Koliko metala ima u periodnom sistemu Mendeljejeva.

U prirodi postoji mnogo ponavljajućih sekvenci:

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

Sredinom 19. vijeka, D. I. Mendelejev je primijetio da i hemijska svojstva elemenata imaju određeni slijed (kažu da mu je ta ideja pala u snu). Rezultat čudesnih snova naučnika 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 prema atomskom broju 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 javljaju prirodno u prirodnim uvjetima.

Ispod tabele su lantanidi i aktinidi.

Metali, nemetali, metaloidi

Nalaze se u periodnom sistemu lijevo od stepenaste dijagonalne linije koja počinje sa borom (B) i završava polonijumom (Po) (izuzetak su germanij (Ge) i antimon (Sb). Lako je vidjeti da metali zauzimaju većinu Periodnog sistema. Glavna svojstva metala: čvrsta (osim žive); sjajan; dobri električni i toplotni provodnici; duktilni; savitljivi; lako doniraju elektrone.

Elementi desno od stepenaste dijagonale B-Po se nazivaju nemetali. Svojstva nemetala su direktno suprotna svojstvima metala: loši provodnici toplote i struje; fragile; nekovani; neplastični; obično prihvataju elektrone.

Metaloidi

Između metala i nemetala su polumetali(metaloidi). Karakteriziraju ih svojstva i metala i nemetala. Polumetali su svoju glavnu industrijsku primjenu našli u proizvodnji poluvodiča, bez kojih nije nezamislivo nijedno moderno mikrokolo 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.

Osobine elemenata u periodima se menjaju uzastopno: tako natrijum (Na) i magnezijum (Mg), koji se nalaze na početku trećeg perioda, daju elektrone (Na odaje jedan elektron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1; Mg odaje 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 IA(1) grupi, 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 vanjskom elektronskom sloju, tako da lako doniraju jedan elektron.

Najvažniji alkalni metali su natrijum (Na) i kalij (K), budući da igraju važnu ulogu u procesu ljudskog života i nalaze se u sastavu 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 spoljašnjem elektronskom sloju, koji takođe odustaju 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 ima po pet elemenata, a jedan elektron nedostaje samo u "kompletnom setu".

Najpoznatiji elementi ove grupe su: hlor (Cl) – deo je soli i izbeljivača; jod (I) - 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 "popunjen" vanjski elektronski sloj. Stoga "ne moraju" da prihvate elektrone. I ne žele da ih daju. Otuda - elementi ove grupe vrlo "nerado" ulaze hemijske reakcije. Za dugo vremena vjerovalo se da uopće ne reaguju (otuda i naziv "inertni", tj. "neaktivni"). No, hemičar Neil Barlett otkrio je da neki od ovih plinova, pod određenim uvjetima, još uvijek mogu reagirati s drugim elementima.

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 vidjeti 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 po 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 AT. Oni se nalaze u centru periodnog sistema i nazivaju se prelazni metali.

Posebnost ovih elemenata je prisustvo elektrona u atomima 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 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. Naučnici našeg vremena takođe obraćaju pažnju na znakove ponavljanja. Na primjer, Carl Linnaeus je, na osnovu fenotipske sličnosti, uspio izgraditi sistem živih bića.

Dugo vremena je hemija kao nauka ostala bez sistema koji bi mogao da pojednostavi veliku raznolikost otkrivenih supstanci. Znanje starih alhemičara dalo je najbogatiji 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. Tačnost ove činjenice je upitna., ali kako god bilo, to je bio pravi iskorak u nauci.

Mendeljejev je rasporedio elemente kako se povećavala njihova atomska masa. 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 konvencionalno 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 svim metalima?

1. Svi metali su čvrsti na sobnoj temperaturi. Ovo važi za sve elemente osim žive, koja je čvrsta do minus 39 stepeni Celzijusa. Na sobnoj temperaturi, živa je tečnost.
2. Većina elemenata ove grupe ima dosta visoke temperature topljenje. Na primjer, volfram se topi na 3410 stepeni Celzijusa. Iz tog razloga se koristi za izradu niti u žaruljama sa žarnom niti.
3. Svi metali su plastični. To se očituje u činjenici da kristalna rešetka metala omogućava kretanje atoma. Kao rezultat, metali se mogu savijati bez fizičke deformacije i mogu se kovati. Bakar, zlato i srebro imaju posebnu duktilnost. Zato su istorijski bili prvi metali koje je čovek obradio. Tada je naučio da radi sa gvožđem.
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 su žute i crvene.

