Rh element i det periodiske system. Periodisk lov D

Hvordan begyndte det hele?

Mange berømte eminente kemikere omgang XIX-XXårhundreder er det længe blevet bemærket, at fysisk og Kemiske egenskaber mange kemiske elementer meget lig hinanden. Så for eksempel kalium, lithium og natrium er alle aktive metaller, som, når de interagerer med vand, danner aktive hydroxider af disse metaller; Klor, fluor, brom i deres forbindelser med hydrogen viste samme valens lig med I, og alle disse forbindelser er stærke syrer. Ud fra denne lighed er konklusionen længe blevet foreslået, at alle kendte kemiske grundstoffer kan kombineres i grupper, og således at grundstofferne i hver gruppe har et bestemt sæt fysiske og kemiske egenskaber. Sådanne grupper var dog ofte forkert sammensat af forskellige elementer af forskellige videnskabsmænd og i lang tid ignorerede mange en af grundstoffernes hovedkarakteristika - deres atommasse. Det blev ignoreret, fordi der var og er forskellige forskellige elementer, hvilket betyder, at den ikke kunne bruges som parameter til at kombinere i grupper. Den eneste undtagelse var den franske kemiker Alexandre Emile Chancourtois, han forsøgte at arrangere alle elementerne i en tredimensionel model langs en helix, men hans arbejde blev ikke anerkendt af det videnskabelige samfund, og modellen viste sig at være omfangsrig og ubelejlig.

I modsætning til mange videnskabsmænd har D.I. Mendeleev tog atommasse (i de dage var det stadig "Atomvægt") som nøgleparameter ved klassificering af elementer. I sin version arrangerede Dmitry Ivanovich elementerne i stigende rækkefølge atomare skalaer og her opstod et mønster, som med visse intervaller gentager grundstoffernes egenskaber periodisk. Ganske vist måtte der gøres undtagelser: nogle grundstoffer blev byttet om og svarede ikke til stigningen i atommasser (for eksempel tellur og jod), men de svarede til grundstoffernes egenskaber. Videre udvikling atom-molekylær undervisning retfærdiggjorde sådanne fremskridt og viste gyldigheden af denne ordning. Du kan læse mere om dette i artiklen "Hvad er Mendeleevs opdagelse"

Som vi kan se, er arrangementet af elementer i denne version slet ikke det samme som det, vi ser i sin moderne form. For det første er grupperne og perioderne byttet om: grupper vandret, perioder vertikalt, og for det andet er der på en eller anden måde for mange grupper i det - nitten, i stedet for de accepterede atten i dag.

Men kun et år senere, i 1870, dannede Mendeleev ny mulighed tabel, som allerede er mere genkendelig for os: lignende elementer er arrangeret lodret, danner grupper, og 6 perioder er placeret vandret. Det, der er særligt bemærkelsesværdigt, er, at man i både den første og anden version af tabellen kan se betydelige resultater, som hans forgængere ikke havde: bordet efterlod omhyggeligt steder for elementer, der efter Mendeleevs mening endnu ikke var blevet opdaget. Relevant ledige stillinger De er angivet med et spørgsmålstegn, og du kan se dem på billedet ovenfor. Efterfølgende blev de tilsvarende grundstoffer faktisk opdaget: Galium, Germanium, Scandium. Dmitry Ivanovich systematiserede således ikke kun elementerne i grupper og perioder, men forudsagde også opdagelsen af nye, endnu ikke kendte, elementer.

Efterfølgende, efter at have løst mange presserende mysterier af kemi på den tid - opdagelsen af nye elementer, identifikation af gruppen ædelgasser sammen med deltagelse af William Ramsay, der fastslår det faktum, at Didymium slet ikke er et selvstændigt element, men er en blanding af to andre, blev flere og flere nye versioner af tabellen offentliggjort, nogle gange slet ikke med en tabelform. Men vi vil ikke præsentere dem alle her, men vil kun præsentere den endelige version, som blev dannet under den store videnskabsmands liv.

Overgang fra atomvægte til nuklear ladning.

Desværre levede Dmitry Ivanovich ikke for at se den planetariske teori om atomstruktur og så ikke triumfen af Rutherfords eksperimenter, selvom det var med hans opdagelser, at Ny æra i udviklingen af den periodiske lov og hele det periodiske system. Lad mig minde dig om, at af eksperimenterne udført af Ernest Rutherford, fulgte det, at grundstoffernes atomer består af et positivt ladet atomkerne og negativt ladede elektroner, der kredser om kernen. Efter at have bestemt ladningerne af atomkernerne af alle grundstoffer kendt på det tidspunkt, viste det sig, at de i det periodiske system er placeret i overensstemmelse med ladningen af kernen. Og den periodiske lov erhvervet ny betydning, nu begynder det at lyde sådan her:

"Kemiske grundstoffers egenskaber såvel som de former og egenskaber, der dannes af dem simple stoffer og forbindelser er periodisk afhængige af størrelsen af ladningerne af kernerne i deres atomer"

Nu er det blevet klart, hvorfor nogle lettere elementer blev placeret af Mendeleev bag deres tungere forgængere - hele pointen er, at de er så rangeret i rækkefølge efter ladningerne af deres kerner. For eksempel er tellur tungere end jod, men er opført tidligere i tabellen, fordi ladningen af kernen af dets atom og antallet af elektroner er 52, mens jod er 53. Du kan se i tabellen og se for dig selv.

Efter opdagelsen af strukturen af atomet og atomkernen, periodiske system undergik adskillige ændringer, indtil det endelig nåede den form, vi allerede kender fra skolen, en kort periodeversion af det periodiske system.

I denne tabel er vi allerede bekendt med alt: 7 perioder, 10 rækker, sekundære og hovedundergrupper. Også med tiden for at opdage nye elementer og fylde bordet med dem, var det nødvendigt at placere elementer som Actinium og Lanthanum i separate rækker, alle blev navngivet Actinides og Lanthanides, henholdsvis. Denne version af systemet eksisterede i meget lang tid - i verdens videnskabelige samfund næsten indtil slutningen af 80'erne, begyndelsen af 90'erne og i vores land endnu længere - indtil 10'erne af dette århundrede.

En moderne version af det periodiske system.

Men den mulighed, som mange af os gik igennem i skolen, viser sig at være ret forvirrende, og forvirringen kommer til udtryk i opdelingen af undergrupper i primære og sekundære, og det bliver ret svært at huske logikken for at vise elementers egenskaber. Selvfølgelig studerede mange på trods af dette ved at bruge det og blev læger i kemiske videnskaber, men i moderne tid er det blevet erstattet af en ny version - den lange periode. Jeg bemærker, at denne særlige mulighed er godkendt af IUPAC ( international union teoretisk og anvendt kemi). Lad os tage et kig på det.

Otte grupper er blevet erstattet af atten, blandt hvilke der ikke længere er nogen opdeling i hoved og sekundær, og alle grupper er dikteret af arrangementet af elektroner i atomskal. Samtidig slap vi for dobbeltrække- og enkeltrækkeperioder, nu indeholder alle perioder kun én række. Hvorfor er denne mulighed praktisk? Nu er periodiciteten af grundstoffernes egenskaber mere tydeligt synlig. Gruppenummeret angiver i det væsentlige antallet af elektroner i ydre niveau, i forbindelse med hvilken alle hovedundergrupperne i den gamle version er placeret i den første, anden og trettende til attende gruppe, og alle de "tidligere sekundære" grupper er placeret i midten af tabellen. Således er det nu tydeligt synligt fra tabellen, at hvis dette er den første gruppe, så er disse alkalimetaller og ingen kobber eller sølv for dig, og det er klart, at alle transitmetaller tydeligt demonstrerer ligheden mellem deres egenskaber på grund af fyldningen af d-subniveauet, som har en mindre effekt på ydre egenskaber, ligesom lanthanider og actinider udviser lignende egenskaber kun på grund af forskellen i f-underniveauet. Således er hele tabellen opdelt i følgende blokke: s-blok, hvorpå s-elektroner er fyldt, d-blok, p-blok og f-blok, med henholdsvis d-, p- og f-elektroner fyldt.

Desværre er denne mulighed inkluderet i vores land skolebøger kun i de sidste 2-3 år, og selv da ikke hele tiden. Og forgæves. Hvad er dette forbundet med? Nå, for det første med de stillestående tider i de bragende 90'ere, hvor der overhovedet ikke var nogen udvikling i landet, for ikke at tale om uddannelsessektoren, og det var i 90'erne, at verdens kemiske samfund skiftede til denne mulighed. For det andet med en lille inerti og vanskeligheder med at opfatte alt nyt, fordi vores lærere er vant til den gamle, kortvarige version af bordet, på trods af at det er meget mere komplekst og mindre praktisk, når man studerer kemi.

En udvidet version af det periodiske system.

Men tiden står ikke stille, og det gør videnskab og teknologi heller ikke. Det 118. element i det periodiske system er allerede blevet opdaget, hvilket betyder, at vi snart skal åbne den næste, ottende, periode i tabellen. Derudover vil der dukke et nyt energiunderniveau op: g-underniveauet. Dets bestanddele skal flyttes ned ad bordet, som lanthaniderne eller actiniderne, ellers skal dette bord udvides to gange mere, så det ikke længere passer på et A4-ark. Her vil jeg kun give et link til Wikipedia (se det udvidede periodiske system) og vil ikke endnu engang gentag beskrivelsen af denne mulighed. Alle interesserede kan følge linket og stifte bekendtskab.

I denne version er hverken f-elementer (lanthanider og aktinider) eller g-elementer ("fremtidens elementer" fra nr. 121-128) placeret separat, men gør tabellen 32 celler bredere. Også grundstoffet Helium er placeret i den anden gruppe, da det er en del af s-blokken.

Generelt er det usandsynligt, at fremtidige kemikere vil bruge denne mulighed; højst sandsynligt vil det periodiske system blive erstattet af et af de alternativer, der allerede er fremsat af modige videnskabsmænd: Benfey-systemet, " Kemisk galakse"Stewart eller en anden mulighed. Men dette vil først være efter at have nået den anden ø med stabilitet af kemiske elementer, og højst sandsynligt vil der være behov for mere for klarhed i kernefysik, end i kemi, men for nu vil det gode gamle periodiske system af Dmitry Ivanovich være tilstrækkeligt.

