov: zlé vodiče tepla a elektriny; krehký; nefalšované; neplastové; zvyčajne prijímajú elektróny.

Metaloidy

Medzi kovmi a nekovmi sú polokovy(metaloidy). Vyznačujú sa vlastnosťami kovov aj nekovov. Polokovy našli svoje hlavné priemyselné uplatnenie pri výrobe polovodičov, bez ktorých nie je mysliteľný žiadny moderný mikroobvod alebo mikroprocesor.

Obdobia a skupiny

Ako bolo uvedené vyššie, periodická tabuľka pozostáva zo siedmich období. V každom období sa atómové čísla prvkov zvyšujú zľava doprava.

Vlastnosti prvkov v periódach sa postupne menia: takže sodík (Na) a horčík (Mg), ktoré sú na začiatku tretej periódy, vzdávajú elektróny (Na odovzdáva jeden elektrón: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1; Mg vzdáva sa dvoch elektrónov: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Ale chlór (Cl), ktorý sa nachádza na konci obdobia, má jeden prvok: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

Naopak, v skupinách majú všetky prvky rovnaké vlastnosti. Napríklad v skupine IA(1) všetky prvky od lítia (Li) po francium (Fr) darujú jeden elektrón. A všetky prvky skupiny VIIA(17) majú jeden prvok.

Niektoré skupiny sú také dôležité, že dostali špeciálne mená. Tieto skupiny sú diskutované nižšie.

Skupina IA(1). Atómy prvkov tejto skupiny majú vo vonkajšej elektrónovej vrstve iba jeden elektrón, takže jeden elektrón ľahko darujú.

Najdôležitejšie alkalické kovy sú sodík (Na) a draslík (K), keďže hrajú dôležitú úlohu v procese ľudského života a sú súčasťou solí.

Elektronické konfigurácie:

  • 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

Skupina IIA(2). Atómy prvkov tejto skupiny majú vo vonkajšej elektrónovej vrstve dva elektróny, ktoré sa tiež vzdávajú pri chemických reakciách. Najdôležitejším prvkom je vápnik (Ca) – základ kostí a zubov.

Elektronické konfigurácie:

  • buď- 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

Skupina VIIA(17). Atómy prvkov tejto skupiny zvyčajne prijímajú po jednom elektróne, pretože. na vonkajšej elektronickej vrstve je päť prvkov a až „ kompletná sada Chýba len jeden elektrón.

Väčšina známe prvky táto skupina: chlór (Cl) - je súčasťou soli a bielidla; jód (I) je prvok, ktorý hrá dôležitú úlohu v činnosti ľudskej štítnej žľazy.

Elektronická konfigurácia:

  • 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

Skupina VIII(18). Atómy prvkov tejto skupiny majú plne "obsadenú" vonkajšiu elektrónovú vrstvu. Preto „nepotrebujú“ prijímať elektróny. A nechcú ich dať preč. Preto – prvky tejto skupiny veľmi „neradi“ vstupujú chemické reakcie. Dlho sa verilo, že vôbec nereagujú (odtiaľ názov „inertné“, t.j. „neaktívne“). Ale chemik Neil Barlett zistil, že niektoré z týchto plynov môžu za určitých podmienok stále reagovať s inými prvkami.

Elektronické konfigurácie:

  • Nie- 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

Valenčné prvky v skupinách

Je ľahké vidieť, že v rámci každej skupiny sú si prvky navzájom podobné valenčnými elektrónmi (elektróny s a p orbitálov umiestnené na vonkajšej energetickej úrovni).

Alkalické kovy majú každý 1 valenčný elektrón:

  • 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

Kovy alkalických zemín majú 2 valenčné elektróny:

  • buď- 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

Halogény majú 7 valenčných elektrónov:

  • 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

Inertné plyny majú 8 valenčných elektrónov:

  • Nie- 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

Viac informácií nájdete v článku Valencia a tabuľka elektrónových konfigurácií atómov chemických prvkov podľa periód.

Obráťme teraz svoju pozornosť na prvky umiestnené v skupinách so symbolmi AT. Nachádzajú sa v strede periodickej tabuľky a sú tzv prechodné kovy.

Charakteristickým znakom týchto prvkov je prítomnosť elektrónov v atómoch, ktoré sa plnia d-orbitály:

  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

Oddelene od hlavného stola sú umiestnené lantanoidy a aktinidy sú tzv vnútorné prechodné kovy. V atómoch týchto prvkov sa plnia elektróny f-orbitály:

  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