Ne propustite: Mehanizam obrazovanja, studije slučaja.

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 pod određenim uslovima može pokazati i metalna svojstva.

Glavna razlika od metala leži u strukturi kristalne rešetke. Ako je kristalna rešetka metala metalna, onda za nemetale može biti atomska ili molekularna. molekularne rešetke poseduju neke gasove - kiseonik, hlor, sumpor, azot. Supstance sa atomskom rešetkom imaju čvrsto stanje agregacije, 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 potpuno različitih 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. Kisik, na primjer, sa svim supstancama djeluje kao oksidant, ali s fluorom djeluje kao redukcijski agens.

Alotropija

Još jedno zadivljujuće svojstvo nemetala je fenomen nazvan alotropija - modifikacija supstanci, što dovodi do različitih alotropskih modifikacija istog hemijskog elementa. S grčkog možete prevesti riječ "alotropija" kao "druga imovina". Onako kako je.

Pogledajmo pobliže primjer liste nekih jednostavne supstance:

Modifikacije imaju druge supstance- 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 hemikalija, stvara iluziju njihove podjele na zasebne tvari. Kao i sve na svijetu, i ova podjela je relativna i zavisi od vanjski faktori okruženje– pritisak, temperatura, svetlost itd.

Uputstvo

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

Ti elementi koji će se nalaziti 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 koji se nalaze desno od linije imaju svojstva. I ovdje vrijedi slično pravilo: što je element „više i desno“ od linije, to je jači nemetal. Takav element u periodnom sistemu je fluor (F), najjači oksidant. Toliko je aktivan da su mu kemičari znali davati punu poštovanja, iako neformalno, "žvakanje svega".

Mogu se pojaviti pitanja poput “Ali 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 nemetali? Na kraju krajeva, koriste se u proizvodnji čelika kao aditivi za legiranje. Ali poznato je da 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 vanadijuma, hroma, mangana, svojstva njihovih spojeva ovise o stupnju oksidacije 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 sto za učenje Mendeljejev- noćna mora. Čak i trideset i šest elemenata koje nastavnici obično pitaju pretvaraju se u sate iscrpljujućeg nabijanja i glavobolju. Mnogi ni ne vjeruju šta da nauče sto Mendeljejev je stvaran. Ali upotreba mnemotehnike može uvelike olakšati život školarcima.

Uputstvo

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 zapamćenih informacija, tražiti suglasne riječi (rubidijum - prekidač noža, cezijum - Julije Cezar), uključiti prostornu maštu ili jednostavno rimovati elemente Mendeljejevljevog periodnog sistema.

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

Kiseli triler Da bi se olakšalo pamćenje, izmišljen je u kojem se elementi periodnog sistema pretvaraju u heroje, detalje pejzaža ili elemente zapleta. Evo, na primjer, dobro poznatog teksta: „Azijat (azot) je počeo da sipa (litijum) vodu (vodik) u Pinery(Bohr). Ali nije nam trebao on (Neon), već Magnolija (Magnezijum).” Može se dopuniti i pričom o Ferrariju (gvožđe - ferum), u kojem je tajni agent "Klor nula sedamnaest" (17 - serijski broj hlora) jahao 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 serijski broj kiseonika)... Možeš da nastaviš u nedogled. Inače, roman napisan na osnovu periodnog sistema može se priložiti nastavniku književnosti kao eksperimentalni tekst. Sigurno će joj se svidjeti.

Izgradite palatu sjećanja Ovo je jedno od naziva za prilično efikasnu tehniku ​​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,. 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 - helijum.

Bilješka

Nema potrebe da se prisiljavate da zapamtite informacije na karticama. Najbolje je svaki element povezati s određenom živopisnom slikom. Silicijum - sa Silicijumskom dolinom. Litijum - sa litijumskim baterijama mobilni telefon. Možda postoji mnogo opcija. Ali kombinacija vizualne slike, mehaničke memorije, taktilnog osjećaja s grube ili, obrnuto, glatke sjajne kartice, pomoći će vam da lako pokupite i najsitnije detalje iz dubine memorije.

Korisni savjeti

Možete nacrtati iste kartice s informacijama o elementima, kao što je to nekada imao Mendeljejev, 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 toga da bude besposlen. Teško da će biti prijatno ako vam u draguljarnici umesto skupocenog zlata požele da vam ubace čist lažnjak. Nije li zanimljivo od čega metal napravljen od pokvarenog auto-dijela ili pronađenog antikviteta?

Uputstvo

Evo, na primjer, kako se određuje prisustvo bakra u leguri. Nanesite na očišćenu površinu metal kap (1:1) azotne kiseline. Kao rezultat reakcije, oslobađa se plin. Nakon nekoliko sekundi, obrišite kap filter papirom, a zatim je držite na mjestu 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 neko vrijeme da se potpuno otopi, a zatim zagrijte dobivenu tekućinu skoro do ključanja 10-12 minuta. Bijeli talog će vas podsjetiti na bronzu, a ostat će čaša sa mesingom.

Nikal možete definisati 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 kapnite 1% rastvor dimetilglioksina u alkoholu.

Nikl će vas "signalizirati" karakterističnom crvenom bojom. Olovo se može odrediti pomoću kristala hromne kiseline i nanesene kapi ohlađene octene kiseline, a nakon minute - kapi vode. Ako vidite žuti talog, znajte da je to olovni kromat.

Sipajte malo ispitivane tečnosti u posebnu posudu i nakapajte malo rastvora lapisa. U tom slučaju će odmah ispasti "zgrušani" bijeli talog nerastvorljivog srebrnog hlorida. Odnosno, u sastavu molekula supstance definitivno postoji jon klorida. Ali možda ipak nije, već otopina neke vrste soli koja sadrži klor? Kao 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 test tečnost. Ako se odmah čuje šištanje i prah doslovno "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 se okreću oko jezgra. Broj protona je dakle jednak broju elektrona, a to ukazuje 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 popuni novi nivo energije, 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 inertni gasovi imaju 2 elektrona, u sledećim - 8. Upravo zbog slične strukture elektronskih ljuski da grupe elemenata imaju sličnu fizikalnu-.

U tabeli D.I. Mendeljejeva postoji 8 glavnih podgrupa. Njihov broj je zbog maksimalnog mogućeg broja elektrona na energetskom nivou.

Na dnu periodnog sistema, lantanidi i aktinidi su izdvojeni kao nezavisni nizovi.

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

Jasno praćena periodičnost u rasporedu elemenata u tabeli D.I. Mendeljejev se racionalno objašnjava doslednom prirodom punjenja energetskih nivoa elektronima.

Izvori:

• periodni sistem

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 smatralo da je atomska masa glavna karakteristika element, pa se koristio za klasifikaciju supstanci. Sada su atomi definisani i identifikovani veličinom naboja njihovog jezgra (broj i serijski 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.

S 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 (ključanja, tačke topljenja, gustina), njihova bazičnost, amfoternost ili kiselost.

Koliko elemenata ima u modernom periodnom sistemu

Periodni sistem grafički izražava zakon koji je on otkrio. U modernom periodični sistem sadrži 112 hemijskih elemenata (potonji su Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium i Copernicium). Prema posljednjim podacima, otkriveno je i sljedećih 8 elemenata (do 120 uključivo), ali nisu svi dobili svoja imena, a ovih elemenata je još uvijek malo u štampanim publikacijama.

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

Kako je izgrađen periodični 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) se sastoje od jednog horizontalnog reda, veliki (četvrti, peti, šesti) se sastoje 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 postavljeni na dnu tabele u posebnom redu. Isto važi i za aktinide koji se nalaze iza aktinijuma (s brojem 89) i u velikoj meri ponavljaju njegova svojstva.

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

Elementi u grupama pokazuju isti najveći broj oksida i drugih spojeva, a ova valencija odgovara broju grupe. Glavne sadrže elemente malih i velikih perioda, samo velikih. Od vrha do dna se povećavaju, a nemetalni 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. Ova izuzetna osoba uspela je da spoji sve hemijske elemente u jedan koncept, ali kako je uspeo da otvori svoj čuveni sto?

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

U kontaktu sa

Periodični sistem Mendeljejeva

Periodični sistem hemijskih elemenata sastavio je D. I. Mendeljejev u drugoj polovini 19. veka. Šta je to i zašto je potrebno? On kombinuje sve hemijske elemente po rastućoj atomskoj težini, a svi su raspoređeni tako da im se svojstva periodično menjaju.

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

Na osnovu svoje studije, novo hemijske supstance. Značaj ovog otkrića za nauku ne može se precijeniti., bila je daleko ispred svog vremena i dala je podsticaj razvoju hemije dugi niz decenija.

Postoje tri najčešće opcije stola, koje se konvencionalno nazivaju "kratki", "dugi" i "ekstra dugi". ». 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.

Jednostavno rečeno, tačka je horizontalni red u periodnom sistemu. 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 sa istom elektronskom strukturom ili, jednostavnije, sa istim višim . Službeno odobrena dugačka tablica sadrži 18 grupa koje počinju alkalnim metalima i završavaju inertnim plinovima.

Svaka grupa ima svoje ime, što olakšava pronalaženje ili klasifikaciju elemenata. Metalna svojstva su poboljšana bez obzira na element u smjeru odozgo prema dolje. 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, prema svojim osobinama 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 ih nema u prirodi (barem na planeti), jer su stvoreni, tačnije, 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 jedan na jedan u tabeli. Kako odrediti metale i da li je to moguće učiniti prema periodnom sistemu? Da bi se pitanje pojednostavilo, izmišljen je poseban trik: uslovno, dijagonalna linija se povlači od Bora do Polonija (ili do Astatina) na spojevima elemenata. Oni na lijevoj strani su metali, oni na desnoj strani su nemetali. Bilo bi vrlo jednostavno i sjajno, ali postoje izuzeci - germanij i antimon.

Takva "metoda" je neka vrsta varalice, izmišljena je samo da bi se pojednostavio proces pamćenja. Za precizniji prikaz, zapamtite to lista nemetala ima samo 22 elementa, dakle, odgovor na pitanje koliko je metala sadržano 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.
• Sve osim žive je u čvrstom stanju.

Treba shvatiti da su svojstva metala veoma različita s obzirom na njihovu hemijsku ili fizičku prirodu. 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, nema kristalnu rešetku, čije prisustvo duguje svoja svojstva drugim metalima. Svojstva potonjeg u ovom slučaju su uvjetna; živa je povezana s njima u većoj mjeri po kemijskim karakteristikama.

Zanimljivo! Elementi prve grupe, alkalni metali, ne pojavljuju se u svom čistom obliku, već su u sastavu različitih jedinjenja.

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

Druga grupa metala - zemnoalkalna - mnogo je bliža glavnim grupama. Naziv "alkalna zemlja" dolazi iz antičkih vremena, kada su oksidi nazivani "zemljama" jer imaju labavu mrvičastu strukturu. Manje ili više poznata (u svakodnevnom smislu) svojstva poseduju metali počev od 3. grupe. Kako se broj grupe povećava, količina metala se smanjuje.

Metali su elementi koji čine prirodu oko nas. Dok god postoji Zemlja, postoji toliko metala.

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.

Na 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, proizvoljna, ali vam i dalje omogućava kombiniranje kemijskih elemenata u skladu s njihovim svojstvima. Elementi lijevo ispod dijagonale bit će metali. Što je više lijevo, u odnosu na dijagonalu, lokacija elementa, to će njegova metalna svojstva biti izraženija:

• kristalna struktura - gusta,
• toplotna provodljivost - visoka,
• električna provodljivost koja se smanjuje s porastom temperature,
• nivo stepena jonizacije - nizak (elektroni se slobodno odvajaju)
• sposobnost stvaranja jedinjenja (legura),
• rastvorljivost (otapa se u jakim kiselinama i kaustičnim alkalijama),
• oksidabilnost (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 njenog prolaza, imaju dvojake oznake pripadnosti, tj. imaju svojstva metala i nemetala.

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

Serija pomaka M. V. Beketova

Aktivnost metala i brzina reakcije njegove interakcije s drugim supstancama ovisi o vrijednosti 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 u stanju donirati elektrone, tada će se takav element smatrati oksidacijskim agensom, na primjer: cezij 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 oni formiraju drugim metalima. 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 je metal više udesno u ovom redu, to su njegova redukciona svojstva niža, a oksidaciona svojstva njegovih jona su 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

Tehnička primjena metala

Metali koji su našli više ili manje široku tehničku primjenu konvencionalno se dijele u tri grupe: crne, 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 odigralo veliku ulogu u ljudskoj evoluciji. Čovek je bio u stanju da dobije nova oruđa za rad tako što je naučio da topi gvožđe. 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. Obojeni metali se prema svojim fizičkim svojstvima klasificiraju na sljedeći 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;

plemenitih metala : zlato, srebro, platina, rodijum, paladijum, rutenijum, osmijum.

Mora se reći da su se ljudi sa zlatom upoznali mnogo ranije nego sa gvožđem. Zlatni nakit od ovog metala izrađivan je 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 prate čovjeka kroz istoriju ljudske civilizacije. Ne postoji industrija u kojoj se metali ne koriste. Nemoguće je zamisliti savremeni život bez metala i njihovih spojeva.