Koliko metala ima u periodnom sistemu.

U prirodi postoji mnogo ponavljajućih sekvenci:

  • godišnja doba;
  • Times of Day;
  • dani u sedmici…

Sredinom 19. stoljeća, D.I. Mendelejev je primijetio da hemijska svojstva elemenata također imaju određeni slijed (kažu da mu je ta ideja došla u snu). Rezultat naučnikovih divnih snova bio je periodni sistem hemijskih elemenata, u kojem je D.I. Mendeljejev je rasporedio hemijske elemente po rastućoj atomskoj masi. U modernoj tabeli, hemijski elementi su raspoređeni u rastućem redosledu atomskog broja elementa (broj protona u jezgru atoma).

Atomski broj je prikazan iznad simbola hemijskog elementa, ispod simbola je njegova atomska masa (zbir protona i neutrona). Imajte na umu da atomska masa nekih elemenata nije cijeli broj! Zapamtite izotope! Atomska masa je ponderisani prosjek svih izotopa elementa koji se nalazi u prirodi u prirodnim uvjetima.

Ispod tabele su lantanidi i aktinidi.

Metali, nemetali, metaloidi


Nalazi se u periodnom sistemu lijevo od stepenaste dijagonalne linije koja počinje sa borom (B) i završava sa polonijumom (Po) (izuzeci su germanij (Ge) i antimon (Sb). Lako je vidjeti da metali zauzimaju većinu Periodnog sistema Osnovna svojstva metala: tvrdi (osim žive); sjajan; dobri električni i toplotni provodnici; plastika; savitljiv; lako odustaje od elektrona.

Pozivaju se elementi koji se nalaze desno od stepenaste dijagonale B-Po nemetali. Svojstva nemetala su upravo suprotna osobinama metala: loši provodnici toplote i struje; fragile; nesavitljivi; neplastični; obično prihvataju elektrone.

Metaloidi

Između metala i nemetala postoje polumetali(metaloidi). Karakteriziraju ih svojstva i metala i nemetala. Polumetali su svoju glavnu primjenu u industriji našli u proizvodnji poluvodiča, bez kojih se ne može zamisliti niti jedno moderno mikro kolo ili mikroprocesor.

Razdoblja i grupe

Kao što je već pomenuto, periodni sistem se sastoji od sedam perioda. U svakom periodu, atomski brojevi elemenata rastu s lijeva na desno.

Svojstva elemenata menjaju se uzastopno u periodima: tako natrijum (Na) i magnezijum (Mg), koji se nalaze na početku trećeg perioda, daju elektrone (Na daje jedan elektron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg daje gore dva elektrona: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Ali hlor (Cl), koji se nalazi na kraju perioda, uzima jedan element: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

U grupama, naprotiv, svi elementi imaju ista svojstva. Na primjer, u grupi IA(1), svi elementi od litijuma (Li) do francijuma (Fr) doniraju jedan elektron. I svi elementi grupe VIIA(17) uzimaju jedan element.

Neke grupe su toliko važne da su dobile posebna imena. Ove grupe su razmatrane u nastavku.

Grupa IA(1). Atomi elemenata ove grupe imaju samo jedan elektron u svom spoljašnjem elektronskom sloju, pa lako odustaju od jednog elektrona.

Najvažniji alkalni metali su natrijum (Na) i kalij (K), budući da imaju važnu ulogu u životu ljudi i deo su soli.

Elektronske konfiguracije:

  • Li- 1s 2 2s 1 ;
  • N / A- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
  • K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Grupa IIA(2). Atomi elemenata ove grupe imaju dva elektrona u svom spoljašnjem elektronskom sloju, kojih se takođe odriču tokom hemijskih reakcija. Najvažniji element je kalcijum (Ca) – osnova kostiju i zuba.

Elektronske konfiguracije:

  • Budi- 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

Grupa VIIA(17). Atomi elemenata ove grupe obično primaju po jedan elektron, jer Na vanjskom elektronskom sloju nalazi se pet elemenata, a jedan elektron nedostaje u "kompletnom setu".

Najpoznatiji elementi ove grupe: hlor (Cl) - dio je soli i izbjeljivača; jod (I) je element koji igra važnu ulogu u aktivnosti štitne žlijezde osoba.

Elektronska konfiguracija:

  • 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

Grupa VIII(18). Atomi elemenata ove grupe imaju potpuno "kompletan" vanjski elektronski sloj. Stoga, oni "ne moraju" prihvatiti elektrone. I "ne žele" da ih daju. Stoga se elementi ove grupe veoma „nerado“ pridružuju hemijske reakcije. Za dugo vremena vjerovalo se da uopće ne reaguju (otuda naziv “inertni”, tj. “neaktivni”). Ali hemičar Neil Bartlett otkrio je da neki od ovih plinova još uvijek mogu reagirati s drugim elementima pod određenim uvjetima.

Elektronske konfiguracije:

  • 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

Valentni elementi u grupama

Lako je primijetiti da su unutar svake grupe elementi slični jedni drugima po svojim valentnim elektronima (elektroni s i p orbitala smješteni na vanjskom energetskom nivou).

Alkalni metali imaju 1 valentni elektron:

  • Li- 1s 2 2s 1 ;
  • N / A- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
  • K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Zemnoalkalni metali imaju 2 valentna elektrona:

  • Budi- 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

Halogeni imaju 7 valentnih elektrona:

  • 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

Inertni gasovi imaju 8 valentnih elektrona:

  • 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

Za više informacija pogledajte članak Valencija i tabela elektronskih konfiguracija atoma hemijskih elemenata po periodima.

Skrenimo sada našu pažnju na elemente koji se nalaze u grupama sa simbolima IN. Oni se nalaze u centru periodnog sistema i nazivaju se prelazni metali.

Posebnost ovih elemenata je prisustvo u atomima elektrona koji ispunjavaju d-orbitale:

  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

Odvojeno od glavnog stola nalaze se lantanidi I aktinidi- to su tzv unutrašnji prelazni metali. U atomima ovih elemenata popunjavaju se elektroni f-orbitale:

  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

Priroda ima određenu cikličnost i ponavljanje u svojim manifestacijama. Na to su obraćali pažnju i drevni grčki naučnici kada su pokušavali da razlože prirodu stvari na komponente: elemente, geometrijske figure pa čak i atoma. Savremeni naučnici takođe obraćaju pažnju na znakove ponavljanja. Na primjer, Carl Linnaeus je bio u stanju da izgradi sistem živih bića zasnovan na fenotipskoj sličnosti.

Dugo je hemija kao nauka ostala bez sistema koji bi mogao da organizuje veliki broj otkrivenih supstanci. Znanje starih alhemičara pružilo je bogat materijal za izgradnju takvog sistema. Mnogi naučnici su pokušavali da izgrade skladnu šemu, ali svi pokušaji su bili uzaludni. Tako je bilo sve do 1869. godine, kada je veliki ruski hemičar Dmitrij Ivanovič Mendeljejev predstavio svetu svoje dete - periodni sistem hemijskih elemenata. Kažu da je naučnik sanjao sto. U snu je vidio sto poređan u obliku zmije i omotan oko njegovih nogu. Pouzdanost ove činjenice je upitna, ali kako god bilo, to je bio pravi iskorak u nauci.

Mendeljejev je rasporedio elemente po rastućoj atomskoj masi. Ovaj princip je i danas aktuelan, međutim, sada se zasniva na broju protona i neutrona u jezgru.

Metali i njihova karakteristična svojstva

Svi hemijski elementi mogu se prilično grubo podijeliti na metale i nemetale. Po čemu se razlikuju jedni od drugih? Kako razlikovati metal od nemetala?

Od 118 otkrivenih supstanci, 94 pripadaju grupi metala. Grupa je predstavljena raznim podgrupama:

Koje karakteristike su zajedničke za sve metale?

  1. Svi metali su čvrsti na sobnoj temperaturi. Ovo važi za sve elemente osim žive, koja je čvrsta do minus 39 stepeni Celzijusa. U sobnim uslovima, živa je tečnost.
  2. Većina elemenata u ovoj grupi ima dosta visoke temperature topljenje. Na primjer, volfram se topi na temperaturi od 3410 stepeni Celzijusa. Iz tog razloga se koristi za izradu niti u žaruljama sa žarnom niti.
  3. Svi metali su duktilni. To se očituje u činjenici da kristalna rešetka metala dozvoljava atomima da se kreću. Kao rezultat, metali se mogu savijati bez fizičke deformacije i mogu se kovati. Bakar, zlato i srebro su posebno duktilni. Zato su istorijski bili prvi metali koje je čovek obradio. Tada je naučio da obrađuje gvožđe.
  4. Svi metali vrlo dobro provode struju, što je opet zbog strukture kristalne rešetke metala, koja ima pokretne elektrone. Između ostalog, ovi elementi vrlo lako provode toplinu.
  5. I, konačno, svi metali imaju karakterističan, neuporediv metalni sjaj. Boja je najčešće sivkasta sa plavom nijansom. Au, Cu ili Cs imaju žute i crvene nijanse.

Ne propustite: mehanizam edukacije, konkretni primjeri.

Nemetali

Svi nemetali se nalaze u gornjem desnom uglu periodnog sistema duž dijagonale koja se može povući od vodonika do astatina i radona. Inače, vodonik može pokazati i metalna svojstva pod određenim uslovima.

Glavna razlika od metala je struktura kristalne rešetke. Dok metali imaju metalnu kristalnu rešetku, nemetali mogu imati atomsku ili molekularnu rešetku. Molekularna rešetka poseduju neke gasove - kiseonik, hlor, sumpor, azot. Supstance sa atomskom rešetkom imaju čvrsto stanje agregacije i relativno visoku tačku topljenja.

Fizička svojstva nemetala su prilično raznolika; nemetali mogu biti čvrste (jod, ugljik, sumpor, fosfor), tečne (samo brom), plinovite (fluor, klor, dušik, kisik, vodik) tvari sa potpuno različitim boja. Agregatno stanje se može promeniti pod uticajem temperature.

Sa hemijske tačke gledišta, nemetali mogu delovati kao oksidacioni i redukcioni agensi. Nemetali mogu komunicirati jedni s drugima i sa metalima. Kiseonik, na primer, deluje kao oksidant za sve supstance, ali sa fluorom deluje kao redukciono sredstvo.

Alotropija

Još jedno zadivljujuće svojstvo nemetala je fenomen nazvan alotropija - modifikacija supstanci, koja dovodi do različitih alotropskih modifikacija istog hemijskog elementa. Riječ "alotropija" može se prevesti sa grčkog kao “druga imovina”. Onako kako je.

Razmotrimo detaljnije koristeći primjer liste nekih jednostavne supstance:

Druge supstance takođe imaju modifikacije– sumpor, selen, bor, arsen, bor, silicijum, antimon. Na različitim temperaturama, mnogi metali također pokazuju ova svojstva.

Naravno, podjela svih jednostavnih tvari na grupe metala i nemetala je prilično proizvoljna. Ova podjela olakšava razumijevanje svojstava hemijskih supstanci i stvara iluziju njihovog razdvajanja u zasebne supstance. Kao i sve na svijetu, i ova podjela je relativna i zavisi od vanjski faktori okruženje– pritisak, temperatura, svetlost itd.

Instrukcije

Uzmite periodni sistem i pomoću ravnala nacrtajte liniju koja u ćeliji počinje elementom Be (berilij) i završava se u ćeliji elementom At (astatinom).

Ti elementi koji će biti lijevo od ove linije su metali. Štaviše, što je element „niže i lijevo“, to ima izraženija metalna svojstva. Lako je vidjeti da je u periodnom sistemu takav metal (Fr) - najaktivniji alkalni metal.

Prema tome, oni elementi desno od linije imaju svojstva. I ovdje također vrijedi slično pravilo: što je element „više i desno“ od linije, to je nemetal jači. Takav element u periodnom sistemu je fluor (F), najjači oksidant. Toliko je aktivan da su mu kemičari davali ugledno, iako nezvanično, ime: "Sve žvače".

Mogu se pojaviti pitanja poput „Šta je sa onim elementima koji su na samoj liniji ili vrlo blizu njoj?“ Ili, na primjer, „Desno i iznad linije su hromirani, . Jesu li ovo zaista nemetali? Na kraju krajeva, koriste se u proizvodnji čelika kao aditivi za legiranje. Ali poznato je da ih čak i male nečistoće nemetala čine krhkim.” Činjenica je da elementi koji se nalaze na samoj liniji (na primjer, aluminijum, germanijum, niobijum, antimon) imaju, odnosno, dvostruki karakter.

Što se, na primjer, tiče vanadija, kroma, mangana, svojstva njihovih spojeva ovise o oksidacijskom stanju atoma ovih elemenata. Na primjer, njihovi viši oksidi, kao što su V2O5, CrO3, Mn2O7, imaju izražene . Zbog toga se nalaze na naizgled „nelogičnim“ mjestima u periodnom sistemu. U svom „čistom“ obliku, ovi elementi su, naravno, metali i imaju sva svojstva metala.

Izvori:

  • metala u periodnom sistemu

Za školarce koji proučavaju sto Mendeljejev- užasan san. Čak i trideset i šest elemenata koje nastavnici obično dodeljuju rezultiraju satima iscrpljujućeg gnječenja i glavobolja. Mnogi ljudi ni ne vjeruju šta da nauče sto Mendeljejev je stvaran. Ali upotreba mnemotehnike može znatno olakšati život studentima.

Instrukcije

Shvatite teoriju i odaberite pravu tehniku ​​Pravila koja olakšavaju pamćenje gradiva, mnemotehnička. Njihov glavni trik je stvaranje asocijativnih veza, kada se apstraktna informacija upakuje u svijetlu sliku, zvuk ili čak miris. Postoji nekoliko mnemotehničkih tehnika. Na primjer, možete napisati priču od elemenata memorisanih informacija, tražiti suglasne riječi (rubidijum - prekidač, cezijum - Julije Cezar), uključiti prostornu maštu ili jednostavno rimovati elemente periodnog sistema.

Balada o dušiku Bolje je rimovati elemente Mendeljejevljevog periodnog sistema sa značenjem, prema određenim karakteristikama: valentnošću, na primjer. Dakle, alkalni se vrlo lako rimuju i zvuče kao pjesma: “Lithium, Kalium, Sodium, Ruidium, cesium francium.” "Magnezijum, kalcijum, cink i barijum - njihova valencija je jednaka paru" je neuvenljivi klasik školskog folklora. Na istu temu: „Natrijum, kalijum, srebro su jednovalentne dobrote“ i „Natrijum, kalijum i argentum su jednovalentne“. Kreativnost, za razliku od nabijanja, koje traje najviše par dana, stimuliše dugotrajno pamćenje. To znači više o aluminijumu, pesme o azotu i pesme o valenciji - i pamćenje će ići kao sat.

Kiselinski triler Da bi se lakše pamtilo, izmišljena je ideja u kojoj se elementi periodnog sistema pretvaraju u junake, detalje pejzaža ili elemente radnje. Evo, na primjer, dobro poznatog teksta: „Azijat (azot) je počeo da sipa (litijum) vodu (vodik) u Pinery(Bohr). Ali nije nam on (Neon) bio potreban, već Magnolija (Magnezijum).” Može se dopuniti pričom o Ferrariju (gvožđe - ferum), u kojem je tajni agent "Klor nula sedamnaest" (17 - serijski broj hlora) putovao da uhvati manijaka Arsenija (arsenik - arsenicum), koji je imao 33 zubi (33 - redni broj arsena), ali mu je nešto kiselo ušlo u usta (kiseonik), bilo je to osam otrovanih metaka (8 je redni broj kiseonika)... Možemo da nastavimo do beskonačnosti. Inače, roman napisan na osnovu periodnog sistema može se dodeliti nastavniku književnosti kao eksperimentalni tekst. Vjerovatno će joj se svidjeti.

Izgradite palatu sjećanja Ovo je jedno od naziva prilično efikasne tehnike pamćenja kada je uključeno prostorno razmišljanje. Njegova tajna je u tome što svi lako možemo opisati svoju sobu ili put od kuće do prodavnice, škole itd. Da biste kreirali niz elemenata, potrebno ih je postaviti duž puta (ili u prostoriji), i svaki element predstaviti vrlo jasno, vidljivo, opipljivo. Evo mršave plavuše sa dugim licem. Vredni radnik koji postavlja pločice je silicijum. Grupa aristokrata u skupom autu - inertni gasovi. I, naravno, baloni sa helijumom.

Bilješka

Nema potrebe da se prisiljavate da zapamtite informacije na karticama. Najbolje je povezati svaki element s određenom svijetlom slikom. Silicijum - sa Silicijumskom dolinom. Litijum - sa litijumskim baterijama mobilni telefon. Može biti mnogo opcija. Ali kombinacija vizuelne slike, mehaničkog pamćenja i taktilnog osećaja grube ili, obrnuto, glatke sjajne kartice pomoći će vam da lako podignete i najsitnije detalje iz dubine memorije.

Koristan savjet

Možete nacrtati iste karte s informacijama o elementima koje je Mendeljejev imao u svoje vrijeme, ali ih samo dopuniti modernim informacijama: na primjer, brojem elektrona na vanjskom nivou. Sve što treba da uradite je da ih položite pre spavanja.

Izvori:

  • Mnemonička pravila za hemiju
  • kako zapamtiti periodni sistem

Problem definicije je daleko od praznog hoda. Teško da će biti ugodno ako vam u draguljarnici požele dati potpuni lažnjak umjesto skupog zlatnog predmeta. Zar nije interesantno iz koje metal Napravljen od pokvarenog autodijela ili pronađenog antikviteta?

Instrukcije

Evo, na primjer, kako se određuje prisustvo bakra u leguri. Nanesite na očišćenu površinu metal kap (1:1) azotne kiseline. Kao rezultat reakcije, gas će se početi oslobađati. Nakon nekoliko sekundi, obrišite kapljicu filter papirom, a zatim je držite iznad mjesta gdje se nalazi koncentrirani rastvor amonijaka. Bakar će reagovati, pretvarajući mrlju u tamnoplavu boju.

Evo kako razlikovati bronzu od mesinga. Stavite komad metalne strugotine ili piljevine u čašu sa 10 ml rastvora (1:1) azotne kiseline i prekrijte je staklom. Pričekajte malo dok se potpuno ne otopi, a zatim zagrijte dobivenu tekućinu gotovo do ključanja 10-12 minuta. Bijeli talog će vas podsjetiti na bronzu, ali čaša sa mesingom će ostati.

Nikal možete odrediti na isti način kao i bakar. Nanesite kap otopine dušične kiseline (1:1) na površinu metal i sačekajte 10-15 sekundi. Kapljicu pročistite filter papirom, a zatim je držite iznad koncentrovane pare amonijaka. Na nastalu tamnu mrlju nanesite 1% rastvor dimetilglioksina u alkoholu.

Nikl će vas “signalizirati” svojom karakterističnom crvenom bojom. Olovo se može odrediti pomoću kristala hromne kiseline i kapi ohlađene octene kiseline nanesene na njega i, nakon jednog minuta, kapi vode. Ako vidite žuti talog, znate da je to olovni kromat.

Sipajte malo tečnosti za testiranje u posebnu posudu i ukapajte malo rastvora lapisa. U ovom slučaju, odmah će se formirati "sirvi" bijeli talog nerastvorljivog srebrnog klorida. Odnosno, u molekulu supstance definitivno postoji jon klorida. Ali možda ipak nije riječ o otopini neke vrste soli koja sadrži klor? Na primjer, natrijum hlorid?

Zapamtite još jedno svojstvo kiselina. Jake kiseline (a hlorovodonična kiselina je, naravno, jedna od njih) mogu istisnuti slabe kiseline iz njih. Stavite malo sode u prahu - Na2CO3 - u tikvicu ili čašu i polako dodajte tekućinu koju želite testirati. Ako se odmah začuje šištanje i prah bukvalno "proključa", nema sumnje - to je hlorovodonična kiselina.

Svakom elementu u tabeli je dodeljen određeni serijski broj (H - 1, Li - 2, Be - 3, itd.). Ovaj broj odgovara jezgru (broj protona u jezgru) i broju elektrona koji kruže oko jezgra. Broj protona je dakle jednak broju elektrona, što znači da je u normalnim uslovima atom električni.

Podjela na sedam perioda odvija se prema broju energetskih nivoa atoma. Atomi prvog perioda imaju elektronsku ljusku na jednom nivou, drugi - dvostepeni, treći - trostepeni, itd. Kada se napuni novi energetski nivo, on počinje novi period.

Prve elemente bilo kojeg perioda karakteriziraju atomi koji imaju jedan elektron na vanjskom nivou - to su atomi alkalnih metala. Periodi se završavaju atomima plemenitih gasova, koji imaju spoljašnji energetski nivo potpuno ispunjen elektronima: u prvom periodu plemeniti gasovi imaju 2 elektrona, u narednim periodima - 8. Upravo zbog slične strukture elektronskih ljuski grupe elemenata imaju sličnu fiziku.

U tabeli D.I. Mendeljejev ima 8 glavnih podgrupa. Ovaj broj je određen maksimalnim mogućim brojem elektrona na energetskom nivou.

Na dnu periodnog sistema, lantanidi i aktinidi se razlikuju kao nezavisni nizovi.

Koristeći tabelu D.I. Mendeljejev, može se uočiti periodičnost sledećih svojstava elemenata: atomski radijus, atomska zapremina; jonizacioni potencijal; sile afiniteta elektrona; elektronegativnost atoma; ; fizička svojstva potencijalnih jedinjenja.

Jasno sljedljiva periodičnost rasporeda elemenata u tabeli D.I. Mendeljejev se racionalno objašnjava sekvencijalnom prirodom punjenja energetskih nivoa elektronima.

Izvori:

  • Tabela Mendeljejeva

Periodični zakon, koji je osnova moderne hemije i objašnjava obrasce promjena svojstava hemijskih elemenata, otkrio je D.I. Mendeljejev 1869. Fizičko značenje ovog zakona otkriva se proučavanjem složene strukture atoma.

U 19. veku se verovalo da je atomska masa glavna karakteristika element, pa se koristio za klasifikaciju supstanci. Danas se atomi definiraju i identificiraju po količini naboja na njihovom jezgru (broj i atomski broj u periodnom sistemu). Međutim, atomska masa elemenata, uz neke izuzetke (na primjer, atomska masa je manja od atomske mase argona), raste proporcionalno njihovom nuklearnom naboju.

Sa povećanjem atomske mase, uočava se periodična promjena svojstava elemenata i njihovih spojeva. To su metaličnost i nemetaličnost atoma, atomski radijus, jonizacioni potencijal, afinitet prema elektronu, elektronegativnost, oksidaciona stanja, jedinjenja (tačke ključanja, tačke topljenja, gustina), njihova bazičnost, amfoternost ili kiselost.

Koliko elemenata ima u modernom periodnom sistemu

Periodični sistem grafički izražava zakon koji je otkrio. Savremeni periodni sistem sadrži 112 hemijskih elemenata (posljednji su Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium i Copernicium). Prema posljednjim podacima, otkriveno je i sljedećih 8 elemenata (do 120 uključujući), ali nisu svi dobili naziv, a tih elemenata je još uvijek malo u bilo kojoj štampanoj publikaciji.

Svaki element zauzima određenu ćeliju u periodnom sistemu i ima svoj serijski broj, koji odgovara naboju jezgra njegovog atoma.

Kako je konstruisan periodni sistem?

Strukturu periodnog sistema predstavlja sedam perioda, deset redova i osam grupa. Svaki period počinje alkalnim metalom i završava se plemenitim gasom. Izuzetak su prvi period, koji počinje vodonikom, i sedmi nepotpuni period.

Razdoblja se dijele na mala i velika. Mali periodi (prvi, drugi, treći) sastoje se od jednog horizontalnog reda, veliki periodi (četvrti, peti, šesti) - od dva horizontalna reda. Gornji redovi u velikim periodima nazivaju se parnim, donji redovi se nazivaju neparnim.

U šestom periodu tabele posle (redni broj 57) nalazi se 14 elemenata sličnih svojstvima lantanu - lantanidi. Oni su navedeni na dnu tabele kao poseban red. Isto važi i za aktinide koji se nalaze iza aktinijuma (s brojem 89) i u velikoj meri ponavljaju njegova svojstva.

Parni redovi velikih perioda (4, 6, 8, 10) ispunjeni su samo metalima.

Elementi u grupama pokazuju istu valenciju u oksidima i drugim jedinjenjima, a ta valencija odgovara broju grupe. Glavne sadrže elemente malih i velikih perioda, samo velikih. Od vrha do dna jačaju, nemetalne slabe. Svi atomi bočnih podgrupa su metali.

Tabela periodičnih hemijskih elemenata postala je jedna od glavni događaji u istoriji nauke i doneo njenom tvorcu, ruskom naučniku Dmitriju Mendeljejevu, svjetska slava. Ovaj nesvakidašnji čovek uspeo je da spoji sve hemijske elemente u jedan koncept, ali kako je uspeo da otvori svoj čuveni sto?

Svojstva hemijskih elemenata omogućavaju njihovo kombinovanje u odgovarajuće grupe. Na ovom principu je stvoren periodični sistem koji je promijenio ideju o postojećim supstancama i omogućio pretpostavku postojanja novih, do tada nepoznatih elemenata.

U kontaktu sa

Mendeljejevljev periodni sistem

Periodični sistem hemijskih elemenata sastavio je D. I. Mendeljejev u drugoj polovini 19. Šta je to i čemu služi? On objedinjuje sve hemijske elemente po rastućoj atomskoj težini, a svi su raspoređeni na način da im se svojstva periodično menjaju.

Mendeljejevljev periodični sistem je spojio u jedan sistem sve postojeće elemente, koji su se ranije smatrali jednostavno odvojenim supstancama.

Na osnovu njegovog proučavanja predviđene su nove i naknadno sintetizovane. hemijske supstance. Značaj ovog otkrića za nauku ne može se precijeniti, bila je znatno ispred svog vremena i dala podsticaj razvoju hemije dugi niz decenija.

Postoje tri najčešće opcije stola, koje se konvencionalno nazivaju "kratke", "duge" i "ekstra-duge" ». Glavni sto se smatra dugačkim stolom zvanično odobreno. Razlika između njih je raspored elemenata i dužina perioda.

Šta je period

Sistem sadrži 7 perioda. Oni su grafički predstavljeni kao horizontalne linije. U ovom slučaju, period može imati jedan ili dva reda, koji se nazivaju redovi. Svaki sljedeći element razlikuje se od prethodnog povećanjem nuklearnog naboja (broja elektrona) za jedan.

Da bude jednostavno, tačka je horizontalni red periodnog sistema. Svaki od njih počinje metalom i završava inertnim plinom. Zapravo, ovo stvara periodičnost - svojstva elemenata se mijenjaju u jednom periodu, ponavljajući se u sljedećem. Prvi, drugi i treći period su nepotpuni, nazivaju se malim i sadrže 2, 8 i 8 elemenata. Ostali su kompletni, imaju po 18 elemenata.

Šta je grupa

Grupa je vertikalni stupac, koji sadrži elemente iste elektronske strukture ili, jednostavnije, iste veće vrijednosti. Službeno odobrena dugačka tablica sadrži 18 grupa, koje počinju alkalnim metalima i završavaju plemenitim plinovima.

Svaka grupa ima svoje ime, što olakšava pretraživanje ili klasifikaciju elemenata. Metalna svojstva su poboljšana, bez obzira na element, od vrha do dna. To je zbog povećanja broja atomskih orbita - što ih je više, to su elektronske veze slabije, što kristalnu rešetku čini izraženijom.

Metali u periodnom sistemu

Metali u tabeli Mendeljejev ima dominantan broj, njihova lista je prilično opsežna. Oni su karakterizirani zajedničke karakteristike, po svojim svojstvima su heterogeni i dijele se u grupe. Neki od njih imaju malo zajedničkog sa metalima fizičkog čula, dok drugi mogu postojati samo djeliće sekunde i apsolutno se ne nalaze u prirodi (barem na planeti), budući da su stvoreni, odnosno proračunati i potvrđeni u laboratorijskim uvjetima, umjetno. Svaka grupa ima svoje karakteristike, ime se prilično uočljivo razlikuje od ostalih. Ova razlika je posebno izražena u prvoj grupi.

Položaj metala

Kakav je položaj metala u periodnom sistemu? Elementi su raspoređeni povećanjem atomske mase, odnosno broja elektrona i protona. Njihova svojstva se periodično mijenjaju, tako da nema urednog postavljanja na bazi jedan-na-jedan u tabeli. Kako prepoznati metale i da li je to moguće učiniti pomoću periodnog sistema? Da bi se pitanje pojednostavilo, izmišljena je posebna tehnika: uslovno, dijagonalna linija se povlači od Bora do Polonija (ili do Astata) na spojevima elemenata. Oni na lijevoj strani su metali, oni na desnoj strani su nemetali. Ovo bi bilo vrlo jednostavno i cool, ali postoje izuzeci - germanij i antimon.

Ova „metodologija“ je neka vrsta varalice; izmišljena je samo da bi se pojednostavio proces pamćenja. Za preciznije predstavljanje, treba to zapamtiti lista nemetala ima samo 22 elementa, dakle, odgovarajući na pitanje, koliko metala se nalazi u periodnom sistemu?

Na slici možete jasno vidjeti koji su elementi nemetali i kako su raspoređeni u tabeli po grupama i periodima.

Opća fizička svojstva

Postoje opća fizička svojstva metala. To uključuje:

  • Plastika.
  • Karakterističan sjaj.
  • Električna provodljivost.
  • Visoka toplotna provodljivost.
  • Svi osim žive su u čvrstom stanju.

Treba shvatiti da se svojstva metala uvelike razlikuju u pogledu njihove hemijske ili fizičke suštine. Neki od njih malo liče na metale u uobičajenom smislu te riječi. Na primjer, živa zauzima poseban položaj. U normalnim uslovima je u tečnom stanju i nema kristalnu rešetku, čijem prisustvu drugi metali duguju svoja svojstva. Svojstva potonjih u ovom slučaju su uvjetna; živa im je u većoj mjeri slična po svojim kemijskim karakteristikama.

Zanimljivo! Elementi prve grupe, alkalni metali, ne nalaze se u čistom obliku, već se nalaze u raznim jedinjenjima.

Najmekši metal koji postoji u prirodi, cezijum, pripada ovoj grupi. On, kao i druge alkalne supstance, ima malo zajedničkog sa tipičnijim metalima. Neki izvori tvrde da je zapravo najmekši metal kalij, što je teško osporiti ili potvrditi, jer ni jedan ni drugi element ne postoje sami – kada se ispuste kao rezultat kemijske reakcije, brzo oksidiraju ili reagiraju.

Druga grupa metala - zemnoalkalni metali - mnogo su bliža glavnim grupama. Naziv "alkalna zemlja" dolazi iz antičkih vremena, kada su oksidi nazivani "zemljama" jer su imali labavu, mrvljivu strukturu. Metali koji počinju od grupe 3 imaju manje-više poznata (u svakodnevnom smislu) svojstva. Kako se broj grupe povećava, količina metala se smanjuje

Metali su elementi koji čine prirodu oko nas. Otkad postoji Zemlja, tako dugo postoje i metali.

Zemljina kora sadrži sledeće metale:

  • aluminijum - 8,2%,
  • gvožđe - 4,1%,
  • kalcijum - 4,1%,
  • natrijum - 2,3%,
  • magnezijum - 2,3%,
  • kalijum - 2,1%,
  • titanijum - 0,56% itd.

On ovog trenutka nauka ima informacije o 118 hemijskih elemenata. Osamdeset pet elemenata na ovoj listi su metali.

Hemijska svojstva metala



Da bismo shvatili od čega zavise hemijska svojstva metala, okrenimo se autoritativnom izvoru - tabeli periodnog sistema elemenata, tzv. periodni sistem. Povucimo dijagonalu (možete mentalno) između dvije tačke: počnite od Be (berilij) i završite na At (astatin). Ova podjela je, naravno, uvjetna, ali vam i dalje omogućava kombiniranje kemijskih elemenata u skladu s njihovim svojstvima. Elementi koji se nalaze na lijevoj strani ispod dijagonale bit će metali. Što je ulijevo, u odnosu na dijagonalu, lokacija elementa, to će njegova metalna svojstva biti izraženija:

  • kristalna struktura - gusta,
  • toplotna provodljivost - visoka,
  • električna provodljivost koja opada sa porastom temperature,
  • nivo stepena jonizacije - nizak (elektroni se slobodno odvajaju)
  • sposobnost stvaranja jedinjenja (legura),
  • rastvorljivost (otapa se u jakim kiselinama i kaustičnim alkalijama),
  • oksidacija (formiranje oksida).

Gore navedena svojstva metala zavise od prisustva elektrona koji se slobodno kreću u kristalnoj rešetki. Elementi koji se nalaze pored dijagonale, ili direktno na mestu gde ona prolazi, imaju dvostruke oznake pripadnosti, tj. imaju svojstva metala i nemetala.

Radijusi atoma metala su relativni velike veličine. Vanjski elektroni, nazvani valentni elektroni, značajno su uklonjeni iz jezgre i, kao rezultat toga, slabo su vezani za njega. Stoga atomi metala lako odustaju od valentnih elektrona i formiraju pozitivno nabijene ione (katione). Ova karakteristika je glavna hemijsko svojstvo metali Atomi elemenata sa najizraženijim metalnim svojstvima imaju od jednog do tri elektrona na vanjskom energetskom nivou. Hemijski elementi sa karakteristično izraženim znacima metala, tvore samo pozitivno nabijene ione, uopće nisu sposobni vezati elektrone.

Deplasmanski red M. V. Beketova

Aktivnost metala i brzina reakcije njegove interakcije s drugim supstancama ovise o vrijednosti pokazatelja sposobnosti atoma da se "razdvoji s elektronima". Sposobnost se različito izražava u različitim metalima. Elementi sa visokim performansama su aktivni redukcioni agensi. Što je veća masa atoma metala, to je veća njegova redukciona sposobnost. Najmoćniji redukcioni agensi su alkalni metali K, Ca, Na. Ako atomi metala nisu sposobni donirati elektrone, tada će se takav element smatrati oksidacijskim sredstvom, na primjer: cezijev aurid može oksidirati druge metale. U tom smislu, spojevi alkalnih metala su najaktivniji.

Ruski naučnik M.V. Beketov prvi je proučavao fenomen istiskivanja nekih metala iz jedinjenja koja su od njih formirali drugi metali. Lista metala koju je sastavio, u kojoj se nalaze u skladu sa stepenom povećanja normalnih potencijala, nazvana je "elektrohemijski niz napona" (Beketovljev niz pomaka).

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

Što se metal dalje nalazi u ovoj seriji, to su njegova redukciona svojstva niža, a oksidaciona svojstva njegovih jona jača.

Klasifikacija metala prema Mendeljejevu

U skladu s periodnim sistemom razlikuju se sljedeće vrste (podgrupe) metala:

  • alkalni - Li (litijum), Na (natrijum), K (kalijum), Rb (rubidijum), Cs (cezijum), Fr (francijum);
  • zemnoalkalna – Be (berilij), Mg (magnezijum), Ca (kalcijum), Sr (stroncijum), Ba (barijum), Ra (radijum);
  • svjetlo - AL (aluminij), In (indijum), Cd (kadmijum), Zn (cink);
  • prijelazni;
  • polumetali

Tehničke primjene metala



Metali koji su našli manje ili više široku tehničku primjenu konvencionalno se dijele u tri grupe: željezne, obojene i plemenite.

TO crnih metala uključuju željezo i njegove legure: čelik, liveno gvožđe i ferolegure.

Treba reći da je željezo najčešći metal u prirodi. Njegovo hemijska formula Fe (ferum). Gvožđe je igralo veliku ulogu u ljudskoj evoluciji. Čovjek je bio u mogućnosti da dobije nove alate tako što je naučio topiti željezo. U savremenoj industriji široko se koriste legure željeza koje se dobivaju dodavanjem ugljika ili drugih metala u željezo.

Obojeni metali – to su skoro svi metali sa izuzetkom gvožđa, njegovih legura i plemenitih metala. Prema sopstvenim fizička svojstva Obojeni metali se klasifikuju na sledeći način:

· težak metali: bakar, nikal, olovo, cink, kalaj;

· pluća metali: aluminijum, titanijum, magnezijum, berilijum, kalcijum, stroncijum, natrijum, kalijum, barijum, litijum, rubidijum, cezijum;

· mala metali: bizmut, kadmijum, antimon, živa, kobalt, arsen;

· vatrostalna metali: volfram, molibden, vanadijum, cirkonijum, niobijum, tantal, mangan, hrom;

· rijetko metali: galijum, germanijum, indijum, cirkonijum;

Plemeniti metali : zlato, srebro, platina, rodijum, paladijum, rutenijum, osmijum.

Mora se reći da je čovjek mnogo ranije upoznao zlato nego željezo. Zlatni nakit od ovog metala izrađivan je još u starom Egiptu. Danas se zlato koristi i u mikroelektronici i drugim industrijama.

Srebro se, kao i zlato, koristi u industriji nakita, mikroelektronici i farmaceutskoj industriji.

Metali su pratili čoveka kroz istoriju ljudske civilizacije. Ne postoji industrija u kojoj se metali ne koriste. Nemoguće je zamisliti savremeni život bez metala i njihovih spojeva.

Povezane publikacije