كم عدد المعادن في الجدول الدوري لمندليف.

في الطبيعة ، هناك الكثير من التسلسلات المتكررة:

• مواسم؛
• أوقات اليوم؛
• أيام الأسبوع…

في منتصف القرن التاسع عشر ، لاحظ D.I Mendeleev أن الخصائص الكيميائية للعناصر لها أيضًا تسلسل معين (يقولون أن هذه الفكرة جاءت إليه في المنام). كانت نتيجة الأحلام المعجزة للعالم هي الجدول الدوري للعناصر الكيميائية ، حيث قام D.I. رتب مندليف العناصر الكيميائية بترتيب زيادة الكتلة الذرية. في الجدول الحديث ، يتم ترتيب العناصر الكيميائية بترتيب تصاعدي للعدد الذري للعنصر (عدد البروتونات في نواة الذرة).

يظهر الرقم الذري فوق رمز العنصر الكيميائي ، أسفل الرمز كتلته الذرية (مجموع البروتونات والنيوترونات). لاحظ أن الكتلة الذرية لبعض العناصر ليست عددًا صحيحًا! تذكر النظائر!الكتلة الذرية هي المتوسط ​​المرجح لجميع نظائر العنصر التي تحدث بشكل طبيعي في ظل الظروف الطبيعية.

يوجد أسفل الجدول اللانثانيدات والأكتينيدات.

المعادن ، اللافلزات ، أشباه الفلزات

توجد في الجدول الدوري على يسار الخط المائل المتدرج الذي يبدأ بالبورون (B) وينتهي بالبولونيوم (Po) (الاستثناءات هي الجرمانيوم (Ge) والأنتيمون (Sb). من السهل رؤية تلك المعادن تشغل معظم الجدول الدوري الخصائص الرئيسية للمعادن: صلبة (باستثناء الزئبق) ؛ لامع ؛ موصلات كهربائية وحرارية جيدة ؛ مطيلة ؛ مرن ؛ التبرع بالإلكترونات بسهولة.

يتم استدعاء العناصر الموجودة على يمين B-Po القطري المتدرج غير المعادن. خصائص اللافلزات معاكسة مباشرة لخصائص المعادن: الموصلات السيئة للحرارة والكهرباء ؛ قابل للكسر؛ غير مزورة. غير بلاستيك عادة تقبل الإلكترونات.

الفلزات

بين المعادن واللافلزات نصف معدلة(الفلزات). تتميز بخصائص كل من المعادن وغير المعدنية. لقد وجدت المواد شبه المعدنية تطبيقها الصناعي الرئيسي في إنتاج أشباه الموصلات ، والتي بدونها لا يمكن تصور أي دائرة كهربائية أو معالج دقيق حديث.

فترات ومجموعات

كما ذكر أعلاه ، يتكون الجدول الدوري من سبع فترات. في كل فترة ، تزداد الأعداد الذرية للعناصر من اليسار إلى اليمين.

تتغير خصائص العناصر في الفترات بالتتابع: لذا فإن الصوديوم (Na) والمغنيسيوم (Mg) ، وهما في بداية الفترة الثالثة ، يتخلى عن الإلكترونات (Na يعطي إلكترونًا واحدًا: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ؛ Mg يعطي إلكترونين: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). لكن الكلور (Cl) ، الموجود في نهاية الفترة ، يأخذ عنصرًا واحدًا: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

في المجموعات ، على العكس من ذلك ، كل العناصر لها نفس الخصائص. على سبيل المثال ، في مجموعة IA (1) ، تتبرع جميع العناصر من الليثيوم (Li) إلى الفرانسيوم (Fr) بإلكترون واحد. وجميع عناصر المجموعة VIIA (17) تأخذ عنصرًا واحدًا.

بعض المجموعات مهمة جدًا لدرجة أنه تم إعطاؤها أسماء خاصة. تتم مناقشة هذه المجموعات أدناه.

المجموعة الأولى (1). تحتوي ذرات عناصر هذه المجموعة على إلكترون واحد فقط في طبقة الإلكترون الخارجية ، لذا فهي تتبرع بسهولة بإلكترون واحد.

أهم المعادن القلوية هي الصوديوم (Na) والبوتاسيوم (K) ، حيث أنها تلعب دورًا مهمًا في عملية حياة الإنسان وتشكل جزءًا من الأملاح.

التكوينات الإلكترونية:

• لي- 1s 2 2s 1 ؛
• نا- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ؛
• ك- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

المجموعة IIA (2). تحتوي ذرات عناصر هذه المجموعة على إلكترونين في طبقة الإلكترون الخارجية ، والتي تستسلم أيضًا أثناء التفاعلات الكيميائية. أهم عنصر هو الكالسيوم (Ca) - أساس العظام والأسنان.

التكوينات الإلكترونية:

• يكون- 1s 2 2s 2 ؛
• ملغ- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ؛
• كاليفورنيا- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

المجموعة السادسة (17). عادة ما تتلقى ذرات عناصر هذه المجموعة إلكترونًا واحدًا لكل منها ، لأن. على الطبقة الإلكترونية الخارجية هناك خمسة عناصر لكل منها ، وإلكترون واحد مفقود فقط في "المجموعة الكاملة".

أشهر عناصر هذه المجموعة هي: الكلور (Cl) - جزء من الملح والتبييض ؛ اليود (I) - عنصر يلعب دورًا مهمًا في النشاط الغدة الدرقيةشخص.

التكوين الإلكترونية:

• 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

المجموعة الثامنة (18).تحتوي ذرات عناصر هذه المجموعة على طبقة إلكترونية خارجية "مجهزة بالكامل". لذلك ، "لا يحتاجون" لقبول الإلكترونات. وهم لا يريدون التخلي عنها. ومن ثم - فإن عناصر هذه المجموعة "مترددة" للغاية في الدخول فيها تفاعلات كيميائية. لفترة طويلةكان يعتقد أنهم لم يتفاعلوا على الإطلاق (ومن هنا جاء الاسم "خامل" ، أي "غير نشط"). لكن الكيميائي نيل بارليت اكتشف أن بعض هذه الغازات ، في ظل ظروف معينة ، يمكن أن تتفاعل مع عناصر أخرى.

