Koliko kovin je v periodnem sistemu.

V naravi je veliko ponavljajočih se zaporedij:

  • letni časi;
  • Čas dneva;
  • dnevi v tednu…

Sredi 19. stoletja je D. I. Mendeleev opazil, da imajo tudi kemične lastnosti elementov določeno zaporedje (pravijo, da mu je ta ideja prišla v sanjah). Rezultat znanstvenikovih čudovitih sanj je bil periodni sistem kemičnih elementov, v katerem je D.I. Mendelejev je kemične elemente razporedil po naraščajoči atomski masi. V sodobni tabeli so kemični elementi razvrščeni v naraščajočem vrstnem redu glede na atomsko število elementa (število protonov v jedru atoma).

Atomsko število je prikazano nad simbolom kemičnega elementa, pod simbolom je njegova atomska masa (vsota protonov in nevtronov). Upoštevajte, da atomska masa nekaterih elementov ni celo število! Ne pozabite na izotope! Atomska masa je tehtano povprečje vseh izotopov elementa, ki jih najdemo v naravi v naravnih razmerah.

Pod tabelo so lantanidi in aktinoidi.

Kovine, nekovine, metaloidi


Nahaja se v periodnem sistemu levo od stopničaste diagonalne črte, ki se začne z borom (B) in konča s polonijem (Po) (izjema sta germanij (Ge) in antimon (Sb). Zlahka je videti, da kovine zasedajo večino periodnega sistema Osnovne lastnosti kovin: trde (razen živega srebra); sijoče; dobri električni in toplotni prevodniki; plastične; kovne; zlahka oddajajo elektrone.

Imenujejo se elementi, ki se nahajajo desno od stopničaste diagonale B-Po nekovine. Lastnosti nekovin so ravno nasprotne lastnostim kovin: slabi prevodniki toplote in elektrike; krhek; nekovljiv; neplastično; običajno sprejemajo elektrone.

Metaloidi

Med kovinami in nekovinami so polkovine(metaloidi). Zanje so značilne lastnosti kovin in nekovin. Polmetali so našli svojo glavno uporabo v industriji pri proizvodnji polprevodnikov, brez katerih si ni mogoče zamisliti niti enega sodobnega mikrovezja ali mikroprocesorja.

Obdobja in skupine

Kot je navedeno zgoraj, je periodni sistem sestavljen iz sedmih obdobij. V vsaki periodi se atomska števila elementov povečujejo od leve proti desni.

Lastnosti elementov se spreminjajo zaporedno v obdobjih: tako natrij (Na) in magnezij (Mg), ki se nahajata na začetku tretje periode, oddata elektrone (Na odda en elektron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg odda gor dva elektrona: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Toda klor (Cl), ki se nahaja na koncu obdobja, zavzame en element: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

Nasprotno, v skupinah imajo vsi elementi enake lastnosti. Na primer, v skupini IA(1) vsi elementi od litija (Li) do francija (Fr) oddajo en elektron. In vsi elementi skupine VIIA(17) imajo en element.

Nekatere skupine so tako pomembne, da so dobile posebna imena. Te skupine so obravnavane spodaj.

Skupina IA (1). Atomi elementov te skupine imajo v svoji zunanji elektronski plasti samo en elektron, zato zlahka oddajo en elektron.

Najpomembnejši alkalijski kovini sta natrij (Na) in kalij (K), saj imata pomembno vlogo v življenju ljudi in sta del soli.

Elektronske konfiguracije:

  • Li- 1s 2 2s 1 ;
  • Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
  • K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Skupina IIA (2). Atomi elementov te skupine imajo v svoji zunanji elektronski plasti dva elektrona, ki ju med kemijskimi reakcijami tudi oddajo. Najpomembnejši element je kalcij (Ca) - osnova kosti in zob.

Elektronske konfiguracije:

  • bodi- 1s 2 2s 2 ;
  • Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
  • pribl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Skupina VIIA(17). Atomi elementov te skupine običajno prejmejo po en elektron, ker Na zunanji elektronski plasti je pet elementov in en elektron manjka v "kompletu".

Najbolj znani elementi te skupine: klor (Cl) - je del soli in belila; jod (I) je element, ki ima pomembno vlogo pri delovanju Ščitnica oseba.

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

Skupina VIII(18). Atomi elementov te skupine imajo popolnoma "popolno" zunanjo elektronsko plast. Zato jim »ni« treba sprejemati elektronov. In jih "nočejo" dati stran. Zato se elementi te skupine zelo »neradi« pridružijo kemične reakcije. Za dolgo časa verjeli so, da sploh ne reagirajo (od tod ime "inertni", tj. "neaktivni"). Toda kemik Neil Bartlett je odkril, da lahko nekateri od teh plinov pod določenimi pogoji še vedno reagirajo z drugimi elementi.

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

Valenčni elementi v skupinah

Preprosto je opaziti, da so si elementi znotraj vsake skupine podobni po svojih valenčnih elektronih (elektroni s in p orbital, ki se nahajajo na zunanji energijski ravni).

Alkalijske kovine imajo 1 valenčni elektron:

  • Li- 1s 2 2s 1 ;
  • Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
  • K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Zemljoalkalijske kovine imajo 2 valentna elektrona:

  • bodi- 1s 2 2s 2 ;
  • Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
  • pribl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Halogeni imajo 7 valenčnih elektronov:

  • 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 plini imajo 8 valenčnih elektronov:

  • 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 več informacij si oglejte članek Valenca in tabela elektronskih konfiguracij atomov kemijskih elementov po periodi.

Osredotočimo se zdaj na elemente, ki se nahajajo v skupinah s simboli IN. Nahajajo se v središču periodnega sistema in se imenujejo prehodne kovine.

Posebnost teh elementov je prisotnost elektronov, ki se napolnijo v atomih 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

Ločeno od glavne mize se nahajajo lantanidi in aktinoidi- to so t.i notranje prehodne kovine. V atomih teh elementov se polnijo 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

Narava ima v svojih manifestacijah določeno cikličnost in ponavljanje. Na to so bili pozorni tudi starogrški znanstveniki, ko so poskušali naravo stvari razstaviti na sestavine: elemente, geometrijske figure in celo atomi. Sodobni znanstveniki so pozorni tudi na znake ponavljanja. Na primer, Carl Linnaeus je lahko zgradil sistem živih bitij, ki temelji na fenotipski podobnosti.

Kemija kot znanost je dolgo časa ostala brez sistema, ki bi lahko organiziral veliko raznolikost odkritih snovi. Znanje starodavnih alkimistov je dalo bogat material za gradnjo takšnega sistema. Mnogi znanstveniki so poskušali zgraditi harmonično shemo, vendar so bili vsi poskusi zaman. Tako je bilo vse do leta 1869, ko je veliki ruski kemik Dmitrij Ivanovič Mendelejev svetu predstavil svojo idejo – periodni sistem kemičnih elementov. Pravijo, da je znanstvenik sanjal o mizi. V sanjah je videl mizo, postavljeno v obliki kače in ovito okoli njegovih nog. Zanesljivost tega dejstva je vprašljiva, a kakor koli že, bil je to pravi preboj v znanosti.

Mendelejev je elemente razporedil po naraščajoči atomski masi. To načelo je še danes pomembno, vendar zdaj temelji na številu protonov in nevtronov v jedru.

Kovine in njihove posebne lastnosti

Vse kemijske elemente lahko dokaj grobo razdelimo na kovine in nekovine. Kaj jih razlikuje med seboj? Kako ločiti kovino od nekovine?

Od 118 odkritih snovi jih 94 spada v skupino kovin. Skupino predstavljajo različne podskupine:

Katere lastnosti so skupne vsem kovinam?

  1. Vse kovine so pri sobni temperaturi trdne snovi. To velja za vse elemente razen za živo srebro, ki je trdno do minus 39 stopinj Celzija. V sobnih pogojih je živo srebro tekočina.
  2. Večina elementov v tej skupini ima precej visoka temperatura taljenje. Na primer, volfram se tali pri temperaturi 3410 stopinj Celzija. Zaradi tega se uporablja za izdelavo žarilne nitke v žarnicah z žarilno nitko.
  3. Vse kovine so duktilne. To se kaže v dejstvu, da kristalna mreža kovine omogoča premikanje atomov. Posledično se lahko kovine upognejo brez fizične deformacije in se lahko kuje. Baker, zlato in srebro so še posebej duktilni. Zato so bili zgodovinsko gledano prve kovine, ki jih je obdelal človek. Potem se je naučil obdelovati železo.
  4. Vse kovine zelo dobro prevajajo elektriko, kar je spet posledica zgradbe kovinske kristalne mreže, ki ima mobilne elektrone. Med drugim ti elementi zelo enostavno prevajajo toploto.
  5. In končno, vse kovine imajo značilen, neprimerljiv kovinski lesk. Barva je najpogosteje sivkasta z modrim odtenkom. Au, Cu ali Cs imajo rumene in rdeče odtenke.

Ne spreglejte: mehanizem izobraževanja, konkretni primeri.

nekovine

Vse nekovine se nahajajo v zgornjem desnem kotu periodnega sistema vzdolž diagonale, ki jo lahko narišemo od vodika do astatina in radona. Mimogrede, vodik lahko pod določenimi pogoji kaže tudi kovinske lastnosti.

Glavna razlika od kovin je struktura kristalne mreže. Medtem ko imajo kovine kovinsko kristalno mrežo, imajo lahko nekovine atomsko ali molekularno mrežo. Molekularna mreža imajo nekaj plinov - kisik, klor, žveplo, dušik. Snovi z atomsko mrežo imajo trdno agregatno stanje in relativno visoko tališče.

Fizikalne lastnosti nekovin so precej raznolike; nekovine so lahko trdne (jod, ogljik, žveplo, fosfor), tekoče (samo brom), plinaste (fluor, klor, dušik, kisik, vodik) snovi s popolnoma različnimi snovmi. barva. Agregatno stanje se lahko spremeni pod vplivom temperature.

S kemijskega vidika lahko nekovine delujejo kot oksidanti in reducenti. Nekovine lahko medsebojno delujejo med seboj in s kovinami. Kisik na primer pri vseh snoveh deluje kot oksidant, pri fluoru pa redukcijsko sredstvo.

Alotropija

Druga neverjetna lastnost nekovin je pojav, imenovan alotropija - modifikacija snovi, ki vodi do različnih alotropskih modifikacij istega kemičnega elementa. Besedo "alotropija" lahko prevedemo iz grščine kot »druga lastnina«. Tako kot je.

Oglejmo si podrobneje na primeru seznama nekaterih preproste snovi:

Tudi druge snovi imajo modifikacije– žveplo, selen, bor, arzen, bor, silicij, antimon. Pri različnih temperaturah te lastnosti izkazujejo tudi številne kovine.

Seveda je delitev vseh preprostih snovi na skupine kovin in nekovin precej poljubna. Ta delitev olajša razumevanje lastnosti kemičnih snovi in ​​ustvarja iluzijo njihovega ločevanja v ločene snovi. Kot vse na svetu je tudi ta delitev relativna in odvisna od zunanji dejavniki okolju– tlak, temperatura, svetloba itd.

Navodila

Vzemite periodni sistem in z ravnilom narišite črto, ki se začne v celici z elementom Be (berilij) in konča v celici z elementom At (astatin).

Tisti elementi, ki bodo levo od te črte, so kovine. Še več, »nižje in levo« kot je element, bolj izrazite kovinske lastnosti ima. Preprosto je videti, da je v periodnem sistemu takšna kovina (Fr) - najbolj aktivna alkalna kovina.

V skladu s tem imajo tisti elementi na desni strani črte lastnosti. In tudi tukaj velja podobno pravilo: "višje in desno" od črte je element, močnejša je nekovina. Tak element v periodnem sistemu je fluor (F), najmočnejši oksidant. Je tako aktiven, da so mu kemiki dali spoštljivo, čeprav neuradno ime: »Vse žveči«.

Lahko se pojavijo vprašanja, kot je "Kaj pa tisti elementi, ki so na sami črti ali zelo blizu nje?" Ali na primer: »Na desni in nad črto sta krom, . So to res nekovine? Navsezadnje se uporabljajo v proizvodnji jekla kot legirni dodatki. Znano pa je, da že majhne primesi nekovin naredijo krhke.” Dejstvo je, da imajo elementi, ki se nahajajo na sami liniji (na primer aluminij, germanij, niobij, antimon), to je dvojni značaj.

Kar zadeva na primer vanadij, krom, mangan, so lastnosti njihovih spojin odvisne od oksidacijskega stanja atomov teh elementov. Na primer, njihovi višji oksidi, kot so V2O5, CrO3, Mn2O7, imajo izrazit . Zato se nahajajo na na videz »nelogičnih« mestih v periodnem sistemu. V svoji »čisti« obliki so ti elementi seveda kovine in imajo vse lastnosti kovin.

Viri:

  • kovine v periodnem sistemu

Za šolarje, ki preučujejo mizo Mendelejev- grozne sanje. Celo šestintrideset elementov, ki jih učitelji običajno dodelijo, povzroči ure napornega nabijanja in glavobole. Mnogi ljudje sploh ne verjamejo, kaj bi se naučili tabela Mendelejev je resničen. Toda uporaba mnemotehnike lahko študentom zelo olajša življenje.

Navodila

Razumeti teorijo in izbrati pravo tehniko Pravila, ki olajšajo pomnjenje snovi, mnemotehnika. Njihov glavni trik je ustvarjanje asociativnih povezav, ko abstraktne informacije zapakirajo v svetlo sliko, zvok ali celo vonj. Obstaja več mnemotehničnih tehnik. Na primer, lahko napišete zgodbo iz elementov zapomnilnih informacij, poiščete soglasne besede (rubidij - stikalo, cezij - Julij Cezar), vklopite prostorsko domišljijo ali preprosto rimate elemente periodnega sistema.

Balada o dušiku. Elemente Mendelejevega periodnega sistema je bolje rimati s pomenom glede na določene značilnosti: na primer po valentnosti. Torej, alkalne se zelo enostavno rimajo in zvenijo kot pesem: "Litij, kalij, natrij, rubidij, cezij francij." "Magnezij, kalcij, cink in barij - njihova valenca je enaka paru" je neminljiva klasika šolske folklore. Na isto temo: "Natrij, kalij, srebro so enovalentne dobrote" in "Natrij, kalij in argentum so enovalentni." Ustvarjalnost za razliko od nabijanja, ki traja največ nekaj dni, spodbuja dolgoročni spomin. To pomeni več o aluminiju, pesmi o dušiku in pesmi o valenci - in pomnjenje bo šlo kot po maslu.

Acid thriller Za lažje pomnjenje je izumljena ideja, v kateri se elementi periodnega sistema spremenijo v junake, krajinske detajle ali elemente zapleta. Tukaj je na primer dobro znano besedilo: "Azijci (dušik) so začeli vlivati ​​(litij) vodo (vodik) v borovci(Bohr). Toda nismo potrebovali njega (Neona), ampak Magnolijo (magnezij).« Lahko jo dopolnimo z zgodbo o ferrariju (železo - ferrum), v katerem se je tajni agent "Chlorine zero seventeen" (17 - serijska številka klora) peljal ujeti manijaka Arsenija (arsenic - arsenicum), ki je imel 33 zob (33 - serijska številka arzen), pa mu je nekaj kislega prišlo v usta (kisik), bilo je osem zastrupljenih krogel (8 je serijska številka kisika)... Lahko nadaljujemo v nedogled. Mimogrede, roman, napisan na podlagi periodnega sistema, lahko učitelju književnosti dodelite kot poskusno besedilo. Verjetno ji bo všeč.

Zgradite palačo spomina To je eno od imen dokaj učinkovite tehnike pomnjenja, ko je vključeno prostorsko razmišljanje. Njegova skrivnost je v tem, da vsi zlahka opišemo svojo sobo ali pot od doma do trgovine, šole itd. Če želite ustvariti zaporedje elementov, jih morate postaviti ob cesto (ali v prostor) in vsak element predstaviti zelo jasno, vidno, oprijemljivo. Tukaj je suha blondinka z dolgim ​​obrazom. Priden delavec, ki polaga ploščice, je silicij. Skupina aristokratov v dragem avtomobilu - inertni plini. In seveda baloni s helijem.

Opomba

Ni se vam treba siliti, da si zapomnite podatke na karticah. Najbolje je, da vsak element povežete z določeno svetlo sliko. Silicij – s Silicijevo dolino. Litij - z vgrajenimi litijevimi baterijami mobilni telefon. Možnosti je lahko veliko. Toda kombinacija vizualne podobe, mehanskega pomnjenja in otipljivega občutka grobe ali, nasprotno, gladke sijajne kartice vam bo pomagala zlahka dvigniti najmanjše podrobnosti iz globin spomina.

Koristen nasvet

Lahko narišete iste kartice s podatki o elementih, ki jih je imel Mendelejev v svojem času, vendar jih le dopolnite s sodobnimi informacijami: na primer s številom elektronov na zunanji ravni. Vse kar morate storiti je, da jih položite pred spanjem.

Viri:

  • Mnemotehnična pravila za kemijo
  • kako si zapomniti periodni sistem

Problem definicije še zdaleč ni prazen. Težko bo prijetno, če vam bodo v zlatarni namesto dragega zlatega predmeta želeli podariti čisto ponaredek. Ali ni zanimivo, iz katerega kovina Narejen iz pokvarjenega avtomobilskega dela ali najdene starine?

Navodila

Tukaj je na primer, kako se določi prisotnost bakra v zlitini. Nanesite na očiščeno površino kovina kapljico (1:1) dušikove kisline. Zaradi reakcije se bo začel sproščati plin. Po nekaj sekundah popivnajte kapljico s filtrirnim papirjem in jo držite nad mestom, kjer se nahaja koncentrirana raztopina amoniaka. Baker bo reagiral in madež obarval temno modro.

Tukaj je opisano, kako ločiti bron od medenine. V čašo z 10 ml raztopine (1:1) dušikove kisline damo kos kovinskih ostružkov ali žagovine in jo pokrijemo s steklom. Počakajte malo, da se popolnoma raztopi, nato pa nastalo tekočino segrevajte skoraj do vrenja 10-12 minut. Beli ostanki vas bodo spominjali na bron, čaša z medenino pa bo ostala.

Nikelj lahko določite na približno enak način kot baker. Na površino nanesemo kapljico raztopine dušikove kisline (1:1). kovina in počakajte 10-15 sekund. Kapljico popivnajte s filtrirnim papirjem in jo nato držite nad koncentriranimi amoniakovimi hlapi. Na nastalo temno liso nanesite 1% raztopino dimetilglioksina v alkoholu.

Nikelj vam bo "signaliziral" s svojo značilno rdečo barvo. Svinec lahko določimo s kristali kromove kisline in nanje nanesemo kapljico ohlajene ocetne kisline ter po eni minuti kapljico vode. Če vidite rumeno oborino, veste, da gre za svinčev kromat.

Nekaj ​​preskusne tekočine nalijte v ločeno posodo in dodajte malo raztopine lapisa. V tem primeru se bo takoj oblikovala "skutasta" bela oborina netopnega srebrovega klorida. To pomeni, da je v molekuli snovi zagotovo kloridni ion. Toda morda vendarle ni, ampak raztopina neke vrste soli, ki vsebuje klor? Na primer natrijev klorid?

Zapomni si še eno lastnost kislin. Močne kisline (in klorovodikova kislina je seveda ena izmed njih) lahko iz njih izpodrinejo šibke kisline. V bučko ali čašo dajte malo sode v prahu - Na2CO3 - in počasi dodajte tekočino za testiranje. Če takoj zasliši sikajoč zvok in prašek dobesedno "zavre", ne bo več nobenega dvoma - to je klorovodikova kislina.

Vsakemu elementu v tabeli je dodeljena določena serijska številka (H - 1, Li - 2, Be - 3 itd.). To število ustreza jedru (številu protonov v jedru) in številu elektronov, ki krožijo okoli jedra. Število protonov je torej enako številu elektronov, kar pomeni, da je atom v normalnih pogojih električno .

Delitev na sedem obdobij se pojavi glede na število energijskih nivojev atoma. Atomi prvega obdobja imajo enonivojsko elektronsko lupino, drugi - dvonivojsko, tretji - trinivojsko itd. Ko se napolni nova raven energije, se začne novo obdobje.

Za prve elemente katere koli periode so značilni atomi, ki imajo en elektron na zunanji ravni - to so atomi alkalijskih kovin. Obdobja se končajo z atomi žlahtnih plinov, ki imajo zunanjo energijsko raven popolnoma napolnjeno z elektroni: v prvi periodi imajo žlahtni plini 2 elektrona, v naslednjih periodah - 8. Prav zaradi podobne zgradbe elektronskih lupin je skupine elementov imajo podobno fiziko.

V tabeli D.I. Mendelejev ima 8 glavnih podskupin. To število je določeno z največjim možnim številom elektronov na energijski ravni.

Na dnu periodnega sistema so lantanidi in aktinoidi ločeni kot neodvisni nizi.

Z uporabo tabele D.I. Mendelejev, lahko opazimo periodičnost naslednjih lastnosti elementov: atomski polmer, atomski volumen; ionizacijski potencial; sile elektronske afinitete; elektronegativnost atoma; ; fizikalne lastnosti potencialnih spojin.

Jasno sledljiva periodičnost razporeditve elementov v tabeli D.I. Mendelejeva je racionalno razloženo z zaporedno naravo polnjenja energijskih nivojev z elektroni.

Viri:

  • Mendelejeva tabela

Periodični zakon, ki je osnova sodobne kemije in pojasnjuje vzorce sprememb lastnosti kemičnih elementov, je odkril D.I. Mendelejev leta 1869. Fizični pomen tega zakona se razkrije s preučevanjem kompleksne zgradbe atoma.

V 19. stoletju so verjeli, da je atomska masa glavna značilnost element, zato je bil uporabljen za razvrščanje snovi. Dandanes so atomi definirani in identificirani s količino naboja v njihovem jedru (število in atomsko število v periodnem sistemu). Vendar pa se atomska masa elementov, z nekaterimi izjemami (atomska masa je na primer manjša od atomske mase argona), povečuje sorazmerno z njihovim jedrskim nabojem.

S povečanjem atomske mase opazimo občasno spremembo lastnosti elementov in njihovih spojin. To so kovinskost in nekovinskost atomov, atomski radij, ionizacijski potencial, elektronska afiniteta, elektronegativnost, oksidacijska stanja, spojine (vrelišča, tališča, gostota), njihova bazičnost, amfoternost ali kislost.

Koliko elementov je v sodobnem periodnem sistemu

Periodni sistem grafično izraža zakon, ki ga je odkril. Sodobni periodni sistem vsebuje 112 kemijskih elementov (zadnji so Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium in Copernicium). Po zadnjih podatkih je bilo odkritih tudi naslednjih 8 elementov (do vključno 120), vendar niso vsi dobili svojih imen in teh elementov je še vedno malo v tiskanih publikacijah.

Vsak element zaseda določeno celico v periodnem sistemu in ima svojo zaporedno številko, ki ustreza naboju jedra njegovega atoma.

Kako je sestavljen periodni sistem?

Zgradbo periodnega sistema predstavlja sedem period, deset vrstic in osem skupin. Vsako obdobje se začne z alkalno kovino in konča z žlahtnim plinom. Izjemi sta prva perioda, ki se začne z vodikom, in sedma nepopolna perioda.

Obdobja so razdeljena na majhna in velika. Majhna obdobja (prva, druga, tretja) so sestavljena iz ene vodoravne vrstice, velika obdobja (četrta, peta, šesta) - iz dveh vodoravnih vrstic. Zgornje vrstice v velikih obdobjih se imenujejo sode, spodnje vrstice pa lihe.

V šestem obdobju tabele po (zaporedna številka 57) je 14 elementov, ki so po lastnostih podobni lantanu - lantanidi. Navedeni so na dnu tabele kot ločena vrstica. Enako velja za aktinide, ki se nahajajo za aktinijem (s številko 89) in v veliki meri ponavljajo njegove lastnosti.

Sode vrstice velikih pik (4, 6, 8, 10) so zapolnjene samo s kovinami.

Elementi v skupinah imajo enako valenco v oksidih in drugih spojinah, ta valenca pa ustreza številki skupine. Glavni vsebujejo elemente majhnih in velikih obdobij, samo velikih. Od zgoraj navzdol se krepijo, nekovinske oslabijo. Vsi atomi stranskih podskupin so kovine.

Tabela periodičnih kemičnih elementov je postala ena izmed večji dogodki v zgodovino znanosti in pripeljal do njenega ustvarjalca, ruskega znanstvenika Dmitrija Mendelejeva, svetovna slava. Temu izjemnemu človeku je uspelo združiti vse kemične elemente v en sam koncept, toda kako mu je uspelo odpreti svojo znamenito mizo?

Lastnosti kemijskih elementov omogočajo njihovo združevanje v ustrezne skupine. Na tem principu je nastal periodični sistem, ki je spremenil predstavo o obstoječih snoveh in omogočil domnevo o obstoju novih, prej neznanih elementov.

V stiku z

Mendelejev periodni sistem

Periodični sistem kemijskih elementov je v drugi polovici 19. stoletja sestavil D. I. Mendelejev. Kaj je in čemu služi? Združuje vse kemične elemente po naraščajoči atomski masi in vsi so razporejeni tako, da se njihove lastnosti periodično spreminjajo.

Mendelejev periodični sistem je združil v en sam sistem vse obstoječe elemente, ki so prej veljali za samo posamezne snovi.

Na podlagi njene študije so bile predvidene in nato sintetizirane nove. kemične snovi. Pomena tega odkritja za znanost ni mogoče preceniti, je bil bistveno pred svojim časom in je dolga desetletja dajal zagon razvoju kemije.

Obstajajo tri najpogostejše možnosti tabele, ki se običajno imenujejo "kratke", "dolge" in "zelo dolge". ». Glavna miza se šteje za dolgo mizo, it uradno odobren. Razlika med njima je razporeditev elementov in dolžina obdobij.

Kaj je obdobje

Sistem vsebuje 7 obdobij. Grafično so predstavljeni kot vodoravne črte. V tem primeru ima lahko obdobje eno ali dve vrstici, imenovani vrstici. Vsak naslednji element se od prejšnjega razlikuje po povečanju jedrskega naboja (števila elektronov) za enega.

Če poenostavimo, je obdobje vodoravna vrstica periodnega sistema. Vsak od njih se začne s kovino in konča z inertnim plinom. Pravzaprav to ustvarja periodičnost - lastnosti elementov se spremenijo v enem obdobju in se znova ponovijo v naslednjem. Prvo, drugo in tretje obdobje so nepopolne, imenujemo jih majhne in vsebujejo 2, 8 oziroma 8 elementov. Ostali so kompletni, imajo po 18 elementov.

Kaj je skupina

Skupina je navpični stolpec, ki vsebuje elemente z enako elektronsko strukturo ali, preprosteje, z enako višjo vrednostjo. Uradno odobrena dolga tabela vsebuje 18 skupin, ki se začnejo z alkalnimi kovinami in končajo z žlahtnimi plini.

Vsaka skupina ima svoje ime, kar olajša iskanje ali razvrščanje elementov. Kovinske lastnosti so izboljšane, ne glede na element, od zgoraj navzdol. To je posledica povečanja števila atomskih orbit – več kot jih je, šibkejše so elektronske vezi, zaradi česar je kristalna mreža bolj izrazita.

Kovine v periodnem sistemu

Kovine v tabeli Mendelejev ima prevladujoče število, njihov seznam je precej obsežen. Zanje je značilno skupne značilnosti, glede na lastnosti so heterogeni in jih delimo v skupine. Nekateri med njimi nimajo veliko skupnega s kovinami fizični čut, drugi pa lahko obstajajo le delčke sekunde in jih v naravi (vsaj na planetu) sploh ni, saj so bili ustvarjeni oziroma izračunani in potrjeni v laboratorijskih pogojih umetno. Vsaka skupina ima svoje značilnosti, je ime precej opazno drugačno od ostalih. Ta razlika je še posebej izrazita pri prvi skupini.

Položaj kovin

Kakšen je položaj kovin v periodnem sistemu? Elementi so razvrščeni glede na naraščajočo atomsko maso ali število elektronov in protonov. Njihove lastnosti se občasno spreminjajo, zato v tabeli ni pravilne razporeditve ena proti ena. Kako prepoznati kovine in ali je to mogoče storiti s pomočjo periodnega sistema? Da bi poenostavili vprašanje, je bila izumljena posebna tehnika: pogojno je na stičiščih elementov narisana diagonalna črta od Bora do Polonija (ali do Astata). Tisti na levi so kovine, tisti na desni pa nekovine. To bi bilo zelo preprosto in kul, vendar obstajajo izjeme - germanij in antimon.

Ta "metodologija" je neke vrste goljufija, izumljena je bila samo za poenostavitev procesa pomnjenja. Za natančnejšo predstavo si velja zapomniti, da seznam nekovin je samo 22 elementov, torej odgovor na vprašanje, koliko kovin je v periodnem sistemu?

Na sliki lahko lepo vidite, kateri elementi spadajo med nekovine in kako so razporejeni v tabeli po skupinah in obdobjih.

Splošne fizikalne lastnosti

Obstajajo splošne fizikalne lastnosti kovin. Tej vključujejo:

  • Plastika.
  • Značilen sijaj.
  • Električna prevodnost.
  • Visoka toplotna prevodnost.
  • Vsi razen živega srebra so v trdnem stanju.

Treba je razumeti, da se lastnosti kovin zelo razlikujejo glede na njihovo kemijsko ali fizikalno bistvo. Nekatere od njih so malo podobne kovinam v običajnem pomenu besede. Na primer, živo srebro zavzema poseben položaj. V normalnih pogojih je v tekočem stanju in nima kristalne mreže, prisotnosti katere druge kovine dolgujejo svoje lastnosti. Lastnosti slednjih so v tem primeru pogojne, živo srebro jim je po svojih kemičnih lastnostih bolj podobno.

zanimivo! Elementov prve skupine, alkalijskih kovin, ne najdemo v čisti obliki, temveč jih najdemo v različnih spojinah.

Najmehkejša kovina, ki obstaja v naravi, cezij, spada v to skupino. Tako kot druge alkalne snovi nima veliko skupnega z bolj značilnimi kovinami. Nekateri viri trdijo, da je v resnici najmehkejša kovina kalij, čemur je težko oporekati ali potrditi, saj ne eden ne drugi element ne obstajata sama po sebi – ko se sprostita kot posledica kemične reakcije, hitro oksidirata oziroma reagirata.

Druga skupina kovin - zemeljskoalkalijske kovine - so veliko bližje glavnim skupinam. Ime "alkalna zemlja" izhaja iz antičnih časov, ko so okside imenovali "zemlje", ker so imeli ohlapno, drobljivo strukturo. Kovine iz skupine 3 imajo bolj ali manj znane (v vsakdanjem smislu) lastnosti. Z večanjem števila skupin se količina kovin zmanjšuje

Kovine so elementi, ki sestavljajo naravo okoli nas. Odkar obstaja Zemlja, tako dolgo obstajajo tudi kovine.

Zemeljska skorja vsebuje naslednje kovine:

  • aluminij - 8,2%,
  • železo - 4,1%,
  • kalcij - 4,1%,
  • natrij - 2,3%,
  • magnezij - 2,3%,
  • kalij - 2,1%,
  • titan - 0,56% itd.

Vklopljeno ta trenutek Znanost ima podatke o 118 kemičnih elementih. Petinosemdeset elementov na tem seznamu je kovin.

Kemijske lastnosti kovin



Da bi razumeli, od česa so odvisne kemijske lastnosti kovin, se obrnemo na verodostojen vir - tabelo periodičnega sistema elementov, tako imenovanega. periodni sistem. Narišimo diagonalo (lahko miselno) med dvema točkama: začnite od Be (berilij) in končajte pri At (astatin). Ta delitev je seveda pogojna, vendar še vedno omogoča kombiniranje kemičnih elementov v skladu z njihovimi lastnostmi. Elementi, ki se nahajajo na levi pod diagonalo, bodo kovine. Bolj levo, glede na diagonalo, je lokacija elementa, bolj izrazite bodo njegove kovinske lastnosti:

  • kristalna struktura - gosta,
  • toplotna prevodnost - visoka,
  • električna prevodnost, ki se z naraščanjem temperature zmanjšuje,
  • stopnja stopnje ionizacije - nizka (elektroni se prosto ločujejo)
  • sposobnost tvorbe spojin (zlitin),
  • topnost (topi se v močnih kislinah in jedkih alkalijah),
  • oksidacija (tvorba oksidov).

Zgornje lastnosti kovin so odvisne od prisotnosti elektronov, ki se prosto gibljejo v kristalni mreži. Elementi, ki se nahajajo ob diagonali ali neposredno na mestu njenega prehoda, imajo dvojne znake pripadnosti, tj. imajo lastnosti kovin in nekovin.

Polmeri kovinskih atomov so relativno velike velikosti. Zunanji elektroni, imenovani valenčni elektroni, so znatno odmaknjeni od jedra in so posledično šibko vezani nanj. Zato kovinski atomi zlahka oddajo valenčne elektrone in tvorijo pozitivno nabite ione (katione). Ta funkcija je glavna kemična lastnost kovine Atomi elementov z najizrazitejšimi kovinskimi lastnostmi imajo na zunanji energijski ravni od enega do tri elektrone. Kemični elementi z značilno izraženimi znaki kovin, tvorijo le pozitivno nabite ione, sploh niso sposobni vezati elektronov.

Izpodrivna vrsta M. V. Beketova

Aktivnost kovine in hitrost reakcije njene interakcije z drugimi snovmi je odvisna od vrednosti indikatorja sposobnosti atoma, da se "razdeli z elektroni". Sposobnost se pri različnih kovinah izraža različno. Elementi z visoko zmogljivostjo so aktivni reducenti. Večja kot je masa kovinskega atoma, večja je njegova redukcijska sposobnost. Najmočnejši reducenti so alkalijske kovine K, Ca, Na. Če kovinski atomi niso sposobni oddajati elektronov, se bo tak element štel za oksidant, na primer: cezijev aurid lahko oksidira druge kovine. V zvezi s tem so spojine alkalijskih kovin najbolj aktivne.

Ruski znanstvenik M. V. Beketov je prvi proučeval pojav izpodrivanja nekaterih kovin iz spojin, ki jih tvorijo druge kovine. Seznam kovin, ki ga je sestavil, v katerem se nahajajo v skladu s stopnjo povečanja normalnih potencialov, se je imenoval "elektrokemična napetostna serija" (Beketovova serija premika).

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

Čim bolj desno je kovina v tem nizu, tem manjše so njene redukcijske lastnosti in močnejše so oksidacijske lastnosti njenih ionov.

Razvrstitev kovin po Mendelejevu

V skladu s periodnim sistemom ločimo naslednje vrste (podskupine) kovin:

  • alkalne - Li (litij), Na (natrij), K (kalij), Rb (rubidij), Cs (cezij), Fr (francij);
  • alkalijske zemlje – Be (berilij), Mg (magnezij), Ca (kalcij), Sr (stroncij), Ba (barij), Ra (radij);
  • svetloba - AL (aluminij), In (indij), Cd (kadmij), Zn (cink);
  • prehodno;
  • polkovine

Tehnična uporaba kovin



Kovine, ki so našle bolj ali manj široko tehnično uporabo, so običajno razdeljene v tri skupine: železne, neželezne in plemenite.

TO železne kovine vključujejo železo in njegove zlitine: jeklo, lito železo in ferozlitine.

Treba je povedati, da je železo najpogostejša kovina v naravi. Njegovo kemijska formula Fe (železo). Železo je imelo veliko vlogo v evoluciji človeka. Človek je lahko pridobil nova orodja tako, da se je naučil taliti železo. V sodobni industriji se široko uporabljajo železove zlitine, pridobljene z dodajanjem ogljika ali drugih kovin železu.

Neželezne kovine – to so skoraj vse kovine z izjemo železa, njegovih zlitin in plemenitih kovin. Po njihovem fizične lastnosti Barvne kovine so razvrščene na naslednji način:

· težka kovine: baker, nikelj, svinec, cink, kositer;

· pljuča kovine: aluminij, titan, magnezij, berilij, kalcij, stroncij, natrij, kalij, barij, litij, rubidij, cezij;

· majhna kovine: bizmut, kadmij, antimon, živo srebro, kobalt, arzen;

· ognjevzdržni kovine: volfram, molibden, vanadij, cirkonij, niobij, tantal, mangan, krom;

· redko kovine: galij, germanij, indij, cirkonij;

Plemenite kovine : zlato, srebro, platina, rodij, paladij, rutenij, osmij.

Povedati je treba, da se je človek z zlatom seznanil veliko prej kot z železom. Zlati nakit iz te kovine so izdelovali že v starem Egiptu. Dandanes se zlato uporablja tudi v mikroelektroniki in drugih industrijah.

Srebro se tako kot zlato uporablja v industriji nakita, mikroelektroniki in farmacevtski industriji.

Kovine spremljajo človeka skozi vso zgodovino človeške civilizacije. Ni industrije, v kateri ne bi uporabljali kovin. Brez kovin in njihovih spojin si sodobnega življenja ni mogoče predstavljati.

Povezane publikacije