Где пишется порядковый номер химического элемента

Порядковый номер химического элемента

Порядковый номер химического элемента

Заря́довое число́ атомного ядра (синонимы: атомный номер, атомное число, порядковый номер химического элемента) — количество протонов в атомном ядре. Зарядовое число равно заряду ядра в единицах элементарного заряда и одновременно равно порядковому номеру соответствующего ядру химического элемента в таблице Менделеева.

Термин «атомный» или «порядковый» номер обычно используется в атомной физике и химии, тогда как эквивалентный термин «зарядовое число» — в физике ядра. В неионизированном атоме количество электронов в электронных оболочках совпадает с зарядовым числом.

Зарядовое число обычно обозначается буквой Z. Ядра с одинаковым зарядовым числом, но различным массовым числом A (которое равно сумме числа протонов Z и числа нейтронов N) являются различными изотопами одного и того же химического элемента, поскольку именно заряд ядра определяет структуру электронной оболочки атома и, следовательно, его химические свойства.

Wikimedia Foundation.
2010.

Смотреть что такое «Порядковый номер химического элемента» в других словарях:

  • ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР — элемента, то же, что (см. АТОМНЫЙ НОМЕР). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983. ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР …   Физическая энциклопедия

  • ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР — химического элемента то же, что атомный номер …   Большой Энциклопедический словарь

  • Порядковый номер элемента — Зарядовое число атомного ядра (синонимы: атомный номер, атомное число, порядковый номер химического элемента) количество протонов в атомном ядре. Зарядовое число равно заряду ядра в единицах элементарного заряда и одновременно равно порядковому… …   Википедия

  • порядковый номер — химического элемента, то же, что атомный номер. * * * ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР химического элемента, то же, что атомный номер (см. АТОМНЫЙ НОМЕР) …   Энциклопедический словарь

  • Атомный номер —         порядковый номер химического элемента в периодической системе элементов (См. Периодическая система элементов) Д. И. Менделеева. А. н. равен числу протонов в атомном ядре, которое, в свою очередь, равно числу электронов в электронной… …   Большая советская энциклопедия

  • АТОМНЫЙ НОМЕР — АТОМНЫЙ НОМЕР, порядковый номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре, определяет химические и большинство физических свойств атома …   Современная энциклопедия

  • Атомный номер — АТОМНЫЙ НОМЕР, порядковый номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре, определяет химические и большинство физических свойств атома.   …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • атомный номер — порядковый номер, Z, номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре и определяет химические и большинство физических свойств атома. * * * АТОМНЫЙ НОМЕР АТОМНЫЙ НОМЕР (порядковый номер), Z, номер… …   Энциклопедический словарь

  • АТОМНЫЙ НОМЕР — (порядковый номер) Z, номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре и определяет химические и большинство физических свойств атома …   Большой Энциклопедический словарь

  • Химический элемент — Химический элемент  совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и числом протонов, совпадающим с порядковым (атомным) номером в таблице Менделеева[1]. Каждый химический элемент имеет свои название и символ, которые приводятся в… …   Википедия

химическая таблица менделееваВ статье рассмотрена расшифровка таблицы Менделеева,  с помощью которой можно быстро в ней разобраться. Из таблицы Менделеева можно почерпнуть огромное количество информации о каждом химическом элементе. Ее можно использовать на ЕГЭ, если уметь грамотно ей пользоваться.

  • Периодическая система Менделеева систематизирует  элементы и их  свойства. В ней все элементы упорядочены с учетом их атомного числа  и повторяющихся химических свойств. 
  • Периодический закон: свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элементов (порядкового номера).

Расшифровка обозначений элементов 

Каждому химическому элементу в таблице отведена одна клеточка, в которой указаны символ и название элемента, порядковый номер и относительная атомная масса.обозначения в таблице менделеева

Расшифровка обозначений элементов таблицы Менделеева:

  • Обозначение: одной или двумя латинскими буквами.
  • Порядковый номер элемента или атомный номер равен числу протонов в его ядре. Обычно пишется в левом верхнем углу. 
  • Относительная атомная масса (сумма масс протонов и нейтронов). Это усреднённая величина, для расчёта которой используются атомные массы всех изотопов элемента с учетом их содержания в природе. Поэтому обычно она является дробным числом. 
  • Если округлить атомную массу до ближайшего целого, мы получим так называемое массовое число.
  • Разность массового числа и атомного числа дает количество нейтронов в ядре. Так, число нейтронов в ядре гелия равно двум, а у лития – четырем. 
  • Число положительных протонов, как правило, равно числу отрицательных электронов в атоме (за исключением изотопов). 
  • Электронная конфигурация — формула расположения электронов по различным электронным оболочкам атома химического элемента или молекулы.
  • Чтобы узнать количество нейтронов в ядре элемента, необходимо из относительной атомной массы (массового числа) вычесть порядковый номер.

Элементы периодической таблицы Менделеева

Металлы расположены в левом нижнем углу таблицы, неметаллы — в правом верхнем углу. Между ними находятся полуметаллы. Все периоды, кроме первого, начинается щелочным металлом. Каждый период заканчивается инертным газом.

  • Металлы обладают хорошей электро- и теплопроводностью, способны отражать яркий свет, имеют высокую температуру плавления (остаются твердыми при нормальных значениях окружающей среды, исключение — ртуть).
  • Неметаллы встречаются в природе в трех состояниях: газ (например, водород), жидкость (например, бром) и твердые вещества (например, фосфор). Он не способны проводить тепло и электричество. Имеют более низкую температуру плавления в сравнении с металлами, более хрупкие и ломкие. Могут иметь разнообразный внешний вид (элементы с низкой плотностью и яркостью).
  • Металлоиды имеют смешанные свойства металлов и неметаллов (например, кремний). Они имеют среднюю  тепло- и электропроводность. Различаются между собой по температуре плавления, плотности, цвету и форме. Внешний вид может быть схож с металлами или неметаллами.

Расшифровка групп и периодов таблицы Менделеева

В таблице химические вещества расположены в специальном порядке: слева направо по мере роста их атомных масс. Все они в периодической системе объединены в периоды и группы.

Периоды это горизонтальные ряды в таблице. У всех элементов одного периода одинаковое количество заполненных электронами энергетических уровней.
Номер периода, в котором находится элемент, совпадает с номером его валентной оболочки. Эта валентная оболочка постепенно заполняется от начала к концу периода.

Закономерности периодов:

  • Металлические свойства убывают, неметаллические и окислительные -возрастают. Каждый период начинается активным металлом и заканчивается инертным газом.
  • Уменьшается атомный радиус.
  • Увеличивается электроотрицательность.

Группы — это столбцы. Элементы во всех группах имеют одинаковое электронное строение внешних электронных оболочек. В каждой группе на внешнем энергетическом атома одинаковое число электронов, то есть номер группы совпадает с числом валентных электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей. Поэтому номер группы часто совпадает с валентностью элементов. Например, номер группы совпадает с валентностью s-элементов и с наибольшей возможной валентностью p-элементов. 

Закономерности групп:

  • Металлические свойства увеличиваются, неметаллические и окислительные- убывают.
  • Увеличивается радиус атома элементов в рамках одной группы.
  • Уменьшается электроотрицательность

менделеева период группа подгруппа

Атомное число показывает, сколько протонов содержит ядро атома элемента и сколько электронов  в атоме находятся вокруг него. Атом каждого последующего элемента содержит на один протон больше, чем предыдущий.

Валетность  — это свойство элементов образовывать химические связи. То есть это количество химических связей, которые образует атом или число атомов, которое может присоединить или заместить атом данного элемента. Валентность бывает: постоянная и переменная (зависит от состава вещества, в которое входит элемент).
Определить валентность:
— Постоянная валентность идентична номеру группы главной подгруппы. Номера групп в таблице изображаются римскими цифрами.
— Переменная валентность (часто бывает у неметаллов) определяется по формуле: 8 вычесть № группы, в которой находится вещество.

Расшифровка периодов и групп периодической таблицы Менделеева

Каждый элемент имеет свой порядковый (атомный) номер, располагается в определённом периоде и определённой группе.

Периоды

  • Малые периоды: первый, второй и третий периоды. В них содержится соответственно 2, 8 и 8 элементов;
  • Большие периоды: остальные элементы. В четвёртом и пятом периодах расположены по 18 элементов, в шестом — 32, а в седьмом (пока незавершенном) — 31 элемент. 

В таблице 7 периодов. В каждом содержится определённое число элементов:
1-й период — 2 элемента (малый период),
2-й период — 8 элементов (малый период),
3-й период — 8 элементов (малый период),
4-й период — 18 элементов (большой период),
5-й период — 18 элементов (большой период),
6-й период — 32 элемента (18+14) (большой период),
7-й период — 32 элемента (18+14) (большой период).

Группы и подгруппы

  •  Главные подгруппы включают в себя элементы малых периодов и одинаковые с ним по свойствам элементы больших периодов.
  • Побочные подгруппы состоят только из элементов больших периодов. Химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.

В Периодической таблице может использоваться разное обозначение групп. Поэтому согласно такому обозначению бывает разная расшифровка групп таблицы менделеева:

  • 18 групп, пронумерованных арабскими цифрами.
  • 8 групп, пронумерованных цифрами с добавлением букв A или B.
    Группы A — это главные подгруппы.
    Группы B — это побочные подгруппы в больших периодов. Это только металлы. 
    IA, VIIIA — по 7 элементов;
    IIA — VIIA — по 6 элементов;
    IIIB — 32 элемента (4+14 лантаноидов +14 актиноидов);
    VIIIB — 12 элементов;
    IB, IIB, IVB — VIIB — по 4 элемента.
    Римский номер группы, как правило, показывает высшую валентность в оксидах (но для некоторых элементов не выполняется). 

Элементы с порядковыми номерами 58–71 (лантаноиды) и 90–103 (актиноиды) вынесены из таблицы и располагаются под ней. Это элементы IIIB группы. Лантаноиды относятся к шестому периоду, а актиноиды — к седьмому.

Элементы главной подгруппы

1 группа главная подгруппа элементов (IA) — щелочные металлы.
Это мягкие металлы, серебристого цвета, хорошо режутся ножом. Все они обладают одним электроном на внешней оболочке и прекрасно вступают в реакцию. 
Литий Li (3), Натрий Na (11), Калий K (19), Рубидий Rb (37), Цезий Cs (55), Франций Fr (87).

2 группа главная подгруппа (IIА) -щелочноземельными металлами.
Имеют серебристый оттенок. На внешнем уровне помещено по два электрона, и, соответственно, эти металлы менее охотно взаимодействуют с другими элементами. По сравнению со щелочными металлами, щелочноземельные металлы плавятся и кипят при более высоких температурах.
 Кальций Ca (20), Стронций Sr (38), Барий Ba (56), Радий Ra (88).

3 группа главная подгруппа (IIIА).
Все элементы данной подгруппы, за исключением бора, металлы. Главную подгруппу составляют составляют бор, алюминий, галлий, индий и таллий. На внешнем электронном уровне элементов по три электрона. Они легко отдают эти электроны или образуют три неспаренных электрона. 

4 группа главная подгруппа (IVА) .
Углерод и кремний обладают всеми свойствами неметаллов, германий и олово занимают промежуточную позицию, а свинец имеет выраженные металлические свойства. Большинство элементов подгруппы углерода — полупроводники (проводят электричество за счёт примесей, но хуже, чем металлы). 

5 группа главная подгруппа (VA).
Физические свойства элементов подгруппы азота различны. Азот является бесцветным газом. Фосфор, мягкое вещество, образует несколько вариантов аллотропных модификаций — белый, красный и чёрный фосфор. Мышьяк — твёрдый полуметалл, способный проводить электрический ток. Висмут — блестящий серебристо-белый металл с радужным отливом. 

6 группа главной подгруппы (VIA) .
Для завершения внешнего электронного уровня атомам этих элементов не хватает лишь двух электронов, поэтому они проявляют сильные окислительные (неметаллические) свойства.

7 группа главная подгруппа (VIIA) — галогены .
(F, Cl, Br, I, At). Имеют семь электронов на внешнем электронном слое атома. Это сильнейшие окислители, легко вступающие в реакции. Галогены («рождающие соли») назвали так потому, что они реагируют со многими металлами с образованием солей. 
Самый активный из галогенов — фтор. Он способен разрушать даже молекулы воды, за что и получил своё грозное имя (слово «фтор» переводится на русский язык как «разрушительный»). А его «близкий родственник» — иод — используется в медицине в виде спиртового раствора для обработки ран.

‍8 группа главная подгруппа (VIIIA)  — инертные (благородные) газы.
(He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, Og). У них полностью заполнен внешний электронный уровень. Они практически не способны участвовать в реакциях. Поэтому их иногда называют «благородными».  У инертных газов есть способность: они светятся под действием электромагнитного излучения, поэтому используются для создания ламп. Так, неон используется для создания светящихся вывесок и реклам, а ксенон — в автомобильных фарах и фотовспышках. 

Элементы побочной подгруппы

Элементы побочных подгрупп кроме лантаноидов и актиноидов — переходные металлы.
Твёрдые (исключение жидкая ртуть), плотные, обладают характерным блеском, хорошо проводят тепло и электричество. 

Переходные металлы занимают группы 3—12 в периодической таблице. Большинство из них плотные, твердые, с хорошей электро- и теплопроводностью. Их валентные электроны (при помощи которых они соединяются с другими элементами) находятся в нескольких электронных оболочках.

3 группа побочная подгруппа (IIIB) шестого и седьмого периодов — лантаноиды и актиноиды.
Для удобства их помещают под основной таблицей. 

  • Лантаноиды иногда называют «редкоземельными элементами», поскольку они были обнаружены в небольшом количестве в составе редких минералов и не образуют собственных руд.
  • Актиноиды имеют одно важное общее свойство — радиоактивность. Все они, кроме урана, практически не встречаются в природе и синтезируются искусственно.   

Неметаллы

Правый верхний угол таблицы до инертных газов -неметаллы.
Неметаллы плохо проводят тепло и электричество и могут существовать в трёх агрегатных состояниях: твёрдом (как углерод или кремний), жидком (как бром) и газообразном (как кислород и азот). Водород может проявлять как металлические, так и неметаллические свойства, поэтому его относят как к первой, так и к седьмой группе. 

Кислородные и водородные соединения

Все элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют кислородные соединения.
Существует 8 форм кислородных соединений:  R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4,
где R — элемент группы.

Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения. Существуют 4 формы водородных соединений: RH4, RH3, RH2, RH.
Характер соединений: RH — сильнокислый; RH2 — слабокислый; RH3 — слабоосновный; RH4 — нейтральный.

Графическим отображением периодического закона является Периодическая система химических элементов. Известно более (700) форм периодической таблицы. Официальным по решению Международного союза химиков является её полудлинный вариант.

tabula_ru.svg

Рис. (1). Периодическая система химических элементов

Каждому химическому элементу в таблице отведена одна клеточка, в которой указаны символ и название элемента, порядковый номер и относительная атомная масса.

Ломаная линия обозначает границу между металлами и неметаллами.

Последовательность расположения элементов не всегда совпадает с возрастанием атомной массы. Есть несколько исключений из правила. Так, относительная атомная масса аргона больше атомной массы калия, в теллура — больше, чем йода.

Каждый элемент имеет свой порядковый (атомный) номер, располагается в определённом периоде и определённой группе.

Период — горизонтальный ряд химических элементов, начинающийся щелочным металлом (или водородом) и заканчивающийся инертным (благородным) газом.

В таблице семь периодов. В каждом содержится определённое число элементов:

(1)-й период — (2) элемента,

(2)-й период — (8) элементов,

(3)-й период — (8) элементов,

(4)-й период — (18) элементов,

(5)-й период — (18) элементов,

(6)-й период — (32) элемента ((18 + 14)),

(7)-й период — (32) элемента ((18 + 14)).

Три первых периода называют малыми периодами, остальные — большими. И в малых, и в больших периодах происходит постепенное ослабление металлических свойств и усиление неметаллических, только в больших периодах оно происходит более плавно.

Элементы с порядковыми номерами (58)–(71) (лантаноиды) и (90)–(103) (актиноиды) вынесены из таблицы и располагаются под ней. Это элементы 

IIIB

группы. Лантаноиды относятся к шестому периоду, а актиноиды — к седьмому.

Восьмой период появится в Периодической таблице, когда будут открыты новые элементы.

Группа — вертикальный столбец химических элементов, имеющих сходные свойства.

В Периодической таблице (18) групп, пронумерованных арабскими цифрами. Часто используют нумерацию римскими цифрами с добавлением букв (A) или (B). В таком случае групп (8).

Группы (A) начинаются элементами малых периодов, включают также и элементы больших периодов; содержат и металлы, и неметаллы. В коротком варианте Периодической таблицы это главные подгруппы.

Группы (B) содержат элементы больших периодов, и это только металлы. В коротком варианте Периодической таблицы это побочные подгруппы.

Число элементов в группах:

IA,

VIIIA

—  по (7) элементов;

 IIA — 

VIIA

— по (6) элементов;

IIIB

 — (32) элемента ((4 + 14) лантаноидов (+ 14) актиноидов);

VIIIB — (12) элементов;

IB,

IIB

IVB

 — 

VIIB

— по (4) элемента.

Количественный состав групп будет изменяться по мере добавления в таблицу новых элементов.

Римский номер группы, как правило, показывает высшую валентность в оксидах. Но для некоторых элементов это правило не выполняется. Так, фтор не бывает семивалентным, а кислород — шестивалентным. Не проявляют валентность, равную номеру группы, гелийнеон и аргон — эти элементы не образуют соединений с кислородом. Медь бывает двухвалентной, а золото — трёхвалентным, хотя это элементы первой группы.

Некоторые группы (A) получили особые названия:

IA

 — щелочные металлы (

Li

,

Na

,

K

,

Rb

,

Cs

,

Fr

);

IIA

 (кроме бериллия и магния) — щелочноземельные металлы (

Ca

,

Sr

,

Ba

,

Ra

);

VIIA

 — галогены (

F

,

Cl

,

Br

,

I

,

At

);

VIIIA

 — благородные, или инертные, газы (

He

,

Ne

,

Ar

,

Kr

,

Xe

,

Rn

,

Og

).

Источники:

Рис. 1. Периодическая система химических элементов © ЯКласс

Область применения данной классификации – не только химия или иные точные и естественные науки. Полезна она будет и простому обывателю для тренировки памяти или приспособлению к большим и сложным формулировкам и документам. С должным усердием и прилежанием в изучении таблицы, она станет легко понимаемым справочным материалом.

Периодическая таблица Менделеева

До Дмитрия Ивановича собрать элементы в один список пытались многие умы Европы. С начала XIX века они предприняли множество попыток сопоставления веществ. 

Менделеев

В 1869 г. свой первый план представляет и Менделеев, через 2 года – завершает доработку и издает последний вариант таблицы.

Основная идея группировки – периодичность. Расположив элементы в порядке увеличения атомной массы, он заметил, что время от времени их свойства повторяются. 

Ко 2-й половине XIX века миру было известно намного меньше веществ, чем сегодня, так что химик оставил пустые места в своей таблице, предполагая открытие новых элементов, и даже сумел заранее определить свойства открытых впоследствии галлия Ga 31 и германия Ge 32.

С каждым последующим номером элемента возрастает его атомная масса, заряд ядра, уровень электронов (количество элементов и их связей), показатели активности повторяются в зависимости от периода.

Формулировка периодического закона химических элементов

Русский ученый составлял наброски таблицы около 20 лет, пытаясь подобрать верную закономерность в их размещении. Отметив концепцию цикличности, он превратил её в периодический закон, изложив свое понимание правила:

«Свойства элементов, как и формируемых ими простых и сложных веществ, предполагают периодическую зависимость от их атомного веса».

Современная формулировка

Развитие науки в течение 20-го столетия несколько видоизменило закон: на смену термину «атомный вес» пришел «заряд ядра атома», вместо «простых и сложных веществ» — «веществ и соединений», к элементам добавилось определение «химическим».

Как читать таблицу Дмитрия Ивановича Менделеева

Ячейки химической базы данных разбиты в группы последовательностей по горизонтали и вертикали. Элементы имеют краткое обозначение из 1-3 букв (для формул и вычислений).

Группы

Представлены в виде столбцов таблицы. В системе старого образца их 8.

Периодическая таблица Менделеева 1

В настоящий же момент выделено 18.

Периодическая таблица Менделеева 2

Распределяют элементы в группы по однотипности: по строению атома они подобны друг другу. Также у представителей одного столбца схожая формула высшего оксида.

Традиционные типы столбцов делятся на подкатегории: А (с яркими признаками группы) и В (переходные металлы). Принадлежность зависит от положения символа (слева для A или справа для B):

Элемент таблицы Менделеева

Периоды

Горизонтальные цепочки в таблице, в которых элементы расположены по росту порядкового номера. В линии слева направо увеличиваются заряды ядра атомов.

Периодов всего 7:

  • 1-й период содержит лишь гелий He2 и водород H1;

  • 2 и 3 содержат по 8 компонентов;

  • 4-й и 5-й содержат 18 единиц каждый;

  • 6-й период вмещает 32 элемента;

  • 7-й хранит 31 единицу и продолжает дополняться.

Физический смысл порядкового номера

Порядковый номер химического элемента также показывает, сколько в составе ядра атома протонов и сколько электронов вращается вокруг него.

Физический смысл порядкового номера

Свойства таблицы Менделеева

Химические элементы оцениваются по множеству параметров. Один из основных – окислительно-восстановительные свойства. 

Свойства таблицы Менделеева

С убыванием в периоде и возрастанием в группе (стремление к левому нижнему углу) проявляются металлические характеристики, обратное направление в правый верхний угол увеличивает окислительные неметаллические качества.

Элементы таблицы Менделеева

Объекты в периодической системе делятся между двумя «полюсами полярности» — металлами и неметаллами. Первая категория также делится на подсистемы: легкие, переходные, щелочные и иные типы.

Положение элементов

Также есть класс «металлоподобных» полупроводников с неопределенным статусом. Отдельно располагаются благородные газы, не подверженные реакциям.

Часть элементов с номером более 100 открыта сравнительно недавно, их принадлежность к каким-либо группам только предположительна.

Щелочные и щелочноземельные элементы

Представители 1 (IA) и 2 (IIA) групп таблицы Менделеева — металлы со слабой устойчивостью и высокой степенью растворимости:

509

  

Щелочные металлы имеют серебристый отблеск, хорошо разламываются и режутся. Из всех размещенных в таблице металлов активнее других вступают в реакцию с молекулами других веществ, отдавая единственный свободный электрон. При контакте с водой создают гидроксиды – щелочи:

2Na + 2H20 = 2NaOH + H2

Щелочноземельные металлы более твердые и тугоплавкие, с бледно-серым оттенком. В их список входят:

510

Большая часть из них способна создавать щелочь, но не так легко расстается с двумя незанятыми электронами. Другие металлы они замещают, но перед щелочными бессильны и вытесняются ими из молекул.

Лантаноиды и актиноиды

Прежде получили название редкоземельных металлов из-за малого количества месторождений и трудностей в выводе чистого металла из соединений. Им соответствует 3 (III B) группа, хотя это иногда оспаривается.

511

В рамках семейства лантаноиды («скрытые») имеют схожую форму атома и внешние признаки, но различаются свойствами. Поодиночке почти не встречаются.

Актиноиды, помимо общих черт, радиоактивны. В природе, кроме, урана U 92, почти не встречаются, создаются искусственно.

512

Для удобства обе группы элементов выведены в 2 строки под общей таблицей.

Галогены и благородные газы

17 (VII A) группа состоит из галогенов:

514

В противоположность щелочам, эти неметаллы – самые сильные окислители, активно принимающие 8-й электрон к имеющимся семи для заполнения внешней оболочки.

Самый реактивный – фтор F 9 (способен разрушать молекулы воды):

2F2
+ 2H2O = 4HF + O2

3F2
+ 3H2O = OF2 + 4HF + H2O2

С ростом периода свойства элементов слабеют.

Все галогены токсичны, опасны для жизни, поражают дыхательные пути.

В последней, VIII A или 18 группе, находятся инертные газы:

515

Их внешний уровень электронов равен 8 (полностью заполнен), отчего они не способны вступать в реакцию с другими атомами. Крайне редко создают непрочные молекулы, распадающиеся при нагревании.

Переходные металлы

Представлены всеми подгруппами в традиционной системе или занимают с 3 по 12 столбцы в современных таблицах. Большинство обладает металлическим блеском, по цвету и состоянию различаются (большинство – твердые, но есть исключения, например, жидкая ртуть).

516

Могут отдавать разное количество электронов с нескольких оболочек для создания вещества (например, титан Ti 22 и железо Fe 26 способны отдавать от 2 до 4, медь Cu 29 – от 1 до 2, цинк Zn 30 – только 2, золото Au 79 и серебро Ag 47 практически не вступают в реакцию).

Металлоиды

Располагаются на стыке посреди легких металлов и неметаллов, в диагонали с 13 по 17 группах. В своем большинстве – полупроводники (хуже металлов проводят электрический ток). 

Часть из них – металлы внешне, неметаллы по активности, часть – наоборот. Бор B 5, к примеру, является неметаллом с полупроводниковыми качествами.

517

Постпереходные металлы

Они же «легкие». От переходных аналогов отличаются меньшей твердостью и весом. Имеют иные температуры плавления и кипения. Для соединений отдают электроны только с внешней оболочки. Превосходят полуметаллы по восстановительности. Легкий металл выглядит как вещество с матовым оттенком вместо блеска.

518

Размещаются после переходных металлов под полупроводниками (в 13-17 столбцах или IIIA – VIIA). Алюминий Al 13 носит неопределенный статус (иногда причисляется к металлоидам).

Неметаллы

Располагаются в правом верхнем углу между полуметаллами и инертными газами (начала 13-17 групп). Имеют больше электронов на внешней оболочке, стремятся присоединить к себе еще больше (в противоположность металлам), чтобы набрать полный уровень электронов.

519

Могут находиться:

  • в виде газа (кислород O 8, азот N 7);

  • жидкости (бром Br 35);

  • в твердом (углерод C 6, кремний Si 14) состоянии.

Интересное положение занимает водород H 1. Его причисляют то к 1, то к 17 группе: он, будучи неметаллом, может проявлять и окислительные, и восстановительные свойства.

Заключение

При детальном рассмотрении таблица Менделеева уже не кажется столь огромной. Главные моменты в пользовании – отследить группу и период элемента, после чего будет несложно определить его свойства и показатели.

Различные картинки в 8 или 18 столбцов не будут поводом для замешательства: семейства и категории выделяются разными цветами (полуметаллы – двухцветные). Ученики найдут решение задач, а любители головоломок получат новый способ тренировки мышления. Ячейка с нужными обозначениями найдется без особых препятствий.

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА — периодическая система химических элементов

Таблица Менделеева (периодическая система химических элементов) — это такая таблица, в которой классифицируются химические элементы по  различным свойствам в зависимости от заряда их атомного ядра. Таблица является графическим изображением периодического закона, который открыл Дмитрий Иванович Менделеев в 1869 году. Изначальный вариант этой таблицы 1869 — 1871 гг. и устанавливал зависимость свойств элементов от их атомной массы. На данный момент элементы сводятся в двумерную таблицу, в которой каждый столбец — это группа, определяющая основные физико-химические свойства, а строки — это периоды, схожие друг с другом. Наиболее распространены 2 формы таблицы: короткая и длинная.

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА

elementПериодическая таблица Менделеева в классическом варианте (или короткая форма), основана на параллелизме степеней окисления химических элементов главных и побочных подгрупп. В каждой ячейке таблицы указан символ элемента, порядковый номер, относительная атомная масса, и название элемента.

Порядковый номер элемента — это число равное числу протонов в ядре атома и числу электронов, которые вращаются вокруг него.

Чтобы посмотреть все свойства конкретного химического элемента нужно перейти по ссылке нажав на символ элемента в таблице.

П.

Группы химических элементов

VIII

1

 1,00794

 Водород

           

 4,0026

 Гелий

   
2

 6,941

 Литий

 9,0122

 Берилий

 10,811

 Бор

 12,01115

 Углерод

 14,0067

 Азот

 15,9994

 Кислород

 18,9984

 Фтор

 20,179

 Неон

   
3

 22,9898

 Натрий

 24,305

 Магний

 26,9815

 Алюминий

 28,086

 Кремний

 30,9738

 Фосфор

 32,064

 Сера

 35,454

 Хлор

 39,948

 Аргон

   
4

 39,0983

 Калий

 40,08

 Кальций

44,956

Скандий

47,88

Титан

50,942

Ванадий

51,996

Хром

54,938

Марганец

55,847

Железо

58,9332

Кобальт

58,69

Никель

63,546

Медь

65,39

Цинк

 69,72

 Галлий

 72,61

 Германий

 74,9216

 Мышьяк

 78,96

 Селен

 79,904

 Бром

 83,80

 Криптон

   
5

 85,47

 Рубидий

 87,62

 Стронций

88,906

Иттрий

91,224

Цирконий

92,906

Ниобий

95,94

Молибден

98,906

Технеций

101,07

Рутений

102,905

Родий

106,42

Палладий

 107,868

Серебро

112,41

Кадмий

 114,82

 Индий

 118,71

 Олово

 121,75

 Сурьма

 127,60

 Теллур

 126,9045

 Йод

 131,30

 Ксенон

   
6

 132,905

 Цезий

 137,327

 Барий

 138,91

 Лантан

178,49

Гафний

180,948

Тантал

183,85

Вольфрам

186,207

Рений

190,2

Осмий

192,22

Иридий

195,09

Платина

 196,967

 Золото

 200,59

 Ртуть

 204,383

 Таллий

 207,19

 Свинец

 208,98

 Висмут

 [209]

 Полоний

 [210]

 Астат

 [222]

 Радон

   
7

 [223]

 Франций

 226,025

 Радий

 [227]

 Актиний

[261]

Резерфордий

[262]

Дубний

[263]

Сиборгий

[264]

Борий

[265]

Хассий

[266]

Мейтнерий

[281]

Дармштадтий

[281]

Рентгений

[285]

Коперниций

 [284]

 Нихоний

 [289]

 Флеровий

 [288]

 Московий

 [293]

 Ливерморий

 [294]

 Теннесин

 [294]

 Оганесон

   
8

 [316]

 Унуненний

 [320]

 Унбинилий

             
 

Высшие оксиды

 

R2O

RO

R2O3

RO2

R2O5

RO3

R2O7

RO4

 

Летучие водородные соединения

       

RH4

RH3

H2R

RH

     

* ЛАНТАНОИДЫ

 114,16

 Церий

 140,907

 Празеодим

 144,24

 Неодим

 [145]

 Прометий

 150,36

 Самарий

 151,96

 Европий

 157,25

 Гадолиний

 158,924

 Тербий

 162,5

 Диспрозий

 164,93

 Гольмий

     

 167,26

 Эрбий

 168,94

 Тулий

 173,04

 Иттербий

 174,97

 Лютеций

     

** АКТИНОИДЫ

 232,038

 Торий

 231,04

 Протактиний

 238,03

 Уран

 237,05

 Нептуний

 [244]

 Плутоний

 [243]

 Америций

 [247]

 Кюрий

 [247]

 Берклий

 [251]

 Калифорний

 [254]

 Эйнштейний

     

 [257]

 Фермий

 [258]

 Менделевий

 [259]

 Нобелий

 260

 Лоуренсий

     

*** СУПЕРАКТИНОИДЫ

   

 320

 Унбиуний

 *

 Унбибий

 *

 Унбитрий

 332

 Унбиквадий

 *

 Унбипентий

 *

 Унбигексий

   
                   

 s – элементы

 p – элементы

 d – элементы

 f – элементы

Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева 

Расшифровка периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева:

Периоды  –  горизонтальные строки химических элементов.

Группы  –  вертикальные столбцы химических элементов.

Подгруппы  –  А — главные (s- и р-элементы) и В — побочные (d- и f-элементы).

Номер периода  –  номер внешнего энергетического уровня в электронной формуле атома элемента.

Номер группы (для большинства элементов)  –  общее число валентных электронов (электронов внешнего энергетического уровня, а также предпоследнего d-подуровня, если он застроен не полностью).

Число элементов в периоде  –  максимальная емкость соответствующего энергетического уровня: 

1 период

2 элемента (1s2)

5 период

18 элементов (5s24d105p6

2 период

8 элементов (2s22p6)

6 период

32 элемента (6s24f145d106p6)

3 период

8 элементов (3s23p6)

7 период

32 элемента (6s24f145d106p6)

4 период

18 элементов (4s23d104p6)

8 период

не завершен

Построение периодов – в начале: два s-элемента, в конце: шесть р- элементов. В четвертом и пятом периодах между ними помещается по десять d-элементов, а в шестом и седьмом к ним добавляются четырнадцать f-элементов (формы электронных орбиталей).

В периоде – свойства химических элементов различаются между собой, т.к. электронные конфигурации валентных электронов их атомов различны.

В подгруппе – свойства элементов сходны между собой, т.к. электронные конфигурации валентных электронов их атомов сходны.

Причина периодичности свойств химических элементов заключается в периодической повторяемости сходных электронных конфигураций внешних энергетических уровней.

Формы электронных орбиталей (электронные семейства)

Классификация химических элементов по электронным конфигура­циям их атомов (электронные орбитали)

Название семейства

Тип конфигурации

Застраиваемые подуровни

s — элементы

ns1–2

внешний (n) s-подуровень

p -элементы

ns2 np1–6

внешний (n) р-подуровень

d — элементы

(n-1)d1–10 ns1–2

предвнешний (n–1 ) d-подуровень

f — элементы

(n-2)f1–14 (n-1)d1–10 ns1–2

третий снаружи (n–2) f-подуровень

Графическое изображение орбиталей

Свойства элементов таблицы Менделеева

Металлы – элементы главных подгрупп с числом валентных электронов от 1 до 3 (подгруппы IA, IIA, IIIА, кроме элемента бора), а также германий, олово, свинец, сурьма, висмут и полоний.

Неметаллы – бор и элементы главных подгрупп с числом валентных электронов от 4 до 7 (подгруппы IVA, VA, VIA, VIIA) кроме германия, олова, свинца, сурьмы, висмута и полония.

Переходные элементы – элементы побочных подгрупп (IB-VIIB); в виде простых веществ ведут себя как металлы.

Благородные газы – элементы подгруппы VIIIA, полностью застро­енные энергетические подуровни s2p6, для гелия s2.

Галогены – элементы подгруппы VII(a) таблицы Менделеева, реагируют со всеми простыми веществами, кроме некот. неметаллов, являются энергичными окислителями, к ним относят F, Cl, Br, I, At, Ts.

Лантанойды – 15 элементов III группы 6-го периода, металлы с атомными номерами 57–71. Все они имеют стабильные изотопы, кроме прометия.

Актинойды – 15 радиоактивных элементов III группы 7-го периода с атомными номерами 89–103.

Свойства элементов в подгруппах закономерно изменяются сверху вниз:

— металлические свойства усиливаются и неметаллические свойства ослабевают;

— атомный радиус увеличивается;

— возрастает сила образованных элементом оснований и бескислородных кислот;

— уменьшается электроотрицательность.

В периодах с увеличением порядкового номера элемента прослеживается следующая закономерность:

— увеличивается электроотрицательность;

— металлические свойства ослабевают, неметаллические усиливаются;

— уменьшается атомный радиус.

Все элементы таблицы Менделеева, исключая гелий, неон и аргон, образуют кислородные соединения, которые изображены общими формулами под каждой группой в порядке возрастания степени окисления элементов: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4, где R — обозначает элемент группы.

Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения: RH4, RH3, RH2, RH. Соединения RH4 имеют нейтральный характер; RH3 – слабоосновной; RH2 – слабокислый; RH – сильнокислый характер.

История открытия периодического закона Менделеевым Д.И.

Самый важный вклад в систематизацию химических элементов внёс русский выдающийся химик Дмитрий Иванович Менделеев, автор труда «Основы химии», который в марте 1869 года представил Русскому химическому обществу (РХО) периодический закон химических элементов, изложенный в нескольких основных положениях.

В 1871 году Менделеев в итоговой статье «Периодическая законность химических элементов» дал формулировку Периодического закона: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от атомного веса». Тогда же Менделеев придал своей периодической таблице классический вид (короткая таблица, смотрите ниже).

таблица Менделеева 1871 года классический вид

В современном изложении периодический закон химических элементов звучит так: «Свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элементов (порядкового номера).»

Периодическая таблица элементов Менделеева длинная форма

Длинная форма таблицы Менделеева (или длиннопериодная форма) состоит из 18 групп с лева на право от щелочных металов до благородных газов. считается официальной версией с 1989 года.

Длинная форма периодической таблицы Менделеева

Таблица Менделеева для печати в хорошем качестве скачать

Вы можете скачать таблицу Менделеева на выбор короткую или длинную форму в цветном и черно-белом цвете, для этого откройте по ссылке ниже изображение и сохраните его себе на компьютер.

1) Таблица Менделеева для печати в хорошем качестве цветная (короткая форма)

2) Таблица Менделеева для печати в хорошем качестве черно-белая (короткая форма)

3) Таблица Менделеева для печати в хорошем качестве цветная (длинная форма)

4) Таблица Менделеева для печати в хорошем качестве черно-белая (длинная форма)

____________

Источник информации:

1. Большой химический справочник / А.И.Волков, — М.: 2005.

2. Большая энциклопедия химических элементов. Периодическая таблица Менделеева / И.А.Леенсон. — Москва : 2014.

3. По материалам сайта ru.wikipedia.org

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА

Еще в школе, сидя на уроках химии, все мы помним таблицу на стене класса или химической лаборатории. Эта таблица содержала классификацию всех известных человечеству химических элементов, тех фундаментальных компонентов, из которых состоит Земля и вся Вселенная. Тогда мы и подумать не могли, что таблица Менделеева бесспорно является одним из величайших научных открытий, который является фундаментом нашего современного знания о химии.

Таблица Менделеева

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

На первый взгляд, ее идея выглядит обманчиво просто: организовать химические элементы в порядке возрастания веса их атомов. Причем в большинстве случаев оказывается, что химические и физические свойства каждого элемента сходны с предыдущим ему в таблице элементом. Эта закономерность проявляется для всех элементов, кроме нескольких самых первых, просто потому что они не имеют перед собой элементов, сходных с ними по атомному весу. Именно благодаря открытию такого свойства мы можем поместить линейную последовательность элементов в таблицу, очень напоминающую настенный календарь, и таким образом объединить огромное количество видов химических элементов в четкой и связной форме. Разумеется, сегодня мы пользуемся понятием атомного числа (количества протонов) для того, чтобы упорядочить систему элементов. Это помогло решить так называемую техническую проблему «пары перестановок», однако не привело к кардинальному изменению вида периодической таблицы.

В периодической таблице Менделеева все элементы упорядочены с учетом их атомного числа, электронной конфигурации и повторяющихся химических свойств. Ряды в таблице называются периодами, а столбцы группами. В первой таблице, датируемой 1869 годом, содержалось всего 60 элементов, теперь же таблицу пришлось увеличить, чтобы поместить 118 элементов, известных нам сегодня.

Периодическая система Менделеева систематизирует не только элементы, но и самые разнообразные их свойства. Химику часто бывает достаточно иметь перед глазами Периодическую таблицу для того, чтобы правильно ответить на множество вопросов (не только экзаменационных, но и научных).

The YouTube ID of 1M7iKKVnPJE is invalid.

Периодический закон

Существуют две формулировки периодического закона химических элементов: классическая и современная.

Классическая, в изложении его первооткрывателя Д.И. Менделеева: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величин атомных весов элементов.

Современная: свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элементов (порядкового номера).

Графическим изображением периодического закона является периодическая система элементов, которая представляет собой естественную классификацию химических элементов, основанную на закономерных изменениях свойств элементов от зарядов их атомов. Наиболее распространёнными изображениями периодической системы элементов Д.И. Менделеева являются короткая и длинная формы.

Группы и периоды Периодической системы

Группами называют вертикальные ряды в периодической системе. В группах элементы объединены по признаку высшей степени окисления в оксидах. Каждая группа состоит из главной и побочной подгрупп. Главные подгруппы включают в себя элементы малых периодов и одинаковые с ним по свойствам элементы больших периодов. Побочные подгруппы состоят только из элементов больших периодов. Химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.

Периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров. В периодической системе имеются семь периодов: первый, второй и третий периоды называют малыми, в них содержится соответственно 2, 8 и 8 элементов; остальные периоды называют большими: в четвёртом и пятом периодах расположены по 18 элементов, в шестом — 32, а в седьмом (пока незавершенном) — 31 элемент. Каждый период, кроме первого, начинается щелочным металлом, а заканчивается благородным газом.

Физический смысл порядкового номера химического элемента: число протонов в атомном ядре и число электронов, вращающихся вокруг атомного ядра, равны порядковому номеру элемента.

Свойства таблицы Менделеева

Напомним, что группами называют вертикальные ряды в периодической системе и химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.

Свойства элементов в подгруппах закономерно изменяются сверху вниз:

  • усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические;
  • возрастает атомный радиус;
  • возрастает сила образованных элементом оснований и бескислородных кислот;
  • электроотрицательность падает.

Все элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют кислородные соединения, существует всего восемь форм кислородных соединений. В периодической системе их часто изображают общими формулами, расположенными под каждой группой в порядке возрастания степени окисления элементов: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4, где символом R обозначают элемент данной группы. Формулы высших оксидов относятся ко всем элементам группы, кроме исключительных случаев, когда элементы не проявляют степени окисления, равной номеру группы (например, фтор).

Оксиды состава R2O проявляют сильные основные свойства, причём их основность возрастает с увеличением порядкового номера, оксиды состава RO (за исключением BeO) проявляют основные свойства. Оксиды состава RO2, R2O5, RO3, R2O7 проявляют кислотные свойства, причём их кислотность возрастает с увеличением порядкового номера.

Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения. Существуют четыре формы таких соединений. Их располагают под элементами главных подгрупп и изображают общими формулами в последовательности RH4, RH3, RH2, RH.

Соединения RH4 имеют нейтральный характер; RH3 — слабоосновный; RH2 — слабокислый; RH — сильнокислый характер.

Напомним, что периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров.

В пределах периода с увеличением порядкового номера элемента:

  • электроотрицательность возрастает;
  • металлические свойства убывают, неметаллические возрастают;
  • атомный радиус падает.

Элементы таблицы Менделеева

Щелочные и щелочноземельные элементы

К ним относятся элементы из первой и второй группы периодической таблицы. Щелочные металлы из первой группы — мягкие металлы, серебристого цвета, хорошо режутся ножом. Все они обладают одним-единственным электроном на внешней оболочке и прекрасно вступают в реакцию. Щелочноземельные металлы из второй группы также имеют серебристый оттенок. На внешнем уровне помещено по два электрона, и, соответственно, эти металлы менее охотно взаимодействуют с другими элементами. По сравнению со щелочными металлами, щелочноземельные металлы плавятся и кипят при более высоких температурах.

Показать / Скрыть текст

Щелочные металлы Щелочноземельные металлы
Литий Li 3 Бериллий Be 4
Натрий Na 11 Магний Mg 12
Калий K 19 Кальций Ca 20
Рубидий Rb 37 Стронций Sr 38
Цезий Cs 55 Барий Ba 56
Франций Fr 87 Радий Ra 88

Лантаниды (редкоземельные элементы) и актиниды

Лантаниды — это группа элементов, изначально обнаруженных в редко встречающихся минералах; отсюда их название «редкоземельные» элементы. Впоследствии выяснилось, что данные элементы не столь редки, как думали вначале, и поэтому редкоземельным элементам было присвоено название лантаниды. Лантаниды и актиниды занимают два блока, которые расположены под основной таблицей элементов. Обе группы включают в себя металлы; все лантаниды (за исключением прометия) нерадиоактивны; актиниды, напротив, радиоактивны.

Показать / Скрыть текст

Лантаниды Актиниды
Лантан La 57 Актиний Ac 89
Церий Ce 58 Торий Th 90
Празеодимий Pr 59 Протактиний Pa 91
Неодимий Nd 60 Уран U 92
Прометий Pm 61 Нептуний Np 93
Самарий Sm 62 Плутоний Pu 94
Европий Eu 63 Америций Am 95
Гадолиний Gd 64 Кюрий Cm 96
Тербий Tb 65 Берклий Bk 97
Диспрозий Dy 66 Калифорний Cf 98
Гольмий Ho 67 Эйнштейний Es 99
Эрбий Er 68 Фермий Fm 100
Тулий Tm 69 Менделевий Md 101
Иттербий Yb 70 Нобелий No 102

Галогены и благородные газы

Галогены и благородные газы объединены в группы 17 и 18 периодической таблицы. Галогены представляют собой неметаллические элементы, все они имеют семь электронов во внешней оболочке. В благородных газахвсе электроны находятся во внешней оболочке, таким образом с трудом участвуют в образовании соединений. Эти газы называют «благородными, потому что они редко вступают в реакцию с прочими элементами; т. е. ссылаются на представителей благородной касты, которые традиционно сторонились других людей в обществе.

Показать / Скрыть текст

Галогены Благородные газы
Фтор F 9 Гелий He 2
Хлор Cl 17 Неон Ne 10
Бром Br 35 Аргон Ar 18
Йод I 53 Криптон Kr 36
Астат At 85 Ксенон Xe 54
 — Радон Rn 86

Переходные металлы

Переходные металлы занимают группы 3—12 в периодической таблице. Большинство из них плотные, твердые, с хорошей электро- и теплопроводностью. Их валентные электроны (при помощи которых они соединяются с другими элементами) находятся в нескольких электронных оболочках.

Показать / Скрыть текст

Переходные металлы
Скандий Sc 21
Титан Ti 22
Ванадий V 23
Хром Cr 24
Марганец Mn 25
Железо Fe 26
Кобальт Co 27
Никель Ni 28
Медь Cu 29
Цинк Zn 30
Иттрий Y 39
Цирконий Zr 40
Ниобий Nb 41
Молибден Mo 42
Технеций Tc 43
Рутений Ru 44
Родий Rh 45
Палладий Pd 46
Серебро Ag 47
Кадмий Cd 48
Лютеций Lu 71
Гафний Hf 72
Тантал Ta 73
Вольфрам W 74
Рений Re 75
Осмий Os 76
Иридий Ir 77
Платина Pt 78
Золото Au 79
Ртуть Hg 80
Лоуренсий Lr 103
Резерфордий Rf 104
Дубний Db 105
Сиборгий Sg 106
Борий Bh 107
Хассий Hs 108
Мейтнерий Mt 109
Дармштадтий Ds 110
Рентгений Rg 111
Коперниций Cn 112

Металлоиды

Металлоиды занимают группы 13—16 периодической таблицы. Такие металлоиды, как бор, германий и кремний, являются полупроводниками и используются для изготовления компьютерных чипов и плат.

Показать / Скрыть текст

Металлоиды
Бор B 5
Кремний Si 14
Германий Ge 32
Мышьяк As 33
Сурьма Sb 51
Теллур Te 52
Полоний Po 84

Постпереходными металлами

Элементы, называемые постпереходными металлами, относятся к группам 13—15 периодической таблицы. В отличие от металлов, они не имеют блеска, а имеют матовую окраску. В сравнении с переходными металлами постпереходные металлы более мягкие, имеют более низкую температуру плавления и кипения, более высокую электроотрицательность. Их валентные электроны, с помощью которых они присоединяют другие элементы, располагаются только на внешней электронной оболочке. Элементы группы постпереходных металлов имеют гораздо более высокую температуру кипения, чем металлоиды.

Показать / Скрыть текст

Постпереходные металлы
Алюминий Al 13
Галлий Ga 31
Индий In 49
Олово Sn 50
Таллий Tl 81
Свинец Pb 82
Висмут Bi 83

Неметаллы

Из всех элементов, классифицируемых как неметаллы, водород относится к 1-й группе периодической таблицы, а остальные — к группам 13—18. Неметаллы не являются хорошими проводниками тепла и электричества. Обычно при комнатной температуре они пребывают в газообразном (водород или кислород) или твердом состоянии (углерод).

Показать / Скрыть текст

Неметаллы
Водород H 1
Углерод C 6
Азот N 7
Кислород O 8
Фосфор P 15
Сера S 16
Селен Se 34
Флеровий Fl 114
Унунсептий Uus 117

А теперь закрепите полученные знания, посмотрев видео про таблицу Менделеева и не только.

Отлично, первый шаг на пути к знаниям сделан. Теперь вы более-менее ориентируетесь в таблице Менделеева и это вам очень даже пригодится, ведь Периодическая система Менделеева является фундаментом, на котором стоит эта удивительная наука.

В ПОМОЩЬ МОЛОДОМУ
УЧИТЕЛЮ

Первоначальные представления
о строении атома и химических
элементах

Цель настоящей статьи – изложение
сложных вопросов общей химии, а именно
первоначальных представлений о строении атомов
химических элементов, в доступной форме. Этот
материал может предварять изучение темы на более
сложном уровне. Такой подход многократно
использовался мной на уроках химии.

Как известно, химия – это наука о веществах.
Разные вещества имеют различное строение. Бывают
вещества атомного строения, они состоят из
атомов. Пример вещества атомного строения –
алмаз. Вещества молекулярного строения
образованы молекулами. Например, вода состоит из
молекул H2O. Любая молекула состоит из
атомов. Известны вещества ионного строения.
Например, поваренная соль NaCl состоит из ионов
натрия и ионов хлора. Ионы – это тоже атомы или
группы атомов, только заряженные. Вот и
получается, какое вещество ни возьми, в основе
его строения лежит атом. Чтобы изучить вещества,
нам вначале следует понять, что такое атом.

Еще 150 лет назад некоторые ученые подвергали
сомнению факт существования атомов. Однако
несколько десятилетий спустя, в конце XIX – начале
XX в., была не только подтверждена реальность
атомов, но и доказано их сложное строение. Было
установлено, что в центре атома находится ядро.
Размеры самого атома во много раз превышают
размеры ядра. Представьте себе футбольное поле с
теннисным мячиком посередине. Если увеличить
атом до размеров футбольного поля, то размеры его
ядра будут сопоставимы с теннисным мячиком.

Атом состоит из элементарных частиц –
протонов, нейтронов и электронов. Элементарными
эти частицы назвали потому, что в отличие от
атома они неделимы. Два вида элементарных частиц
– протоны и нейтроны – образуют ядро. Электроны
образуют электронную оболочку вокруг ядра.
Электроны в отличие от ядер находятся в
постоянном движении. Говоря о движении
электрона, я избегаю употребления слов «вокруг»
и «вращается» и заменяю их словами «около» и
«движется». Если бы я сказала: «Электрон
вращается вокруг ядра», вы могли бы подумать, что
у него (электрона) есть постоянная орбита,
подобно тому как у планет Солнечной системы есть
свои орбиты вокруг Солнца. Кстати, на заре
исследований атома некоторое время ученые так и
думали. Была выдвинута так называемая
«планетарная теория строения атома». Однако
позже было установлено, что движение электрона
гораздо сложнее и что скорость этого движения
очень велика. Именно благодаря быстрому движению
электронов возникает электронное облако.

(Возможно, в детстве вы играли с пуговицей и
ниткой. К середине нитки привязывается пуговица
и много раз один ее конец вращается по часовой
стрелке или против нее, а потом концы нитки
натягиваются и пуговица на большой скорости
начинает двигаться в противоположном
направлении. Возникает иллюзия веретена.
Проделайте с пуговицей и ниткой все, как здесь
описано, наблюдайте веретено, и, может быть, тогда
вы лучше себе представите, что такое электронное
облако.)

В табл. 1 представлены характеристики
элементарных частиц, составляющих атомы.

Таблица 1

Сведения о частицах, составляющих
атомы

Части атома Элементарные
частицы
Условное
обозначение
Заряд Масса
Ядро Протон р +1 1 а.е.м.
Нейтрон n 0 1 а.е.м.
Электронная
оболочка
Электрон е –1 Можно пренебречь

Из табл. 1 видно, что нейтрон –
электронейтральная частица, ее заряд равен нулю,
а протон и электрон – это заряженные частицы.
Заряды протона и электрона одинаковы по
величине, но отличаются по знаку заряда. Как
всякая материальная частица, электрон имеет
массу. Однако эта масса так мала (масса электрона
в 1840 раз меньше массы одного протона или
нейтрона), что ее вкладом в общую массу атома
можно пренебречь. Отсюда следует важный вывод: масса
атома сосредоточена в ядре.

Масса протона почти такая же, как масса
нейтрона, и равна атомной единице массы (а.е.м). За
атомную единицу массы принята 1/12 часть массы
изотопа углерода 12С.

Для выражения массы атомов чаще используют
относительную атомную массу (безразмерная
величина), которая обозначается Ar.
Например, для кислорода и серы: Ar(О) = 16 и Ar(S)
= 32.

В состав атома входят заряженные частицы,
однако атом – это электронейтральная
частица
.

Заряд свободного атома или
атомов простого вещества равен нулю.Число
протонов в атоме равно числу электронов.

В природе существуют разновидности атомов,
различающихся размерами, массой и другими
характеристиками. Совокупность атомов одного
вида называется химическим элементом. Можно
сказать по-другому: химический элемент – это вид
атомов. Известно более ста химических элементов.
Чем же отличаются атомы различных химических
элементов? Во-первых, размерами, во-вторых,
массой, в-третьих, строением.

Рассмотрим более подробно строение атомов
различных химических элементов. Возьмите
периодическую систему химических элементов
Д.И.Менделеева и найдите химический элемент
водород.

Атомы водорода имеют самое простое строение.
Ядро состоит всего из одного протона. Заряд ядра
равен +1. Поскольку масса атома сосредоточена в
ядре, его масса равна 1 а.е.м. Атом – это
электронейтральная частица, около ядра
находится один электрон.

Более сложный элемент – гелий. В периодической
системе он числится под номером 2. Найдите этот
элемент и его порядковый номер в таблице
Менделеева (цифру 2). На рисунке показано, как
условно выглядит строение атома гелия. Как видим,
ядро образовано двумя протонами и двумя
нейтронами. Заряд ядра +2. Около ядра в атоме – два
электрона. Массовое число (оно характеризует
массу атома) равно четырем.

Найдите в периодической системе химический
элемент, порядковый номер которого равен трем.
Это – литий. В атоме лития ядро образовано тремя
протонами и четырьмя нейтронами. Заряд ядра
равен +3, около него находятся три электрона,
массовое число равно семи. Внимательно
рассмотрите клетку периодической системы, в
которой расположен литий, и найдите число 6,94.
Если его округлить, то получится 7. Это массовое
число лития.

Запомните, что меньшее из чисел, расположенных
в клетке периодической системы, – это порядковый
номер элемента. Другое число характеризует массу
атома, при округлении его до целых чисел получают
массовое число. Если хотят указать порядковый
номер и массовое число элемента, например гелия,
это делают так: .

А эта запись относится к литию: . Здесь 7 – массовое число, равное
сумме протонов и нейтронов. Число электронов в
атоме равно числу протонов (заряд ядра) и такое
же, как порядковый номер элемента (3).

Следующее положение необходимо хорошо
запомнить:

порядковый номер элемента
указывает на число электронов, число протонов и
заряд ядра атома.

Найдите в периодической системе элемент
серебро. Чему равны его порядковый номер и
массовое число? Оказывается, порядковый номер 47,
а массовое число 108. Какие выводы можно сделать из
этого? Число электронов в атоме серебра 47, число
протонов также 47, заряд ядра +47. Масса атома (масса
ядра) равна 108 а.е.м. Напомним, что ядро образовано
протонами и нейтронами. Чтобы найти число
нейтронов, необходимо из 108 вычесть 47. В атоме
серебра 61 нейтрон.

Если бы все 47 электронов атома серебра
двигались на одинаковом расстоянии от ядра,
«аварий» (столкновений электронов) нельзя было
бы избежать. Чтобы этого не произошло, природа
распорядилась таким образом, что электроны
располагаются на различных расстояниях от ядра.
Так, в атоме лития два электрона находятся ближе
к ядру, а третий – дальше от него. Располагаясь
на различных расстояниях от ядра, электроны
образуют энергетические уровни. Электроны,
находящиеся на различных энергетических
уровнях, обладают различным запасом энергии. Чем
дальше электрон от ядра, тем больше его энергия.

Чтобы легче запомнить это утверждение, приведу
шуточную аналогию. Представьте, что ваши
родители – это ядро, а вы – электрон. Когда ваша
энергия (активность, независимость) больше: когда
вы близко от родителей (например, в одной с ними
квартире) или далеко от них? Конечно же, во втором
случае. Моим ученикам нравится этот пример, и они
легко запоминают сложное утверждение об энергии.

Сколько же электронов может находиться на
различных энергетических уровнях? На ближайшем к
ядру (первом) энергетическом уровне может
находиться не более двух электронов. Вместимость
других электронных слоев показана на схеме.

Схема

В некоторых учебниках вы найдете буквенное
обозначение энергетических уровней:

1-й – уровень К, 2-й – уровень L, 3-й – уровень М, 4-й
– уровень N.

На 2-м энергетическом уровне может находиться 8
электронов. Но что означают цифры 8 (18), 8 (32)?
Установлено, что если 3-й или более дальний
энергетический уровень является внешним, то на
нем может находиться не более восьми электронов.
Если же за 3-м энергетическим уровнем есть другие
энергетические уровни, то на нем может
накапливаться до 18 электронов. Аналогично
обстоит дело с 4-м энергетическим уровнем. Если он
внешний, то может содержать максимально 8
электронов, если же за ним есть другие
энергетические уровни, то на 4-м энергетическом
уровне может накапливаться до 32 электронов.

Важное заключение:

на внешнем энергетическом
уровне не может быть более 8 электронов.

Для нас будет очень важной информация о внешнем
энергетическом уровне, поэтому воспользуемся
сокращением этого словосочетания – ВЭУ.

В дальнейшем, показывая схему атома, мы не будем
обозначать все его протоны и нейтроны, а лишь
укажем в центре заряд его ядра. Заряду ядра атома
мы всегда будем уделять большое внимание, и скоро
вы поймете почему.

Рассмотрим последовательность заполнения
электронами энергетических уровней у атомов
первых 20 элементов периодической системы (табл.
2).

Таблица 2

Название
элемента
Порядковый
номер
Число
электронов на
энергетических уровнях
1-й 2-й 3-й 4-й
Водород 1 1 c c c
Гелий 2 2 c c c
Литий 3 2 1 c c
Бериллий 4 2 2 c c
Бор 5 2 3 c c
Углерод 6 2 4 c c
Азот 7 2 5 c c
Kислород 8 2 6 c c
Фтор 9 2 7 c c
Неон 10 2 8 c c
Натрий 11 2 8 1 c
Магний 12 2 8 2 c
Алюминий 13 2 8 3 c
Kремний 14 2 8 4 c
Фосфор 15 2 8 5 c
Сера 16 2 8 6 c
Хлор 17 2 8 7 c
Аргон 18 2 8 8 c
Kалий 19 2 8 8 1
Kальций 20 2 8 8 2

Следующий за литием элемент –
бериллий. Его порядковый номер 4, а значит, около
ядра 4 электрона, 2 – на 1-м уровне и 2 – на 2-м. Далее
по мере увеличения порядкового номера идет
накопление электронов на 2-м энергетическом
уровне, и у элемента под номером 10 (неона) на 2-м
(внешнем) энергетическом уровне уже 8 электронов.

Поскольку на внешнем энергетическом уровне не
может быть более 8 электронов, у следующего
элемента с порядковым номером 11 (натрия)
одиннадцатый электрон образует 3-й
энергетический уровень. С увеличением
порядкового номера идет накопление электронов,
но уже на 3-м энергетическом уровне. У аргона, как
и у неона, на ВЭУ максимальное число электронов –
8. Следующий за аргоном элемент – калий.
Размещение электронов на его четырех
энергетических уровнях – 2, 8, 8, 1.

Будем одновременно анализировать табл. 2 и
периодическую систему элементов Д.И.Менделеева.
Обратите внимание, что первые два элемента в
нашей таблице отделены от остальных чертой. Что
объединяет их? И у водорода, и у гелия в атоме
всего лишь один энергетический уровень. В
периодической системе эти элементы расположены
в первой строчке. За гелием следуют 8 элементов:
литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород, фтор
и неон. В табл. 2 эти элементы отделены от других
также чертой. Почему? В атомах этих элементов
электроны распределены по двум энергетическим
уровням. В периодической системе Д.И.Менделеева
элементы от Li по Ne размещены во второй строчке.
Оставшуюся часть табл. 2 проанализируйте сами и
найдите эти элементы в периодической системе.

Напомним, что горизонтальная строчка в
периодической системе элементов Д.И.Менделеева
называется периодом. Такое определение периода
упрощено, и пользоваться им можно лишь на
начальном этапе изучения химии. Обратите
внимание, что четвертый, пятый и шестой периоды
включают в себя не одну, а две строчки (это
большие периоды).

Проанализировав обе таблицы, вы, наверное, сами
смогли сделать вывод:

номер периода указывает на
число энергетических уровней в атоме.

Например, элемент 47Ag (серебро) расположен
в пятом периоде, следовательно, 47 его электронов
распределены на пяти энергетических уровнях.

Обобщим знания и дадим характеристику строения
атомов натрия и калия.

Атом натрия имеет порядковый номер 11,
массовое число 23. Ядро содержит 11 протонов и
12 нейтронов. Заряд ядра +11. Около ядра движется 11
электронов. Натрий находится в третьем периоде,
поэтому 11 его электронов распределены на трех
энергетических уровнях (2е, 8е, 1е).

Атом калия – порядковый номер 19, массовое
число 39. В ядре – 19 протонов и 20 нейтронов. Заряд
ядра +19. Около ядра движется 19 электронов. Калий
находится в четвертом периоде, поэтому 19 его
электронов распределены на четырех
энергетических уровнях (2е, 8е, 8е, 1е).

Сравним распределение электронов в атомах так
называемых сходных элементов, сначала – в атомах
лития, натрия и калия (табл. 3).

Таблица 3

Элемент Число
электронов на энергетических уровнях
1-й 2-й 3-й 4-й
Литий 2 1    
Натрий 2 8 1  
Kалий 2 8 8 1

Из табл. 3 видно, что на ВЭУ у атомов этих
элементов по одному электрону. Найдем в
периодической системе элементы литий, натрий,
калий. Все они расположены в первом столбце
периодической системы.

Рассмотрим распределение электронов в атомах
бериллия, магния и кальция (табл. 4).

Таблица 4

Элемент Число
электронов на энергетических уровнях
1-й 2-й 3-й 4-й
Бериллий 2 2    
Магний 2 8 2  
Kальций 2 8 8 2

Оказывается, на ВЭУ у атомов этих
элементов по два электрона. В периодической
системе они расположены во втором столбце.

Рассмотрим распределение электронов в атомах
фтора, хлора и брома (табл. 5).

Таблица 5

Элемент Число
электронов на энергетических уровнях
1-й 2-й 3-й 4-й
Фтор 2 7    
Хлор 2 8 7  
Бром 2 8 18 7

Из схемы видно, что на ВЭУ у атомов этих
элементов по семь электронов. Они расположены в
седьмом столбце периодической системы.

Вертикальный столбец периодической системы
называется группой. Это определение группы, как и
определение периода, упрощено, и пользоваться им
можно лишь на начальном этапе изучения химии.

Групп в периодической системе – восемь. Как вы
думаете, почему именно восемь, а не семь или
девять? Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним,
каково максимальное число электронов на внешнем
энергетическом уровне. Восемь! А теперь очень
важный вывод:

номер группы указывает число
электронов на внешнем энергетическом уровне
атома.

Сколько электронов на ВЭУ у атома серебра?
Чтобы ответить на этот вопрос, уточните
положение серебра в периодической системе.
Серебро находится в первой группе, значит, на
внешнем энергетическом уровне его атомов – один
электрон.

Может быть, кто-то из вас скажет: «Для первых 20
элементов мы знаем распределение электронов в
атоме. А как узнать распределение электронов в
атомах других элементов? Например, как узнать,
что у атома брома на третьем энергетическом
уровне 18 электронов?» На первых порах эту
информацию можно получать из периодической
системы. Найдите в таблице Д.И.Менделеева элемент
№ 35. В его клетке имеется столбик мелких цифр,
если считать снизу, – 2, 8, 18, 7. Значит, на 1-м
энергетическом уровне атома Br – 2e, на 2-м – 8e,
на 3-м – 18e и на 4-м – 7e.

Найдите в периодической системе распределение
электронов в атоме серебра. Как много сведений
можно извлечь из периодической системы! На
экзамене по химии разрешено пользоваться
периодической системой Д.И.Менделеева. Поэтому в
ваших интересах как можно лучше в ней
разобраться. Это не только увлекательно и
интересно, но и может вам пригодиться.

Найдите в периодической системе элементы
гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон.
Напишите самостоятельно распределение
электронов в атомах этих элементов, а потом
сравните с приведенной ниже табл. 6.

Таблица 6

Элемент Число
электронов на энергетических уровнях
1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й
Гелий 2          
Неон 2 8        
Аргон 2 8 8      
Kриптон 2 8 18 8    
Kсенон 2 8 18 18 8  
Радон 2 8 18 32 18 8

Из табл. 6 видно, что на ВЭУ у атомов этих
элементов максимальное число электронов – по 8.
Перечисленные элементы объединены в группу
инертных газов. Синонимами слова «инертный»
являются слова «неактивный», «пассивный». И
действительно, атомы этих элементов отличаются
чрезвычайно низкой химической активностью.
Правильней было бы сказать, что они отличаются
особой химической неактивностью. Эти газы при
обычных условиях не взаимодействуют ни с какими
веществами, а при особых условиях
взаимодействуют с очень немногими веществами.
Может быть, поэтому другое их название –
благородные газы.

Т.А.ЖУРАВЛЕВА,
учитель химии гимназии № 272
(Санкт-Петербург)

  • Где пишется номер рейса
  • Где пишется номер противогаза
  • Где пишется номер приказа об увольнении
  • Где пишется номер полюса
  • Где пишется номер полиса медицинского страхования