التكوينات الإلكترونية:

• ني- 1s 2 2s 2 2p 6 ؛
• أر- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ؛
• كرونة- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

عناصر التكافؤ في مجموعات

من السهل أن نرى أن العناصر داخل كل مجموعة متشابهة مع بعضها البعض في إلكترونات التكافؤ (إلكترونات المدارات s و p الموجودة على مستوى الطاقة الخارجي).

تحتوي المعادن القلوية على 1 إلكترون تكافؤ لكل منها:

• لي- 1s 2 2s 1 ؛
• نا- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ؛
• ك- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

تحتوي معادن الأرض القلوية على إلكترونين تكافؤين:

• يكون- 1s 2 2s 2 ؛
• ملغ- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ؛
• كاليفورنيا- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

تحتوي الهالوجينات على 7 إلكترونات تكافؤ:

• 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

تحتوي الغازات الخاملة على 8 إلكترونات تكافؤ:

• ني- 1s 2 2s 2 2p 6 ؛
• أر- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ؛
• كرونة- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

لمزيد من المعلومات ، راجع مقالة التكافؤ وجدول التكوينات الإلكترونية لذرات العناصر الكيميائية حسب الفترات.

دعونا الآن نوجه انتباهنا إلى العناصر الموجودة في مجموعات بالرموز في. تقع في وسط الجدول الدوري وتسمى معادن انتقالية.

السمة المميزة لهذه العناصر هي وجود الإلكترونات في الذرات التي تملأ مدارات د:

1. الشوري- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ؛
2. تي- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2

تقع منفصلة عن الجدول الرئيسي اللانثانيداتو الأكتينيداتهي ما يسمى ب معادن انتقالية داخلية. تمتلئ الإلكترونات في ذرات هذه العناصر المدارات و:

1. م- 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. العاشر- 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

الطبيعة لها دورية معينة وتكرار في مظاهرها. اهتم العلماء اليونانيون القدماء بهذا الأمر أيضًا عندما حاولوا تحليل طبيعة الأشياء إلى مكونات: عناصر ، الأشكال الهندسيةوحتى الذرات. ينتبه علماء عصرنا أيضًا إلى علامات التكرار. على سبيل المثال ، كان Carl Linnaeus ، بناءً على التشابه الظاهري ، قادرًا على بناء نظام للكائنات الحية.

لفترة طويلة ، ظلت الكيمياء كعلم بدون نظام يمكنه تبسيط مجموعة كبيرة ومتنوعة من المواد المكتشفة. قدمت معرفة الخيميائيين القدماء أغنى مادة لبناء مثل هذا النظام. قام العديد من العلماء بمحاولات لبناء مخطط متناغم ، لكن كل المحاولات باءت بالفشل. لذلك كان الأمر كذلك حتى عام 1869 ، عندما قدم الكيميائي الروسي العظيم ديمتري إيفانوفيتش مينديليف للعالم من بنات أفكاره - الجدول الدوري للعناصر الكيميائية. يقولون أن العالم كان يحلم بالطاولة. في المنام ، رأى الطاولة مصطفة على شكل ثعبان وملفوفة حول ساقيه. صحة هذه الحقيقة مشكوك فيها.، ولكن مهما كان الأمر ، فقد كان اختراقًا حقيقيًا في العلوم.

رتب مندليف العناصر مع زيادة كتلتها الذرية. لا يزال هذا المبدأ ساريًا حتى اليوم ، ومع ذلك فهو يعتمد الآن على عدد البروتونات والنيوترونات في النواة.

المعادن وخصائصها المميزة

يمكن تقسيم جميع العناصر الكيميائية بشكل تقليدي إلى معادن وغير فلزية. ما الذي يجعلهم مختلفين عن بعضهم البعض؟ كيف نميز المعدن عن غير المعدني؟

من أصل 118 مادة مكتشفة ، 94 مادة تنتمي إلى مجموعة المعادن. المجموعة ممثلة بمجموعات فرعية مختلفة:

ما هي السمات المشتركة لجميع المعادن؟

1. جميع المعادن صلبة في درجة حرارة الغرفة. هذا صحيح بالنسبة لجميع العناصر باستثناء الزئبق ، الذي يصلب إلى 39 درجة مئوية تحت الصفر. في درجة حرارة الغرفة ، يكون الزئبق سائلاً.
2. معظم عناصر هذه المجموعة لديها تماما درجة حرارة عاليةذوبان. على سبيل المثال ، يذوب التنغستن عند 3410 درجة مئوية. لهذا السبب ، يتم استخدامه لصنع الفتيل في المصابيح المتوهجة.
3. جميع المعادن من البلاستيك. يتجلى ذلك في حقيقة أن الشبكة البلورية للمعدن تسمح للذرات بالتحرك. نتيجة لذلك ، يمكن أن تنثني المعادن دون تشوه مادي ويمكن تزويرها. النحاس والذهب والفضة لها ليونة خاصة. هذا هو السبب في أنها كانت تاريخياً أول المعادن التي تمت معالجتها بواسطة الإنسان. ثم تعلم العمل بالحديد.
4. توصل جميع المعادن الكهرباء بشكل جيد للغاية ، ويرجع ذلك مرة أخرى إلى بنية الشبكة البلورية المعدنية ، التي تحتوي على إلكترونات متحركة. من بين أمور أخرى ، تقوم هذه العناصر بتوصيل الحرارة بسهولة بالغة.
5. وأخيرًا ، تتمتع جميع المعادن ببريق معدني مميز لا يضاهى. غالبًا ما يكون اللون رماديًا مع صبغة زرقاء. Au أو Cu أو Cs صفراء وحمراء.

لا تفوت: آلية التعليم ، دراسات الحالة.

غير المعادن

توجد جميع المواد غير المعدنية في الزاوية اليمنى العليا من الجدول الدوري على طول قطري يمكن استخلاصه من الهيدروجين إلى الأستاتين والرادون. بالمناسبة ، يمكن أن يظهر الهيدروجين أيضًا في ظل ظروف معينة خصائص معدنية.

يكمن الاختلاف الرئيسي عن المعادن في بنية الشبكة البلورية. إذا كانت الشبكة البلورية للمعادن معدنية ، فيمكن أن تكون ذرية أو جزيئية بالنسبة لغير المعادن. شعرية جزيئيةتمتلك بعض الغازات - الأكسجين والكلور والكبريت والنيتروجين. المواد ذات الشبكة الذرية لها حالة تجميع صلبة ، ونقطة انصهار عالية نسبيًا.

الخصائص الفيزيائية للمواد غير المعدنية متنوعة تمامًا ، ويمكن أن تكون المواد غير المعدنية صلبة (اليود ، والكربون ، والكبريت ، والفوسفور) ، والسائلة (البروم فقط) ، والغازية (الفلور ، والكلور ، والنيتروجين ، والأكسجين ، والهيدروجين) بألوان مختلفة تمامًا . يمكن أن تتغير الحالة الكلية تحت تأثير درجة الحرارة.

من وجهة نظر كيميائية ، يمكن أن تعمل اللافلزات كعوامل مؤكسدة ومختزلة. يمكن أن تتفاعل اللافلزات مع بعضها البعض ومع المعادن. الأكسجين ، على سبيل المثال ، يعمل كعامل مؤكسد مع جميع المواد ، ولكن مع الفلور يعمل كعامل مختزل.

التآصل

خاصية أخرى مدهشة من غير المعادن هي ظاهرة تسمى التآصل - تعديل المواد ، مما يؤدي إلى العديد من التعديلات المتآصلة للعنصر الكيميائي نفسه. من اليونانية يمكنك ترجمة كلمة "allotropy"باسم "خاصية أخرى". على ما هو عليه.

دعنا نلقي نظرة فاحصة على مثال قائمة ببعضها مواد بسيطة:

التعديلات لها مواد أخرى- الكبريت والسيلينيوم والبورون والزرنيخ والبورون والسيليكون والأنتيمون. في درجات حرارة مختلفة ، تظهر العديد من المعادن أيضًا هذه الخصائص.

بطبيعة الحال ، فإن تقسيم جميع المواد البسيطة إلى مجموعات من المعادن واللافلزات أمر تعسفي إلى حد ما. يسهل هذا التقسيم فهم خصائص المواد الكيميائية ، ويخلق الوهم بتقسيمها إلى مواد منفصلة. مثل كل شيء في العالم ، هذا التقسيم نسبي ويعتمد على عوامل خارجية بيئة- الضغط ودرجة الحرارة والضوء وما إلى ذلك.

تعليمات

خذ الجدول الدوري واستخدم المسطرة لرسم خط يبدأ في خلية بالعنصر Be (بيريليوم) وينتهي في خلية بها العنصر At (Astatine).

العناصر التي ستكون موجودة على يسار هذا الخط هي المعادن. علاوة على ذلك ، كلما كان العنصر "السفلي واليسار" ، تزداد خصائصه المعدنية وضوحًا. من السهل أن نرى في الجدول الدوري أن مثل هذا المعدن هو (Fr) - أكثر المعادن القلوية نشاطًا.

وفقًا لذلك ، فإن العناصر الموجودة على يمين الخط لها خصائص. وهنا أيضًا ، يتم تطبيق قاعدة مماثلة: "أعلى ويمين" الخط هو العنصر ، وكلما كان غير معدني أقوى. مثل هذا العنصر في الجدول الدوري هو الفلور (F) ، أقوى عامل مؤكسد. إنه نشيط للغاية لدرجة أن الكيميائيين اعتادوا منحه "مضغ كل شيء" محترمًا ، وإن كان غير رسمي.

قد تظهر أسئلة مثل "ولكن ماذا عن تلك العناصر الموجودة على الخط نفسها أو قريبة جدًا منها؟" أو ، على سبيل المثال ، "إلى اليمين وما فوق" من الخط الكروم ،. هل هم غير معادن؟ بعد كل شيء ، يتم استخدامها في إنتاج الصلب كمادة مضافة لصناعة السبائك. لكن من المعروف أنه حتى الشوائب الصغيرة من اللافلزات تجعلها هشة. الحقيقة هي أن العناصر الموجودة على الخط نفسه (على سبيل المثال ، الألومنيوم ، الجرمانيوم ، النيوبيوم ، الأنتيمون) لها طابع مزدوج.

أما بالنسبة إلى الفاناديوم والكروم والمنغنيز على سبيل المثال ، فإن خواص مركباتها تعتمد على درجة أكسدة ذرات هذه العناصر. على سبيل المثال ، تم نطق أكاسيدها الأعلى ، مثل V2O5 و CrO3 و Mn2O7. وهذا هو سبب وجودهم في أماكن تبدو "غير منطقية" في الجدول الدوري. هذه العناصر ، في شكلها "النقي" ، هي بالطبع معادن ولها كل خصائص المعادن.

مصادر:

• المعادن في الجدول الدوري

لطاولة الدراسة لأطفال المدارس مندليف- كابوس. حتى العناصر الستة والثلاثين التي يطلبها المعلمون عادة تتحول إلى ساعات من الحشو المرهق والصداع. كثيرون لا يصدقون حتى ما يتعلمونه الطاولةمنديليف حقيقي. لكن استخدام فن الإستذكار يمكن أن يسهل بشكل كبير حياة أطفال المدارس.

تعليمات

افهم النظرية واختر قواعد التقنية الصحيحة التي تجعل من السهل حفظ المادة ، ذاكري. خدعتهم الرئيسية هي إنشاء روابط ترابطية ، عندما يتم تعبئة المعلومات المجردة في صورة أو صوت أو حتى رائحة ساطعة. هناك العديد من تقنيات الذاكرة. على سبيل المثال ، يمكنك كتابة قصة من عناصر المعلومات المحفوظة ، والبحث عن كلمات ثابتة (الروبيديوم - مفتاح السكين ، والسيزيوم - يوليوس قيصر) ، أو تشغيل الخيال المكاني ، أو ببساطة قافية عناصر الجدول الدوري لمندلييف.

قصة عن النيتروجين من الأفضل ترتيب عناصر الجدول الدوري لمندلييف بالمعنى ، وفقًا لعلامات معينة: وفقًا للتكافؤ ، على سبيل المثال. لذلك ، فإن قافية تلك القلوية بسهولة شديدة وتبدو وكأنها أغنية: "ليثيوم ، بوتاسيوم ، صوديوم ، روبيديوم ، فرنسيوم سيزيوم." "المغنيسيوم والكالسيوم والزنك والباريوم - تكافؤهم يساوي زوجًا" - كلاسيكي لا يتلاشى في الفولكلور المدرسي. وفي نفس الموضوع: "الصوديوم والبوتاسيوم والفضة أحادي التكافؤ جيد" و "الصوديوم والبوتاسيوم والأرجنتوم أحادي التكافؤ". الإبداع ، على عكس الحشو ، الذي يستمر لمدة يومين كحد أقصى ، يحفز الذاكرة طويلة المدى. لذا ، المزيد عن الألمنيوم ، القصائد عن النيتروجين والأغاني عن التكافؤ - والحفظ سيكون كالساعة.

إثارة حمضية لتسهيل الحفظ ، تم اختراعه حيث تتحول عناصر الجدول الدوري إلى أبطال أو تفاصيل المناظر الطبيعية أو عناصر الحبكة. هنا ، على سبيل المثال ، نص مشهور: "بدأ الآسيوي (النيتروجين) في صب الماء (الليثيوم) (الهيدروجين) في دفيئة الأناناس(بوهر). لكننا لم نكن بحاجة إليه (نيون) ، ولكن ماغنوليا (مغنيسيوم) ". يمكن استكمالها بقصة حول سيارة فيراري (حديد - حديد) ، حيث ركب العميل السري "كلورين صفر سبعة عشر" (17 - الرقم التسلسلي للكلور) للقبض على الزرنيخ المهووس (الزرنيخ - الزرنيخ) ، الذي كان لديه 33 أسنان (33 - الرقم التسلسلي الزرنيخ) ، لكن شيئًا حامضًا دخل فمه (أكسجين) ، كانت ثماني رصاصات مسمومة (8 هو الرقم التسلسلي للأكسجين) ... يمكنك الاستمرار إلى أجل غير مسمى. بالمناسبة ، يمكن إرفاق رواية مكتوبة بناءً على الجدول الدوري بمعلم الأدب كنص تجريبي. سوف تعجبها بالتأكيد.

بناء قصر الذاكرة هذا هو أحد الأسماء لتقنية الحفظ الفعالة إلى حد ما عند تشغيل التفكير المكاني. سره هو أنه يمكننا جميعًا وصف غرفتنا بسهولة أو الطريق من المنزل إلى المتجر أو المدرسة. لإنشاء سلسلة من العناصر ، تحتاج إلى وضعها على طول الطريق (أو في الغرفة) ، وتقديم كل عنصر بوضوح شديد ، ومرئي ، وملموس. هنا أشقر نحيفة ذات وجه طويل. العامل الجاد الذي يضع البلاط هو السيليكون. مجموعة من الأرستقراطيين في سيارة باهظة الثمن - غازات خاملة. وبالطبع البالونات - الهيليوم.

ملاحظة

لا داعي لإجبار نفسك على تذكر المعلومات الموجودة على البطاقات. من الأفضل ربط كل عنصر بصورة معينة حية. السيليكون - مع وادي السيليكون. الليثيوم - مع بطاريات الليثيوم في هاتف محمول. قد يكون هناك العديد من الخيارات. لكن الجمع بين الصورة المرئية والذاكرة الميكانيكية والإحساس باللمس من بطاقة لامعة خشنة أو على العكس من ذلك ، سيساعدك على التقاط أصغر التفاصيل بسهولة من أعماق الذاكرة.

نصيحة مفيدة

يمكنك رسم نفس البطاقات التي تحتوي على معلومات حول العناصر ، كما كان لدى Mendeleev مرة واحدة ، ولكن يمكنك استكمالها فقط بالمعلومات الحديثة: عدد الإلكترونات في المستوى الخارجي ، على سبيل المثال. كل ما عليك فعله هو وضعها قبل النوم.

مصادر:

• قواعد ذاكري للكيمياء
• كيفية حفظ الجدول الدوري

مشكلة التعريف بعيدة كل البعد عن أن تكون خاملة. لن يكون الأمر ممتعًا إذا أرادوا في متجر مجوهرات بدلاً من الذهب باهظ الثمن أن يزعجك تمامًا. أليس من المثير للاهتمام من ماذا فلزمصنوعة من قطع غيار السيارة الفاشلة أو قطعة أثرية وجدت؟

تعليمات

هنا ، على سبيل المثال ، كيفية تحديد وجود النحاس في السبيكة. يوضع على سطح نظيف فلزقطرة (1: 1) من حامض النيتريك. نتيجة للتفاعل ، سيتم إطلاق الغاز. بعد بضع ثوانٍ ، امسح القطرة بورق الترشيح ، ثم امسكها في مكان وجود محلول الأمونيا المركز. سوف يتفاعل النحاس ، فيحول البقعة إلى اللون الأزرق الداكن.

إليك كيفية التمييز بين البرونز والنحاس الأصفر. ضع قطعة من النشارة المعدنية أو نشارة الخشب في دورق به 10 مل من محلول (1: 1) من حمض النيتريك وقم بتغطيتها بالزجاج. انتظر بعض الوقت حتى يذوب تمامًا ، ثم قم بتسخين السائل الناتج تقريبًا حتى يغلي لمدة 10-12 دقيقة. سوف يذكرك الراسب الأبيض بالبرونز ، وسيظل دورق من النحاس الأصفر.

يمكنك تعريف النيكل بنفس طريقة تعريف النحاس. ضع قطرة من محلول حمض النيتريك (1: 1) على السطح فلزوانتظر 10-15 ثانية. امسح القطرة بورق الترشيح ثم ضعها فوق بخار الأمونيا المركز. على البقعة الداكنة الناتجة ، قم بإسقاط محلول 1٪ من ثنائي ميثيل الجليوكسين في الكحول.

سوف "يشير" النيكل إليك بلون أحمر مميز. يمكن تحديد الرصاص باستخدام بلورات حمض الكروميك وقطرة من حمض الأسيتيك المبرد مطبقة عليه ، وبعد دقيقة - قطرة ماء. إذا رأيت راسبًا أصفر اللون ، فاعلم أنه كرومات الرصاص.

صب القليل من السائل الذي تم فحصه في وعاء منفصل وقم بتقطير القليل من محلول اللازورد. في هذه الحالة ، سوف يسقط على الفور راسب أبيض "متخثر" من كلوريد الفضة غير القابل للذوبان. أي أنه يوجد بالتأكيد أيون كلوريد في تكوين جزيء المادة. لكن ربما لا يزال الأمر كذلك ، لكن هل هو حل من نوع من الملح المحتوي على الكلور؟ مثل كلوريد الصوديوم؟

تذكر خاصية أخرى للأحماض. يمكن للأحماض القوية (وحمض الهيدروكلوريك بالطبع أحدها) أن تزيح الأحماض الضعيفة منها. ضع القليل من مسحوق الصودا - Na2CO3 في دورق أو دورق وأضف سائل الاختبار ببطء. إذا تم سماع هسهسة على الفور و "غليان" المسحوق حرفياً - لن يكون هناك شك - فهذا حمض الهيدروكلوريك.

يتم تعيين رقم تسلسلي محدد لكل عنصر في الجدول (H - 1 ، Li - 2 ، Be - 3 ، إلخ). يتوافق هذا الرقم مع النواة (عدد البروتونات في النواة) وعدد الإلكترونات التي تدور حول النواة. وبالتالي فإن عدد البروتونات يساوي عدد الإلكترونات ، وهذا يشير إلى أنه في ظل الظروف العادية تكون الذرة كهربائية.

يحدث الانقسام إلى سبع فترات وفقًا لعدد مستويات الطاقة في الذرة. تحتوي ذرات الفترة الأولى على غلاف إلكتروني أحادي المستوى ، والثانية - ذات مستويين ، والثالثة - ثلاثة مستويات ، إلخ. عندما يتم ملء مستوى طاقة جديد ، فترة جديدة.

تتميز العناصر الأولى من أي فترة بذرات تحتوي على إلكترون واحد في المستوى الخارجي - وهي ذرات فلز قلوي. تنتهي الفترات مع ذرات من الغازات النبيلة ، والتي لها مستوى طاقة خارجي مملوء بالكامل بالإلكترونات: في الفترة الأولى ، تحتوي الغازات الخاملة على إلكترونين ، في الفترات اللاحقة - 8. هذا على وجه التحديد بسبب البنية المماثلة لغلاف الإلكترون أن مجموعات العناصر لها نفس الفيزيائية.

في الجدول D.I. منديليف هناك 8 مجموعات فرعية رئيسية. عددهم يرجع إلى أكبر عدد ممكن من الإلكترونات على مستوى الطاقة.

في الجزء السفلي من الجدول الدوري ، يتم تحديد اللانثانيدات والأكتينيدات كسلسلة مستقلة.

باستخدام الجدول D.I. Mendeleev ، يمكن للمرء أن يلاحظ تواتر الخصائص التالية للعناصر: نصف قطر الذرة ، حجم الذرة ؛ إمكانية التأين قوى تقارب الإلكترون كهرسلبية الذرة. ؛ الخصائص الفيزيائية للمركبات المحتملة.

دورية تم تتبعها بوضوح في ترتيب العناصر في الجدول D.I. يفسر منديليف بشكل منطقي بالطبيعة المتسقة لملء مستويات الطاقة بواسطة الإلكترونات.

مصادر:

• الجدول الدوري

القانون الدوري ، وهو أساس الكيمياء الحديثة ويشرح أنماط التغيرات في خصائص العناصر الكيميائية ، اكتشفه د. مندليف عام 1869. تم الكشف عن المعنى المادي لهذا القانون في دراسة التركيب المعقد للذرة.

في القرن التاسع عشر ، كان يُعتقد أن الكتلة الذرية موجودة الشخصيات الرئيسيهعنصر ، لذلك تم استخدامه لتصنيف المواد. يتم الآن تعريف الذرات وتحديدها من خلال حجم شحنة نواتها (الرقم والرقم التسلسلي في الجدول الدوري). ومع ذلك ، فإن الكتلة الذرية للعناصر ، مع بعض الاستثناءات (على سبيل المثال ، الكتلة الذرية أقل من الكتلة الذرية للأرجون) ، تزداد بما يتناسب مع شحنتها النووية.

مع زيادة الكتلة الذرية ، لوحظ تغيير دوري في خصائص العناصر ومركباتها. هذه هي المعادن واللامعدنية للذرات ، نصف القطر الذري ، إمكانات التأين ، تقارب الإلكترون ، السلبية الكهربية ، حالات الأكسدة ، المركبات (الغليان ، نقاط الانصهار ، الكثافة) ، قاعدتها ، مذبذبتها أو حموضتها.

كم عدد العناصر الموجودة في الجدول الدوري الحديث

يعبر الجدول الدوري بيانيا عن القانون الذي اكتشفه. في الحديث النظام الدورييحتوي على 112 عنصرًا كيميائيًا (الأخير هو Meitnerium و Darmstadtium و Roentgenium و Copernicium). وفقًا لأحدث البيانات ، تم أيضًا اكتشاف العناصر الثمانية التالية (حتى 120 شاملة) ، ولكن لم يتلقوا جميعًا أسمائهم ، ولا تزال هذه العناصر قليلة في أي منشورات مطبوعة.

يحتل كل عنصر خلية معينة في النظام الدوري وله رقم تسلسلي خاص به يتوافق مع شحنة نواة ذرته.

كيف يتم بناء النظام الدوري

يتم تمثيل هيكل النظام الدوري بسبع فترات وعشرة صفوف وثماني مجموعات. تبدأ كل فترة بمعدن قلوي وتنتهي بغاز نبيل. الاستثناءات هي الفترة الأولى ، والتي تبدأ بالهيدروجين ، والفترة السابعة غير المكتملة.

تنقسم الفترات إلى صغيرة وكبيرة. تتكون الفترات الصغيرة (الأول ، الثاني ، الثالث) من صف أفقي واحد ، وتتكون الفترات الكبيرة (الرابع ، الخامس ، السادس) من صفين أفقيين. تسمى الصفوف العلوية في الفترات الكبيرة الزوجية ، وتسمى الصفوف السفلية الفردي.

في الفترة السادسة من الجدول بعد (الرقم التسلسلي 57) ، يوجد 14 عنصرًا مشابهًا في خصائص اللانثانم - اللانثانيدات. يتم وضعها في أسفل الجدول في سطر منفصل. الأمر نفسه ينطبق على الأكتينيدات الموجودة بعد الأكتينيوم (برقم 89) وتكرار خصائصه إلى حد كبير.

حتى الصفوف ذات الفترات الكبيرة (4 ، 6 ، 8 ، 10) تمتلئ بالمعادن فقط.

تظهر العناصر في المجموعات نفس أعلى مستوى في الأكاسيد والمركبات الأخرى ، وهذا التكافؤ يتوافق مع رقم المجموعة. تحتوي العناصر الرئيسية على عناصر من الفترات الصغيرة والكبيرة ، والفترات الكبيرة فقط. من أعلى إلى أسفل ، تزداد ، وتضعف اللافلزية. جميع ذرات المجموعات الفرعية الجانبية هي معادن.

أصبح جدول العناصر الكيميائية الدورية أحد الأحداث الكبرىفي تاريخ العلم وجلبها إلى خالقها العالم الروسي دميتري مندليف ، شهرة عالمية. تمكن هذا الشخص الاستثنائي من الجمع بين جميع العناصر الكيميائية في مفهوم واحد ، ولكن كيف تمكن من فتح طاولته الشهيرة؟

تسمح خصائص العناصر الكيميائية بدمجها في مجموعات مناسبة. بناءً على هذا المبدأ ، تم إنشاء نظام دوري غيّر فكرة المواد الموجودة وجعل من الممكن افتراض وجود عناصر جديدة لم تكن معروفة من قبل.

في تواصل مع

نظام مندليف الدوري

تم تجميع الجدول الدوري للعناصر الكيميائية بواسطة D.I Mendeleev في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. ما هو ولماذا هو مطلوب؟ فهو يجمع كل العناصر الكيميائية بترتيب زيادة الوزن الذري ، وكلها مرتبة بحيث تتغير خصائصها بشكل دوري.

أدخل نظام مندليف الدوري في نظام واحد جميع العناصر الموجودة التي كانت تعتبر سابقًا مجرد مواد منفصلة.

على أساس دراستها ، جديدة مواد كيميائية. لا يمكن المبالغة في أهمية هذا الاكتشاف للعلم.، فقد كان متقدمًا على وقته بكثير وأعطى زخماً لتطوير الكيمياء لعقود عديدة.

هناك ثلاثة خيارات للجدول الأكثر شيوعًا ، والتي يشار إليها تقليديًا باسم "قصير" و "طويل" و "طويل جدًا". ». يعتبر الجدول الرئيسي طاولة طويلة ، عليه تمت الموافقة عليها رسميًا.الفرق بينهما هو تخطيط العناصر وطول الفترات.

ما هي الفترة

يحتوي النظام على 7 فترات. يتم تمثيلها بيانيا كخطوط أفقية. في هذه الحالة ، يمكن أن تحتوي الفترة على سطر أو سطرين يسمى الصفوف. يختلف كل عنصر لاحق عن العنصر السابق عن طريق زيادة الشحنة النووية (عدد الإلكترونات) بمقدار واحد.

ببساطة ، الفترة هي صف أفقي في الجدول الدوري. يبدأ كل منهم بمعدن وينتهي بغاز خامل. في الواقع ، هذا يخلق دورية - تتغير خصائص العناصر خلال فترة واحدة ، وتتكرر مرة أخرى في الفترة التالية. الفترات الأولى والثانية والثالثة غير مكتملة ، ويطلق عليها اسم صغيرة وتحتوي على 2 و 8 و 8 عناصر على التوالي. البقية كاملة ، كل منها يحتوي على 18 عنصرًا.

ما هي المجموعة

المجموعة عبارة عن عمود رأسي، تحتوي على عناصر لها نفس البنية الإلكترونية أو ، ببساطة أكثر ، نفس الهيكل الأعلى. يحتوي الجدول الطويل المعتمد رسميًا على 18 مجموعة تبدأ بالمعادن القلوية وتنتهي بغازات خاملة.

كل مجموعة لها اسمها الخاص ، مما يسهل العثور على العناصر أو تصنيفها. يتم تحسين الخصائص المعدنية بغض النظر عن العنصر في الاتجاه من أعلى إلى أسفل. ويرجع ذلك إلى زيادة عدد المدارات الذرية - فكلما زاد عددها ، كانت الروابط الإلكترونية أضعف ، مما يجعل الشبكة البلورية أكثر وضوحًا.

المعادن في الجدول الدوري

المعادن في الجدوللدى مندليف عدد سائد ، قائمتهم واسعة جدًا. تتميز السمات المشتركة، وفقًا لخصائصها ، فهي غير متجانسة وتنقسم إلى مجموعات. البعض منهم لديه القليل من القواسم المشتركة مع المعادن في الحس المادي، بينما يمكن للآخرين أن يتواجدوا فقط لأجزاء من الثانية ولا يوجدون مطلقًا في الطبيعة (على الأقل على الكوكب) ، حيث يتم إنشاؤها ، بشكل أكثر دقة ، وحسابها وتأكيدها في ظروف معملية ، بشكل مصطنع. كل مجموعة لها خصائصها الخاصة، الاسم مختلف تمامًا عن الآخرين. يظهر هذا الاختلاف بشكل خاص في المجموعة الأولى.

موقع المعادن

ما هو موقع المعادن في الجدول الدوري؟ يتم ترتيب العناصر عن طريق زيادة الكتلة الذرية ، أو عدد الإلكترونات والبروتونات. تتغير خصائصها بشكل دوري ، لذلك لا يوجد موضع واحد لواحد أنيق في الجدول. كيفية تحديد المعادن وهل من الممكن القيام بذلك حسب الجدول الدوري؟ من أجل تبسيط السؤال ، تم اختراع خدعة خاصة: بشكل مشروط ، يتم رسم خط قطري من Bor إلى Polonius (أو إلى Astatine) عند تقاطعات العناصر. تلك الموجودة على اليسار معادن ، أما الموجودة على اليمين فهي غير فلزية. سيكون الأمر بسيطًا جدًا ورائعًا ، لكن هناك استثناءات - الجرمانيوم والأنتيمون.

مثل هذه "الطريقة" هي نوع من أوراق الغش ، وقد تم اختراعها فقط لتبسيط عملية الحفظ. للحصول على تمثيل أكثر دقة ، تذكر ذلك قائمة اللافلزات 22 عنصرًا فقط ،لذلك ، الإجابة على سؤال حول عدد المعادن الموجودة في الجدول الدوري

في الشكل ، يمكنك أن ترى بوضوح العناصر غير المعدنية وكيف يتم ترتيبها في الجدول حسب المجموعات والفترات.

الخصائص الفيزيائية العامة

هناك خصائص فيزيائية عامة للمعادن. وتشمل هذه:

• بلاستيك.
• تألق مميز.
• التوصيل الكهربائي.
• الموصلية الحرارية العالية.
• كل شيء ما عدا الزئبق في حالة صلبة.

يجب أن يكون مفهوما أن خصائص المعادن مختلفة جدا فيما يتعلق بطبيعتها الكيميائية أو الفيزيائية. بعضها يحمل القليل من التشابه مع المعادن بالمعنى العادي للمصطلح. على سبيل المثال ، يحتل الزئبق مكانة خاصة. في ظل الظروف العادية ، يكون في حالة سائلة ، ولا يحتوي على شبكة بلورية ، يدين وجودها بخصائصه إلى معادن أخرى. خصائص الأخير في هذه الحالة مشروطة ؛ يرتبط الزئبق بها إلى حد كبير بالخصائص الكيميائية.

مثير للإعجاب!عناصر المجموعة الأولى ، الفلزات القلوية ، لا تحدث في شكلها النقي ، كونها في تكوين مركبات مختلفة.

أنعم معدن موجود في الطبيعة - السيزيوم - ينتمي إلى هذه المجموعة. هو ، مثله مثل المواد القلوية الأخرى المماثلة ، لديه القليل من القواسم المشتركة مع المعادن النموذجية. تدعي بعض المصادر أن البوتاسيوم هو أنعم المعادن في الواقع ، وهو أمر يصعب نزاع أو تأكيده ، حيث لا يوجد عنصر واحد أو آخر من تلقاء نفسه - حيث يتم إطلاقه نتيجة تفاعل كيميائي ، يتأكسد أو يتفاعل بسرعة.

المجموعة الثانية من المعادن - الأرض القلوية - أقرب بكثير إلى المجموعات الرئيسية. يأتي اسم "الأرض القلوية" من العصور القديمة ، عندما كان يطلق على الأكاسيد اسم "الأتربة" لأن لها بنية متفتتة فضفاضة. تمتلك المعادن الخصائص المألوفة إلى حد ما (بالمعنى اليومي) بدءًا من المجموعة الثالثة. كلما زاد عدد المجموعة ، تقل كمية المعادن.

المعادن هي العناصر التي تتكون منها الطبيعة من حولنا. طالما أن الأرض موجودة ، يوجد الكثير من المعادن.

تحتوي قشرة الأرض على المعادن التالية:

• ألومنيوم - 8.2٪
• الحديد - 4.1٪ ،
• الكالسيوم - 4.1٪
• صوديوم - 2.3٪
• المغنيسيوم - 2.3٪
• بوتاسيوم - 2.1٪ ،
• التيتانيوم - 0.56٪ ، إلخ.

على ال هذه اللحظةيحتوي العلم على معلومات حول 118 عنصرًا كيميائيًا. خمسة وثمانون من العناصر الموجودة في هذه القائمة هي المعادن.

الخواص الكيميائية للمعادن

من أجل فهم ما تعتمد عليه الخواص الكيميائية للمعادن ، دعنا ننتقل إلى مصدر موثوق - جدول النظام الدوري للعناصر ، ما يسمى. الجدول الدوري. لنرسم قطريًا (يمكنك عقليًا) بين نقطتين: ابدأ من Be (البريليوم) وانتهى عند (أستاتين). هذا التقسيم ، بالطبع ، تعسفي ، لكنه لا يزال يسمح لك بدمج العناصر الكيميائية وفقًا لخصائصها. ستكون العناصر الموجودة على اليسار أسفل القطر عبارة عن معادن. كلما زاد الجانب الأيسر ، بالنسبة إلى القطر ، موقع العنصر ، كلما كانت خصائصه المعدنية أكثر وضوحًا:

• هيكل بلوري - كثيف ،
• الموصلية الحرارية - عالية ،
• الموصلية الكهربائية تتناقص مع زيادة درجة الحرارة ،
• مستوى درجة التأين - منخفض (يتم فصل الإلكترونات بحرية)
• القدرة على تكوين المركبات (السبائك) ،
• الذوبان (تذوب في الأحماض القوية والقلويات الكاوية) ،
• التأكسد (تكوين الأكاسيد).

تعتمد الخصائص المذكورة أعلاه للمعادن على وجود إلكترونات تتحرك بحرية في الشبكة البلورية. العناصر الموجودة بالقرب من القطر ، أو مباشرة في مكان مروره ، لها علامات مزدوجة على الانتماء ، أي لها خصائص المعادن واللافلزات.

أنصاف أقطار ذرات المعدن نسبيًا أحجام كبيرة. تُزال الإلكترونات الخارجية ، التي تسمى التكافؤ ، بشكل كبير من النواة ، ونتيجة لذلك ، ترتبط ارتباطًا ضعيفًا بها. لذلك ، تتبرع ذرات المعادن بسهولة بإلكترونات التكافؤ وتشكل أيونات موجبة الشحنة (كاتيونات). هذه الميزة هي الرئيسية خاصية كيميائيةالمعادن. تحتوي ذرات العناصر ذات الخصائص المعدنية الأكثر وضوحًا على مستوى الطاقة الخارجية من واحد إلى ثلاثة إلكترونات. العناصر الكيميائيةمع وجود علامات مميزة للمعادن لا تتشكل إلا أيونات موجبة الشحنة ، فهي غير قادرة على الإطلاق على ربط الإلكترونات.

سلسلة نزوح إم في بيكيتوف

يعتمد نشاط المعدن ومعدل تفاعله مع المواد الأخرى على قيمة قدرة الذرة على "الانفصال عن الإلكترونات". يتم التعبير عن القدرة بشكل مختلف في معادن مختلفة. العناصر ذات الأداء العالي هي عوامل اختزال نشطة. كلما زادت كتلة ذرة المعدن ، زادت قدرتها على الاختزال. أقوى عوامل الاختزال هي الفلزات القلوية K ، Ca ، Na. إذا كانت ذرات المعدن غير قادرة على التبرع بالإلكترونات ، فسيتم اعتبار هذا العنصر عاملاً مؤكسدًا ، على سبيل المثال: يمكن لأوريد السيزيوم أكسدة معادن أخرى. في هذا الصدد ، تعتبر مركبات الفلزات القلوية هي الأكثر نشاطًا.

كان العالم الروسي م.ف.بيكيتوف أول من درس ظاهرة إزاحة بعض المعادن من المركبات التي تشكلها بواسطة معادن أخرى. إن قائمة المعادن التي جمعها ، والتي توجد فيها وفقًا لدرجة الزيادة في الإمكانات الطبيعية ، كانت تسمى "سلسلة الكهروكيميائية للجهد" (سلسلة إزاحة بيكيتوف).

Li K Rb Cs Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Cr Fe Ni Sn Pb Cu Hg Ag Pt Ag Pt Au

كلما كان المعدن على اليمين في هذا الصف ، انخفضت خصائصه المختزلة ، وزادت خصائص الأكسدة في أيوناته.

تصنيف المعادن حسب مندليف

وفقًا للجدول الدوري ، يتم تمييز الأنواع (المجموعات الفرعية) التالية من المعادن:

• قلوي - Li (الليثيوم) ، Na (الصوديوم) ، K (البوتاسيوم) ، Rb (الروبيديوم) ، Cs (السيزيوم) ، Fr (الفرانسيوم) ؛
• الأرض القلوية - Be (البريليوم) ، Mg (المغنيسيوم) ، الكالسيوم (الكالسيوم) ، الأب (السترونشيوم) ، Ba (الباريوم) ، Ra (الراديوم) ؛
• الضوء - AL (الألومنيوم) ، في (الإنديوم) ، الكادميوم (الكادميوم) ، الزنك (الزنك) ؛
• انتقالي
• نصف معدلة

التطبيق الفني للمعادن

تقسم المعادن التي وجدت تطبيقًا تقنيًا واسعًا إلى حد ما إلى ثلاث مجموعات: الأسود ، وغير الحديدية ، والنبيلة.

إلى المعادن الفلزية وتشمل الحديد وسبائكه: الصلب والحديد الزهر والسبائك الحديدية.

يجب أن يقال أن الحديد هو أكثر المعادن شيوعًا في الطبيعة. له صيغة كيميائيةالحديد (الحديد). لعب الحديد دورًا كبيرًا في تطور الإنسان. تمكن الإنسان من الحصول على أدوات عمل جديدة من خلال تعلم صهر الحديد. في الصناعة الحديثة ، تُستخدم سبائك الحديد على نطاق واسع ، ويتم الحصول عليها عن طريق إضافة الكربون أو معادن أخرى إلى الحديد.

المعادن غير الحديدية - هذه تقريبا جميع المعادن باستثناء الحديد وسبائكه ومعادنه النبيلة. وفقًا لخصائصها الفيزيائية ، تصنف المعادن غير الحديدية على النحو التالي:

· ثقيلالمعادن: النحاس والنيكل والرصاص والزنك والقصدير.

· رئتينالمعادن: الألومنيوم ، التيتانيوم ، المغنيسيوم ، البريليوم ، الكالسيوم ، السترونتيوم ، الصوديوم ، البوتاسيوم ، الباريوم ، الليثيوم ، الروبيديوم ، السيزيوم ؛

· صغيرالمعادن: البزموت والكادميوم والأنتيمون والزئبق والكوبالت والزرنيخ ؛

· المواد المقاومة للحرارةالمعادن: التنجستن ، الموليبدينوم ، الفاناديوم ، الزركونيوم ، النيوبيوم ، التنتالوم ، المنغنيز ، الكروم ؛

· نادرالمعادن: الغاليوم والجرمانيوم والإنديوم والزركونيوم.

معادن نبيلة : الذهب والفضة والبلاتين والروديوم والبلاديوم والروثينيوم والأوزميوم.

يجب أن يقال أن الناس تعرفوا على الذهب قبل ذلك بكثير من الحديد. صنعت الحلي الذهبية من هذا المعدن في مصر القديمة. في الوقت الحاضر ، يستخدم الذهب أيضًا في الإلكترونيات الدقيقة والصناعات الأخرى.

تُستخدم الفضة ، مثل الذهب ، في صناعة المجوهرات والإلكترونيات الدقيقة وصناعة الأدوية.

تلازم المعادن الإنسان طوال تاريخ الحضارة الإنسانية. لا توجد صناعة لا تستخدم فيها المعادن. من المستحيل تخيل الحياة الحديثة بدون المعادن ومركباتها.