Сколько алиментов в таблице менделеева

Обновлено: 02.07.2024

Периодическая система химических элементов Менделеева

До середины XIX века мир химической науки знал о существовании 63 элементов, которые не имели какой-то определенной системы ранжирования. Сама химия как наука была исключительно описательной и не имела возможностей научного предвидения.

В этот период научный мир стоял в тупике из-за невозможности узнавать о свойствах старых и существовании новых элементов. Создание системы, которая бы могла определить закономерности химических элементов, было основной задачей ученых умов.

Многие исследователи старались первыми систематизировать знания о химических элементах, найти закономерности и создать таблицу, которая могла бы помочь науке в дальнейших исследованиях. Однако все системы имели минусы.

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева — классификация химических элементов по принципу зависимости свойств различных элементов от заряда их атомного ядра.

Попеременно переставляя карточки с известными данными о химических элементах, Менделеев создал таблицу, которая, претерпев небольшие изменения, окончательно сформировалась к 1871 году.

Помимо составления таблицы, ученый сформулировал Периодический закон, который в современной формулировке звучит следующим образом:

Периодический закон — закон, который заключается в сопоставлении свойств химических элементов и их атомных масс.

Общие сведения, как устроена

За все время поиска окончательного внешнего вида таблицы, она имела более сотни вариантов изображения, однако ее современный вид предполагает написание химических элементов в виде двумерной таблицы, в которой столбцы определяют группы элементов, а строки — периоды.

Общее количество элементов достигает 118, каждый из которых имеет свой номер и свое место в таблице Менделеева. Расположение их зависит от присущих им химических свойств.

Группы определяются по степени окисления в оксидах.

Группы делятся на:

Химические свойства в периодической системе элементов различаются в зависимости от подгруппы.

Положение элементов в таблице зависит от структуры ядра и определяется по принципу возрастания числа протонов в атомном ядре и электронов на электронных уровнях, или по принципу возрастания их порядковых номеров. Принцип возрастания атомной массы не может считаться принципом определения периодичности расположения элементов, так как некоторые элементы выбиваются из общего правила и имеют меньшую или большую массу, чем предполагается составленной периодичностью.

Периоды могут быть:

Все периоды, кроме первого, начинаются с щелочного металла и завершаются благородным газом.

Структура, наиболее распространенные формы

118 химических элементов делятся на группы и закономерности в зависимости от схожести химических свойств.

Структура периодической таблицы зависит от формы использования: короткопериодной, длиннопериодной или сверхдлинной.

Современная версия периодической системы Менделеева обладает 8 или 18 группами химических элементов. Такая разница зависит от формы использования таблицы:

если в таблице используется нумерация каждой подгруппы в форме арабских цифр, то их число составит 18;
если в таблице нумерация групп происходит римскими цифрами с добавлением букв A и B, то групп будет 8.

Наиболее частым вариантом использования является нумерация по второму варианту.

Элементы распределяются по подгруппам следующим образом:

IB, IIB, IVB – VIIB имеют по 4 элемента;
IIA – VIIA имеют по 6 элементов;
IA, VIIIA имеют по 7 элементов;
VIIIB имеет 12 элементов;
IIIB имеет 32 элемента, 14 из которых являются лантаноидами и еще 14 являются актиноидами + 4 элемента основной таблицы.

Современная версия периодической системы Менделеева обладает 7 периодами, каждый из которых имеет определенное число химических элементов:

первый — 2;
второй — 8;
третий — 8;
четвертый — 18;
пятый — 18;
шестой — 32;
седьмой — 32 элемента.

Первые три периода относятся к малым, остальные — к большим. В последних усиление неметаллических и ослабление металлических свойств происходит более плавно, чем в малых периодах.

Короткая или короткопериодная версия таблицы по внешнему виду наиболее приближена к варианту, который создал сам Менделеев. Она основана на схожести химических свойств элементов главных и побочных подгрупп.

В данном варианте написания таблицы большие периоды занимают по 2 строчки.

Короткопериодная форма написания таблицы отменена для использования в 1989 году, однако на территории России и СНГ этот вариант до сих пор является основным.

Длиннопериодная на данный момент является общепринятой и самой часто используемой в мире химической науки.

Данный вариант предполагает вынесение отдельных элементов из основной таблицы. Это происходит из-за некоторых их специфических свойств. Они делятся на лантаноиды и актиноиды, которые соответственно относятся к шестому и седьмому периодам.

Также длинная версия периодической системы разделяет группы на подгруппы, из-за чего образуется 18 столбцов вместо 8.

Сверхдлинный вариант предусматривает расположение каждого элемента в своей строчке без вынесения в отдельные строки лантаноидов и актиноидов. Каждый период при таком написании занимает одну строчку.

Помимо основных форм написания периодической системы химических элементов, существуют дополнительные:

лестничная форма Бора;
башня Циммермана;
левосторонняя система Жанета;
спиральная форма Бенфема;
радужная лента Хайда;
3D-цветок Роя и другие.

Каждая из вышеперечисленных систем подчеркивает значение свойств химических элементов определенных групп или периодов, которые неочевидны при классическом написании традиционной таблицы.

Количество элементов, ряды

Согласно длиннопериодному варианту таблица имеет 7 рядов по количеству периодов, а также 2 ряда под основной таблицей – ряд лантаноидов и ряд актиноидов.

Ряды включают в себя:

Водород Н, Гелий Не.
Литий Li, Бериллий Be, Бор B, Углерод C, Азот N, Кислород O, Фтор F, Неон Ne.
Натрий Na, Магний Mg, Алюминий Al, Кремний Si, Фосфор P, Сера S, Хлор Cl, Аргон Ar.
Калий K, Кальций Ca, Скандий Sc, Титан Ti, Ванадий V, Хром Cr, Марганец Mn, Железо Fe, Кобальт Co, Никель Ni, Медь Cu, Цинк Zn, Галий Ga, Германий Ge, Мышьяк As, Селен Se, Бром Br, Криптон Kr.
Рубидий Rb, Стронций Sr, Иттрий Y, Цирконий Zr, Ниобий Nb, Молибден Mo, Технеций Tc, Рутений Ru, Родий Rh, Галладий Pd, Серебро Ag, Кадмий Cd, Индий In, Олово Sn, Сурьма Sb, Теллур Te, Йод I, Ксенон Xe.
Цезий Cs, Барий Ba, Лантан La, Гафний Hf, Тантал Ta, Вольфрам W, Рений Re, Осмий Os, Иридий Ir, Платина Pt, Золото Au, Ртуть Hg, Таллий Tl, Свинец Pb, Висмут Bi, Полоний Po, Астат At, Радон Rn.
Франций Fr, Радий Ra, Актиний Ac, Резерфордий Rf, Дубний Db, Сиборгий Sg, Борий Bh, Хассий Hs, Мейтнерий Mt, Дармштадтий Ds, Рентгений Rg, Коперниций Cn, Нихоний Nh, Флеровий Fl, Московий Mc, Ливерморий Lv, Теннессин Ts, Оганесон Og.
Лантаноиды: Лантан La, Церий Ce, Празеодим Pr, Неодим Nd, Прометий Pm, Самарий Sm, Европий Eu, Гадолиний Gd, Тербий Tb, Диспрозий Dy, Гольмий Ho, Эрбий Er, Тулий Tm, Иттербий Yb, Лютенций Lu.
Актиноиды: Актиний Ac, Торий Th, Протактиний Pa, Уран U, Нептуний Np, Плутоний Pu, Америций Am, Кюрий Cm, Берклий Bk, Калифорний Cf, Эйнштейний Es, Фермий Fm, Менделевий Md, Нобелий No, Лоуренсий Lr.

Объяснительная и предсказательная функции Периодического закона

Периодическая система химических элементов Менделеева послужила мощным толчком для развития химической науки. Ученые получили твердое основание из систематизированных химических элементов, благодаря которым стало возможно проведение опытов по обнаружению новых элементов и выявлению ранее неоткрытых свойств.

Периодическая система объясняет взаимосвязи между элементами и их схожие свойства. Благодаря их систематизации произошло выявление групп и подгрупп, периодов, объединивших элементы по свойствам.

С помощью таблицы появилась возможность предсказывать открытие элементов, о которых большинство ученых того времени даже не догадывалось. Помимо открытия уже существующих в природе, но не найденных элементов, стало возможным синтезирование новых из уже существующих.

Интересно

В памяти каждого человека наверняка всплывают обрывки знаний, полученных в школе, о химических элементах. Специалисты в различных отраслях имеют с ними дело ежедневно. Что же такое химический элемент, каковы его особенности и сколько всего элементов открыто?

Химический элемент и таблица Менделеева

Химический элемент – это совокупность атомов, ядра которых имеют одинаковый заряд. Для каждого элемента предусмотрено свое наименование на латыни и уникальный символ. Различные правила относительно деятельности ученые в этой области регламентируются международной организацией МСТПХ (Международный союз теоретической и прикладной химии).

Систематизированы они в Периодической системе химических элементов – таблице Менделеева. Над ее разработкой Дмитрий Менделеев, выдающийся русский ученый, трудился в 1869-1871 годах.

Таблица Менделеева (1869-1905)

Открытие периодического закона – именно его заслуга. Суть данного закона заключается в том, что свойства элементов имеют периодическую зависимость от их атомного веса, так же, как и свойства тел, которые данные элементы образуют.

Таблица Менделеева представлена в трех формах – короткой, длинной и сверхдлинной. Основным вариантом считается длинная или длиннопериодная вариация. Именно она изображается в современной образовательной литературе. В целом таблица отображает все открытые химические элементы, их принадлежность к периодам, группам, а также дополнительные свойства.

Как открывают новые химические элементы?

В 2019 году таблице Менделеева исполнилось 150 лет. Первый ее вариант содержал лишь 63 элемента. По состоянию на начало 2020 года учеными официально открыто 118 химических элементов, которые имеют соответствующие порядковые номера с 1 по 118. При этом 94 элемента имеют природное происхождение, а еще 24 открыты искусственным путем – при помощи проведения ядерных реакций.

Интересный факт: последний 118 химический элемент, официально открытый и подтвержденный 28 ноября 2016, носит название оганесон в честь Юрия Оганесяна – знаменитого академика. Это второй элемент, названный в честь ныне живущего человека (первый – сиборгий).

Раньше ученые открывали элементы, обнаруживая их в природе. Для этого исследовали различные минералы, разделяли их на отдельные компоненты. Но они не могут быть в бесконечном количестве – после урана последующие открытия осуществляются лишь синтетическим путем.

Сложность заключается в том, что одни элементы могут существовать долго, а другие распадаются буквально за считанные минуты. Это затрудняет изучение и открытие новых элементов. Также ученые пытаются создать тяжелые элементы, что на практике является еще более сложной задачей.

В современной версии таблицы элементы 104-118 являются сверхтяжелыми. Это значит, что они обладают существенной атомной массой. Элементов, тяжелее урана, не обнаружено – все последующие образуются только искусственно. В настоящее время ученые занимаются активными поисками элементов под номерами 119 и 120.

Современная Периодическая система

Основная цель – понять, насколько большой может оказаться таблица, и какие силы заставляют столь тяжелые атомы держаться вместе. Сверхтяжелые элементы открывают путем объединения двух легких. По такой схеме были обнаружены элементы 113, 115, 117 и 118.

Интересный факт: ученые предполагают наличие некоторых элементов, но официально они еще не обнаружены. Такие элементы получают временное название (с приставкой Un- или Ун- в русском языке) и порядковый номер в таблице в соответствии с ожидаемой атомной массой. Например, 119 – Унуненний, 120 – Унбинилий и др.

Подобные исследования происходят лишь в считанных лабораториях, расположенных в разных странах мира. Есть такой специализированный объект и в России. Главным российским научным центром в данной области является Объединенный институт ядерных исследований, расположенный в технополисе Дубна (Московская область).

Именно здесь за последние 20 лет было искусственно создано 5 элементов – со 114 по 118. Также в Дубне создается Фабрика сверхтяжелых элементов – установка, которая должна упростить синтез.

Фабрика сверхтяжелых элементов

Интересное видео о химических элементах

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как пользоваться таблицей Менделеева? Для непосвященного человека читать таблицу Менделеева – всё равно, что для гнома смотреть на древние руны эльфов. А таблица Менделеева может рассказать о мире очень многое.

Помимо того, что сослужит вам службу на экзамене, она еще и просто незаменима при решении огромного количества химических и физических задач. Но как ее читать? К счастью, сегодня этому искусству может научиться каждый. В этой статье расскажем, как понять таблицу Менделеева.

Периодическая система химических элементов (таблица Менделеева) – это классификация химических элементов, которая устанавливает зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра.

История создания Таблицы

Дмитрий Иванович Менделеев был не простым химиком, если кто-то так думает. Это был химик, физик, геолог, метролог, эколог, экономист, нефтяник, воздухоплаватель, приборостроитель и педагог. За свою жизнь ученый успел провести фундаментально много исследований в самых разных областях знаний. Например, широко распространено мнение, что именно Менделеев вычислил идеальную крепость водки – 40 градусов.

Д. И. Менделеев (1834-1907)

В середине девятнадцатого века попытки упорядочить известные химические элементы (известно было 63 элемента) параллельно предпринимались несколькими учеными. Например, в 1862 году Александр Эмиль Шанкуртуа разместил элементы вдоль винтовой линии и отметил циклическое повторение химических свойств.

Химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс предложил свой вариант периодической таблицы в 1866 году. Интересен тот факт, что в расположении элементов ученый пытался обнаружить некую мистическую музыкальную гармонию. В числе прочих попыток была и попытка Менделеева, которая увенчалась успехом.

Первоначальный вариант таблицы Менделеева

В 1869 году была опубликована первая схема таблицы, а день 1 марта 1869 года считается днем открытия периодического закона. Суть открытия Менделеева состояла в том, что свойства элементов с ростом атомной массы изменяются не монотонно, а периодически.

Первый вариант таблицы содержал всего 63 элемента, но Менделеев предпринял ряд очень нестандартных решений. Так, он догадался оставлять в таблице место для еще неоткрытых элементов, а также изменил атомные массы некоторых элементов. Принципиальная правильность закона, выведенного Менделеевым, подтвердилась очень скоро, после открытия галлия, скандия и германия, существование которых было предсказано ученым.

Современный вид таблицы Менделеева

Ниже приведем саму таблицу

Сегодня для упорядочения элементов вместо атомного веса (атомной массы) используется понятие атомного числа (числа протонов в ядре). В таблице содержится 120 элементов, которые расположены слева направо в порядке возрастания атомного числа (числа протонов)

Столбцы таблицы представляют собой так называемые группы, а строки – периоды. В таблице 18 групп и 8 периодов.

Металлические свойства элементов при движении вдоль периода слева направо уменьшаются, а в обратном направлении – увеличиваются.
Размеры атомов при перемещении слева направо вдоль периодов уменьшаются.
При движении сверху вниз по группе увеличиваются восстановительные металлические свойства.
Окислительные и неметаллические свойства при движении вдоль периода слева направо увеличиваются.

Что мы узнаем об элементе по таблице? Для примера, возьмем третий элемент в таблице – литий, и рассмотрим его подробно.

Первым делом мы видим сам символ элемента и его название под ним. В верхнем левом углу находится атомный номер элемента, в порядке которого элемент расположен в таблице. Атомный номер, как уже было сказано, равен числу протонов в ядре. Число положительных протонов, как правило, равно числу отрицательных электронов в атоме (за исключением изотопов).

Атомная масса указана под атомным числом (в данном варианте таблицы). Если округлить атомную массу до ближайшего целого, мы получим так называемое массовое число. Разность массового числа и атомного числа дает количество нейтронов в ядре. Так, число нейтронов в ядре гелия равно двум, а у лития – четырем.

Вот и закончился наш курс "Таблица Менделеева для чайников". В завершение, предлагаем вам посмотреть тематическое видео, и надеемся, что вопрос о том, как пользоваться периодической таблицей Менделеева, стал вам более понятен. Напоминаем, что изучать новый предмет всегда эффективнее не одному, а при помощи опытного наставника. Именно поэтому, никогда не стоит забывать о студенческом сервисе, который с радостью поделится с вами своими знаниями и опытом.

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Крупная, многогранная и неоднозначная группировка химических элементов порождает немало вопросов на тему того, как пользоваться таблицей Менделеева. Между тем, это самый полный и завершенный вариант сортировки атомов всех веществ этой планеты.

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

Периодическая таблица Менделеева

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

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

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

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

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

Формулировка периодического закона химических элементов

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

Как читать таблицу Дмитрия Ивановича Менделеева

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

Группы

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

В настоящий же момент выделено 18.

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

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

Периоды

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

Периодов всего 7:

1-й период содержит лишь гелий He 2 и водород H 1 ;

2 и 3 содержат по 8 компонентов;

4-й и 5-й содержат 18 единиц каждый;

6-й период вмещает 32 элемента;

7-й хранит 31 единицу и продолжает дополняться.

Физический смысл порядкового номера

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

Свойства таблицы Менделеева

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

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

Элементы таблицы Менделеева

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

Щелочные и щелочноземельные элементы

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

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

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

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

Лантаноиды и актиноиды

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

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

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

Галогены и благородные газы

17 (VII A) группа состоит из галогенов:

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

С ростом периода свойства элементов слабеют.

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

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

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

Переходные металлы

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

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

Металлоиды

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

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

Постпереходные металлы

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

Неметаллы

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

Могут находиться:

в виде газа (кислород O 8, азот N 7);

жидкости (бром Br 35);

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

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

Заключение

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

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

Читайте также: