Периодическая система химических элементов

Периодическая система химических элементов — это удобный инструмент, в котором хранится информация о свойствах веществ. В статье расскажем об этой системе и о ее главных закономерностях.

1 273

Открытие периодического закона

Наверное, каждый слышал легенду о том, что выдающийся российский химик Дмитрий Иванович Менделеев увидел свою знаменитую таблицу во сне. Мы не будем пытаться развенчивать этот миф. В конце концов, представь, что ты каждый день только и делаешь, что перекладываешь карточки со свойствами веществ туда-сюда, пытаясь понять, если ли между ними какая-то связь или закономерность. Тут и не удивительно, что оно будет сниться.

Так или иначе, в 1869 году наш старательный ученый предложил схему раскладки химических элементов. А в виде той таблицы, которую мы привыкли видеть в учебниках химии, ее представили еще через два года.

Менделеев взял за основу своей раскладки массу атома, и расположил все известные в его время вещества в порядке возрастания этого параметра. А для неизвестных оставил пропуски в нужных местах, которые позже заполняли другие ученые.

Такое расположение послужило стартом для развития периодического закона. Это фундаментальный закон химии, который гласит, что свойства элементов и их простых и сложных тел имеют периодическую зависимость от их атомного веса.

Структура Периодической системы химических элементов

Итак, посмотрим, что представляет собой творение Дмитрия Ивановича, как выглядит таблица, и какие закономерности определяют ее построение.

Структура периодической системы химических элементов — это вертикальные столбцы и горизонтальные строки. По горизонтали происходит изменение периодов. В вертикали мы можем видеть целые группы.

Всего существует 7 периодов. В начале каждого периода мы можем видеть щелочной металл, о том, что это такое мы расскажем позже. Закачивается строка всегда инертным газом, о которых ты тоже узнаешь подробнее, когда будем говорить об их свойствах.

Исключение: первый период, который начинается с водорода (H).

Малые периоды (1-3) представлены 1 рядом.
Большие периоды (4-7) включают 2 ряда.

Группы собирают в себе элементы, обладающие похожими свойствами. Как мы можем видеть, столбцов 18. То есть мы имеем 18 групп. Но более распространенным стало обозначение групп с добавлением латинских букв А и В. И таким образом, подключая буквы ученые определили 8 групп. Можно увидеть подобные обозначения: IA, VIIIB. Римской цифрой обозначают номер группы от I до VIII, а после указывают номер подгруппы. А — главная подгруппа, в которой собраны элементы малых периодов, это могут быть металлы, неметаллы, газы. В — побочная подгруппа больших периодов, в которую входят только металлы.

На сегодняшний день известны 118 элементов. Порядковый номер — это то число, которое прописано в левом верхнем углу каждой карточки. Он равен заряду ядра.

Свойства Периодической системы химических элементов

Периодическая таблица Менделеева помогает предсказать свойства элементов.

Вертикальные группы имеют схожие химические свойства, которые изменяются при движении сверху вниз от неметаллических к металлическим.

Горизонтальные периоды можно рассматривать слева направо и заметить, что наоборот к концу свойства металлов ослабевают, а неметаллов усиливаются.

Элементы Периодической таблицы Менделеева

Периодическая таблица включает различные группы веществ. Это могут быть разные виды металлов: щелочные, щелочноземельные, переходные. Также в ней представлены отдельными блоками лантаноиды и актиноиды. Кроме того, есть неметаллы, а также галогены и инертные газы. Посмотрим, где и по какому принципу расположились жители этого большого химического теремка.

Щелочные металлы

Это представители первой группы: Литий (Li), Натрий (Na) и Калий (K), Рубидий (Rb), Цезий (Cs), Франций (Fr).

У этих ребят с красивыми названиями есть много общего. И в первую очередь это одинокий электрон на внешнем энергетическом уровне.

А кроме того, они характеризуются восстановительными способностями, низкой плотность, мягкостью и высокой активностью, то есть они хорошо вступают в реакции.

Щелочноземельные металлы

Здесь мы будем говорить о жителях второй группы — это Бериллий (Be), Магний (Mg), Кальций(Ca), Стронций (Sr), Барий (Ba), Радий (Ra).

Они менее активны, чем их соседи из первой группы. Но активность возрастает с увеличением порядкового номера. Они более твердые и плотные.

Лантаноиды и актиноиды

Это уникальные ребята, которые будто бы не влезли в основную таблицу и их разместили под основной частью в сноске. А все дело в том, что они схожие по химическим свойствам с лантаном (La) и актинием (Ac) соответственно настолько, что выделять для них место в других группах и периодах не было смысла.

Лантаноиды относятся к 3 группе 6 периода, блок состоит из 15 элементов. А актиноиды — это 15 веществ 3 группы 7 периода.

Переходные металлы

Переходные металлы находятся в центре таблицы. Их особенностью является изменение электронной конфигурации в процессе ионизации.

Их объединяют небольшие значения электроотрицательности, переменные степени окисления и образование комплексных соединений.

Неметаллы

Неметаллы включают элементы, не обладающие характерными металлическими свойствами.

Особенностью этой группы является большое количество электронов на внешнем энергетическом уровне. В основном, они расположены в правом углу таблицы.

Подгруппа углерода, азота, кислорода

Это элементы, которые располагаются в 14-й (углеродная подгруппа), 15-й (азотная подгруппа) и 16-й (кислородная подгруппа) группах.

Жители 14-й подгруппы с первым С (Углерод) в большинстве — полупроводники, то есть могут проводить электричество. Часть обладает неметаллическими свойствами, германий и олово находятся в переходной фазе, а свинец обладает свойствами металлов.

Состав 15-й подгруппы с первым N (Азот) в большинстве представляют полупроводники, то есть могут проводить электричество. Представители этого блока также обладают как переходными свойствами, так и свойствами металлов и неметаллов.

В 16-й подгруппе с первым O (Кислород) в самом начале группы элементы проявляют яркие свойства окислителей, то есть неметаллов. Но постепенно эти свойства ослабевают. То есть чем ниже вещество находится в группе, тем меньше он проявляет этих свойств.

Галогены

Галогены — это состав седьмой группы: Фтор (F), Хлор (Cl), Бром (Br), Йод (I), Астат (At), Теннессин (Ts).

Это неметаллы, которые имеют целых 7 электронов на внешнем энергетическом уровне. Они активно реагируют с металлами и образуют соли.

Инертные газы

Последняя группа, которая включает Гелий (He), Неон (Ne), Аргон (Ar), Криптон (Kr), Ксенон (Xe), Радон (Rn), Оганесон (Og).

Они характеризуются малой реактивностью, то есть они почти не могут вступать в реакции. Но они обладают фантастическим свойством — могут светиться при влиянии электромагнитного излучения.

Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева играет ключевую роль в организации и понимании свойств элементов. Такая структура помогает ученым и студентам понимать особенности различных реакций и соединений, и она остается фундаментальным инструментом в мире химии.

На ЕГЭ и ОГЭ пользоваться таблицей Менделеева можно и нужно. В Сотке мы научим тебя пользоваться таблицей с максимальным профитом и покажем, что химия — классный предмет. Записывайся на бесплатный вводный урок, чтобы получить топовую подготовку!