Element Rh układu okresowego. Prawo okresowości D

Jak to się wszystko zaczeło?

Wielu znanych, wybitnych chemików przełom XIX-XX wieków od dawna zauważono, że fizyczne i Właściwości chemiczne wiele pierwiastki chemiczne bardzo do siebie podobni. Na przykład potas, lit i sód to wszystko metale aktywne, które podczas interakcji z wodą tworzą aktywne wodorotlenki tych metali; Chlor, fluor, brom w swoich związkach z wodorem wykazywały tę samą wartościowość równą I i wszystkie te związki są mocne kwasy. Z tego podobieństwa od dawna sugerowano wniosek, że wszystkie znane pierwiastki chemiczne można łączyć w grupy, w związku z czym pierwiastki każdej grupy mają pewien zestaw właściwości fizyczne i chemiczne. Często jednak takie grupy składały się z nieprawidłowego składu różne elementy przez różnych naukowców i przez długi czas wielu ignorowało jedną z głównych cech pierwiastków - ich masę atomową. Zostało to zignorowane, bo były i są różne różne elementy, co oznacza, że nie można go używać jako parametru do łączenia w grupy. Jedynym wyjątkiem był francuski chemik Alexandre Emile Chancourtois, który próbował ułożyć wszystkie elementy w trójwymiarowym modelu wzdłuż helisy, ale jego praca nie została doceniona przez środowisko naukowe, a model okazał się nieporęczny i niewygodny.

W przeciwieństwie do wielu naukowców D.I. Mendelejew przyjął masę atomową (w tamtych czasach była to jeszcze „masa atomowa”) jako kluczowy parametr przy klasyfikacji elementów. W swojej wersji Dmitrij Iwanowicz ułożył elementy w kolejności rosnącej skale atomowe i tutaj wyłonił się wzór, że w pewnych odstępach właściwości pierwiastków okresowo się powtarzają. To prawda, że \u200b\u200btrzeba było zrobić wyjątki: niektóre pierwiastki zostały zamienione i nie odpowiadały wzrostowi mas atomowych (na przykład telluru i jodu), ale odpowiadały właściwościom pierwiastków. Dalszy rozwój nauczanie atomowo-molekularne uzasadniało taki postęp i pokazało słuszność tego rozwiązania. Więcej na ten temat przeczytasz w artykule „Jakie jest odkrycie Mendelejewa”

Jak widzimy, rozmieszczenie elementów w tej wersji wcale nie jest takie samo, jak to, które widzimy w jej nowoczesnej formie. Po pierwsze, zamieniono miejscami grupy i okresy: grupy w poziomie, okresy w pionie, a po drugie, grup jest w nim jakoś za dużo – dziewiętnaście, zamiast przyjętej dziś osiemnastki.

Jednak już rok później, w 1870 r., powstał Mendelejew nowa opcja stół, który jest już dla nas bardziej rozpoznawalny: podobne elementy ułożone są pionowo, tworząc grupy, a 6 kropek ułożono poziomo. Co szczególnie godne uwagi, widać to zarówno w pierwszej, jak i drugiej wersji tabeli znaczące osiągnięcia, których nie mieli jego poprzednicy: na stole starannie pozostawiono miejsca na elementy, które zdaniem Mendelejewa nie zostały jeszcze odkryte. Odpowiedni wolne miejsca Są one oznaczone znakiem zapytania i widać je na powyższym obrazku. Następnie faktycznie odkryto odpowiednie pierwiastki: gal, german, skand. W ten sposób Dmitrij Iwanowicz nie tylko usystematyzował pierwiastki w grupy i okresy, ale także przewidział odkrycie nowych, jeszcze nieznanych pierwiastków.

Następnie, po rozwiązaniu wielu palących zagadek chemii tamtych czasów – odkryciu nowych pierwiastków, identyfikacji grupy Gazy szlachetne wraz z udziałem Williama Ramsaya, ustalając fakt, że Didymium nie jest bynajmniej samodzielnym elementem, lecz mieszaniną dwóch innych, publikowano coraz więcej nowych wersji tablicy, czasami nie posiadających w ogóle formy tabelarycznej. Ale nie przedstawimy ich tutaj wszystkich, a jedynie ostateczną wersję, która powstała za życia wielkiego naukowca.

Przejście od ciężaru atomowego do ładunku jądrowego.

Niestety Dmitrij Iwanowicz nie dożył planetarnej teorii budowy atomu i nie doczekał triumfu eksperymentów Rutherforda, choć to właśnie dzięki jego odkryciom Nowa era w rozwoju prawa okresowego i całego układu okresowego. Przypomnę, że z eksperymentów Ernesta Rutherforda wynikało, że atomy pierwiastków składają się z ładunku dodatniego jądro atomowe oraz ujemnie naładowane elektrony krążące wokół jądra. Po określeniu ładunków jąder atomowych wszystkich znanych wówczas pierwiastków okazało się, że w układzie okresowym są one rozmieszczone zgodnie z ładunkiem jądra. I nabyte prawo okresowe nowe znaczenie, teraz zaczyna brzmieć tak:

„Właściwości pierwiastków chemicznych, a także formy i właściwości przez nie tworzone proste substancje i związki są okresowo zależne od wielkości ładunków jąder ich atomów”

Teraz stało się jasne, dlaczego Mendelejew umieścił niektóre lżejsze pierwiastki za swoimi cięższymi poprzednikami - cała rzecz w tym, że są one ułożone w kolejności ładunków ich jąder. Na przykład tellur jest cięższy od jodu, ale jest wymieniony wcześniej w tabeli, ponieważ ładunek jądra jego atomu i liczba elektronów wynosi 52, podczas gdy jod wynosi 53. Możesz spojrzeć na tabelę i zobaczyć się.

Po odkryciu budowy atomu i jądra atomowego układ okresowy ulegał jeszcze kilku zmianom, aż w końcu osiągnął znaną nam już ze szkoły formę, czyli krótkookresową wersję układu okresowego.

W tej tabeli znamy już wszystko: 7 okresów, 10 wierszy, podgrupy drugorzędne i główne. Ponadto, w miarę odkrywania nowych pierwiastków i zapełniania nimi tabeli, konieczne było umieszczenie pierwiastków takich jak aktyn i lantan w oddzielnych rzędach, wszystkie nazwano odpowiednio aktynowcami i lantanowcami. Ta wersja systemu istniała bardzo długo – w światowym środowisku naukowym niemal do końca lat 80., na początku lat 90., a w naszym kraju jeszcze dłużej – do lat 10. tego stulecia.

Nowoczesna wersja układu okresowego.

Jednak opcja, przez którą wielu z nas przeszło w szkole, okazuje się dość zagmatwana, a zamieszanie wyraża się w podziale podgrup na główne i drugorzędne, a zapamiętanie logiki wyświetlania właściwości elementów staje się dość trudne. Oczywiście mimo to wielu studiowało z jego wykorzystaniem, stając się doktorami nauk chemicznych, jednak w czasach nowożytnych zostało ono zastąpione nową wersją – długoterminową. Pragnę zauważyć, że ta konkretna opcja została zatwierdzona przez IUPAC ( unia międzynarodowa chemia teoretyczna i stosowana). Rzućmy okiem na to.

Osiem grup zastąpiono osiemnastoma, wśród których nie ma już podziału na główne i wtórne, a wszystkie grupy podyktowane są rozmieszczeniem elektronów w powłoka atomowa. Jednocześnie pozbyliśmy się okresów dwurzędowych i jednorzędowych, teraz wszystkie okresy zawierają tylko jeden wiersz. Dlaczego ta opcja jest wygodna? Teraz okresowość właściwości pierwiastków jest wyraźniej widoczna. Numer grupy zasadniczo oznacza liczbę elektronów w poziom zewnętrzny, w związku z czym wszystkie główne podgrupy starej wersji znajdują się w grupach pierwszej, drugiej oraz od trzynastej do osiemnastej, a wszystkie grupy „byłe drugorzędne” znajdują się pośrodku tabeli. Zatem z tabeli widać teraz wyraźnie, że jeśli jest to pierwsza grupa, to są to metale alkaliczne, a nie miedź czy srebro dla ciebie i jasne jest, że wszystkie metale tranzytowe wyraźnie wykazują podobieństwo swoich właściwości ze względu na wypełnienie podpoziomu d, który ma mniejszy wpływ na właściwości zewnętrzne, podobnie jak wykazują lantanowce i aktynowce podobne właściwości ze względu na różnicę tylko w podpoziomie f. Zatem cała tabela jest podzielona na następujące bloki: s-blok, w którym wypełnione są s-elektrony, d-blok, p-blok i f-blok, przy czym odpowiednio d, p i f-elektrony są wypełnione.

Niestety w naszym kraju taka opcja jest wliczona w cenę książki szkolne tylko w ciągu ostatnich 2-3 lat, a nawet wtedy nie przez cały czas. I na próżno. Z czym to się wiąże? Cóż, po pierwsze, w czasach stagnacji w szalonych latach 90., kiedy w kraju nie było żadnego rozwoju, nie mówiąc już o sektorze edukacji, i dopiero w latach 90. światowa społeczność chemiczna przeszła na tę opcję. Po drugie, z lekką bezwładnością i trudnością w dostrzeżeniu wszystkiego, co nowe, ponieważ nasi nauczyciele są przyzwyczajeni do starej, krótkotrwałej wersji tabeli, mimo że na studiach chemii jest to znacznie bardziej skomplikowane i mniej wygodne.

Rozszerzona wersja układu okresowego.

Ale czas nie stoi w miejscu, podobnie jak nauka i technologia. Odkryto już 118. element układu okresowego, co oznacza, że wkrótce będziemy musieli otworzyć kolejny, ósmy okres układu okresowego. Dodatkowo pojawi się nowy podpoziom energii: podpoziom g. Jego elementy składowe, jak lantanowce czy aktynowce, trzeba będzie przesunąć w dół stołu, w przeciwnym razie tabelę trzeba będzie powiększyć jeszcze dwukrotnie, tak aby nie zmieściła się już na kartce A4. Tutaj podam jedynie link do Wikipedii (patrz Rozszerzony układ okresowy), ale tego nie zrobię jeszcze raz powtórz opis tej opcji. Każdy zainteresowany może kliknąć link i zapoznać się.

W tej wersji ani elementy f (lantanowce i aktynowce), ani elementy g („elementy przyszłości” z nr 121-128) nie są umieszczane osobno, ale powiększają tabelę o 32 komórki. Również pierwiastek Hel jest umieszczony w drugiej grupie, ponieważ jest częścią bloku s.

Ogólnie rzecz biorąc, jest mało prawdopodobne, aby przyszli chemicy skorzystali z tej opcji; najprawdopodobniej układ okresowy zostanie zastąpiony jedną z alternatyw, które już proponują odważni naukowcy: układem Benfeya „ Galaktyka chemiczna„Stewart lub inna opcja. Ale stanie się to dopiero po dotarciu do drugiej wyspy stabilności pierwiastków chemicznych i najprawdopodobniej potrzeba będzie ich więcej dla przejrzystości Fizyka nuklearna, niż w chemii, ale na razie wystarczy stary, dobry układ okresowy Dmitrija Iwanowicza.

Każdy, kto chodził do szkoły, pamięta, że jednym z obowiązkowych przedmiotów do nauki była chemia. Możesz ją lubić, możesz jej nie lubić – to nie ma znaczenia. I jest prawdopodobne, że duża część wiedzy z tej dyscypliny została już zapomniana i nie jest wykorzystywana w życiu. Jednak wszyscy prawdopodobnie pamiętają tabelę pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa. Dla wielu pozostała wielokolorową tabelą, na której w każdym kwadracie wpisane są określone litery, wskazujące nazwy pierwiastków chemicznych. Ale tutaj nie będziemy rozmawiać o chemii jako takiej i będziemy opisywać setki reakcji i procesów chemicznych, ale przede wszystkim opowiemy, jak pojawił się układ okresowy - ta historia będzie interesująca dla każdej osoby, a nawet dla wszystkich, którzy są głodni ciekawych i przydatnych informacji.

Trochę tła

Już w 1668 roku wybitny irlandzki chemik, fizyk i teolog Robert Boyle opublikował książkę, w której obalił wiele mitów na temat alchemii i omówił potrzebę poszukiwania nierozkładalnych pierwiastków chemicznych. Naukowiec podał także ich listę, zawierającą zaledwie 15 elementów, ale przyznał, że pierwiastków może być więcej. Stało się to punktem wyjścia nie tylko w poszukiwaniu nowych elementów, ale także w ich systematyzacji.

Sto lat później Francuski chemik Antoine Lavoisier sporządził nową listę, która zawierała już 35 elementów. Później okazało się, że 23 z nich nie nadają się do rozkładu. Jednak poszukiwania nowych pierwiastków są kontynuowane przez naukowców na całym świecie. Główną rolę w tym procesie odegrał słynny rosyjski chemik Dmitrij Iwanowicz Mendelejew - jako pierwszy wysunął hipotezę, że może istnieć związek między masą atomową pierwiastków a ich położeniem w układzie.

Dzięki ciężka praca a porównując pierwiastki chemiczne Mendelejew był w stanie odkryć połączenie między pierwiastkami, w którym mogą stanowić jedną całość, a ich właściwości nie są czymś oczywistym, ale stanowią okresowo powtarzające się zjawisko. W rezultacie w lutym 1869 r. Mendelejew sformułował pierwsze prawo okresowe, a już w marcu jego raport „Związek właściwości z masą atomową pierwiastków” został przedstawiony Rosyjskiemu Towarzystwu Chemicznemu przez historyka chemii N. A. Menshutkina. Następnie w tym samym roku ukazała się publikacja Mendelejewa w czasopiśmie „Zeitschrift fur Chemie” w Niemczech, a w 1871 r. ukazała się nowa, obszerna publikacja naukowca poświęcona jego odkryciu przez innego Niemiecki magazyn„Annalen der Chemie”.

Tworzenie układu okresowego

W 1869 r. główna idea została już sformułowana przez Mendelejewa i to dość szybko. Krótki czas, ale przez długi czas nie potrafił ułożyć tego w żaden uporządkowany system, który jasno pokazywałby, co jest co. W jednej z rozmów ze swoim kolegą A.A. Inostrantsevem powiedział nawet, że ma już wszystko w głowie, ale nie potrafi wszystkiego ułożyć w tabelę. Potem, według biografów Mendelejewa, zaczął żmudna praca nad jego stołem, co trwało trzy dni bez przerw na sen. Próbowali na różne sposoby ułożyć pierwiastki w tabelę, a pracę komplikował także fakt, że w tamtym czasie nauka nie wiedziała jeszcze o wszystkich pierwiastkach chemicznych. Ale mimo to stół nadal powstawał, a elementy usystematyzowano.

Legenda o śnie Mendelejewa

Wielu słyszało historię, że D.I. Mendelejew marzył o swoim stole. Wersję tę aktywnie rozpowszechniał wspomniany współpracownik Mendelejewa A. A. Inostrantsev jako zabawna historia którymi zabawiał swoich uczniów. Powiedział, że Dmitrij Iwanowicz poszedł spać i we śnie wyraźnie widział swój stół, na którym ułożone były wszystkie pierwiastki chemiczne we właściwej kolejności. Potem uczniowie żartowali nawet, że w ten sam sposób odkryto wódkę 40°. Ale prawdziwy lokal w historii ze snem nadal były: jak już wspomniano, Mendelejew pracował na stole bez snu i odpoczynku, a Inostrantsev pewnego razu zastał go zmęczonego i wyczerpanego. W ciągu dnia Mendelejew postanowił trochę odpocząć, a jakiś czas później obudził się nagle, od razu wziął kartkę papieru i na niej narysował gotowy stół. Ale sam naukowiec obalił całą tę historię snem, mówiąc: „Myślałem o tym, może od dwudziestu lat, i myślisz: siedziałem i nagle… gotowe”. Tak więc legenda snu może być bardzo atrakcyjna, ale stworzenie stołu było możliwe tylko dzięki ciężkiej pracy.

Dalsza praca

W latach 1869–1871 Mendelejew rozwinął ideę okresowości, ku której skłaniała się społeczność naukowa. I jeden z ważne etapy ten proces panowało zrozumienie, że każdy element systemu powinien posiadać, w oparciu o całość swoich właściwości w porównaniu z właściwościami innych elementów. Na tej podstawie, a także opierając się na wynikach badań zmian zachodzących w tlenkach szklistych, chemik był w stanie wprowadzić poprawki do wartości mas atomowych niektórych pierwiastków, m.in. uranu, indu, berylu i innych.

Mendelejew chciał oczywiście szybko wypełnić puste komórki, które pozostały w tabeli, iw 1870 r. przepowiedział, że wkrótce zostaną odkryte nieznane nauce pierwiastki chemiczne, których masy atomowe i właściwości udało mu się obliczyć. Pierwszymi z nich były gal (odkryty w 1875 r.), skand (odkryty w 1879 r.) i german (odkryty w 1885 r.). Następnie prognozy się spełniły i odkryto osiem kolejnych pierwiastków, w tym: polon (1898), ren (1925), technet (1937), frans (1939) i astat (1942-1943). Nawiasem mówiąc, w 1900 r. D.I. Mendelejew i szkocki chemik William Ramsay doszli do wniosku, że w tabeli powinny znajdować się również pierwiastki grupy zerowej - do 1962 r. nazywano je gazami obojętnymi, a później - gazami szlachetnymi.

Organizacja układu okresowego

Pierwiastki chemiczne w tabeli D.I. Mendelejewa ułożone są w rzędy zgodnie ze wzrostem ich masy, a długość rzędów dobiera się tak, aby zawarte w nich pierwiastki miały podobne właściwości. Na przykład gazy szlachetne, takie jak radon, ksenon, krypton, argon, neon i hel, nie reagują łatwo z innymi pierwiastkami, a także mają niskie aktywność chemiczna, dlatego znajdują się one w skrajnej prawej kolumnie. A pierwiastki w lewej kolumnie (potas, sód, lit itp.) dobrze reagują z innymi pierwiastkami, a same reakcje są wybuchowe. Mówiąc najprościej, w każdej kolumnie elementy mają podobne właściwości, które różnią się w zależności od kolumny. Wszystkie pierwiastki aż do nr 92 występują w przyrodzie, a od nr 93 zaczynają się pierwiastki sztuczne, które można wytworzyć jedynie w warunkach laboratoryjnych.

W jego orginalna wersja układ okresowy był rozumiany jedynie jako odbicie porządku istniejącego w przyrodzie i nie było wyjaśnień, dlaczego wszystko tak ma być. I dopiero gdy pojawiła się mechanika kwantowa, prawdziwe znaczenie Kolejność elementów w tabeli stała się jasna.

Lekcje procesu twórczego

Rozmawiamy o jakich lekcjach proces twórczy można wydobyć z całej historii stworzenia układ okresowy D.I. Mendelejewa, jako przykład możemy przytoczyć idee angielskiego badacza w tej dziedzinie kreatywne myslenie Graham Wallace i francuski naukowiec Henri Poincaré. Przedstawmy je krótko.

Według badań Poincarégo (1908) i Grahama Wallace'a (1926) istnieją cztery główne etapy twórczego myślenia:

Przygotowanie– etap formułowania problemu głównego i pierwsze próby jego rozwiązania;
Inkubacja– etap, podczas którego następuje chwilowe odwrócenie uwagi od procesu, ale praca nad rozwiązaniem problemu odbywa się na poziomie podświadomości;
Wgląd– etap, na którym znajduje się intuicyjne rozwiązanie. Co więcej, rozwiązanie to można znaleźć w sytuacji zupełnie niezwiązanej z problemem;
Badanie– etap testowania i wdrażania rozwiązania, na którym rozwiązanie to jest testowane i możliwy jego dalszy rozwój.

Jak widać, w procesie tworzenia swojej tablicy Mendelejew intuicyjnie podążał właśnie tymi czterema etapami. Skuteczność tego rozwiązania można ocenić po wynikach, tj. przez fakt, że tabela została stworzona. A biorąc pod uwagę, że jego powstanie było ogromnym krokiem naprzód nie tylko dla nauki chemiczne, ale także dla całej ludzkości powyższe cztery etapy można zastosować zarówno do realizacji małych projektów, jak i do realizacji planów globalnych. Najważniejszą rzeczą do zapamiętania jest to, że ani jedno odkrycie, ani jedno rozwiązanie problemu nie mogą zostać znalezione samodzielnie, bez względu na to, jak bardzo chcemy je zobaczyć we śnie i bez względu na to, ile śpimy. Aby coś wyszło, nie ma znaczenia, czy będzie to stworzenie tabeli pierwiastków chemicznych, czy opracowanie nowego planu marketingowego, trzeba mieć pewną wiedzę i umiejętności, a także umiejętnie wykorzystać swój potencjał i ciężko pracować.

Życzymy powodzenia w staraniach i udana realizacja zaplanowany!

W przyrodzie istnieje wiele powtarzających się sekwencji:

Pory roku;
Pory dnia;
dni tygodnia…

W połowie XIX wieku D.I. Mendelejew zauważył, że właściwości chemiczne pierwiastków również mają pewną sekwencję (mówią, że ten pomysł przyszedł mu do głowy we śnie). Rezultatem cudownych snów naukowca był Układ Okresowy Pierwiastków Chemicznych, w którym D.I. Mendelejew ułożył pierwiastki chemiczne w kolejności rosnącej masa atomowa. W nowoczesny stół pierwiastki chemiczne ułożone są w kolejności rosnącej według liczby atomowej pierwiastka (liczby protonów w jądrze atomu).

Liczba atomowa jest pokazana nad symbolem pierwiastka chemicznego, poniżej symbolu znajduje się jego masa atomowa (suma protonów i neutronów). Należy pamiętać, że masa atomowa niektórych pierwiastków nie jest liczbą całkowitą! Pamiętaj o izotopach! Masa atomowa to średnia ważona wszystkich izotopów pierwiastka występujących w przyrodzie w warunkach naturalnych.

Poniżej tabeli znajdują się lantanowce i aktynowce.

Metale, niemetale, metaloidy

Znajduje się w Układzie Okresowym na lewo od schodkowej linii ukośnej rozpoczynającej się od boru (B) i kończącej się na polonie (Po) (wyjątkami są german (Ge) i antymon (Sb). Łatwo zauważyć, że metale zajmują bardzo Układ okresowy. Podstawowe właściwości metali: ciało stałe (z wyjątkiem rtęci); świecić; dobre przewodniki elektryczne i cieplne; Plastikowy; ciągliwy; łatwo oddawać elektrony.

Nazywa się elementy znajdujące się na prawo od schodkowej przekątnej B-Po niemetale. Właściwości niemetali są dokładnie odwrotne do właściwości metali: są słabymi przewodnikami ciepła i elektryczności; kruchy; nieciągliwy; nieplastikowy; zwykle przyjmują elektrony.

Metaloidy

Pomiędzy metalami i niemetalami są półmetale(metaloidy). Charakteryzują się właściwościami zarówno metali, jak i niemetali. Półmetale znalazły swoje główne zastosowanie w przemyśle przy produkcji półprzewodników, bez których nie można sobie wyobrazić ani jednego nowoczesnego mikroukładu ani mikroprocesora.

Okresy i grupy

Jak wspomniano powyżej, układ okresowy składa się z siedmiu okresów. W każdym okresie liczby atomowe elementy rosną od lewej do prawej.

Właściwości pierwiastków zmieniają się sekwencyjnie w okresach: zatem sód (Na) i magnez (Mg), znajdujące się na początku trzeciego okresu, oddają elektrony (Na oddaje jeden elektron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg daje w górę o dwa elektrony: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Ale chlor (Cl), znajdujący się na końcu okresu, przyjmuje jeden pierwiastek: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

Przeciwnie, w grupach wszystkie elementy mają identyczne właściwości. Na przykład w grupie IA(1) wszystkie pierwiastki od litu (Li) do fransu (Fr) oddają jeden elektron. A wszystkie elementy grupy VIIA(17) mają jeden element.

Niektóre grupy są tak ważne, że otrzymały specjalne nazwy. Grupy te omówiono poniżej.

Grupa IA(1). Atomy pierwiastków tej grupy mają tylko jeden elektron w zewnętrznej warstwie elektronowej, więc łatwo oddają jeden elektron.

Najważniejszymi metalami alkalicznymi są sód (Na) i potas (K), ponieważ grają ważna rola w procesie życia człowieka i wchodzą w skład soli.

Konfiguracje elektroniczne:

Li- 1s 2 2s 1 ;
Nie- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Grupa IIA(2). Atomy pierwiastków tej grupy posiadają w zewnętrznej warstwie elektronowej dwa elektrony, które również oddają podczas reakcji chemicznych. Bardzo ważny element- wapń (Ca) jest podstawą kości i zębów.

Konfiguracje elektroniczne:

Być- 1s 2 2s 2 ;
Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
Ok- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Grupa VIIA(17). Atomy pierwiastków tej grupy otrzymują zwykle po jednym elektronie, ponieważ zewnętrzna warstwa elektroniczna zawiera pięć elementów i do „ kompletny zestaw„Brakuje tylko jednego elektronu.

Bardzo znane elementy ta grupa: chlor (Cl) – część soli i wybielaczy; jod (I) jest pierwiastkiem odgrywającym ważną rolę w działaniu Tarczyca osoba.

Elektroniczna Konfiguracja:

F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
kl- 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

Grupa VIII(18). Atomy pierwiastków tej grupy posiadają w pełni „kompletną” zewnętrzną warstwę elektronową. Dlatego „nie” muszą przyjmować elektronów. A oni „nie chcą” ich oddać. Dlatego też elementy tej grupy są bardzo „niechętne” do przyłączenia się reakcje chemiczne. Przez długi czas wierzono, że w ogóle nie reagują (stąd nazwa „obojętne”, czyli „nieaktywne”). Ale chemik Neil Bartlett odkrył, że niektóre z tych gazów mogą w pewnych warunkach nadal reagować z innymi pierwiastkami.

Konfiguracje elektroniczne:

Nie- 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

Elementy walencyjne w grupach

Łatwo zauważyć, że w obrębie każdej grupy pierwiastki są do siebie podobne pod względem elektronów walencyjnych (elektronów orbitali s i p znajdujących się na zewnętrznym poziomie energetycznym).

U metale alkaliczne- po 1 elektronie walencyjnym każdy:

Li- 1s 2 2s 1 ;
Nie- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

U metale ziem alkalicznych- 2 elektrony walencyjne:

Być- 1s 2 2s 2 ;
Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
Ok- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Halogeny mają 7 elektronów walencyjnych:

F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
kl- 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

Gazy obojętne mają 8 elektronów walencyjnych:

Nie- 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

Więcej informacji można znaleźć w artykule Wartościowość i tabela konfiguracji elektronowych atomów pierwiastków chemicznych według okresu.

Skupmy się teraz na elementach ułożonych w grupy z symbolami W. Znajdują się one w środku układu okresowego i nazywane są metale przejściowe.

Charakterystyczną cechą tych pierwiastków jest obecność w atomach elektronów, które je wypełniają orbitale d:

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

Oddzielnie od głównego stołu znajdują się lantanowce I aktynowce– są to tzw wewnętrzne metale przejściowe. W atomach tych pierwiastków wypełniają się elektrony orbitale f:

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 ;
Cz- 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

Prawdopodobnie wszyscy widzieliście układ okresowy pierwiastków. Możliwe, że nadal nawiedza Cię w snach, a może na razie jest jedynie wizualnym tłem zdobiącym ścianę klasa szkolna. Jednak w tym pozornie przypadkowym zbiorze komórek jest znacznie więcej, niż mogłoby się wydawać.

Układ okresowy (lub PT, jak będziemy go od czasu do czasu nazywać w tym artykule) i tworzące go pierwiastki mają cechy, których być może nigdy nie odgadłeś. Od utworzenia tabeli po dodanie do niej ostatnich elementów – oto dziesięć faktów, o których większość ludzi nie wie.

10. Mendelejew otrzymał pomoc

Układ okresowy jest używany od 1869 roku, kiedy to został opracowany przez mocno brodatego Dymitra Mendelejewa. Większość ludzi uważa, że Mendelejew był jedynym, który pracował na tym stole i dzięki temu stał się najbardziej genialny chemik wieki. Jednak w jego wysiłkach pomogło kilku europejskich naukowców, którzy wnieśli swój wkład ważny wkład aby skompletować ten kolosalny zestaw elementów.

Mendelejew jest powszechnie znany jako ojciec układu okresowego, ale kiedy go tworzył, nie wszystkie elementy układu były jeszcze odkryte. Jak to się stało możliwe? Naukowcy słyną ze swojego szaleństwa...

9. Ostatnio dodane elementy

Wierzcie lub nie, ale układ okresowy nie zmienił się zbytnio od lat pięćdziesiątych XX wieku. Natomiast 2 grudnia 2016 roku dodano od razu cztery nowe pierwiastki: nihonium (element nr 113), moscovium (element nr 115), tennessine (element nr 117) i oganesson (element nr 118). Nazwy tych nowych elementów nadano dopiero w czerwcu 2016 r., ponieważ przed oficjalnym dodaniem ich do PT wymagany był pięciomiesięczny przegląd.

Trzy pierwiastki nazwano na cześć miast lub stanów, w których je uzyskano, a Oganesson na cześć rosyjskiego fizyka jądrowego Jurija Oganesjana za jego wkład w otrzymanie tego pierwiastka.

8. Której litery nie ma w tabeli?

W Alfabet łaciński jest 26 liter i każda z nich jest ważna. Jednak Mendelejew postanowił tego nie zauważyć. Spójrz na tabelę i powiedz mi, która litera jest pechowa? Wskazówka: szukaj w kolejności i zginaj palce po każdej znalezionej literze. W rezultacie znajdziesz „brakującą” literę (jeśli masz wszystkie dziesięć palców na rękach). Zgadłeś? To jest litera numer 10, litera „J”.

Mówią, że „jeden” to liczba osób samotnych. Może więc powinniśmy nazwać literę „J” literą singli? Ale tu śmieszny fakt: Większości chłopców urodzonych w Stanach Zjednoczonych w 2000 roku nadano imiona zaczynające się na tę literę. Dlatego też list ten nie pozostał bez należytej uwagi.

7. Elementy syntetyzowane

Jak zapewne już wiesz, obecnie w układzie okresowym znajduje się 118 pierwiastków. Czy zgadniesz, ile z tych 118 pierwiastków uzyskano w laboratorium? Wszystkiego lista ogólna V naturalne warunki można znaleźć tylko 90 elementów.

Czy uważasz, że 28 sztucznie stworzonych elementów to dużo? No cóż, uwierz mi na słowo. Syntetyzuje się je od 1937 r. i naukowcy kontynuują to dzisiaj. Wszystkie te elementy znajdziesz w tabeli. Spójrz na pierwiastki od 95 do 118. Wszystkie te pierwiastki nie występują na naszej planecie i zostały zsyntetyzowane w laboratoriach. To samo dotyczy elementów o numerach 43, 61, 85 i 87.

6. 137 element

W połowie XX wieku słynny naukowiec Richard Feynman wygłosił dość głośne oświadczenie, które zszokowało wszystkich. świat naukowy naszej planety. Według niego, jeśli kiedykolwiek odkryjemy pierwiastek 137, nie będziemy w stanie określić liczby znajdujących się w nim protonów i neutronów. Liczba 1/137 jest godna uwagi, ponieważ jest wartością stałej delikatna struktura, który opisuje prawdopodobieństwo, że elektron zaabsorbuje lub wyemituje foton. Teoretycznie pierwiastek nr 137 powinien mieć 137 elektronów i 100% szans na zaabsorbowanie fotonu. Jego elektrony będą się obracać z prędkością światła. Co jeszcze bardziej niewiarygodne, elektrony pierwiastka 139 muszą wirować szybciej niż prędkość światła, aby istnieć.

Czy jesteś już zmęczony fizyką? Być może zainteresuje Cię informacja, że liczba 137 łączy w sobie trzy ważne obszary fizyki: teorię prędkości światła, mechanika kwantowa i elektromagnetyzm. Od początku XX wieku fizycy spekulowali, że liczba 137 może być podstawą Wielkiego ujednolicona teoria, który obejmie wszystkie trzy powyższe obszary. Trzeba przyznać, że brzmi to tak samo niewiarygodnie, jak legendy o UFO i Trójkącie Bermudzkim.

5. Co możesz powiedzieć o imionach?

Prawie wszystkie nazwy elementów mają pewne znaczenie, chociaż nie jest to od razu jasne. Nazwy nowych elementów nie są nadawane arbitralnie. Nazwałbym element pierwszym słowem, które przyszło mi do głowy. Na przykład „kerflump”. Moim zdaniem nie jest źle.

Zazwyczaj nazwy elementów należą do jednej z pięciu głównych kategorii. Pierwsza to nazwiska znanych naukowców, klasyczna wersja to Einsteinium. Ponadto pierwiastkom można nadać nazwy na podstawie miejsca, w którym zostały po raz pierwszy zarejestrowane, np. german, ameryk, gal itp. Nazwy planet są używane jako dodatkowa opcja. Pierwiastek uran został po raz pierwszy odkryty wkrótce po odkryciu planety Uran. Pierwiastki mogą mieć nazwy kojarzone z mitologią, na przykład tytan, nazwany na cześć starożytnych greckich tytanów i tor, nazwany na cześć nordyckiego boga piorunów (lub gwiazdowego „mściciela”, w zależności od upodobań).

I wreszcie istnieją nazwy opisujące właściwości elementów. Argon pochodzi z greckie słowo„argos”, co oznacza „leniwy” lub „powolny”. Nazwa sugeruje, że gaz ten nie jest aktywny. Brom to kolejny pierwiastek, którego nazwa pochodzi od greckiego słowa. „Bromos” oznacza „smród” i właściwie opisuje zapach bromu.

4. Czy tworzenie stołu było „momentem eureki”?

Jeśli kochasz gry karciane, ten fakt jest dla Ciebie. Mendelejew musiał jakoś uporządkować wszystkie elementy i znaleźć do tego system. Naturalnie, aby utworzyć tabelę według kategorii, zwrócił się do pasjansa (no cóż, co jeszcze?) Mendelejew zapisał masa atomowa każdy element na osobnej karcie, a następnie zaczął układać swój zaawansowany pasjans. Ułożył elementy według ich specyficzne właściwości, a następnie uporządkował je w każdej kolumnie według ich masy atomowej.

Wiele osób nie może grać w zwykłego pasjansa, więc ten pasjans robi wrażenie. Co się później stanie? Prawdopodobnie ktoś przy pomocy szachów zrewolucjonizuje astrofizykę lub stworzy rakietę zdolną dolecieć na obrzeża galaktyki. Wydaje się, że nie będzie w tym nic niezwykłego, biorąc pod uwagę, że Mendelejewowi udało się uzyskać tak genialny wynik za pomocą zwykłej talii zwykłych kart do gry.

3. Pechowe gazy szlachetne

Pamiętasz, jak sklasyfikowaliśmy argon jako najbardziej leniwy i najwolniejszy pierwiastek w historii naszego wszechświata? Wydaje się, że Mendelejewa ogarnęły te same uczucia. Kiedy w 1894 roku po raz pierwszy uzyskano czysty argon, nie mieścił się on w żadnej kolumnie tabeli, więc zamiast szukać rozwiązania, naukowiec postanowił po prostu zaprzeczyć jego istnieniu.

Co jeszcze bardziej uderzające, argon nie był jedynym pierwiastkiem, który początkowo spotkał taki los. Oprócz argonu niesklasyfikowanych pozostało pięć innych pierwiastków. Dotyczyło to radonu, neonu, kryptonu, helu i ksenonu - i wszyscy zaprzeczali ich istnieniu tylko dlatego, że Mendelejew nie mógł znaleźć dla nich miejsca na stole. Po kilku latach przegrupowań i przeklasyfikowania pierwiastki te (zwane gazami szlachetnymi) w końcu miały szczęście dołączyć do zacnego grona uznanych za faktycznie istniejące.

2. Miłość atomowa

Rady dla wszystkich, którzy uważają się za romantyków. Weź papierową kopię układu okresowego i wytnij wszystkie skomplikowane i stosunkowo niepotrzebne środkowe kolumny, tak aby pozostało 8 kolumn (będziesz miał „krótką” formę układu). Złóż go na środku grupy IV - a dowiesz się, które elementy mogą ze sobą tworzyć związki.

Elementy, które po złożeniu „całują się”, potrafią tworzyć stabilne związki. Elementy te uzupełniają się struktury elektroniczne i będą do siebie pasować. A jeśli tak nie jest prawdziwa miłość jak Romeo i Julia albo Shrek i Fiona – w takim razie nie wiem, czym jest miłość.

1. Zasady dotyczące węgla

Carbon stara się być w centrum gry. Myślisz, że wiesz wszystko o węglu, ale tak nie jest; jest to o wiele ważniejsze, niż zdajesz sobie sprawę. Czy wiesz, że występuje w ponad połowie wszystkich znanych związków? A co z faktem, że 20 procent masy wszystkich żywych organizmów stanowi węgiel? To naprawdę dziwne, ale przygotuj się: każdy atom węgla w twoim ciele był kiedyś częścią frakcji dwutlenek węgla w atmosferze. Węgiel jest nie tylko superpierwiastkiem naszej planety, jest czwartym najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w całym Wszechświecie.

Jeśli układ okresowy jest jak impreza, wówczas głównym żywicielem jest węgiel. I wydaje się, że tylko on wie, jak wszystko poprawnie zorganizować. Cóż, między innymi jest to główny element wszystkich diamentów, dlatego przy całej swojej natrętności on także błyszczy!

Sklasyfikowane sekcje układu okresowego 15 czerwca 2018 r

Wielu słyszało o Dmitriju Iwanowiczu Mendelejewie i o „Okresowym prawie zmian właściwości pierwiastków chemicznych w grupach i szeregach”, które odkrył w XIX wieku (1869) (nazwisko autora tabeli to „Okresowy układ pierwiastków w Grupy i serie”).

Odkrycie układu okresowych pierwiastków chemicznych stało się jednym z nich ważne kamienie milowe w historii rozwoju chemii jako nauki. Odkrywcą stołu był Rosjanin naukowiec Dmitrij Mendelejew. Niezwykłemu naukowcowi o szerokich horyzontach naukowych udało się połączyć wszystkie wyobrażenia o naturze pierwiastków chemicznych w jedną spójną koncepcję.

Historia otwierania stołów

Do połowy XIX wieku odkryto 63 pierwiastki chemiczne, a naukowcy na całym świecie wielokrotnie podejmowali próby połączenia wszystkich istniejących pierwiastków w jedną koncepcję. Zaproponowano ułożenie pierwiastków według rosnącej masy atomowej i podzielenie ich na grupy ze względu na podobne właściwości chemiczne.

W 1863 roku chemik i muzyk John Alexander Newland zaproponował swoją teorię, który zaproponował układ pierwiastków chemicznych podobny do tego odkrytego przez Mendelejewa, jednak praca naukowca nie została potraktowana poważnie przez środowisko naukowe ze względu na fakt, że autor był pochłonięty poprzez poszukiwanie harmonii i połączenie muzyki z chemią.

W 1869 roku Mendelejew opublikował swój diagram układu okresowego w czasopiśmie „Journal of the Russian Chemical Society” i wysłał zawiadomienie o odkryciu do czołowych światowi naukowcy. Następnie chemik wielokrotnie udoskonalał i ulepszał schemat, aż uzyskał swój zwykły wygląd.

Istota odkrycia Mendelejewa polega na tym, że wraz ze wzrostem masy atomowej właściwości chemiczne pierwiastków zmieniają się nie monotonicznie, ale okresowo. Po określonej liczbie elementów o różnych właściwościach właściwości zaczynają się powtarzać. Zatem potas jest podobny do sodu, fluor jest podobny do chloru, a złoto jest podobne do srebra i miedzi.

W 1871 roku Mendelejew ostatecznie połączył te idee w prawo okresowe. Naukowcy przewidzieli odkrycie kilku nowych pierwiastków chemicznych i opisali ich właściwości chemiczne. Następnie obliczenia chemika zostały całkowicie potwierdzone - gal, skand i german w pełni odpowiadały właściwościom, które przypisywał im Mendelejew.

Ale nie wszystko jest takie proste i pewnych rzeczy nie wiemy.

Niewiele osób wie, że D.I. Mendelejew był jednym z pierwszych światowej sławy rosyjskich naukowców końca XIX wieku, który bronił w nauce światowej idei eteru jako uniwersalnej istoty substancjalnej, nadając jej fundamentalne znaczenie naukowe i stosowane w ujawnianiu tajemnice Istnienia i poprawę życia gospodarczego ludzi.

Istnieje opinia, że układ okresowy pierwiastków chemicznych oficjalnie nauczany w szkołach i na uniwersytetach jest fałszerstwem. Sam Mendelejew w swojej pracy zatytułowanej „Próba chemicznego zrozumienia świata eteru” podał nieco inną tabelę.

Ostatni raz w niezniekształconej formie prawdziwy stół Mendelejewa opublikowano w 1906 r. w Petersburgu (podręcznik „Podstawy chemii”, wydanie VIII).

Różnice są widoczne: grupę zerową przesunięto na 8., a pierwiastek lżejszy od wodoru, od którego powinna zaczynać się tabela i który jest umownie nazywany Newtonem (eterem), jest całkowicie wykluczony.

Ten sam stół uwiecznił towarzysz „KRWAWA TYRANT”. Stalina w Petersburgu, Aleja Moskowska. 19. VNIIM im. DI Mendelejewa (Ogólnorosyjski Instytut Metrologii)

Pomnik-tablica Układu Okresowego Pierwiastków Chemicznych autorstwa D. I. Mendelejewa została wykonana z mozaiki pod kierunkiem profesora Akademii Sztuk Pięknych V. A. Frolowa (projekt architektoniczny Krichevsky). Pomnik wzorowany jest na tablicy z ostatniego, ósmego dożywotniego wydania (1906) Podstaw chemii D. I. Mendelejewa. Elementy odkryte za życia DI Mendelejewa zaznaczono na czerwono. Elementy odkryte w latach 1907-1934 , zaznaczone na niebiesko.

Dlaczego i jak to się stało, że tak bezczelnie i otwarcie nas okłamują?

Miejsce i rola eteru światowego w prawdziwym stole D. I. Mendelejewa

Wiele osób słyszało także, że D.I. Mendelejew był organizatorem i stałym przywódcą (1869-1905) rosyjskiego publicznego stowarzyszenia naukowego pod nazwą „Rosyjskie Towarzystwo Chemiczne” (od 1872 r. – „Rosyjskie Towarzystwo Fizyko-Chemiczne”), które przez całe swoje istnienie wydawało znane na całym świecie czasopismo ZhRFKhO, aż do aż do likwidacji Towarzystwa i jego czasopisma przez Akademię Nauk ZSRR w 1930 roku.
Ale niewiele osób wie, że D.I. Mendelejew był jednym z ostatnich światowej sławy rosyjskich naukowców końca XIX wieku, który bronił w nauce światowej idei eteru jako uniwersalnej istoty substancjalnej, nadając jej podstawowe znaczenie naukowe i stosowane w odkrywaniu tajemnice Bycia i poprawy życia gospodarczego ludzi.

Jeszcze mniej jest tych, którzy wiedzą, że po nagłej (!!?) śmierci D. I. Mendelejewa (27.01.1907), uznawanego wówczas przez wszystkich za wybitnego naukowca społeczności naukowych na całym świecie z wyjątkiem jednego Akademia w Petersburgu Sciences, jego główne odkrycie - „Prawo okresowe” - zostało celowo i szeroko sfałszowane przez światową naukę akademicką.

A niewielu wie, że to wszystko łączy wątek ofiarnej służby najlepszych przedstawicieli i nosicieli nieśmiertelnej Rosyjskiej Myśli Fizycznej dla dobra ludu, pożytku publicznego, pomimo rosnącej fali nieodpowiedzialności w najwyższych warstwach społeczeństwa tamtych czasów.

W rzeczywistości, kompleksowy rozwój Niniejsza rozprawa poświęcona jest ostatniej tezy, ponieważ w prawdziwej nauce wszelkie zaniedbanie istotnych czynników zawsze prowadzi do fałszywych wyników.

Elementy grupy zerowej rozpoczynają każdy rząd innych elementów, znajdujących się po lewej stronie Tabeli, „...co jest ściśle logiczną konsekwencją zrozumienia prawa okresowości” - Mendelejew.

Szczególnie ważne, a nawet wyłączne miejsce w sensie prawa okresowości zajmuje pierwiastek „x” – „Newton” – w eterze świata. I ten specjalny element powinien znajdować się na samym początku całej Tabeli, w tzw. „grupie zerowej wiersza zerowego”. Co więcej, będąc elementem systemotwórczym (dokładniej istotą systemotwórczą) wszystkich pierwiastków Układu Okresowego, eter świata jest istotnym argumentem całej różnorodności elementów Układu Okresowego. Sama Tabela pełni w tym względzie funkcję zamkniętego funkcjonału tego właśnie argumentu.

Źródła: