Métaux légers dans le tableau périodique.

Dans la nature, il y a beaucoup de séquences répétitives :

saisons;
Heures du jour;
jours de la semaine…

Au milieu du 19ème 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 rêves miraculeux du scientifique était 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). Notez que la masse atomique de certains éléments est un nombre non entier ! Rappelez-vous les isotopes ! La masse atomique est la moyenne pondérée de tous les isotopes d'un élément qui se produisent naturellement dans des conditions naturelles.

Sous le tableau se trouvent les lanthanides et les actinides.

Métaux, non-métaux, métalloïdes

Ils sont situés dans le tableau périodique à gauche de la ligne diagonale étagée 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. Principales propriétés des métaux : solides (sauf le mercure), brillants, bons conducteurs électriques et thermiques, ductiles, malléables, facilement donneurs d'électrons.

Les éléments à droite de la diagonale étagée B-Po sont appelés non-métaux. Les propriétés des non-métaux sont directement opposées aux propriétés des métaux : mauvais conducteurs de chaleur et d'électricité ; fragile; non forgé; non plastique; acceptent généralement les électrons.

Métalloïdes

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

Périodes et groupes

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

Les propriétés des éléments dans les périodes changent séquentiellement : ainsi le sodium (Na) et le magnésium (Mg), qui sont au début de la troisième période, cèdent des électrons (Na cède un électron : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg donne 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'on leur a donné 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 la couche d'électrons externe, ils donnent 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 le processus de 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 la couche d'électrons externe, qui cèdent également lors de réactions chimiques. L'élément le plus important est le calcium (Ca) - 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. sur la couche électronique externe, il y a cinq éléments chacun, et il manque juste un électron à "l'ensemble complet".

Les éléments les plus connus de ce groupe sont : le chlore (Cl) - fait partie du sel et de l'eau de javel ; iode (I) - un élément qui joue un rôle important dans l'activité glande thyroïde la 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 d'électrons externe entièrement "équipée". Par conséquent, ils "n'ont pas besoin" d'accepter des électrons. Et ils ne veulent pas les donner. Ainsi - les éléments de ce groupe sont très « réticents » à entrer dans réactions chimiques. Pendant longtemps on croyait qu'ils ne réagissaient pas du tout (d'où le nom "inerte", c'est-à-dire "inactif"). Mais le chimiste Neil Barlett a découvert que certains de ces gaz, sous certaines conditions, peuvent encore réagir avec d'autres éléments.

Configurations électroniques :

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

Éléments de Valence en groupes

Il est facile de voir 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 chacun 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 :

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

Pour plus d'informations, voir l'article Valence et le Tableau des configurations électroniques des atomes d'éléments chimiques par périodes.

Portons maintenant notre attention sur les éléments situés dans des groupes avec des symboles À. Ils sont situés au centre tableau périodique et s'appellent métaux de transition.

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

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

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

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 ;
E- 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

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

Personnellement, j'utilise un tel tableau d'éléments périodiques.

Si, dans l'ancienne version (abrégé) du tableau périodique, une ligne droite est tracée du coin supérieur gauche vers le coin inférieur droit, alors la plupart des non-métaux seront en haut. Bien que pas tous. Et il y a aussi des "semi-métaux", par exemple 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 arrivent). 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 a divisé le tableau périodique avec une règle et nous a montré les territoires des métaux et des non-métaux. Le tableau périodique est divisé en deux zones en diagonale. Tout ce qui est au-dessus du silicium et du bore est un non-métal. Toujours dans les nouveaux tableaux, ces deux groupes sont marqués par des couleurs différentes.

Le tableau périodique de Mendeleev est plus informatif qu'il n'y paraît à première vue. Dans celui-ci, vous pouvez en savoir plus sur l'élément, qu'il s'agisse d'un métal ou d'un non-métal. Pour ce faire, vous devez être en mesure de diviser visuellement le tableau en deux parties :

Ce qui est sous la ligne rouge sont des métaux, le reste des éléments sont des non-métaux.

Comment reconnaître métal ou 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, solide, liquide, etc. Vous pouvez également déterminer par couleur, car il est déjà devenu un métal clair, une 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 sont au-dessus de la ligne n'appartiennent pas au métal, mais ceux qui sont en dessous de la ligne au métal.

Les métaux dans le tableau de D.I. Mendeleev sont dans toutes les périodes sauf la 1ère (H et He), dans tous les groupes, dans les sous-groupes latéraux (B), il n'y a que des métaux (éléments d). Les non-métaux sont des éléments p et ne se trouvent que dans les sous-groupes principaux (A). Il y a 22 éléments non métalliques au total et ils sont disposés par étapes, à partir du groupe IIIA, en ajoutant un élément dans chaque groupe : groupe IIIA - 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 ), astate (At); V111A groupe de gaz inertes ou nobles - 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 nous dessinons mentalement une diagonale du béryllium au bohrium, les non-métaux sont situés au-dessus de la diagonale dans les sous-groupes principaux.

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

Le marqueur rouge met en évidence la fonction de séparation des métaux des non-métaux. Dessinez-le dans votre assiette et vous le saurez toujours.

Au fil du temps, vous vous souvenez simplement de tous les non-métaux, d'autant plus que ces éléments sont bien connus de tous et que leur nombre est faible - seulement 22. Mais jusqu'à ce que vous acquériez une telle dextérité, se souvenir de la méthode de séparation des métaux des non-métaux est très simple . Les deux dernières colonnes du tableau sont entièrement consacrées aux non-métaux - il s'agit de la colonne extrême 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 pas du tout de non-métaux - il y a des métaux solides. À partir du troisième groupe, des non-métaux apparaissent dans les colonnes - d'abord un bore, puis dans le 4ème groupe il y en a déjà deux - carbone et silicium, dans le 5ème groupe - trois - azote, phosphore et arsenic, dans le 6ème groupe de les non-métaux il y en a déjà 4 - l'oxygène, le soufre, le sélénium et le tellure, eh bien, suit ensuite le groupe des halogènes, qui a été mentionné ci-dessus. Pour faciliter la mémorisation des non-métaux, un tel tableau pratique est utilisé où tous les non-métaux sont dans une écharpe:

Sans mémorisation et sans le tableau périodique lui-même, se souvenir où se trouve le métal et où se trouve le non-métal est irréaliste. Mais vous vous souvenez de deux règles simples. La première règle est que les propriétés métalliques diminuent dans une période de gauche à droite. Autrement dit, les substances qui se trouvent au début sont des métaux, à la toute fin - des non-métaux. Les premiers sont les métaux alcalins et alcalino-terreux, puis tout le reste, en terminant par les gaz inertes. La deuxième règle est que les propriétés métalliques augmentent de haut en bas dans le groupe. Par exemple, prenez le troisième groupe. Nous n'appellerons pas les métaux de bore, mais en dessous se trouve l'aluminium, qui a des propriétés métalliques prononcées.

Même à l'école, assis en cours de chimie, nous nous souvenons tous de la table accrochée au mur d'une salle de classe ou d'un 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 tout entier. Alors nous ne pouvions même pas penser que tableau périodique sans doute l'un des plus grands découvertes scientifiques, qui est le fondement de nos connaissances modernes en chimie.

Système périodique des éléments chimiques de D. I. Mendeleïev

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

À Tableau périodique de Mendeleïev tous les éléments sont classés en fonction de leur numéro atomique, de leur configuration électronique et de leurs propriétés chimiques récurrentes. Les lignes d'un tableau sont appelées périodes et les colonnes sont appelées groupes. Le premier tableau, daté de 1869, ne contenait que 60 éléments, mais maintenant le tableau devait être agrandi pour accueillir les 118 éléments que nous connaissons aujourd'hui.

Système 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 devant les yeux pour répondre correctement à de nombreuses questions (pas seulement d'examens, mais aussi scientifiques).

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Loi périodique

Il existe deux formules 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 les 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 d'éléments (numéro de série).

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

Groupes et périodes du système périodique

groupes appelées les rangées verticales du tableau périodique. En groupes, les éléments sont combinés selon l'état d'oxydation le plus élevé des oxydes. Chaque groupe est composé des sous-groupes principaux et secondaires. Les principaux sous-groupes comprennent des éléments de petites périodes et des éléments de grandes périodes qui lui sont identiques dans les propriétés. Les sous-groupes latéraux ne sont constitués que d'éléments de grandes périodes. Les propriétés chimiques des éléments des sous-groupes principaux et secondaires diffèrent considérablement.

Période appeler une rangée horizontale d'éléments disposés dans l'ordre croissant des nombres ordinaux (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 chacune, dans la sixième - 32 et dans la septième (encore incomplète) - 31 éléments. Chaque période, sauf la première, commence par un métal alcalin et se termine par un gaz rare.

La 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 nombre ordinal de l'élément.

Propriétés du tableau périodique

Rappeler que groupes appelez les lignes verticales du système périodique et les propriétés chimiques des éléments des sous-groupes principaux et secondaires diffèrent considérablement.

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

les propriétés métalliques sont améliorées et les propriétés non métalliques sont affaiblies ;
le rayon atomique augmente ;
la force des bases et des acides anoxiques formés par l'élément augmente;
l'électronégativité baisse.

Tous les éléments, à l'exception de l'hélium, du néon et de l'argon, forment des composés oxygénés, il n'y a que huit formes de composés oxygénés. Dans le système périodique, ils sont souvent représentés par des formules générales situées sous chaque groupe dans l'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 pour les oxydes supérieurs s'appliquent à tous les éléments du groupe, sauf dans des cas exceptionnels où les éléments ne présentent pas un état d'oxydation égal au numéro de 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 de série, 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 tels composés. Ils sont placés 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 neutres ; RH 3 - faiblement basique ; RH 2 - légèrement acide; RH est fortement acide.

Rappeler que période appeler une rangée horizontale d'éléments disposés dans l'ordre croissant des nombres ordinaux (atomiques).

Dans la période avec une augmentation du numéro de série de l'élément :

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

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, argentés, bien coupés au couteau. Tous ont un seul électron dans la coque externe et réagissent parfaitement. métaux alcalino-terreux du deuxième groupe ont également une teinte argentée. Deux électrons sont placés au niveau extérieur et, par conséquent, ces métaux sont moins disposés à interagir avec d'autres éléments. Par rapport aux métaux alcalins, les métaux alcalino-terreux fondent et bouillent à des températures plus élevées.

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Lanthanides (terres rares) et actinides

Lanthanides est un groupe d'éléments trouvés à l'origine dans les minéraux rares; d'où leur nom d'éléments "terres rares". Par la suite, il s'est avéré que ces éléments ne sont pas aussi rares qu'ils le pensaient au début, et c'est pourquoi le nom de lanthanides a été donné aux éléments de terres rares. les lanthanides et actinides occupent deux blocs, situés sous le tableau principal des éléments. Les deux groupes comprennent les métaux; tous les lanthanides (à l'exception du prométhium) sont non radioactifs ; les actinides, quant à eux, sont radioactifs.

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Halogènes et gaz nobles

Les halogènes et les gaz nobles 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. À gaz nobles tous les électrons sont dans la coque externe, donc participent à peine à la formation de composés. Ces gaz sont dits « nobles » car ils réagissent rarement avec d'autres éléments ; c'est-à-dire se référer 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, solides, avec une bonne conductivité électrique et thermique. Leurs électrons de valence (par lesquels ils se connectent avec d'autres éléments) se trouvent dans plusieurs couches d'électrons.

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métaux de transition

Scandium Sc 21

Titan Ti 22

Vanadium V 23

Chrome Cr 24

Manganèse Mn 25

Fer Fe 26

CobaltCo27

Nickel Ni 28

Cuivre Cu 29

Zinc Zn 30

Yttrium Y 39

Zirconium Zr 40

Niobium Nb 41

Molybdène Mo 42

Technétium Tc 43

Ruthénium Ru 44

Rh 45 rhodié

Palladium Pd 46

Ag d'argent 47

Cadmium CD 48

Lutétium Lu 71

Hafnium Hf 72

Tantale Ta 73

Tungstène W 74

Rhénium Re 75

Osmium Os 76

Iridium Ir 77

Platine Pt 78

Or Au 79

Mercure Hg 80

Lawrencium Lr 103

Rutherfordium Rf 104

Dubnium Db 105

Seaborgium Sg 106

Bory Bh 107

Hassium Hs 108

Meitnerium Mt 109

Darmstadtius Ds 110

Radiographie Rg 111

Copernicius 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 pour fabriquer des puces informatiques et des circuits imprimés.

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Métaux post-transition

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

Flerovium Fl 114 Unseptius Uus 117

Et maintenant, consolidez vos connaissances en regardant une vidéo sur le tableau périodique et plus encore.

Super, le premier pas sur le chemin de la connaissance a été franchi. Maintenant, vous êtes plus ou moins guidé par le tableau périodique et cela vous sera très utile, car le tableau périodique est le fondement sur lequel repose cette science étonnante.

Dmitri Mendeleev a pu créer un tableau unique d'éléments chimiques, dont le principal avantage était la périodicité. Les métaux et les non-métaux du tableau périodique sont disposés de manière à ce que leurs propriétés changent de manière périodique.

Le système périodique a été compilé par Dmitri Mendeleïev dans la seconde moitié du XIXe siècle. La découverte a non seulement permis de simplifier le travail des chimistes, elle a pu combiner en elle-même, comme dans un système unique, toutes les substances chimiques et 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 la chimie pendant de nombreuses années.

Intéressant à savoir! Il y a une légende selon laquelle le scientifique a vu le système fini dans un rêve.

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

Le système créé par Mendeleev est divisé en deux parties :

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

Au total, il y a 7 périodes dans le système, chaque élément suivant diffère du précédent par un grand nombre d'électrons dans le noyau, c'est-à-dire la charge du noyau 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 convient de rappeler que les périodes 1 à 3 sont incomplètes ou petites, elles n'ont que 2, 8 et 8 représentants. Au cours de la période complète (c'est-à-dire les quatre autres) 18 représentants chimiques.

Le groupe contient des composés chimiques avec le même taux le plus élevé, c'est-à-dire ils ont la même structure électronique. Au total, 18 groupes sont représentés dans le système ( 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 avec 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 avec un grand nombre d'orbites atomiques.

En chimie, trois types de tableaux sont utilisés :

Court - les actinides et les lanthanides sont sortis des limites du champ principal, et 4 et toutes les périodes suivantes occupent 2 lignes chacune.
Long - dans celui-ci, les actinides et les lanthanides sont sortis de la limite du champ principal.
Extra long - chaque période occupe exactement 1 ligne.

Le principal est considéré comme le tableau périodique, qui a été adopté et officiellement confirmé, mais pour plus de commodité, la version courte est plus 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 de Mendeleev, les alliages ont un 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 les caractéristiques, ils sont divisés en groupes, mais leurs propriétés sont hétérogènes. Leurs traits caractéristiques :

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

En raison de l'essence chimique et physique différente, les propriétés peuvent différer considérablement entre deux représentants de ce groupe, elles ne sont pas toutes similaires aux alliages naturels typiques, par exemple, le mercure est une substance liquide, mais appartient à ce groupe.

Dans son état normal, il est liquide et sans réseau cristallin, qui joue rôle clé dans les alliages. Seules des caractéristiques chimiques font que le mercure est lié à ce groupe d'éléments, malgré la conditionnalité des propriétés de ces composés organiques. Il en va de même pour le césium - l'alliage le plus doux, mais il ne peut pas 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 produisent 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 le distinguent des autres groupes.

Cependant, leurs différences sont assez importantes. Dans le système périodique, tous les métaux sont classés en fonction du nombre d'électrons dans le noyau, c'est-à-dire en augmentant la masse atomique. En même temps, ils se caractérisent par un changement périodique propriétés caractéristiques. Pour cette raison, ils ne sont pas placés proprement dans le tableau, mais peuvent être incorrects.

Dans le premier groupe d'alcalis, il n'y a pas de substances qui se trouveraient sous forme pure dans la nature - elles ne peuvent être que dans la composition de divers composés.

Comment distinguer le métal du non-métal ?

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

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

Cependant, la méthode a 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 pour déterminer avec précision la substance, vous devez vous souvenir d'une liste de tous les non-métaux. Combien y en a-t-il? Peu - seulement 22 substances.

Dans tous les cas, pour déterminer la nature d'une substance, il est nécessaire de la considérer séparément. Les éléments seront faciles si vous connaissez leurs propriétés. Il est important de se 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 ont un plus petit nombre d'atomes au niveau externe du noyau.
Composé 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 dans une période, la charge du noyau de matière augmentera.
Certaines substances ont des propriétés faibles, mais elles ont toujours des caractéristiques. De tels éléments appartiennent à des semi-métaux, tels que le polonium ou l'antimoine, ils sont généralement situés à la frontière de deux groupes.

Attention! Dans la partie inférieure gauche du bloc du système, il y a toujours des métaux typiques et dans le coin supérieur droit - des gaz et des liquides typiques.

Il est important de se rappeler qu'en se déplaçant de haut en bas dans le tableau, les propriétés non métalliques des substances deviennent plus fortes, car certains éléments ont des coquilles externes éloignées. Leur noyau est séparé des électrons et donc ils sont attirés plus faiblement.

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Résumé

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 mémoriser la liste des 22 éléments restants. Mais il ne faut pas oublier que tout élément du composé doit être considéré séparément, sans tenir compte de ses liaisons 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'il s'agisse de métaux alcalins ou ordinaires ou de non-métaux. 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. Initialement, il était censé organiser les éléments en fonction de l'augmentation de la masse atomique et 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 de tentatives de lier chimie et musique.

En 1869, Dmitri Ivanovitch Mendeleïev a publié son tableau périodique pour la première fois dans le journal de la Société russe de chimie. Il a rapidement annoncé sa découverte aux chimistes du monde entier. Mendeleïev a ensuite continué à affiner et à améliorer sa table, jusqu'à ce qu'elle acquière aspect moderne. C'est Mendeleev qui a réussi à organiser les éléments chimiques de manière à ce qu'ils ne changent pas de manière monotone, mais périodiquement. La théorie a finalement été fusionnée dans la loi périodique en 1871. Passons à la considération des non-métaux et des métaux dans le tableau périodique.

Comment trouve-t-on les métaux et les 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 en plastique et se plient facilement. De plus, ces éléments se distinguent par de bonnes propriétés de conduction thermique et électrique.
Si vous devez définir une liste de métaux, tracez une ligne diagonale du bore à l'astatine, en dessous de laquelle les composants métalliques seront situés. Ils comprennent également tous les éléments des groupes chimiques secondaires.
Dans le premier groupe, le premier sous-groupe contient des alcalins, par exemple du lithium ou du césium. Lorsqu'il est dissous, il forme des alcalis, à savoir des hydroxydes. Ils ont une configuration électronique de type ns1 avec un électron de valence, ce qui, lors du recul, conduit à la manifestation de propriétés réductrices.

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

Définition théorique des non-métaux

Tout d'abord, de tels éléments sont le plus souvent à l'état liquide ou gazeux, parfois à l'état solide. . En essayant 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 sont en haut de la ligne diagonale tracée du bore à l'astatine. Les atomes de non-métaux contiennent un grand nombre d'électrons, c'est pourquoi il est plus avantageux pour eux d'accepter des électrons supplémentaires que de les donner. Les non-métaux comprennent également l'hydrogène et l'hélium. Tous les non-métaux sont situés dans des groupes du deuxième au sixième.

Méthodes chimiques de détermination

Il existe plusieurs façons :

Il faut souvent postuler méthodes chimiques définitions 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 après un certain temps, de la vapeur sortira. Tamponnez le papier filtre et maintenez-le au-dessus d'un flacon d'ammoniac. Si la tache devient bleu foncé, cela indique la présence de cuivre dans l'alliage.
Supposons que vous ayez besoin de trouver de l'or, mais que vous ne vouliez pas le confondre avec du laiton. Appliquer une solution concentrée 1 pour 1 d'acide nitrique sur la surface. un grand nombre or dans l'alliage, il n'y aura pas de réaction 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 la fiole se transformera en jaune. Si la chimie est un sujet plutôt problématique pour vous, alors prenez un aimant. Si c'est vraiment du fer, alors il sera attiré par un aimant. Le nickel est déterminé par presque la même méthode que le cuivre, seulement en plus déposer de la diméthylglyoxine sur l'alcool. Nickel se confirmera par un signal rouge.

D'autres éléments métalliques sont déterminés par des méthodes similaires. Utilisez simplement les solutions nécessaires et tout ira bien.

Conclusion

Tableau périodique de Mendeleev - un postulat important de la chimie. Il vous permet de trouver tous les éléments nécessaires, notamment les métaux et les non-métaux. Si vous étudiez certaines des caractéristiques des éléments chimiques, vous pouvez identifier un certain nombre de caractéristiques qui vous aident à trouver l'élément souhaité. Vous pouvez aussi utiliser par voie chimique définitions des métaux et des non-métaux, car elles permettent en pratique d'étudier cette science complexe. Bonne chance dans votre étude de la chimie et du tableau périodique de Mendeleïev, cela vous aidera dans vos futures recherches scientifiques !

Vidéo

À partir de la vidéo, vous apprendrez à déterminer les métaux et les non-métaux selon le tableau périodique.