Enhver, der gik i skole, husker, at et af de obligatoriske fag at læse var kemi. Du kan måske lide hende, eller du kan ikke lide hende – det er lige meget. Og det er sandsynligt, at meget viden i denne disciplin allerede er glemt og ikke bruges i livet. Men alle husker nok D.I. Mendeleevs tabel over kemiske grundstoffer. For mange er det forblevet en flerfarvet tabel, hvor der er skrevet visse bogstaver i hver firkant, der angiver navnene på kemiske grundstoffer. Men her vil vi ikke tale om kemi som sådan og beskrive hundredvis af kemiske reaktioner og processer, men vi vil fortælle dig, hvordan det periodiske system optrådte i første omgang - denne historie vil være interessant for enhver person, og faktisk for alle dem, der hungrer efter interessant og nyttig information.

Lidt baggrund

Tilbage i 1668 udgav den fremragende irske kemiker, fysiker og teolog Robert Boyle en bog, hvori mange myter om alkymi blev aflivet, og hvori han diskuterede behovet for at søge efter uopløselige kemiske grundstoffer. Videnskabsmanden gav også en liste over dem, der kun bestod af 15 elementer, men indrømmede ideen om, at der kan være flere elementer. Dette blev udgangspunktet ikke kun i søgen efter nye elementer, men også i deres systematisering.

Hundrede år senere fransk kemiker Antoine Lavoisier kompilerede en ny liste, som allerede omfattede 35 elementer. 23 af dem viste sig senere at være uopløselige. Men søgningen efter nye elementer fortsatte af videnskabsmænd over hele verden. Og hovedrollen i denne proces blev spillet af den berømte russiske kemiker Dmitry Ivanovich Mendeleev - han var den første til at fremsætte hypotesen om, at der kunne være et forhold mellem grundstoffernes atommasse og deres placering i systemet.

Tak til hårdt arbejde og ved at sammenligne kemiske grundstoffer var Mendeleev i stand til at opdage en sammenhæng mellem grundstoffer, hvor de kan være én helhed, og deres egenskaber er ikke noget, der tages for givet, men repræsenterer et periodisk gentaget fænomen. Som et resultat formulerede Mendeleev den første periodiske lov i februar 1869, og allerede i marts blev hans rapport "Forholdet mellem egenskaber og grundstoffernes atomvægt" præsenteret for det russiske kemiske samfund af kemihistorikeren N. A. Menshutkin. Så, samme år, blev Mendeleevs publikation offentliggjort i tidsskriftet "Zeitschrift fur Chemie" i Tyskland, og i 1871 blev en ny omfattende publikation af videnskabsmanden dedikeret til hans opdagelse udgivet af en anden tysk blad"Annalen der Chemie".

Oprettelse af det periodiske system

I 1869 var hovedideen allerede blevet dannet af Mendeleev, og ret hurtigt. kort tid, men i lang tid kunne han ikke arrangere det i noget ordnet system, der tydeligt viser, hvad der er hvad. I en af samtalerne med sin kollega A.A. Inostrantsev sagde han endda, at han allerede havde alt arbejdet i hovedet, men han kunne ikke sætte alt ind i et bord. Efter dette begyndte han ifølge Mendeleevs biografer møjsommeligt arbejde over sit bord, som varede tre dage uden pauser til søvn. De prøvede alle mulige måder at organisere grundstoffer i en tabel, og arbejdet blev også kompliceret af, at videnskaben på det tidspunkt endnu ikke kendte til alle de kemiske grundstoffer. Men på trods af dette blev bordet stadig skabt, og elementerne blev systematiseret.

Legenden om Mendeleevs drøm

Mange har hørt historien om, at D.I. Mendeleev drømte om sit bord. Denne version blev aktivt formidlet af den førnævnte Mendeleevs associerede A. A. Inostrantsev som sjov historie hvormed han underholdt sine elever. Han sagde, at Dmitry Ivanovich gik i seng og i en drøm så tydeligt sit bord, hvor alle de kemiske elementer var arrangeret i i den rigtige rækkefølge. Herefter jokede eleverne endda med, at 40° vodka blev opdaget på samme måde. Men rigtige lokaler for historien med søvn var der stadig: Som allerede nævnt arbejdede Mendeleev på bordet uden søvn eller hvile, og Inostrantsev fandt ham engang træt og udmattet. I løbet af dagen besluttede Mendeleev at tage et lille hvil, og nogen tid senere vågnede han brat, tog straks et stykke papir og tegnede på det færdiglavet bord. Men videnskabsmanden selv tilbageviste hele denne historie med drømmen og sagde: "Jeg har tænkt på det, måske i tyve år, og du tænker: Jeg sad og pludselig... den er klar." Så legenden om drømmen kan være meget attraktiv, men skabelsen af bordet var kun mulig gennem hårdt arbejde.

Videre arbejde

Mellem 1869 og 1871 udviklede Mendeleev idéerne om periodicitet, som det videnskabelige samfund var tilbøjelige til. Og en af vigtige stadier denne proces der var en forståelse, som ethvert element i systemet skulle have, baseret på helheden af dets egenskaber i sammenligning med andre elementers egenskaber. Baseret på dette, og også afhængigt af resultaterne af forskning i ændringer i glasdannende oxider, var kemikeren i stand til at foretage korrektioner til værdierne af atommasserne af nogle grundstoffer, herunder uran, indium, beryllium og andre.

Mendelejev ville selvfølgelig hurtigt fylde de tomme celler, der var tilbage i tabellen, og i 1870 forudsagde han, at kemiske grundstoffer, der var ukendte for videnskaben, snart ville blive opdaget, hvis atommasse og egenskaber han var i stand til at beregne. De første af disse var gallium (opdaget i 1875), scandium (opdaget i 1879) og germanium (opdaget i 1885). Så fortsatte forudsigelserne med at blive realiseret, og yderligere otte nye grundstoffer blev opdaget, herunder: polonium (1898), rhenium (1925), technetium (1937), francium (1939) og astatin (1942-1943). Forresten, i 1900 kom D.I. Mendeleev og den skotske kemiker William Ramsay til den konklusion, at tabellen også skulle indeholde elementer fra gruppe nul - indtil 1962 blev de kaldt inerte gasser, og derefter - ædelgasser.

Organisering af det periodiske system

Kemiske elementer i D.I. Mendeleevs tabel er arrangeret i rækker i overensstemmelse med stigningen i deres masse, og længden af rækkerne er valgt, så elementerne i dem har lignende egenskaber. For eksempel reagerer ædelgasser som radon, xenon, krypton, argon, neon og helium ikke let med andre grundstoffer og har også lav kemisk aktivitet, hvorfor de er placeret i den yderste højre kolonne. Og grundstofferne i venstre kolonne (kalium, natrium, lithium osv.) reagerer godt med andre grundstoffer, og selve reaktionerne er eksplosive. Enkelt sagt, inden for hver kolonne har elementer lignende egenskaber, der varierer fra en kolonne til den næste. Alle grundstoffer op til nr. 92 findes i naturen, og fra nr. 93 begynder kunstige grundstoffer, som kun kan skabes under laboratorieforhold.

I hans original version det periodiske system blev kun forstået som en afspejling af den orden, der eksisterede i naturen, og der var ingen forklaringer på, hvorfor alt skulle være sådan. Og først da kvantemekanikken dukkede op, sand betydning Rækkefølgen af elementer i tabellen blev tydelig.

Lektioner i den kreative proces

Taler om hvilke lektioner kreativ proces kan uddrages fra hele skabelseshistorien periodiske system D.I. Mendeleev, vi kan som eksempel nævne ideerne fra en engelsk forsker på området kreativ tænkning Graham Wallace og den franske videnskabsmand Henri Poincaré. Lad os give dem kort.

Ifølge undersøgelserne af Poincaré (1908) og Graham Wallace (1926) er der fire hovedstadier af kreativ tænkning:

Forberedelse– stadiet for at formulere hovedproblemet og de første forsøg på at løse det;
Inkubation– en fase, hvor der er en midlertidig distraktion fra processen, men arbejdet med at finde en løsning på problemet udføres på et underbevidst plan;
Indsigt– det stadie, hvor den intuitive løsning er placeret. Desuden kan denne løsning findes i en situation, der er fuldstændig uden relation til problemet;
Undersøgelse– stadiet for test og implementering af en løsning, hvor denne løsning testes og dens mulige videreudvikling.

Som vi kan se, fulgte Mendeleev intuitivt netop disse fire stadier i processen med at skabe sit bord. Hvor effektivt dette er kan bedømmes ud fra resultaterne, dvs. ved at bordet blev oprettet. Og i betragtning af, at dens oprettelse var et stort skridt fremad ikke kun for kemisk videnskab, men også for hele menneskeheden kan ovenstående fire faser anvendes både til implementering af små projekter og til implementering af globale planer. Det vigtigste at huske er, at ikke en eneste opdagelse, ikke en enkelt løsning på et problem kan findes alene, uanset hvor meget vi ønsker at se dem i en drøm, og uanset hvor meget vi sover. For at noget skal fungere, er det lige meget, om det er at lave en tabel over kemiske elementer eller udvikle en ny marketingplan, du skal have en vis viden og færdigheder samt bruge dit potentiale dygtigt og arbejde hårdt.

Vi ønsker dig succes i dine bestræbelser og vellykket implementering planlagt!

Der er mange gentagne sekvenser i naturen:

Årstider;
Tider på dagen;
ugens dage…

I midten af det 19. århundrede bemærkede D.I. Mendeleev, at grundstoffernes kemiske egenskaber også har en bestemt rækkefølge (de siger, at denne idé kom til ham i en drøm). Resultatet af videnskabsmandens vidunderlige drømme var det periodiske system for kemiske grundstoffer, hvor D.I. Mendeleev arrangerede de kemiske grundstoffer i stigende rækkefølge atommasse. I moderne bord kemiske grundstoffer er arrangeret i stigende rækkefølge efter grundstoffets atomnummer (antallet af protoner i et atoms kerne).

Atomnummeret er vist over symbolet for et kemisk grundstof, under symbolet er dets atommasse (summen af protoner og neutroner). Bemærk venligst, at atommassen af nogle grundstoffer ikke er et helt tal! Husk isotoper! Atommasse er det vægtede gennemsnit af alle isotoper af et grundstof, der findes i naturen under naturlige forhold.

Under tabellen er lanthanider og aktinider.

Metaller, ikke-metaller, metalloider

Placeret i det periodiske system til venstre for den trinformede diagonale linje, der begynder med Bor (B) og slutter med polonium (Po) (undtagelserne er germanium (Ge) og antimon (Sb). Det er let at se, at metaller optager mest Periodiske system. Grundlæggende egenskaber af metaller: fast (undtagen kviksølv); skinne; gode elektriske og termiske ledere; plast; formbar; opgive elektroner nemt.

Elementerne placeret til højre for B-Po-trindiagonalen kaldes ikke-metaller. Egenskaberne ved ikke-metaller er nøjagtigt modsatte af metallers: dårlige ledere af varme og elektricitet; skrøbelig; ikke formbar; ikke-plastik; normalt acceptere elektroner.

Metalloider

Mellem metaller og ikke-metaller er der halvmetaller(metalloider). De er kendetegnet ved egenskaberne af både metaller og ikke-metaller. Halvmetaller har fundet deres hovedanvendelse i industrien i produktionen af halvledere, uden hvilke ikke en eneste moderne mikrokredsløb eller mikroprocessor er tænkelig.

Perioder og grupper

Som nævnt ovenfor består det periodiske system af syv perioder. I hver periode atomnumre elementer øges fra venstre mod højre.

Grundstoffernes egenskaber ændres sekventielt i perioder: således afgiver natrium (Na) og magnesium (Mg), placeret i begyndelsen af den tredje periode, elektroner (Na afgiver en elektron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg giver op to elektroner: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Men klor (Cl), placeret i slutningen af perioden, tager et element: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

I grupper har alle elementer tværtimod identiske egenskaber. For eksempel, i gruppe IA(1), donerer alle grundstoffer fra lithium (Li) til francium (Fr) en elektron. Og alle elementer i gruppe VIIA(17) tager ét element.

Nogle grupper er så vigtige, at de har fået særlige navne. Disse grupper diskuteres nedenfor.

Gruppe IA(1). Atomer af grundstoffer i denne gruppe har kun én elektron i deres ydre elektronlag, så de afgiver let en elektron.

De vigtigste alkalimetaller er natrium (Na) og kalium (K), som de spiller vigtig rolle i processen med menneskeliv og indgår i sammensætningen af salte.

Elektroniske konfigurationer:

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

Gruppe IIA(2). Atomer af grundstoffer i denne gruppe har to elektroner i deres ydre elektronlag, som de også afgiver under kemiske reaktioner. Mest vigtigt element- calcium (Ca) er grundlaget for knogler og tænder.

Elektroniske konfigurationer:

Være- 1s 2 2s 2;
Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Gruppe VIIA(17). Atomer af elementer i denne gruppe modtager normalt en elektron hver, fordi det ydre elektroniske lag indeholder fem elementer og op til " fuldt sæt"Der mangler kun én elektron.

Mest kendte elementer denne gruppe: klor (Cl) - en del af salt og blegemiddel; jod (I) er et grundstof, der spiller en vigtig rolle i aktiviteten af skjoldbruskkirtlen person.

Elektronisk konfiguration:

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

Gruppe VIII(18). Atomer af elementer i denne gruppe har et fuldstændigt "komplet" ydre elektronlag. Derfor behøver de "ikke" at acceptere elektroner. Og de "vil ikke" give dem væk. Derfor er elementer i denne gruppe meget "tilbageholdende" med at tilslutte sig kemiske reaktioner. I lang tid man mente, at de slet ikke reagerede (deraf navnet "inert", dvs. "inaktiv"). Men kemiker Neil Bartlett opdagede, at nogle af disse gasser stadig kan reagere med andre grundstoffer under visse forhold.

Elektroniske konfigurationer:

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

Valenselementer i grupper

Det er let at bemærke, at inden for hver gruppe ligner grundstofferne hinanden i deres valenselektroner (elektroner af s- og p-orbitaler placeret på det ydre energiniveau).

U alkalimetaller- 1 valenselektron hver:

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

U jordalkalimetaller- 2 valenselektroner:

Være- 1s 2 2s 2;
Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Halogener har 7 valenselektroner:

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

Inerte gasser har 8 valenselektroner:

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

For mere information, se artiklen Valens og tabellen over elektroniske konfigurationer af atomer af kemiske grundstoffer efter periode.

Lad os nu vende vores opmærksomhed mod de elementer, der er placeret i grupper med symboler I. De er placeret i midten af det periodiske system og kaldes overgangsmetaller.

Et karakteristisk træk ved disse elementer er tilstedeværelsen i atomerne af elektroner, der fylder d-orbitaler:

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

Separat fra hovedbordet er placeret lanthanider Og actinider- disse er de såkaldte indre overgangsmetaller. I disse grundstoffers atomer fyldes elektroner f-orbitaler:

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 ;
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

I har sikkert alle set det periodiske system af grundstoffer. Det er muligt, at hun stadig hjemsøger dig i dine drømme, eller måske er hun bare en visuel baggrund, der dekorerer væggen skoleklasse. Der er dog meget mere i denne tilsyneladende tilfældige samling af celler, end man kan se.

Det periodiske system (eller PT, som vi vil kalde det fra tid til anden gennem denne artikel), og de elementer, der udgør det, har funktioner, som du måske aldrig har gættet. Fra oprettelse af en tabel til tilføjelse af de sidste elementer til den, her er ti fakta, som de fleste mennesker ikke kender.

10. Mendeleev fik hjælp

Det periodiske system har været i brug siden 1869, hvor det blev udarbejdet af den stærkt skæggede Dimitri Mendeleev. De fleste mennesker tror, at Mendeleev var den eneste, der arbejdede på dette bord, og takket være dette blev han den mest en genial kemikerårhundreder. Men hans indsats blev hjulpet af flere europæiske videnskabsmænd, der bidrog vigtigt bidrag at fuldende dette kolossale sæt af elementer.

Mendeleev er almindeligt kendt som faderen til det periodiske system, men da han kompilerede det, var ikke alle elementer i tabellen endnu blevet opdaget. Hvordan blev dette muligt? Forskere er berømte for deres vanvid...

9. Senest tilføjede elementer

Tro det eller ej, det periodiske system har ikke ændret sig meget siden 1950'erne. Den 2. december 2016 blev der dog tilføjet fire nye grundstoffer på én gang: nihonium (grundstof nr. 113), moscovium (grundstof nr. 115), tennessine (grundstof nr. 117) og oganesson (grundstof nr. 118). Disse nye elementer fik først deres navne i juni 2016, da en fem måneders gennemgang var påkrævet, før de officielt blev tilføjet til PT.

Tre elementer blev opkaldt efter de byer eller stater, hvor de blev opnået, og Oganesson blev opkaldt efter den russiske atomfysiker Yuri Oganesyan for hans bidrag til at opnå dette element.

8. Hvilket bogstav er ikke i tabellen?

I latinske alfabet der er 26 bogstaver, og hver af dem er vigtige. Imidlertid besluttede Mendeleev ikke at bemærke dette. Tag et kig på bordet og fortæl mig hvilket bogstav der er uheldigt? Tip: søg i rækkefølge og bøj fingrene efter hvert bogstav, du finder. Som et resultat vil du finde det "manglende" bogstav (hvis du har alle ti fingre på dine hænder). Gættede du det? Dette er bogstav nummer 10, bogstavet "J".

De siger, at "én" er antallet af ensomme mennesker. Så måske skulle vi kalde bogstavet "J" bogstavet for singler? Men her sjov kendsgerning: De fleste drenge født i USA i 2000 fik navne, der begynder med dette bogstav. Dette brev forblev således ikke uden behørig opmærksomhed.

7. Syntetiserede elementer

Som du måske allerede ved, er der i øjeblikket 118 grundstoffer i det periodiske system. Kan du gætte, hvor mange af disse 118 elementer, der blev opnået i laboratoriet? Af alt generel liste V naturlige forhold kun 90 elementer kan findes.

Synes du, at 28 kunstigt skabte elementer er meget? Nå, tag bare mit ord for det. De er blevet syntetiseret siden 1937, og videnskabsmænd fortsætter med at gøre det i dag. Du kan finde alle disse elementer i tabellen. Se på grundstofferne 95 til 118, alle disse grundstoffer findes ikke på vores planet og blev syntetiseret i laboratorier. Det samme gælder for elementer nummereret 43, 61, 85 og 87.

6. 137. element

I midten af det 20. århundrede fremsatte en berømt videnskabsmand ved navn Richard Feynman en ret højlydt udtalelse, der chokerede alle. videnskabelige verden af vores planet. Ifølge ham, hvis vi nogensinde opdager grundstof 137, vil vi ikke være i stand til at bestemme antallet af protoner og neutroner i det. Tallet 1/137 er bemærkelsesværdigt, fordi det er værdien af en konstant fin struktur, som beskriver sandsynligheden for, at en elektron absorberer eller udsender en foton. Teoretisk set burde element #137 have 137 elektroner og en 100 procent chance for at absorbere en foton. Dens elektroner vil rotere med lysets hastighed. Endnu mere utroligt, element 139's elektroner skal spinde hurtigere end lysets hastighed for at eksistere.

Er du træt af fysik endnu? Du kunne være interesseret i at vide, at tallet 137 samler tre vigtige områder af fysik: teorien om lysets hastighed, kvantemekanik og elektromagnetisme. Siden begyndelsen af 1900-tallet har fysikere spekuleret i, at tallet 137 kan være grundlaget for den store samlet teori, som vil omfatte alle tre ovennævnte områder. Dette lyder ganske vist lige så utroligt som legenderne om UFO'er og Bermuda-trekanten.

5. Hvad kan du sige om navnene?

Næsten alle navnene på elementerne har en eller anden betydning, selvom det ikke umiddelbart er klart. Navnene på nye elementer er ikke givet vilkårligt. Jeg ville blot navngive elementet med det første ord, der faldt mig ind. For eksempel "kerflump". Ikke dårligt efter min mening.

Typisk falder elementnavne i en af fem hovedkategorier. Den første er navnene på berømte videnskabsmænd, den klassiske version er Einsteinium. Derudover kan elementer navngives baseret på de steder, hvor de først blev registreret, såsom germanium, americium, gallium osv. Planetariske navne bruges som en ekstra mulighed. Grundstoffet uran blev først opdaget kort efter planeten Uranus blev opdaget. Grundstoffer kan have navne forbundet med mytologi, for eksempel er der titanium, opkaldt efter de gamle græske titaner, og thorium, opkaldt efter den nordiske tordengud (eller stjerne "hævner", alt efter hvad du foretrækker).

Og endelig er der navne, der beskriver grundstoffernes egenskaber. Argon kommer fra græsk ord"argos", der betyder "doven" eller "langsom". Navnet antyder, at denne gas ikke er aktiv. Brom er et andet element, hvis navn kommer fra et græsk ord. "Bromos" betyder "stank", og det beskriver stort set lugten af brom.

4. Var oprettelsen af bordet et "eureka-øjeblik"?

Hvis du elsker kortspil, så er dette faktum noget for dig. Mendeleev skulle på en eller anden måde bestille alle elementerne og finde et system til dette. For at lave en tabel efter kategori vendte han sig naturligvis til kabale (nå, hvad ellers?) skrev Mendeleev ned atomvægt hvert element på et separat kort, og fortsatte derefter med at udlægge sit avancerede kabalespil. Han arrangerede elementerne efter deres specifikke egenskaber, og derefter bestilte dem i hver kolonne efter deres atomvægt.

Mange mennesker kan ikke spille almindelig kabale, så dette kabalespil er imponerende. Hvad vil der ske næste gang? Sandsynligvis vil nogen, ved hjælp af skak, revolutionere astrofysikken eller skabe en raket, der er i stand til at nå galaksens udkant. Det ser ud til, at der ikke vil være noget usædvanligt i dette, i betragtning af at Mendeleev var i stand til at opnå et så genialt resultat med blot et sæt almindelige spillekort.

3. Uheldige ædelgasser

Kan du huske, hvordan vi klassificerede argon som det dovne og langsomste element i vores univers' historie? Det ser ud til, at Mendeleev blev overvældet af de samme følelser. Da rent argon først blev opnået i 1894, passede det ikke ind i nogen af kolonnerne i tabellen, så i stedet for at søge efter en løsning besluttede videnskabsmanden blot at benægte dets eksistens.

Endnu mere slående var argon ikke det eneste element, der oprindeligt led denne skæbne. Ud over argon forblev fem andre elementer uklassificerede. Dette påvirkede radon, neon, krypton, helium og xenon – og alle nægtede deres eksistens, blot fordi Mendeleev ikke kunne finde en plads til dem i tabellen. Efter flere års omarrangering og omklassificering var disse elementer (kaldet ædelgasser) endelig heldige nok til at slutte sig til den værdige klub af dem, der blev anerkendt som faktisk eksisterende.

2. Atomisk kærlighed

Råd til alle dem, der betragter sig selv som romantiske. Tag en papirkopi af det periodiske system og klip alle de komplicerede og relativt unødvendige midterste kolonner ud, så du står tilbage med 8 kolonner (du får en "kort" form af tabellen). Fold den midt i gruppe IV - og du finder ud af, hvilke grundstoffer der kan danne forbindelser med hinanden.

Elementer, der "kysser", når de er foldet, er i stand til at danne stabile forbindelser. Disse elementer har komplementære elektroniske strukturer, og de passer sammen. Og hvis det ikke er det ægte kærlighed, som Romeo og Julie eller Shrek og Fiona - så ved jeg ikke, hvad kærlighed er.

1. Kulstofregler

Carbon forsøger at være i centrum af spillet. Du tror, du ved alt om kulstof, men det gør du ikke; det er meget vigtigere, end du er klar over. Vidste du, at det er til stede i mere end halvdelen af alle kendte forbindelser? Og hvad med det faktum, at 20 procent af vægten af alle levende organismer er kulstof? Det er virkelig mærkeligt, men vær klar: hvert kulstofatom i din krop var engang en del af en fraktion carbondioxid i atmosfæren. Kulstof er ikke kun vores planets superelement, det er det fjerde mest udbredte element i hele universet.

Hvis det periodiske system er som en fest, så er kulstof hovedværten. Og det ser ud til, at han er den eneste, der ved, hvordan man organiserer alt korrekt. Nå, blandt andet, dette er hovedelementet i alle diamanter, så på trods af al dens påtrængende karakter, funkler det også!

Klassificerede sektioner af det periodiske system 15. juni 2018

Mange har hørt om Dmitry Ivanovich Mendeleev og om "Den periodiske lov om ændringer i egenskaberne af kemiske grundstoffer i grupper og serier", som han opdagede i det 19. århundrede (1869) (forfatterens navn til tabellen er "Periodisk system af elementer i grupper og serier").

Opdagelsen af tabellen over periodiske kemiske grundstoffer blev en af de vigtige milepæle i historien om udviklingen af kemi som videnskab. Opdageren af bordet var russeren videnskabsmand Dmitry Mendeleev. En ekstraordinær videnskabsmand med et bredt videnskabeligt udsyn formåede at kombinere alle ideer om kemiske grundstoffers natur i et enkelt sammenhængende koncept.

Tabellåbningshistorik

I midten af det 19. århundrede var 63 kemiske grundstoffer blevet opdaget, og videnskabsmænd over hele verden har gentagne gange gjort forsøg på at kombinere alle eksisterende grundstoffer til et enkelt koncept. Det blev foreslået at placere grundstofferne i rækkefølge efter stigende atommasse og opdele dem i grupper efter lignende kemiske egenskaber.

I 1863 foreslog kemikeren og musikeren John Alexander Newland sin teori, som foreslog et layout af kemiske grundstoffer svarende til det, der blev opdaget af Mendeleev, men videnskabsmandens arbejde blev ikke taget alvorligt af det videnskabelige samfund på grund af det faktum, at forfatteren blev revet med. ved søgen efter harmoni og musikkens forbindelse med kemi.

I 1869 offentliggjorde Mendeleev sit diagram over det periodiske system i Journal of the Russian Chemical Society og sendte meddelelse om opdagelsen til førende verdens videnskabsmænd. Efterfølgende forfinede og forbedrede kemikeren gentagne gange skemaet, indtil det fik sit sædvanlige udseende.

Essensen af Mendeleevs opdagelse er, at med stigende atommasse ændres grundstoffernes kemiske egenskaber ikke monotont, men periodisk. Efter et vist antal elementer med forskellige egenskaber begynder egenskaberne at gentage sig. Således ligner kalium natrium, fluor ligner klor, og guld ligner sølv og kobber.

I 1871 kombinerede Mendeleev endelig ideerne i den periodiske lov. Forskere forudsagde opdagelsen af flere nye kemiske grundstoffer og beskrev deres kemiske egenskaber. Efterfølgende blev kemikerens beregninger fuldstændigt bekræftet - gallium, scandium og germanium svarede fuldt ud til de egenskaber, som Mendeleev tilskrev dem.

Men ikke alt er så simpelt, og der er nogle ting, vi ikke ved.

Få mennesker ved, at D.I. Mendeleev var en af de første verdensberømte russiske videnskabsmænd i slutningen af det 19. århundrede, som i verdensvidenskaben forsvarede ideen om æter som en universel væsentlig enhed, som gav den grundlæggende videnskabelig og anvendt betydning i afsløringen af Eksistensens hemmeligheder og for at forbedre menneskers økonomiske liv.

Der er en opfattelse af, at det periodiske system af kemiske elementer, der officielt undervises i skoler og universiteter, er en forfalskning. Mendeleev selv gav i sit arbejde med titlen "An Attempt at a Chemical Understanding of the World Ether" en lidt anden tabel.

Den sidste gang i uforvrænget form rigtigt bord Mendeleev blev udgivet i 1906 i St. Petersborg (lærebog "Fundamentals of Chemistry", VIII udgave).

Forskellene er synlige: nulgruppen er blevet flyttet til den 8., og grundstoffet lettere end brint, som tabellen skal begynde med, og som konventionelt kaldes Newtonium (ether), er helt udelukket.

Det samme bord er udødeliggjort af den "BLODIGE TYRANT"-kammerat. Stalin i St. Petersborg, Moskovsky Avenue. 19. VNIIM im. D. I. Mendeleeva (All-Russian Research Institute of Metroology)

Monument-tabellen for det periodiske system af kemiske grundstoffer af D. I. Mendeleev blev lavet med mosaikker under ledelse af professor ved Kunstakademiet V. A. Frolov (arkitektonisk design af Krichevsky). Monumentet er baseret på en tabel fra den sidste levetid 8. udgave (1906) af D. I. Mendeleevs Fundamentals of Chemistry. Elementer opdaget i løbet af D.I. Mendeleevs liv er angivet med rødt. Elementer opdaget fra 1907 til 1934 , angivet med blåt.

Hvorfor og hvordan skete det, at de lyver for os så frækt og åbenlyst?

Verdensæterens plads og rolle i D. I. Mendeleevs sande bord

Mange har også hørt, at D.I. Mendeleev var organisator og fast leder (1869-1905) af den russiske offentlige videnskabelige sammenslutning kaldet "Russian Chemical Society" (siden 1872 - "Russian Physico-Chemical Society"), som gennem hele sin eksistens udgav det verdensberømte tidsskrift ZhRFKhO, indtil indtil likvidationen af både selskabet og dets tidsskrift af USSR Academy of Sciences i 1930.
Men få mennesker ved, at D.I. Mendeleev var en af de sidste verdensberømte russiske videnskabsmænd i slutningen af det 19. århundrede, som i verdensvidenskaben forsvarede ideen om æter som en universel substantiel enhed, som gav den grundlæggende videnskabelig og anvendt betydning i afsløringen hemmeligheder At være og at forbedre det økonomiske liv for mennesker.

Endnu færre er dem, der ved, at efter D. I. Mendeleevs pludselige (!!?) død (27.01.1907), dengang anerkendt som en fremragende videnskabsmand af alle videnskabelige samfund over hele verden undtagen én St. Petersborg Akademi Videnskaber, hans vigtigste opdagelse - den "periodiske lov" - blev bevidst og bredt forfalsket af verdens akademiske videnskab.

Og der er meget få, der ved, at alt ovenstående er forbundet med tråden af opofrende tjeneste af de bedste repræsentanter og bærere af den udødelige russiske fysiske tanke til gavn for folket, offentlighedens gavn, på trods af den voksende bølge af uansvarlighed i datidens højeste samfundslag.

Faktisk, omfattende udvikling Denne afhandling er helliget den sidste afhandling, fordi i sand videnskab fører enhver forsømmelse af væsentlige faktorer altid til falske resultater.

Elementer i nulgruppen begynder hver række af andre elementer, placeret på venstre side af tabellen, "... hvilket er en strengt logisk konsekvens af at forstå den periodiske lov" - Mendeleev.

Et særligt vigtigt og endda eksklusivt sted i den periodiske lovs forstand tilhører grundstoffet "x" - "Newtonium" - til verdensæteren. Og dette specielle element skal være placeret i begyndelsen af hele tabellen, i den såkaldte "nulgruppe i nulrækken". Som et systemdannende element (mere præcist, en systemdannende essens) af alle elementer i det periodiske system, er verdensæteren det væsentlige argument for hele mangfoldigheden af elementer i det periodiske system. Tabellen selv fungerer i denne henseende som en lukket funktion af netop dette argument.

Kilder: