Element, który dał nazwę epoce. Układ okresowy pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa

Jeśli uważasz, że układ okresowy jest dla Ciebie trudny do zrozumienia, nie jesteś sam! Chociaż zrozumienie jego zasad może być trudne, nauczenie się, jak z niego korzystać, pomoże ci w studiowaniu przedmiotów ścisłych. Najpierw przestudiuj strukturę tabeli i jakich informacji możesz się z niej dowiedzieć o każdym pierwiastku chemicznym. Następnie możesz zacząć badać właściwości każdego elementu. I wreszcie, korzystając z układu okresowego, możesz określić liczbę neutronów w atomie określonego pierwiastka chemicznego.

Kroki

Część 1

Struktura tabeli

    Układ okresowy, czyli układ okresowy pierwiastków chemicznych, zaczyna się w lewym górnym rogu i kończy na końcu ostatniego wiersza układu (prawy dolny róg). Pierwiastki w tabeli ułożone są od lewej do prawej, w kolejności rosnącej według ich liczby atomowej. Liczba atomowa pokazuje, ile protonów znajduje się w jednym atomie. Ponadto wraz ze wzrostem liczby atomowej wzrasta również masa atomowa. Zatem na podstawie położenia pierwiastka w układzie okresowym można określić jego masę atomową.

    Jak widać, każdy kolejny element zawiera o jeden proton więcej niż element go poprzedzający. Jest to oczywiste, gdy spojrzymy na liczby atomowe. Liczby atomowe zwiększają się o jeden w miarę przesuwania się od lewej do prawej. Ponieważ elementy są ułożone w grupy, niektóre komórki tabeli pozostają puste.

    • Na przykład pierwszy wiersz tabeli zawiera wodór o liczbie atomowej 1 i hel o liczbie atomowej 2. Znajdują się one jednak na przeciwległych krawędziach, ponieważ należą do różnych grup.

  1. Dowiedz się o grupach zawierających pierwiastki o podobnych właściwościach fizycznych i chemicznych. Elementy każdej grupy znajdują się w odpowiedniej kolumnie pionowej. Zazwyczaj są one identyfikowane tym samym kolorem, co pomaga zidentyfikować pierwiastki o podobnych właściwościach fizycznych i chemicznych oraz przewidzieć ich zachowanie. Wszystkie pierwiastki danej grupy mają tę samą liczbę elektronów na swojej powłoce zewnętrznej.

    • Wodór można sklasyfikować zarówno jako metale alkaliczne, jak i halogeny. W niektórych tabelach jest to wskazane w obu grupach.
    • W większości przypadków grupy są ponumerowane od 1 do 18, a liczby umieszczane są na górze lub na dole tabeli. Liczby można podawać cyframi rzymskimi (np. IA) lub arabskimi (np. 1A lub 1).
    • Mówi się, że poruszając się po kolumnie od góry do dołu, „przeglądasz grupę”.

  2. Dowiedz się, dlaczego w tabeli są puste komórki. Pierwiastki uporządkowane są nie tylko według liczby atomowej, ale także według grup (pierwiastki z tej samej grupy mają podobne właściwości fizyczne i chemiczne). Dzięki temu łatwiej jest zrozumieć jak zachowuje się dany element. Jednak wraz ze wzrostem liczby atomowej nie zawsze można znaleźć elementy należące do odpowiedniej grupy, dlatego w tabeli pozostają puste komórki.

    • Na przykład pierwsze 3 rzędy mają puste komórki, ponieważ metale przejściowe występują tylko o liczbie atomowej 21.
    • Pierwiastki o liczbach atomowych od 57 do 102 są klasyfikowane jako pierwiastki ziem rzadkich i zwykle są umieszczane w osobnej podgrupie w prawym dolnym rogu tabeli.

  3. Każdy wiersz tabeli reprezentuje kropkę. Wszystkie pierwiastki tego samego okresu mają tę samą liczbę orbitali atomowych, na których znajdują się elektrony w atomach. Liczba orbitali odpowiada numerowi okresu. Tabela zawiera 7 wierszy, czyli 7 okresów.

    • Na przykład atomy pierwiastków pierwszego okresu mają jeden orbital, a atomy pierwiastków siódmego okresu mają 7 orbitali.
    • Z reguły okresy są oznaczone cyframi od 1 do 7 po lewej stronie tabeli.
    • Mówi się, że przesuwając się wzdłuż linii od lewej do prawej, „przeglądasz kropkę”.

  4. Naucz się rozróżniać metale, metaloidy i niemetale. Lepiej zrozumiesz właściwości elementu, jeśli potrafisz określić, jaki to jest typ. Dla wygody w większości tabel metale, metaloidy i niemetale są oznaczone różnymi kolorami. Metale znajdują się po lewej stronie, a niemetale po prawej stronie stołu. Pomiędzy nimi znajdują się metaloidy.

    Część 2

    Oznaczenia elementów

    1. Każdy element jest oznaczony jedną lub dwiema literami łacińskimi. Z reguły symbol elementu jest wyświetlany dużymi literami pośrodku odpowiedniej komórki. Symbol to skrócona nazwa elementu, która jest taka sama w większości języków. Symbole pierwiastków są powszechnie używane podczas przeprowadzania eksperymentów i pracy z równaniami chemicznymi, dlatego warto je zapamiętać.

      • Zazwyczaj symbole elementów są skrótami ich nazw łacińskich, chociaż w przypadku niektórych, szczególnie niedawno odkrytych elementów, wywodzą się one od nazwy zwyczajowej. Na przykład hel jest reprezentowany przez symbol He, który jest zbliżony do nazwy zwyczajowej w większości języków. Jednocześnie żelazo oznacza się jako Fe, co jest skrótem od jego łacińskiej nazwy.

    2. Zwróć uwagę na pełną nazwę elementu, jeśli jest ona podana w tabeli. Ten element „nazwa” jest używany w zwykłych tekstach. Na przykład „hel” i „węgiel” to nazwy pierwiastków. Zwykle, chociaż nie zawsze, pełne nazwy pierwiastków są wymienione poniżej ich symboli chemicznych.

      • Czasami tabela nie wskazuje nazw pierwiastków, a jedynie podaje ich symbole chemiczne.

    3. Znajdź liczbę atomową. Zwykle liczba atomowa pierwiastka znajduje się na górze odpowiedniej komórki, pośrodku lub w rogu. Może również pojawić się pod symbolem lub nazwą elementu. Pierwiastki mają liczby atomowe od 1 do 118.

      • Liczba atomowa jest zawsze liczbą całkowitą.

    4. Pamiętaj, że liczba atomowa odpowiada liczbie protonów w atomie. Wszystkie atomy pierwiastka zawierają tę samą liczbę protonów. W przeciwieństwie do elektronów liczba protonów w atomach pierwiastka pozostaje stała. W przeciwnym razie otrzymasz inny pierwiastek chemiczny!

Znając sformułowanie prawa okresowości i korzystając z okresowego układu pierwiastków D.I. Mendelejewa, można scharakteryzować dowolny pierwiastek chemiczny i jego związki. Wygodnie jest zestawić taką charakterystykę pierwiastka chemicznego zgodnie z planem.

I. Symbol pierwiastka chemicznego i jego nazwa.

II. Pozycja pierwiastka chemicznego w układzie okresowym pierwiastków D.I. Mendelejew:

  1. numer seryjny;
  2. numer okresu;
  3. numer grupy;
  4. podgrupa (główna lub drugorzędna).

III. Budowa atomu pierwiastka chemicznego:

  1. ładunek jądra atomu;
  2. względna masa atomowa pierwiastka chemicznego;
  3. liczba protonów;
  4. liczba elektronów;
  5. liczba neutronów;
  6. liczba poziomów elektronowych w atomie.

IV. Elektronowe i elektronowo-graficzne wzory atomu, jego elektrony walencyjne.

V. Rodzaj pierwiastka chemicznego (metal lub niemetal, pierwiastek s, p, d lub f).

VI. Wzory najwyższego tlenku i wodorotlenku pierwiastka chemicznego, charakterystyka ich właściwości (zasadowy, kwasowy lub amfoteryczny).

VII. Porównanie właściwości metalicznych i niemetalicznych pierwiastka chemicznego z właściwościami sąsiednich pierwiastków według okresu i podgrupy.

VIII. Maksymalny i minimalny stopień utlenienia atomu.

Na przykład podamy opis pierwiastka chemicznego o numerze seryjnym 15 i jego związków zgodnie z ich pozycją w układzie okresowym pierwiastków D.I. Mendelejewa i budową atomu.

I. Znajdujemy w tabeli D.I. Mendelejewa komórkę z numerem pierwiastka chemicznego, zapisz jego symbol i nazwę.

Pierwiastek chemiczny nr 15 to fosfor. Jego symbolem jest R.

II. Scharakteryzujmy położenie elementu w tablicy D.I. Mendelejewa (numer okresu, grupa, typ podgrupy).

Fosfor znajduje się w głównej podgrupie grupy V, w 3. okresie.

III. Podamy ogólny opis składu atomu pierwiastka chemicznego (ładunek jądrowy, masa atomowa, liczba protonów, neutronów, elektronów i poziomów elektronowych).

Ładunek jądrowy atomu fosforu wynosi +15. Względna masa atomowa fosforu wynosi 31. Jądro atomu zawiera 15 protonów i 16 neutronów (31 - 15 = 16). Atom fosforu ma trzy poziomy energetyczne zawierające 15 elektronów.

IV. Układamy elektroniczne i elektronowo-graficzne wzory atomu, zaznaczając jego elektrony walencyjne.

Wzór elektroniczny atomu fosforu to: 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3.

Elektronowo-graficzny wzór na zewnętrzny poziom atomu fosforu: na trzecim poziomie energetycznym, na podpoziomie 3s, znajdują się dwa elektrony (w jednej komórce zapisane są dwie strzałki w przeciwnym kierunku), na trzech podpoziomach p znajdują się trzy elektrony (po jednym w każdej z trzech komórek wpisano strzałki mające ten sam kierunek).

Elektrony walencyjne to elektrony poziomu zewnętrznego, tj. 3s2 3p3 elektrony.

V. Określ rodzaj pierwiastka chemicznego (metal lub niemetal, pierwiastek s, p, d lub f).

Fosfor jest niemetalem. Ponieważ ten ostatni podpoziom atomu fosforu, wypełniony elektronami, jest podpoziomem p, fosfor należy do rodziny pierwiastków p.

VI. Tworzymy formuły wyższych tlenków i wodorotlenków fosforu oraz charakteryzujemy ich właściwości (zasadowe, kwasowe lub amfoteryczne).

Wyższy tlenek fosforu P 2 O 5 wykazuje właściwości tlenku kwasowego. Wodorotlenek odpowiadający wyższemu tlenkowi, H3PO4, wykazuje właściwości kwasu. Potwierdźmy te właściwości równaniami typów reakcji chemicznych:

P 2 O 5 + 3 Na 2 O = 2 Na 3 PO 4

H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O

VII. Porównajmy niemetaliczne właściwości fosforu z właściwościami sąsiednich pierwiastków według okresu i podgrupy.

Sąsiadem podgrupy fosforu jest azot. Sąsiedzi fosforu z okresu fosforu to krzem i siarka. Właściwości niemetaliczne atomów pierwiastków chemicznych głównych podgrup wraz ze wzrostem liczby atomowej rosną w okresach i maleją w grupach. Dlatego niemetaliczne właściwości fosforu są bardziej wyraźne niż krzemu i słabsze niż azotu i siarki.

VIII. Określamy maksymalny i minimalny stopień utlenienia atomu fosforu.

Maksymalny dodatni stopień utlenienia pierwiastków chemicznych głównych podgrup jest równy numerowi grupy. Fosfor należy do głównej podgrupy piątej grupy, więc maksymalny stopień utlenienia fosforu wynosi +5.

Minimalny stopień utlenienia niemetali w większości przypadków jest różnicą między numerem grupy a liczbą osiem. Zatem minimalny stopień utlenienia fosforu wynosi -3.

Eter w układzie okresowym

Eter świata jest substancją KAŻDEGO pierwiastka chemicznego, a zatem KAŻDĄ substancją jest Absolutną prawdziwą materią jako Uniwersalną Esencją tworzącą pierwiastki.Eter świata jest źródłem i koroną całego prawdziwego układu okresowego, jego początkiem i końcem - alfą i omegą układu okresowego pierwiastków Dmitrija Iwanowicza Mendelejewa.


W filozofii starożytnej eter (aithér – grecki) wraz z ziemią, wodą, powietrzem i ogniem jest jednym z pięciu elementów bytu (wg Arystotelesa) – piątą esencją (quinta essentia – łac.), rozumianą jako najlepsza, wszechprzenikająca materia. Pod koniec XIX wieku w kręgach naukowych szeroko rozpowszechniła się hipoteza o eterze światowym (ME) wypełniającym całą przestrzeń świata. Rozumiano go jako nieważką i elastyczną ciecz, która przenika wszystkie ciała. Próbowali wyjaśnić wiele zjawisk i właściwości fizycznych istnieniem eteru.


Przedmowa.
Mendelejew dokonał dwóch fundamentalnych odkryć naukowych:
1 - Odkrycie prawa okresowości w substancji chemicznej,
2 - Odkrycie związku pomiędzy substancją chemiczną a substancją eteru, a mianowicie: cząstki eteru tworzą cząsteczki, jądra, elektrony itp., ale nie biorą udziału w reakcjach chemicznych.
Eter to cząstki materii o wielkości ~ 10-100 metrów (w rzeczywistości są to „pierwsze cegły” materii).

Dane. Eter znajdował się w pierwotnym układzie okresowym. Ogniwo dla eteru znajdowało się w grupie zerowej z gazami obojętnymi i w rzędzie zerowym jako główny czynnik systemotwórczy do budowy Układu pierwiastków chemicznych. Po śmierci Mendelejewa tabela została zniekształcona poprzez usunięcie z niej eteru i wyeliminowanie grupy zerowej, ukrywając w ten sposób fundamentalne odkrycie znaczenia pojęciowego.
We współczesnych tabelach Ether: 1 - niewidoczny, 2 - nie do odgadnięcia (z powodu braku grupy zerowej).

Takie celowe fałszerstwo utrudnia rozwój postępu cywilizacyjnego.
Katastrof spowodowanych przez człowieka (np. w Czarnobylu i Fukushimie) można byłoby uniknąć, gdyby w odpowiednim czasie zainwestowano odpowiednie zasoby w rozwój prawdziwego układu okresowego. Ukrywanie wiedzy pojęciowej ma miejsce na poziomie globalnym w celu „obniżenia” cywilizacji.

Wynik. W szkołach i na uniwersytetach uczą o przyciętym układzie okresowym.
Ocena sytuacji. Układ okresowy bez eteru jest taki sam jak ludzkość bez dzieci – można żyć, ale nie będzie rozwoju i przyszłości.
Streszczenie. Jeśli wrogowie ludzkości ukrywają wiedzę, to naszym zadaniem jest ujawnienie tej wiedzy.
Wniosek. Stary układ okresowy ma mniej elementów i więcej przewidywania niż nowoczesny.
Wniosek. Nowy poziom jest możliwy tylko wtedy, gdy zmieni się stan informacyjny społeczeństwa.

Konkluzja. Powrót do prawdziwego układu okresowego nie jest już kwestią naukową, ale kwestią polityczną.


Jakie było główne znaczenie polityczne nauczania Einsteina? Polegała ona na odcięciu ludzkości w jakikolwiek sposób dostępu do niewyczerpanych naturalnych źródeł energii, które otworzyły się na skutek badania właściwości światowego eteru. Jeśli na tej drodze odniesie sukces, globalna oligarchia finansowa straciłaby władzę na tym świecie, zwłaszcza w świetle retrospektywy tamtych lat: Rockefellerowie dorobili się niewyobrażalnej fortuny, przekraczającej budżet Stanów Zjednoczonych, na spekulacjach ropą naftową i stratach roli ropy, jaką pełniło w tym świecie „czarne złoto” – roli krwioobiegu światowej gospodarki – nie inspirowało ich.

Nie zainspirowało to innych oligarchów – królów węgla i stali. Tym samym potentat finansowy Morgan natychmiast zaprzestał finansowania eksperymentów Nikoli Tesli, gdy ten zbliżył się do bezprzewodowego przesyłu energii i pozyskiwania energii „znikąd” – ze światowego eteru. Potem nikt już nie udzielił pomocy finansowej właścicielowi ogromnej liczby wdrożonych w praktyce rozwiązań technicznych – solidarność potentatów finansowych jest jak złodziejstwo prawa i fenomenalny nos, skąd bierze się niebezpieczeństwo. Dlatego przeciwko ludzkości i przeprowadzono sabotaż pod nazwą „Szczególna teoria względności”.

Jeden z pierwszych ciosów spadł na tabelę Dmitrija Mendelejewa, w której eter był pierwszą liczbą; to myśli o eterze zrodziły genialne spostrzeżenie Mendelejewa – jego układ okresowy pierwiastków.


Rozdział z artykułu: V.G. Rodionow. Miejsce i rola eteru światowego w prawdziwym stole D.I. Mendelejew

6. Argumentum ad rem

To, co jest obecnie prezentowane w szkołach i na uniwersytetach pod tytułem „Układ okresowy pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa” jest całkowitym fałszem.

Ostatni raz prawdziwy układ okresowy pierwiastków został opublikowany w niezniekształconej formie w 1906 roku w Petersburgu (podręcznik „Podstawy chemii”, wydanie VIII). I dopiero po 96 latach zapomnienia oryginalny Układ Okresowy powstaje po raz pierwszy z popiołów dzięki publikacji rozprawy w czasopiśmie ZhRFM Rosyjskiego Towarzystwa Fizycznego.

Po nagłej śmierci D.I. Mendelejewa i śmierci jego wiernych kolegów naukowych z Rosyjskiego Towarzystwa Fizyko-Chemicznego, syn przyjaciela i kolegi D.I. Mendelejewa w Towarzystwie, Borysa Nikołajewicza Menszutkina, jako pierwszy podniósł rękę na nieśmiertelne dzieło Mendelejewa. Oczywiście Mieńszutkin nie działał sam – jedynie wykonał rozkaz. Przecież nowy paradygmat relatywizmu wymagał porzucenia idei eteru świata; dlatego wymóg ten został podniesiony do rangi dogmatu, a dzieło D.I. Mendelejewa zostało sfałszowane.

Głównym zniekształceniem Tabeli jest przeniesienie „grupy zerowej” Tabeli na jej koniec, w prawo i wprowadzenie tzw. "okresy". Podkreślamy, że taką (tylko na pierwszy rzut oka nieszkodliwą) manipulację można logicznie wytłumaczyć jedynie jako świadome wyeliminowanie głównego ogniwa metodologicznego w odkryciu Mendelejewa: układu okresowego pierwiastków u jego początku, źródła, tj. w lewym górnym rogu tabeli musi mieć grupę zerową i wiersz zerowy, w którym znajduje się element „X” (według Mendelejewa - „Newton”), - tj. transmisja światowa.
Co więcej, będąc jedynym elementem systemotwórczym całego Układu Pierwiastków Pochodnych, ten element „X” jest argumentem całego Układu Okresowego. Przeniesienie grupy zerowej Tabeli na jej koniec burzy samą ideę tej podstawowej zasady całego układu elementów według Mendelejewa.

Aby potwierdzić powyższe, oddamy głos samemu D.I. Mendelejewowi.

„... Jeżeli analogi argonu w ogóle nie dają związków, to oczywiste jest, że nie można uwzględnić żadnej z grup znanych wcześniej pierwiastków i dla nich należy otworzyć specjalną grupę zerową... Ta pozycja analogi argonu w grupie zerowej jest ściśle logiczną konsekwencją rozumienia prawa okresowości i dlatego (umieszczenie w grupie VIII jest oczywiście błędne) zostało zaakceptowane nie tylko przeze mnie, ale także przez Braiznera, Picciniego i innych... Teraz, kiedy stało się ponad wszelką wątpliwość, że przed tą grupą I, w której należy umieścić wodór, istnieje grupa zerowa, której przedstawiciele mają masy atomowe mniejsze niż pierwiastki grupy I, istnienia tego nie można moim zdaniem zaprzeczyć pierwiastków lżejszych od wodoru.


Spośród nich zwróćmy najpierw uwagę na element pierwszego rzędu pierwszej grupy. Oznaczamy to przez „y”. Będzie on oczywiście miał podstawowe właściwości gazów argonowych... „Koron”, o gęstości około 0,2 w stosunku do wodoru; i nie może to być w żaden sposób eter świata.

Ten element „y” jest jednak niezbędny, aby mentalnie zbliżyć się do tego najważniejszego, a przez to najszybciej poruszającego się elementu „x”, który w moim rozumieniu można uznać za eter. Chciałbym go wstępnie nazwać „Newtonem” - na cześć nieśmiertelnego Newtona... Nie można sobie wyobrazić problemu grawitacji i problemu wszelkiej energii (!!! - V. Rodionov) do prawdziwego rozwiązania bez prawdziwego zrozumienia eteru jako światowego ośrodka przekazującego energię na odległość. Prawdziwego zrozumienia eteru nie da się osiągnąć ignorując jego skład chemiczny i nie uznając go za substancję elementarną; substancje elementarne są obecnie nie do pomyślenia bez ich podporządkowania prawu okresowości” („An Attempt at a Chemical Understanding of the World Ether.” 1905, s. 27).

„Pierwiastki te, zgodnie z wielkością ich mas atomowych, zajmowały dokładne miejsce pomiędzy halogenkami i metalami alkalicznymi, jak wykazał Ramsay w 1900 roku. Z tych elementów konieczne jest utworzenie specjalnej grupy zerowej, którą po raz pierwszy rozpoznał Errere w Belgii w 1900 roku. Uważam za przydatne dodać tutaj, że sądząc bezpośrednio po niemożności łączenia pierwiastków grupy zerowej, analogi argonu należy umieszczać przed pierwiastkami grupy 1 i w duchu układu okresowego oczekiwać dla nich mniejszej masy atomowej niż dla metali alkalicznych.

Dokładnie tak się okazało. A jeśli tak, to okoliczność ta z jednej strony potwierdza poprawność zasad okresowości, a z drugiej strony wyraźnie pokazuje związek analogów argonu z innymi znanymi wcześniej pierwiastkami. Dzięki temu możliwe jest jeszcze szersze niż dotychczas zastosowanie analizowanych zasad i oczekiwanie pierwiastków szeregu zerowego o masach atomowych znacznie mniejszych od wodoru.

Można zatem wykazać, że w pierwszym rzędzie, najpierw przed wodorem, znajduje się pierwiastek grupy zerowej o masie atomowej 0,4 (być może jest to korona Yonga), a w rzędzie zerowym, w grupie zerowej, znajduje się jest pierwiastkiem ograniczającym o znikomo małej masie atomowej, niezdolnym do oddziaływań chemicznych i w związku z tym posiadającym własny niezwykle szybki ruch częściowy (gazu).

Być może właściwości te należy przypisać atomom wszechprzenikającego (!!! - V. Rodionowa) eteru świata. Wskazałem na tę ideę we wstępie do tej publikacji oraz w artykule w rosyjskim czasopiśmie z 1902 roku…” („Podstawy chemii”. VIII wyd., 1906, s. 613 i nast.)
1 , , ,

Z komentarzy:

W przypadku chemii wystarczający jest nowoczesny układ okresowy pierwiastków.

Rola eteru może być przydatna w reakcjach jądrowych, ale nie jest to zbyt znaczące.
Uwzględnienie wpływu eteru jest najbliższe zjawisku rozpadu izotopów. Jednak to rozliczenie jest niezwykle złożone, a obecność wzorców nie jest akceptowana przez wszystkich naukowców.

Najprostszy dowód na obecność eteru: Zjawisko anihilacji pary pozyton-elektron i wyłanianie się tej pary z próżni oraz niemożność złapania elektronu w spoczynku. Także pole elektromagnetyczne i pełna analogia pomiędzy fotonami w próżni i falami dźwiękowymi - fononami w kryształach.

Eter to zróżnicowana materia, że ​​tak powiem, atomy w stanie rozłożonym, a właściwie cząstki elementarne, z których powstają przyszłe atomy. Dlatego nie ma na to miejsca w układzie okresowym, gdyż logika konstrukcji tego układu nie zakłada uwzględnienia struktur nieintegralnych, którymi są same atomy. W przeciwnym razie można znaleźć miejsce dla kwarków gdzieś w pierwszym okresie minus.
Sam eter ma bardziej złożoną, wielopoziomową strukturę manifestacji w istnieniu świata, niż wie współczesna nauka. Gdy tylko odkryje pierwsze tajemnice tego nieuchwytnego eteru, wówczas zostaną wynalezione nowe silniki do wszelkiego rodzaju maszyn na zupełnie nowych zasadach.
Rzeczywiście Tesla był chyba jedynym, który był bliski rozwiązania zagadki tzw. eteru, jednak celowo uniemożliwiono mu realizację jego planów. Tak więc do dziś nie narodził się geniusz, który będzie kontynuował dzieło wielkiego wynalazcy i powie nam wszystkim, czym właściwie jest tajemniczy eter i na jakim piedestale można go postawić.

Pierwiastek chemiczny to określenie zbiorcze opisujące zbiór atomów substancji prostej, czyli takiej, której nie można podzielić na prostsze (ze względu na budowę ich cząsteczek) składniki. Wyobraź sobie, że dostajesz kawałek czystego żelaza i jesteś proszony o rozdzielenie go na hipotetyczne składniki za pomocą dowolnego urządzenia lub metody wynalezionej kiedykolwiek przez chemików. Jednak nic nie możesz zrobić; żelaza nigdy nie da się podzielić na coś prostszego. Prosta substancja - żelazo - odpowiada pierwiastkowi chemicznemu Fe.

Definicja teoretyczna

Zaobserwowany powyżej fakt eksperymentalny można wyjaśnić za pomocą następującej definicji: pierwiastek chemiczny to abstrakcyjny zbiór atomów (nie cząsteczek!) odpowiedniej substancji prostej, tj. atomów tego samego typu. Gdyby istniał sposób, aby spojrzeć na każdy z poszczególnych atomów we wspomnianym powyżej kawałku czystego żelaza, wówczas wszystkie byłyby atomami żelaza. Natomiast związek chemiczny, taki jak tlenek żelaza, zawsze zawiera co najmniej dwa różne rodzaje atomów: atomy żelaza i atomy tlenu.

Warunki, które powinieneś znać

Masa atomowa: Masa protonów, neutronów i elektronów tworzących atom pierwiastka chemicznego.

Liczba atomowa: Liczba protonów w jądrze atomu pierwiastka.

Symbol chemiczny: litera lub para liter łacińskich reprezentująca oznaczenie danego elementu.

Związek chemiczny: substancja składająca się z dwóch lub więcej pierwiastków chemicznych połączonych ze sobą w określonej proporcji.

Metal: Pierwiastek, który traci elektrony w reakcjach chemicznych z innymi pierwiastkami.

Półmetal: Pierwiastek, który czasami reaguje jako metal, a czasami jako niemetal.

Niemetalowe: Pierwiastek, który stara się pozyskać elektrony w reakcjach chemicznych z innymi pierwiastkami.

Układ okresowy pierwiastków chemicznych: System klasyfikacji pierwiastków chemicznych według ich liczby atomowej.

Element syntetyczny: taki, który jest wytwarzany sztucznie w laboratorium i na ogół nie występuje w przyrodzie.

Elementy naturalne i syntetyczne

Dziewięćdziesiąt dwa pierwiastki chemiczne występują naturalnie na Ziemi. Resztę uzyskano sztucznie w laboratoriach. Syntetyczny pierwiastek chemiczny jest zazwyczaj produktem reakcji jądrowych w akceleratorach cząstek (urządzeniach służących do zwiększania prędkości cząstek subatomowych, takich jak elektrony i protony) lub reaktorach jądrowych (urządzeniach służących do kontrolowania energii uwalnianej w reakcjach jądrowych). Pierwszym syntetycznym pierwiastkiem o liczbie atomowej 43 był technet, odkryty w 1937 roku przez włoskich fizyków C. Perriera i E. Segre'a. Oprócz technetu i prometu wszystkie pierwiastki syntetyczne mają jądra większe niż uran. Ostatnim syntetycznym pierwiastkiem chemicznym, który otrzymał swoją nazwę, jest limemor (116), a wcześniej flerow (114).

Dwa tuziny wspólnych i ważnych elementów

NazwaSymbolProcent wszystkich atomów *

Właściwości pierwiastków chemicznych

(w normalnych warunkach pokojowych)
We wszechświecieW skorupie ziemskiejW wodzie morskiej

W ludzkim ciele
AluminiumGlin- 6,3 - - Lekki, srebrny metal
WapńOk- 2,1 - 0,02

Występuje w naturalnych minerałach, muszlach, kościach
WęgielZ- - - 10,7 Podstawa wszystkich żywych organizmów
Chlorkl- - 0,3 - Trujący gaz
MiedźCu- - - - Tylko czerwony metal
ZłotoAu- - - - Tylko żółty metal
HelOn7,1 - - - Bardzo lekki gaz
WodórN92,8 2,9 66,2 60,6 Najlżejszy ze wszystkich elementów; gaz
JodI- - - -

Niemetalowe; stosowany jako środek antyseptyczny
ŻelazoFe- 2,1 - -

Metal magnetyczny; wykorzystywane do produkcji żelaza i stali
OłówPb- - - - Miękki, ciężki metal
MagnezMg- 2,0 - - Bardzo lekki metal
RtęćHg- - - -

Płynny metal; jeden z dwóch ciekłych pierwiastków
NikielNi- - - -

Metal odporny na korozję; używane w monetach
AzotN- - - 2,4 Gaz, główny składnik powietrza
TlenO- 60,1 33,1 25,7

Gaz, drugi ważny

składnik powietrza
FosforR- - - 0,1 Niemetalowe; ważne dla roślin
PotasDO- 1.1 - -

Metal; ważne dla roślin; zwykle nazywany „potażem”

* Jeżeli wartość nie jest określona, ​​element jest mniejszy niż 0,1 procent.

Wielki Wybuch jako pierwotna przyczyna powstawania materii

Jaki pierwiastek chemiczny był pierwszym we Wszechświecie? Naukowcy uważają, że odpowiedź na to pytanie kryje się w gwiazdach i procesach, w wyniku których powstają. Uważa się, że wszechświat powstał pomiędzy 12 a 15 miliardami lat temu. Do tej chwili nie myśli się o niczym, co istnieje poza energią. Ale wydarzyło się coś, co zamieniło tę energię w potężną eksplozję (tzw. Wielki Wybuch). W ciągu następnych sekund po Wielkim Wybuchu zaczęła się formować materia.

Pierwszymi najprostszymi formami materii, jakie się pojawiły, były protony i elektrony. Niektóre z nich łączą się, tworząc atomy wodoru. Ten ostatni składa się z jednego protonu i jednego elektronu; jest to najprostszy atom, jaki może istnieć.

Powoli, przez długie okresy czasu, atomy wodoru zaczęły skupiać się w pewnych obszarach przestrzeni, tworząc gęste chmury. Wodór w tych obłokach został ściągnięty w zwarte formacje pod wpływem sił grawitacyjnych. W końcu te obłoki wodoru stały się wystarczająco gęste, aby utworzyć gwiazdy.

Gwiazdy jako reaktory chemiczne nowych pierwiastków

Gwiazda to po prostu masa materii wytwarzająca energię w wyniku reakcji jądrowych. Najczęstsza z tych reakcji polega na połączeniu czterech atomów wodoru tworzących jeden atom helu. Kiedy gwiazdy zaczęły się formować, hel stał się drugim pierwiastkiem pojawiającym się we Wszechświecie.

W miarę starzenia się gwiazdy przechodzą z reakcji jądrowych wodorowo-helowych na inne typy. W nich atomy helu tworzą atomy węgla. Później atomy węgla tworzą tlen, neon, sód i magnez. Jeszcze później neon i tlen łączą się ze sobą, tworząc magnez. W miarę kontynuowania tych reakcji powstaje coraz więcej pierwiastków chemicznych.

Pierwsze układy pierwiastków chemicznych

Ponad 200 lat temu chemicy zaczęli szukać sposobów ich klasyfikacji. W połowie XIX wieku znanych było około 50 pierwiastków chemicznych. Jedno z pytań, które chemicy starali się rozwiązać. sprowadza się do tego: czy pierwiastek chemiczny jest substancją zupełnie różną od innych pierwiastków? A może jakieś elementy są w jakiś sposób powiązane z innymi? Czy istnieje ogólne prawo, które je łączy?

Chemicy zaproponowali różne układy pierwiastków chemicznych. Na przykład angielski chemik William Prout w 1815 roku zasugerował, że masy atomowe wszystkich pierwiastków są wielokrotnościami masy atomu wodoru, jeśli przyjmiemy, że są one równe jedności, czyli muszą być liczbami całkowitymi. Już wówczas J. Dalton obliczał masy atomowe wielu pierwiastków w stosunku do masy wodoru. Jeśli jednak tak jest w przybliżeniu w przypadku węgla, azotu i tlenu, wówczas chlor o masie 35,5 nie pasował do tego schematu.

Niemiecki chemik Johann Wolfgang Dobereiner (1780 – 1849) wykazał w 1829 r., że trzy pierwiastki z tzw. grupy halogenowej (chlor, brom i jod) można sklasyfikować według ich względnych mas atomowych. Masa atomowa bromu (79,9) okazała się niemal dokładnie średnią mas atomowych chloru (35,5) i jodu (127), czyli 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (blisko 79,9). Było to pierwsze podejście do konstrukcji jednej z grup pierwiastków chemicznych. Dobereiner odkrył jeszcze dwie takie triady pierwiastków, ale nie był w stanie sformułować ogólnego prawa okresowości.

Jak powstał układ okresowy pierwiastków chemicznych?

Większość wczesnych schematów klasyfikacji nie była zbyt skuteczna. Następnie, około 1869 roku, niemal w tym samym czasie dwóch chemików dokonało niemal tego samego odkrycia. Rosyjski chemik Dmitri Mendelejew (1834-1907) i niemiecki chemik Julius Lothar Meyer (1830-1895) zaproponowali zorganizowanie pierwiastków o podobnych właściwościach fizycznych i chemicznych w uporządkowany system grup, szeregów i okresów. Jednocześnie Mendelejew i Meyer wskazali, że właściwości pierwiastków chemicznych okresowo się powtarzają w zależności od ich mas atomowych.

Dziś Mendelejew jest powszechnie uważany za odkrywcę prawa okresowości, ponieważ zrobił jeden krok, którego nie zrobił Meyer. Kiedy wszystkie pierwiastki zostały ułożone w układzie okresowym, pojawiły się pewne luki. Mendelejew przewidywał, że są to miejsca dla pierwiastków, które nie zostały jeszcze odkryte.

Jednak poszedł jeszcze dalej. Mendelejew przewidział właściwości tych jeszcze nieodkrytych pierwiastków. Wiedział, gdzie się one znajdują w układzie okresowym, więc mógł przewidzieć ich właściwości. Co ciekawe, każdy pierwiastek chemiczny przewidziany przez Mendelejewa – gal, skand i german – został odkryty niecałe dziesięć lat po opublikowaniu przez niego prawa okresowości.

Krótka forma układu okresowego

Próbowano policzyć, ile opcji graficznej reprezentacji układu okresowego proponowali różni naukowcy. Okazało się, że było ich ponad 500. Co więcej, 80% ogólnej liczby opcji to tabele, a reszta to figury geometryczne, krzywe matematyczne itp. W rezultacie cztery typy tabel znalazły praktyczne zastosowanie: krótkie, pół -długie, długie i drabinkowe (piramidalne). To drugie zaproponował wielki fizyk N. Bohr.

Poniższy obrazek przedstawia skróconą formę.

W nim pierwiastki chemiczne są ułożone w kolejności rosnącej liczby atomowej od lewej do prawej i od góry do dołu. Zatem pierwszy pierwiastek chemiczny układu okresowego, wodór, ma liczbę atomową 1, ponieważ jądra atomów wodoru zawierają jeden i tylko jeden proton. Podobnie tlen ma liczbę atomową 8, ponieważ jądra wszystkich atomów tlenu zawierają 8 protonów (patrz rysunek poniżej).

Głównymi fragmentami strukturalnymi układu okresowego są okresy i grupy pierwiastków. W sześciu okresach wszystkie komórki są wypełnione, siódmy nie jest jeszcze ukończony (pierwiastki 113, 115, 117 i 118, choć syntetyzowane w laboratoriach, nie zostały jeszcze oficjalnie zarejestrowane i nie mają nazw).

Grupy dzielą się na podgrupy główne (A) i drugorzędne (B). Elementy pierwszych trzech okresów, każdy zawierający jeden wiersz, zaliczane są wyłącznie do podgrup A. Pozostałe cztery okresy obejmują dwa rzędy.

Pierwiastki chemiczne z tej samej grupy mają zwykle podobne właściwości chemiczne. Zatem pierwsza grupa składa się z metali alkalicznych, druga - metali ziem alkalicznych. Pierwiastki z tego samego okresu mają właściwości, które powoli zmieniają się z metalu alkalicznego w gaz szlachetny. Poniższy rysunek pokazuje, jak zmienia się jedna z właściwości, promień atomowy, dla poszczególnych elementów w tabeli.

Długookresowa forma układu okresowego

Jest on pokazany na poniższym rysunku i jest podzielony w dwóch kierunkach, wierszami i kolumnami. Istnieje siedem wierszy okresu, jak w formie krótkiej, i 18 kolumn, zwanych grupami lub rodzinami. W rzeczywistości zwiększenie liczby grup z 8 w krótkiej formie do 18 w długiej formie uzyskuje się poprzez umieszczenie wszystkich elementów w okresach, zaczynając od czwartego, nie w dwóch, ale w jednej linii.

Dla grup stosowane są dwa różne systemy numerowania, jak pokazano na górze tabeli. System liczb rzymskich (IA, IIA, IIB, IVB itp.) jest tradycyjnie popularny w Stanach Zjednoczonych. Inny system (1, 2, 3, 4 itd.) jest tradycyjnie stosowany w Europie i był zalecany do stosowania w USA kilka lat temu.

Wygląd układów okresowych na powyższych rysunkach jest nieco mylący, jak w przypadku każdej opublikowanej tabeli. Dzieje się tak dlatego, że dwie grupy elementów pokazane na dole tabel powinny w rzeczywistości znajdować się w ich obrębie. Na przykład lantanowce należą do okresu 6 pomiędzy barem (56) a hafnem (72). Dodatkowo aktynowce należą do okresu 7 pomiędzy radem (88) a rutherfordem (104). Gdyby je włożyć do stołu, stałby się on zbyt szeroki, aby zmieścił się na kartce papieru lub planszy ściennej. Dlatego zwyczajowo umieszcza się te elementy na dole stołu.

Pierwiastek 115 układu okresowego, moscovium, to superciężki pierwiastek syntetyczny o symbolu Mc i liczbie atomowej 115. Po raz pierwszy został uzyskany w 2003 roku przez wspólny zespół rosyjskich i amerykańskich naukowców we Wspólnym Instytucie Badań Jądrowych (ZIBJ) w Dubnej , Rosja. W grudniu 2015 r. została uznana za jeden z czterech nowych elementów przez Wspólną Grupę Roboczą Międzynarodowych Organizacji Naukowych IUPAC/IUPAP. 28 listopada 2016 roku nadano mu oficjalną nazwę na cześć obwodu moskiewskiego, w którym mieści się siedziba ZIBJ.

Charakterystyka

Pierwiastek 115 układu okresowego jest substancją niezwykle radioaktywną: jego najbardziej stabilny znany izotop, moscovium-290, ma okres półtrwania wynoszący zaledwie 0,8 sekundy. Naukowcy klasyfikują moscovium jako metal nieprzejściowy, posiadający szereg cech podobnych do bizmutu. W układzie okresowym należy do pierwiastków transaktynidowych bloku p 7. okresu i plasuje się w grupie 15 jako najcięższy piktogen (pierwiastek podgrupy azotowej), chociaż nie potwierdzono, że zachowuje się jak cięższy homolog bizmutu .

Według obliczeń pierwiastek ten ma pewne właściwości podobne do lżejszych homologów: azotu, fosforu, arsenu, antymonu i bizmutu. Jednocześnie pokazuje kilka istotnych różnic od nich. Do chwili obecnej zsyntetyzowano około 100 atomów moscovium, które mają liczbę masową od 287 do 290.

Właściwości fizyczne

Elektrony walencyjne pierwiastka 115 układu okresowego, moscovium, są podzielone na trzy podpowłoki: 7s (dwa elektrony), 7p 1/2 (dwa elektrony) i 7p 3/2 (jeden elektron). Pierwsze dwa z nich są relatywistycznie stabilizowane i dlatego zachowują się jak gazy szlachetne, natomiast te drugie są relatywistycznie zdestabilizowane i mogą z łatwością uczestniczyć w oddziaływaniach chemicznych. Zatem pierwotny potencjał jonizacji moscovium powinien wynosić około 5,58 eV. Według obliczeń moscovium powinno być metalem gęstym ze względu na dużą masę atomową przy gęstości około 13,5 g/cm 3 .

Szacowane cechy konstrukcyjne:

  • Faza: stała.
  • Temperatura topnienia: 400°C (670°K, 750°F).
  • Temperatura wrzenia: 1100°C (1400°K, 2000°F).
  • Specyficzne ciepło topnienia: 5,90-5,98 kJ/mol.
  • Ciepło właściwe parowania i skraplania: 138 kJ/mol.

Właściwości chemiczne

Pierwiastek 115 układu okresowego jest trzecim w szeregu pierwiastków chemicznych 7p i jest najcięższym członkiem grupy 15 układu okresowego, plasując się poniżej bizmutu. Oddziaływanie chemiczne moscovium w roztworze wodnym zależy od właściwości jonów Mc + i Mc 3+. Te pierwsze prawdopodobnie łatwo ulegają hydrolizie i tworzą wiązania jonowe z halogenami, cyjankami i amoniakiem. Wodorotlenek piżma(I) (McOH), węglan (Mc 2 CO 3), szczawian (Mc 2 C 2 O 4) i fluor (McF) należy rozpuścić w wodzie. Siarczek (Mc2S) musi być nierozpuszczalny. Chlorek (McCl), bromek (McBr), jodek (McI) i tiocyjanian (McSCN) to związki słabo rozpuszczalne.

Fluorek Moskovium(III) (McF 3) i tizonid (McS 3) są prawdopodobnie nierozpuszczalne w wodzie (podobnie jak odpowiednie związki bizmutu). Chlorek (III) (McCl 3), bromek (McBr 3) i jodek (McI 3) powinny być łatwo rozpuszczalne i łatwo hydrolizowane, tworząc oksohalogenki, takie jak MCOCl i McOBr (również podobne do bizmutu). Tlenki Moskovium (I) i (III) mają podobne stopnie utlenienia, a ich względna stabilność zależy w dużej mierze od pierwiastków, z którymi reagują.

Niepewność

Ze względu na fakt, że pierwiastek 115 układu okresowego jest syntetyzowany eksperymentalnie tylko raz, jego dokładna charakterystyka jest problematyczna. Naukowcy muszą polegać na obliczeniach teoretycznych i porównywać je z bardziej stabilnymi pierwiastkami o podobnych właściwościach.

W 2011 r. przeprowadzono eksperymenty mające na celu utworzenie izotopów nihonu, flerowu i moskowiu w reakcjach pomiędzy „akceleratorami” (wapń-48) a „celami” (ameryk-243 i pluton-244) w celu zbadania ich właściwości. Jednakże „celami” były domieszki ołowiu i bizmutu, w związku z czym w reakcjach przeniesienia nukleonu otrzymano część izotopów bizmutu i polonu, co skomplikowało eksperyment. Tymczasem uzyskane dane pomogą naukowcom w przyszłych bardziej szczegółowych badaniach ciężkich homologów bizmutu i polonu, takich jak moscovium i limemorium.

Otwarcie

Pierwsza udana synteza pierwiastka 115 układu okresowego była wspólną pracą naukowców rosyjskich i amerykańskich w sierpniu 2003 roku w ZIBJ w Dubnej. W zespole kierowanym przez fizyka jądrowego Jurija Oganesjana, oprócz specjalistów krajowych, weszli koledzy z Narodowego Laboratorium Lawrence Livermore. Naukowcy opublikowali informację w Physical Review z 2 lutego 2004 r., że zbombardowali ameryk-243 jonami wapnia-48 w cyklotronie U-400 i uzyskali cztery atomy nowej substancji (jedno jądro o masie 287 Mc i trzy jądra o masie 288 Mc). Atomy te rozpadają się, emitując cząstki alfa do pierwiastka nihonium w ciągu około 100 milisekund. W latach 2009–2010 odkryto dwa cięższe izotopy moscovium, 289 Mc i 290 Mc.

Początkowo IUPAC nie mógł zatwierdzić odkrycia nowego pierwiastka. Wymagane było potwierdzenie z innych źródeł. W ciągu następnych kilku lat późniejsze eksperymenty poddano dalszej ocenie i po raz kolejny wysunięto twierdzenie zespołu Dubnej o odkryciu pierwiastka 115.

W sierpniu 2013 roku zespół badaczy z Uniwersytetu w Lund i Instytutu Ciężkich Jonów w Darmstadt (Niemcy) ogłosił, że powtórzył eksperyment z 2004 roku, potwierdzając wyniki uzyskane w Dubnej. Dalsze potwierdzenie opublikował zespół naukowców pracujących w Berkeley w 2015 roku. W grudniu 2015 r. wspólna grupa robocza IUPAC/IUPAP uznała odkrycie tego pierwiastka i przyznała pierwszeństwo w odkryciu rosyjsko-amerykańskiemu zespołowi badaczy.

Nazwa

W 1979 roku zgodnie z zaleceniem IUPAC zdecydowano się nazwać pierwiastek 115 układu okresowego „ununpentium” i oznaczyć go odpowiednim symbolem UUP. Chociaż od tego czasu nazwa ta była powszechnie używana w odniesieniu do nieodkrytego (ale teoretycznie przewidywanego) pierwiastka, nie przyjęła się ona w społeczności fizyków. Najczęściej tak nazywano substancję - pierwiastek nr 115 lub E115.

30 grudnia 2015 roku Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej uznała odkrycie nowego pierwiastka. Zgodnie z nowymi przepisami odkrywcy mają prawo zaproponować własną nazwę dla nowej substancji. Początkowo planowano nazwać pierwiastek 115 układu okresowego „langevinium” na cześć fizyka Paula Langevina. Później zespół naukowców z Dubnej opcjonalnie zaproponował nazwę „Moskwa” na cześć regionu moskiewskiego, w którym dokonano odkrycia. W czerwcu 2016 r. IUPAC zatwierdziła inicjatywę i 28 listopada 2016 r. oficjalnie zatwierdziła nazwę „moscovium”.