Métaux légers dans le tableau périodique.

Il existe de nombreuses séquences répétitives dans la nature :

Saisons;
Heures du jour;
jours de la semaine…

Au milieu du XIXe siècle, D.I. Mendeleïev remarqua que Propriétés chimiques les éléments ont aussi une certaine séquence (on dit que cette idée lui est venue dans un rêve). Le résultat des merveilleux rêves du scientifique fut le tableau périodique. éléments chimiques, dans lequel D.I. Mendeleïev a classé les éléments chimiques par ordre croissant de masse atomique. Dans le tableau moderne, les éléments chimiques sont classés par ordre croissant du numéro atomique de l'élément (le nombre de protons dans le noyau d'un atome).

Le numéro atomique est indiqué au-dessus du symbole d'un élément chimique, en dessous du symbole se trouve sa masse atomique (la somme des protons et des neutrons). Attention, la masse atomique de certains éléments n’est pas un nombre entier ! N'oubliez pas les isotopes ! La masse atomique est la moyenne pondérée de tous les isotopes d'un élément présents dans la nature dans des conditions naturelles.

Sous le tableau se trouvent les lanthanides et les actinides.

Métaux, non-métaux, métalloïdes

Situé dans le tableau périodique à gauche d'une ligne diagonale en escalier qui commence par le bore (B) et se termine par le polonium (Po) (les exceptions sont le germanium (Ge) et l'antimoine (Sb). Il est facile de voir que les métaux occupent la majeure partie du Tableau Périodique Propriétés de base des métaux : durs (sauf le mercure) ; brillants ; bons conducteurs électriques et thermiques ; plastiques ; malléables ; cèdent facilement des électrons.

Les éléments situés à droite de la diagonale étagée B-Po sont appelés non-métaux. Les propriétés des non-métaux sont exactement à l’opposé de celles des métaux : mauvais conducteurs de chaleur et d’électricité ; fragile; non malléable; non plastique; acceptent généralement les électrons.

Métalloïdes

Entre les métaux et les non-métaux, il y a semi-métaux(métalloïdes). Ils se caractérisent par les propriétés des métaux et des non-métaux. Les semi-métaux ont trouvé leur principale application dans l'industrie dans la production de semi-conducteurs, sans lesquels aucun microcircuit ou microprocesseur moderne n'est concevable.

Périodes et groupes

Comme mentionné ci-dessus, le tableau périodique se compose de sept périodes. À chaque période, les numéros atomiques des éléments augmentent de gauche à droite.

Les propriétés des éléments changent séquentiellement selon les périodes : ainsi le sodium (Na) et le magnésium (Mg), situés au début de la troisième période, cèdent des électrons (Na cède un électron : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg donne jusqu'à deux électrons : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Mais le chlore (Cl), situé en fin de période, prend un élément : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

Dans les groupes, au contraire, tous les éléments ont les mêmes propriétés. Par exemple, dans le groupe IA(1), tous les éléments du lithium (Li) au francium (Fr) donnent un électron. Et tous les éléments du groupe VIIA(17) prennent un élément.

Certains groupes sont si importants qu’ils ont reçu des noms spéciaux. Ces groupes sont discutés ci-dessous.

Groupe IA(1). Les atomes des éléments de ce groupe n’ont qu’un seul électron dans leur couche électronique externe, ils cèdent donc facilement un électron.

Les métaux alcalins les plus importants sont le sodium (Na) et le potassium (K), car ils jouent un rôle important dans la vie humaine et font partie des sels.

Configurations électroniques :

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

Groupe IIA(2). Les atomes des éléments de ce groupe ont deux électrons dans leur couche électronique externe, qu'ils cèdent également lors de réactions chimiques. L'élément le plus important est le calcium (Ca), qui constitue la base des os et des dents.

Configurations électroniques :

Être- 1s 2 2s 2 ;
Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
Californie- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Groupe VIIA(17). Les atomes des éléments de ce groupe reçoivent généralement un électron chacun, car Il y a cinq éléments sur la couche électronique externe et il manque juste un électron dans « l’ensemble complet ».

Les éléments les plus connus de ce groupe : le chlore (Cl) - fait partie du sel et de l'eau de Javel ; L'iode (I) est un élément qui joue un rôle important dans l'activité de glande thyroïde personne.

Configuration électronique:

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

Groupe VIII(18). Les atomes des éléments de ce groupe ont une couche électronique externe entièrement « complète ». Par conséquent, ils « n’ont pas » besoin d’accepter des électrons. Et ils « ne veulent pas » les donner. Par conséquent, des éléments de ce groupe sont très « réticents » à rejoindre réactions chimiques. Pendant longtemps on croyait qu'ils ne réagissaient pas du tout (d'où le nom d'« inertes », c'est-à-dire « inactifs »). Mais le chimiste Neil Bartlett a découvert que certains de ces gaz peuvent encore réagir avec d'autres éléments dans certaines conditions.

Configurations électroniques :

Né- 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 3j 10 4p 6

Éléments de Valence en groupes

Il est facile de remarquer qu'au sein de chaque groupe, les éléments sont similaires les uns aux autres dans leurs électrons de valence (électrons des orbitales s et p situés sur le niveau d'énergie externe).

Les métaux alcalins ont 1 électron de valence :

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

Les métaux alcalino-terreux ont 2 électrons de valence :

Être- 1s 2 2s 2 ;
Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
Californie- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Les halogènes ont 7 électrons de valence :

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

Les gaz inertes ont 8 électrons de valence :

Né- 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

Pour plus d’informations, consultez l’article Valence et le Tableau des configurations électroniques des atomes d’éléments chimiques par période.

Tournons maintenant notre attention vers les éléments situés en groupes avec des symboles DANS. Ils sont situés au centre tableau périodique et sont appelés métaux de transition.

Une particularité de ces éléments est la présence dans les atomes d'électrons qui remplissent orbitales d:

Sc- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ;
Ti- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2

Séparément de la table principale se trouvent lanthanides Et actinides- ce sont les soi-disant métaux de transition internes. Dans les atomes de ces éléments, les électrons remplissent orbitales f:

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 ;
Ème- 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

À l'école, on nous a appris à diviser le tableau périodique en diagonale avec une règle, en commençant par Bohr et en terminant par Astatine, c'étaient les territoires des métaux et des non-métaux. Tout ce qui se trouve au-dessus du silicium et du bore est des non-métaux.

Personnellement, j'utilise ce tableau d'éléments périodiques.

Dans l'ancienne version (abrégée) du tableau périodique, si vous tracez une ligne droite du coin supérieur gauche au coin inférieur droit, la plupart des non-métaux apparaîtront en haut. Mais pas tous. Et puis il y a les semi-métaux, comme l’arsenic et le sélénium. Il est plus facile de dire quels éléments sont des non-métaux car il y en a beaucoup moins que les métaux. Et tous sont généralement surlignés en jaune en tant qu’éléments p (bien que certains métaux y entrent). Dans la version moderne (longue) du tableau, avec 18 groupes, tous les non-métaux (sauf l'hydrogène) sont à droite. Ce sont tous des gaz, des halogènes, ainsi que du bore, du carbone, du silicium, du phosphore et du soufre. Pas tellement.

Je me souviens comment, à l'école, le professeur divisait le tableau périodique avec une règle et nous montrait les territoires des métaux et des non-métaux. Le tableau périodique est divisé en deux zones en diagonale. Tout ce qui se trouve au-dessus du silicium et du bore est des non-métaux. Dans les nouveaux tableaux également, ces deux groupes sont marqués de couleurs différentes.

Le tableau périodique de Mendeleev est plus informatif qu'il n'y paraît à première vue. Vous y découvrirez si un élément est métallique ou non métallique. Pour ce faire, vous devez être capable de diviser visuellement le tableau en deux parties :

Ce qui se trouve en dessous de la ligne rouge se trouvent des métaux, le reste des éléments sont des non-métaux.

Comment reconnaître un métal ou un non-métal, le métal est toujours à l'état solide, à l'exception du mercure, et le non-métal peut être sous n'importe quelle forme, mou, dur, liquide, etc. Vous pouvez également déterminer par couleur, comme cela est déjà devenu clair, le métal, la couleur métallique. Comment le déterminer dans le tableau périodique, pour cela, vous devez tracer une ligne diagonale du bore à l'astate, et tous les éléments qui se trouvent au-dessus de la ligne ne sont pas du métal, et ceux en dessous de la ligne sont du métal.

Les métaux dans le tableau de D.I. Mendeleev se trouvent dans toutes les périodes sauf la 1ère (H et He), dans tous les groupes ; seuls les métaux (éléments d) sont dans les sous-groupes secondaires (B). Les non-métaux sont des éléments p et se situent uniquement dans les sous-groupes principaux (A). Il y a 22 éléments non métalliques au total et ils sont disposés par étapes, en commençant par le groupe SHA, en ajoutant un élément dans chaque groupe : groupe SHA - B - bore, groupe 1UA - C - carbone et Si - silicium ; Groupe VA - azote (N), phosphore - P, arsenic - As ; Groupe V1A (chalcogènes) - oxygène (O), soufre (S), sélénium (Se), tellure (Te), groupe V11A (halogènes) - fluor (F), chlore (Cl), brome (Br), iode (I ), astatine (À); Groupe V111A gaz inertes ou rares - hélium (He), néon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xénon (Xe), radon (Ra). L'hydrogène est situé dans les premier (A) et septième (A) groupes. Si vous dessinez mentalement une diagonale du béryllium au bohrium, alors au-dessus de la diagonale dans les sous-groupes principaux se trouvent les non-métaux.

Spécialement pour vous et pour que vous puissiez bien comprendre comment distinguer facilement les métaux des non-métaux dans le tableau, je vous donne ce schéma :

La ligne de démarcation entre les métaux et les non-métaux est soulignée par un marqueur rouge. Dessinez-le sur votre panneau et vous le saurez toujours.

Au fil du temps, vous mémorisez simplement tous les non-métaux, d'autant plus que ces éléments sont bien connus de tous et que leur nombre est petit - seulement 22. Mais jusqu'à ce que vous acquériez une telle compétence, il est très difficile de se souvenir de la méthode de séparation des métaux des non-métaux. simple. Les deux dernières colonnes du tableau sont entièrement consacrées aux non-métaux : il s'agit de la colonne la plus externe des gaz inertes et de la colonne des halogènes, qui commence par l'hydrogène. Dans les deux premières colonnes de gauche, il n’y a aucun non-métal – ce sont des métaux solides. À partir du troisième groupe, les non-métaux apparaissent dans les colonnes - d'abord un bore, puis dans le groupe 4 il y en a déjà deux - le carbone et le silicium, dans le groupe 5 il y en a trois - l'azote, le phosphore et l'arsenic, dans le groupe 6 il y en a déjà 4 non-métaux - oxygène, soufre, sélénium et tellure. Ensuite vient le groupe des halogènes mentionnés ci-dessus. Pour faciliter la mémorisation des non-métaux, utilisez ce tableau pratique où tous les non-métaux sont dans un foulard :

Sans mémoriser le tableau périodique lui-même, il est impossible de se rappeler où se trouve le métal et où se trouve le non-métal. Mais tu t'en souviens de deux règles simples. La première règle est que les propriétés métalliques diminuent sur une période de gauche à droite. C'est-à-dire que les substances qui apparaissent au début sont des métaux, à la toute fin sont des non-métaux. Les métaux alcalins et alcalino-terreux viennent en premier, puis tout le reste, pour finir par les gaz inertes. La deuxième règle est que les propriétés métalliques augmentent de haut en bas dans le groupe. Par exemple, prenons le troisième groupe. Nous n’appellerons pas le bore un métal, mais en dessous se trouve l’aluminium, qui possède des propriétés métalliques prononcées.

Même à l'école, pendant les cours de chimie, nous nous souvenons tous de la table accrochée au mur de la classe ou du laboratoire de chimie. Ce tableau contenait une classification de tous les éléments chimiques connus de l'humanité, ces composants fondamentaux qui composent la Terre et l'Univers entier. Alors nous ne pouvions même pas penser que Tableau de Mendeleïev est sans aucun doute l'un des plus grands découvertes scientifiques, qui est le fondement de nos connaissances modernes en chimie.

Tableau périodique des éléments chimiques par D. I. Mendeleev

À première vue, son idée semble d’une simplicité trompeuse : organiser éléments chimiques par ordre croissant de poids de leurs atomes. De plus, dans la plupart des cas, il s'avère que les propriétés chimiques et physiques de chaque élément sont similaires à celles de l'élément qui le précède dans le tableau. Ce modèle apparaît pour tous les éléments sauf les tout premiers, simplement parce qu’ils n’ont pas devant eux des éléments similaires en poids atomique. C'est grâce à la découverte de cette propriété que l'on peut placer une séquence linéaire d'éléments dans un tableau à la manière d'un calendrier mural, et ainsi combiner un très grand nombre de types d'éléments chimiques sous une forme claire et cohérente. Bien entendu, nous utilisons aujourd’hui la notion de numéro atomique (le nombre de protons) pour ordonner le système d’éléments. Cela a permis de résoudre le soi-disant problème technique d'une « paire de permutations », mais n'a pas conduit à un changement fondamental dans l'apparence du tableau périodique.

DANS tableau périodique tous les éléments sont classés en fonction de leur numéro atomique, de leur configuration électronique et de leurs propriétés chimiques répétitives. Les lignes du tableau sont appelées périodes et les colonnes sont appelées groupes. La première table, datant de 1869, ne contenait que 60 éléments, mais il a fallu maintenant agrandir la table pour accueillir les 118 éléments que nous connaissons aujourd'hui.

Le tableau périodique de Mendeleïev systématise non seulement les éléments, mais aussi leurs propriétés les plus diverses. Il suffit souvent à un chimiste d'avoir le tableau périodique sous les yeux pour répondre correctement à de nombreuses questions (non seulement des questions d'examen, mais aussi des questions scientifiques).

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Loi périodique

Il existe deux formulations loi périodiqueéléments chimiques : classiques et modernes.

Classique, tel que présenté par son découvreur D.I. Mendeleev : les propriétés des corps simples, ainsi que les formes et propriétés des composés d'éléments, dépendent périodiquement des valeurs des poids atomiques des éléments.

Moderne : propriétés substances simples, ainsi que les propriétés et les formes des composés d'éléments dépendent périodiquement de la charge du noyau des atomes des éléments (nombre ordinal).

Une représentation graphique de la loi périodique est le système périodique des éléments, qui est une classification naturelle des éléments chimiques basée sur des changements réguliers dans les propriétés des éléments en fonction des charges de leurs atomes. Les images les plus courantes du tableau périodique des éléments sont D.I. Les formes de Mendeleev sont courtes et longues.

Groupes et périodes du tableau périodique

En groupes sont appelées rangées verticales dans tableau périodique. En groupes, les éléments sont combinés en fonction de l’état d’oxydation le plus élevé de leurs oxydes. Chaque groupe est constitué d'un sous-groupe principal et secondaire. Les principaux sous-groupes comprennent des éléments de petites périodes et des éléments de grandes périodes ayant les mêmes propriétés. Les sous-groupes latéraux sont constitués uniquement d'éléments de grandes périodes. Les propriétés chimiques des éléments des sous-groupes principaux et secondaires diffèrent considérablement.

Période appelé une rangée horizontale d’éléments disposés par ordre croissant de numéros atomiques. Il y a sept périodes dans le système périodique : les première, deuxième et troisième périodes sont dites petites, elles contiennent respectivement 2, 8 et 8 éléments ; les périodes restantes sont appelées grandes : dans les quatrième et cinquième périodes, il y a 18 éléments, dans la sixième - 32 et dans la septième (pas encore terminée) - 31 éléments. Chaque période, sauf la première, commence par un métal alcalin et se termine par un gaz rare.

Signification physique du numéro de sérieélément chimique : le nombre de protons dans le noyau atomique et le nombre d'électrons tournant autour du noyau atomique sont égaux au numéro atomique de l'élément.

Propriétés du tableau périodique

Rappelons que groupes sont appelés rangées verticales dans le tableau périodique et les propriétés chimiques des éléments des sous-groupes principal et secondaire diffèrent considérablement.

Les propriétés des éléments des sous-groupes changent naturellement de haut en bas :

les propriétés métalliques augmentent et les propriétés non métalliques s'affaiblissent ;
le rayon atomique augmente ;
la force des bases et des acides sans oxygène formés par l'élément augmente ;
l'électronégativité diminue.

Tous les éléments, à l'exception de l'hélium, du néon et de l'argon, forment des composés oxygénés ; il n'existe que huit formes de composés oxygénés. Dans le tableau périodique, ils sont souvent représentés par des formules générales, situées sous chaque groupe par ordre croissant de l'état d'oxydation des éléments : R 2 O, RO, R 2 O 3, RO 2, R 2 O 5, RO 3, R 2 O 7, RO 4, où le symbole R désigne un élément de ce groupe. Les formules des oxydes supérieurs s'appliquent à tous les éléments du groupe, sauf cas exceptionnels où les éléments ne présentent pas un état d'oxydation égal au numéro du groupe (par exemple, le fluor).

Les oxydes de composition R 2 O présentent de fortes propriétés basiques, et leur basicité augmente avec l'augmentation du numéro atomique ; les oxydes de composition RO (à l'exception de BeO) présentent des propriétés basiques. Les oxydes de composition RO 2, R 2 O 5, RO 3, R 2 O 7 présentent propriétés acides, et leur acidité augmente avec l'augmentation du numéro de série.

Les éléments des sous-groupes principaux, à partir du groupe IV, forment des composés hydrogène gazeux. Il existe quatre formes de ces composés. Ils sont situés sous les éléments des sous-groupes principaux et sont représentés par des formules générales dans la séquence RH 4, RH 3, RH 2, RH.

Les composés RH 4 sont de nature neutre ; RH 3 - faiblement basique ; RH 2 - légèrement acide ; RH - caractère fortement acide.

Rappelons que période appelé une rangée horizontale d’éléments disposés par ordre croissant de numéros atomiques.

Dans un délai croissant avec le numéro de série de l'élément :

l'électronégativité augmente ;
les propriétés métalliques diminuent, les propriétés non métalliques augmentent ;
le rayon atomique diminue.

Éléments du tableau périodique

Éléments alcalins et alcalino-terreux

Ceux-ci incluent des éléments des premier et deuxième groupes du tableau périodique. Métaux alcalins du premier groupe - métaux mous, de couleur argentée, faciles à couper au couteau. Ils possèdent tous un seul électron dans leur enveloppe externe et réagissent parfaitement. Métaux alcalino-terreux du deuxième groupe ont également une teinte argentée. Deux électrons sont placés au niveau externe et, par conséquent, ces métaux interagissent moins facilement avec d'autres éléments. Comparés aux métaux alcalins, les métaux alcalino-terreux fondent et bout à des températures plus élevées.

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Lanthanides (éléments des terres rares) et actinides

Lanthanides- un groupe d'éléments trouvés à l'origine dans des minéraux rares ; d'où leur appellation d'éléments « terres rares ». Par la suite, il s'est avéré que ces éléments ne sont pas aussi rares qu'on le pensait initialement, et c'est pourquoi le nom de lanthanides a été donné aux éléments des terres rares. Lanthanides et actinides occupent deux blocs situés sous la table principale des éléments. Les deux groupes comprennent les métaux ; tous les lanthanides (sauf le prométhium) sont non radioactifs ; les actinides, au contraire, sont radioactifs.

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Halogènes et gaz rares

Les halogènes et les gaz rares sont regroupés dans les groupes 17 et 18 du tableau périodique. Halogènes sont des éléments non métalliques, ils ont tous sept électrons dans leur enveloppe externe. DANS gaz nobles Tous les électrons se trouvent dans la couche externe et ne participent donc pratiquement pas à la formation des composés. Ces gaz sont appelés gaz « nobles » car ils réagissent rarement avec d’autres éléments ; c'est-à-dire qu'ils font référence aux membres de la caste noble qui ont traditionnellement évité les autres personnes dans la société.

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Métaux de transition

Métaux de transition occupent les groupes 3 à 12 dans le tableau périodique. La plupart d'entre eux sont denses, durs, avec une bonne conductivité électrique et thermique. Leurs électrons de valence (à l'aide desquels ils sont connectés à d'autres éléments) sont situés dans plusieurs couches électroniques.

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Métaux de transition

Scandium Sc21

TitanTi22

Vanadium V23

Chrome Cr 24

Manganèse Mn 25

Fer Fe 26

Cobalt Co27

Nickel Ni 28

Cuivre Cu 29

ZincZn 30

Yttrium Y 39

Zirconium Zr 40

Niobium Nb41

Molybdène Mo 42

Technétium Tc 43

Ruthénium Ru 44

Rhodié Rh 45

Palladium Pd46

Argent Ag 47

Cadmium Cd 48

Lutétium Lu 71

Hafnium Hf 72

Tantale Ta 73

Tungstène W 74

Rhénium Re 75

Osmium Os 76

Iridium Ir77

Platine Pt 78

Or Au 79

Mercure Hg 80

Laurent Lr 103

Rutherfordium Rf 104

Dubnium DB 105

Seaborgium Sg106

Borium Bh 107

Hassiy HS 108

Meitnérium Mont 109

Darmstadt Ds110

Rayons X Rg 111

Copernicium Cn 112

Métalloïdes

Métalloïdes occupent les groupes 13 à 16 du tableau périodique. Les métalloïdes tels que le bore, le germanium et le silicium sont des semi-conducteurs et sont utilisés dans la fabrication de puces informatiques et de circuits imprimés.

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Métaux post-transition

Éléments appelés métaux post-transition, appartiennent aux groupes 13 à 15 du tableau périodique. Contrairement aux métaux, ils n’ont pas de brillance mais une couleur mate. Comparés aux métaux de transition, les métaux post-transition sont plus mous et ont plus de propriétés. basse température fusion et ébullition, électronégativité plus élevée. Leurs électrons de valence, avec lesquels ils attachent d'autres éléments, sont situés uniquement sur la couche électronique externe. Les éléments du groupe des métaux post-transition ont beaucoup plus haute température point d'ébullition que les métalloïdes.

Flérovium Fl 114 Ununseptium Uus 117

Consolidez maintenant vos connaissances en regardant une vidéo sur le tableau périodique et plus encore.

Génial, le premier pas sur le chemin de la connaissance a été franchi. Vous êtes maintenant plus ou moins orienté dans le tableau périodique et cela vous sera très utile, car le système périodique de Mendeleev est le fondement sur lequel repose cette science étonnante.

Dmitri Mendeleïev a pu créer un tableau unique d'éléments chimiques dont le principal avantage était la périodicité. Les métaux et les non-métaux sont classés dans le tableau périodique de telle manière que leurs propriétés changent de manière périodique.

Le tableau périodique a été établi par Dmitri Mendeleïev dans la seconde moitié du XIXe siècle. La découverte a non seulement simplifié le travail des chimistes, mais a permis de combiner tous les substances chimiques, et également prédire les découvertes futures.

La création de ce système structuré est inestimable pour la science et pour l’humanité dans son ensemble. C'est cette découverte qui a donné une impulsion au développement de toute chimie pendant de nombreuses années.

Intéressant à savoir! Il existe une légende selon laquelle un scientifique rêvait du système fini.

Dans une interview avec un journaliste, le scientifique a expliqué qu'il y travaillait depuis 25 ans et qu'il en rêvait était tout à fait naturel, mais cela ne signifie pas que toutes les réponses sont venues dans le rêve.

Le système créé par Mendeleïev est divisé en deux parties :

périodes - colonnes horizontales sur une ou deux lignes (lignes) ;
groupes - lignes verticales, sur une rangée.

Il y a 7 périodes au total dans le système, chaque élément suivant diffère du précédent par un grand nombre d'électrons dans le noyau, c'est-à-dire la charge nucléaire de chaque indicateur droit est supérieure à celle de gauche un par un. Chaque période commence par un métal et se termine par un gaz inerte - c'est précisément la périodicité du tableau, car les propriétés des composés changent au cours d'une période et se répètent dans la suivante. Dans le même temps, il ne faut pas oublier que les périodes 1 à 3 sont incomplètes ou petites, elles ne comptent que 2, 8 et 8 représentants. Pour l'ensemble de la période (c'est-à-dire les quatre autres), il y a 18 représentants chimiques.

Le groupe contient des composés chimiques avec la même valeur la plus élevée, c'est-à-dire ils ont la même structure électronique. Au total, le système contient 18 groupes ( version complète), dont chacun commence par un alcali et se termine par un gaz inerte. Toutes les substances présentées dans le système peuvent être divisées en deux groupes principaux : métalliques ou non métalliques.

Pour faciliter la recherche, les groupes ont leur propre nom et les propriétés métalliques des substances augmentent à chaque ligne inférieure, c'est-à-dire plus le composé est bas, plus il aura d’orbites atomiques et plus les liaisons électroniques seront faibles. Le réseau cristallin change également - il devient prononcé dans les éléments comportant un grand nombre d'orbites atomiques.

Il existe trois types de tables utilisées en chimie :

Court – les actinides et les lanthanides sont déplacés en dehors du champ principal, et 4 périodes et toutes les périodes suivantes occupent 2 lignes.
Longtemps - les actinides et les lanthanides y sont déplacés au-delà des limites du champ principal.
Extra-long – chaque point prend exactement 1 ligne.

Le principal est considéré comme le tableau périodique, qui a été officiellement accepté et confirmé, mais pour plus de commodité, la version courte est souvent utilisée. Les métaux et les non-métaux du tableau périodique sont classés selon des règles strictes qui facilitent leur utilisation.

Métaux dans le tableau périodique

Dans le système Mendeleïev, les alliages sont en nombre prédominant et leur liste est très longue - ils commencent par le bore (B) et se terminent par le polonium (Po) (les exceptions sont le germanium (Ge) et l'antimoine (Sb)). Ce groupe a traits caractéristiques, ils sont divisés en groupes, mais leurs propriétés sont hétérogènes. Leurs traits caractéristiques :

Plastique;
conductivité électrique;
briller;
libération facile des électrons;
ductilité;
conductivité thermique;
dureté (sauf mercure).

En raison des essences chimiques et physiques différentes, les propriétés peuvent différer considérablement entre deux représentants de ce groupe ; tous ne sont pas similaires aux alliages naturels typiques, par exemple, le mercure est une substance liquide, mais il appartient à ce groupe.

Dans son état normal, il est liquide et sans réseau cristallin, ce qui joue rôle clé en alliages. Seules les caractéristiques chimiques rendent le mercure similaire à ce groupe d'éléments, malgré le caractère conventionnel des propriétés de ces composés organiques. Il en va de même pour le césium, l’alliage le plus mou, mais il ne peut exister dans la nature sous sa forme pure.

Certains éléments de ce type ne peuvent exister que pendant une fraction de seconde, et certains ne se trouvent pas du tout dans la nature - ils ont été créés dans des conditions artificielles de laboratoire. Chacun des groupes de métaux du système a son propre nom et ses propres caractéristiques qui les distinguent des autres groupes.

Leurs différences sont cependant assez significatives. Dans le tableau périodique, tous les métaux sont classés selon le nombre d'électrons dans le noyau, c'est-à-dire en augmentant la masse atomique. De plus, ils se caractérisent par des changements périodiques propriétés caractéristiques. Pour cette raison, ils ne sont pas placés proprement dans le tableau et peuvent ne pas être placés correctement.

Dans le premier groupe d'alcalis, il n'existe aucune substance que l'on trouverait sous forme pure dans la nature - elles ne peuvent exister que dans le cadre de divers composés.

Comment distinguer un métal d’un non-métal ?

Comment déterminer le métal dans un composé ? Il existe un moyen simple de le déterminer, mais pour cela, vous devez disposer d'une règle et d'un tableau périodique. Pour déterminer il vous faut :

Tracez une ligne conditionnelle le long des jonctions des éléments de Bor à Polonium (éventuellement jusqu'à Astat).
Tous les matériaux qui seront à gauche de la ligne et dans les sous-groupes latéraux sont du métal.
Les substances à droite sont d'un type différent.

Cependant, la méthode présente un défaut : elle n'inclut pas le germanium et l'antimoine dans le groupe et ne fonctionne que dans un long tableau. La méthode peut être utilisée comme aide-mémoire, mais afin de déterminer avec précision la substance, vous devez vous rappeler la liste de tous les non-métaux. Combien y en a-t-il au total ? Peu - seulement 22 substances.

Quoi qu’il en soit, pour déterminer la nature d’une substance, il faut la considérer séparément. Il sera facile de trouver des éléments si vous connaissez leurs propriétés. Il est important de rappeler que tous les métaux :

A température ambiante, ils sont solides, à l'exception du mercure. En même temps, ils brillent et conduisent bien l’électricité.
Ils possèdent moins d’atomes au niveau externe du noyau.
Ils sont constitués d'un réseau cristallin (à l'exception du mercure) et tous les autres éléments ont une structure moléculaire ou ionique.
Dans le tableau périodique, tous les non-métaux sont rouges, les métaux sont noirs et verts.
Si vous vous déplacez de gauche à droite au cours d'une période, la charge du noyau de la substance augmentera.
Certaines substances ont des propriétés faiblement exprimées, mais elles présentent néanmoins des traits caractéristiques. Ces éléments sont classés comme semi-métaux, comme le polonium ou l'antimoine, et sont généralement situés à la limite des deux groupes.

Attention! Dans la partie inférieure gauche du bloc du système se trouvent toujours des métaux typiques et dans la partie supérieure droite, des gaz et des liquides typiques.

Il est important de se rappeler qu'en se déplaçant dans le tableau de haut en bas, les propriétés non métalliques des substances deviennent plus fortes, car des éléments ayant des coques extérieures éloignées s'y trouvent. Leur noyau est séparé des électrons et donc ils attirent les plus faibles.

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Résumons-le

Il sera facile de distinguer les éléments si vous connaissez les principes de base de la formation du tableau périodique et les propriétés des métaux. Il sera également utile de retenir la liste des 22 éléments restants. Mais il ne faut pas oublier que tout élément d'un composé doit être considéré séparément, sans tenir compte de ses liens avec d'autres substances.

Le tableau périodique est l'un des principaux postulats de la chimie. Avec son aide, vous pouvez trouver tous les éléments nécessaires, qu'ils soient des métaux ou non métalliques alcalins et ordinaires. Dans cet article, nous verrons comment trouver les éléments dont vous avez besoin dans un tel tableau.

Au milieu du XIXe siècle, 63 éléments chimiques ont été découverts. Le plan initial était de disposer les éléments selon une masse atomique croissante et de les diviser en groupes. Cependant, il n'a pas été possible de les structurer et la proposition du chimiste Nuland n'a pas été prise au sérieux en raison des tentatives de relier la chimie et la musique.

En 1869, Dmitri Ivanovitch Mendeleïev a publié pour la première fois son tableau périodique dans les pages du Journal de la Société chimique russe. Il a rapidement informé les chimistes du monde entier de sa découverte. Mendeleïev a ensuite continué à affiner et à améliorer sa table jusqu'à ce qu'elle acquière look moderne. C'est Mendeleev qui a réussi à disposer les éléments chimiques de manière à ce qu'ils changent non pas de manière monotone, mais périodiquement. La théorie fut finalement intégrée dans la loi périodique en 1871. Passons à l'examen des non-métaux et des métaux dans le tableau périodique.

Comment trouver des métaux et des non-métaux

Détermination des métaux par méthode théorique

Méthode théorique :

Tous les métaux, à l’exception du mercure, sont à l’état solide d’agrégation. Ils sont flexibles et se plient sans problème. De plus, ces éléments possèdent de bonnes propriétés conductrices thermiques et électriques.
Si vous devez déterminer une liste de métaux, tracez une ligne diagonale allant du bore à l'astatine, en dessous de laquelle seront situés les composants métalliques. Ceux-ci incluent également tous les éléments des groupes chimiques secondaires.
Dans le premier groupe, le premier sous-groupe contient des alcalins, par exemple le lithium ou le césium. Une fois dissous, nous formons des alcalis, à savoir des hydroxydes. Ils ont une configuration électronique de type ns1 avec un électron de valence qui, lorsqu'il est cédé, conduit à la manifestation de propriétés réductrices.

Le deuxième groupe du sous-groupe principal contient des métaux alcalino-terreux comme le radium ou le calcium. Aux températures ordinaires, ils présentent un état d’agrégation solide. Leur configuration électronique a la forme ns2. Les métaux de transition sont situés dans des sous-groupes secondaires. Ils ont des états d'oxydation variables. Aux degrés inférieurs, les propriétés basiques se manifestent, aux degrés intermédiaires, les propriétés acides, et aux degrés intermédiaires, les propriétés acides se manifestent. diplômes supérieurs amphotère.

Définition théorique des non-métaux

Tout d’abord, ces éléments sont généralement à l’état liquide ou gazeux, parfois à l’état solide. . Quand tu essaies de les plier ils se cassent à cause de la fragilité. Les non-métaux sont de mauvais conducteurs de chaleur et d’électricité. Les non-métaux se trouvent au sommet de la ligne diagonale allant du bore à l’astatine. Les atomes non métalliques contiennent un grand nombre d’électrons, ce qui rend plus rentable pour eux d’accepter des électrons supplémentaires que de les céder. Les non-métaux comprennent également l'hydrogène et l'hélium. Tous les non-métaux sont répartis en groupes du deuxième au sixième.

Méthodes chimiques de détermination

Il existe plusieurs manières :

Il est souvent nécessaire d'utiliser méthodes chimiques détermination des métaux. Par exemple, vous devez déterminer la quantité de cuivre dans un alliage. Pour ce faire, appliquez une goutte d'acide nitrique sur la surface et au bout d'un moment, de la vapeur apparaîtra. Épongez le papier filtre et tenez-le au-dessus du flacon d'ammoniaque. Si la tache devient bleu foncé, cela indique la présence de cuivre dans l'alliage.
Disons que vous avez besoin de trouver de l'or, mais que vous ne voulez pas le confondre avec le laiton. Appliquer une solution concentrée d'acide nitrique sur la surface dans un rapport de 1 pour 1. Confirmation grande quantité l'or dans l'alliage ne réagira pas à la solution.
Le fer est considéré comme un métal très populaire. Pour le déterminer, vous devez chauffer un morceau de métal dans de l'acide chlorhydrique. Si c'est vraiment du fer, alors le flacon sera coloré jaune. Si la chimie est un sujet plutôt problématique pour vous, alors prenez un aimant. S’il s’agit vraiment de fer, il sera alors attiré par l’aimant. Le nickel est déterminé en utilisant presque la même méthode que le cuivre, en ajoutant uniquement de la diméthylglyoxine à l'alcool. Nickel se confirmera avec un signal rouge.

D'autres éléments métalliques sont déterminés à l'aide de méthodes similaires. Utilisez simplement les solutions nécessaires et tout ira bien.

Conclusion

Le tableau périodique de Mendeleev est un postulat important de la chimie. Il permet de retrouver tous les éléments nécessaires, notamment les métaux et les non-métaux. Si vous étudiez certaines caractéristiques des éléments chimiques, vous serez en mesure d'identifier un certain nombre de caractéristiques qui vous aideront à trouver l'élément recherché. Vous pouvez aussi utiliser par voie chimique définitions des métaux et des non-métaux, car elles permettent d'étudier cette science complexe dans la pratique. Bonne chance pour apprendre la chimie et le tableau périodique, cela vous aidera dans vos futures recherches scientifiques !

Vidéo

À partir de la vidéo, vous apprendrez comment déterminer les métaux et les non-métaux à l'aide du tableau périodique.