Sistem periodic elemente chimice(masa Mendeleev)- clasificarea elementelor chimice, stabilirea dependenţei proprietăți diverse celule din sarcină nucleul atomic... Sistemul este o expresie grafică lege periodică, înființată de chimistul rus D.I.Mendeleev în 1869. Versiunea sa inițială a fost dezvoltată de DI Mendeleev în 1869-1871 și a stabilit dependența proprietăților elementelor de greutatea lor atomică (în termeni moderni, de masa atomică). În total, câteva sute de opțiuni pentru imaginea sistemului periodic (curbe analitice, tabele, forme geometrice etc.). În versiunea modernă a sistemului, se presupune că elementele sunt reduse la un tabel bidimensional, în care fiecare coloană (grup) definește principalul proprietăți fizico-chimice, iar liniile reprezintă perioade, într-o anumită măsură similare între ele.
Tabelul periodic al elementelor chimice D.I. Mendeleev
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Descoperirea făcută de chimistul rus Mendeleev a jucat (de departe) cel mai mult rol importantîn dezvoltarea științei și anume în dezvoltarea predării atomo-moleculare. Această descoperire a făcut posibilă obținerea celor mai înțelese și ușor de studiat concepte de simplu și complex compuși chimici... Doar datorită tabelului avem conceptele elementelor pe care le folosim lumea modernă... În secolul al XX-lea, rolul predictiv al sistemului periodic în evaluare proprietăți chimice, elemente transuranice, prezentate de creatorul mesei.
Dezvoltat în secolul al XIX-lea, tabelul periodic al lui Mendeleev în interesul științei chimiei, a oferit o sistematizare gata făcută a tipurilor de atomi pentru dezvoltarea FIZICII în secolul XX (fizica atomului și nucleul atom). La începutul secolului al XX-lea, fizicienilor, prin cercetări, s-a stabilit că și numărul ordinal, (este atomic), este și măsură incarcare electrica nucleul atomic al acestui element. Și numărul perioadei (adică rândul orizontal) determină numărul de învelișuri de electroni ale atomului. De asemenea, s-a dovedit că numărul rândului vertical al tabelului determină structura cuantică înveliș exterior element, (prin aceasta, elementele aceleiași serii se datorează asemănării proprietăților chimice).
Descoperirea unui om de știință rus a marcat nouă erăîn istoria științei mondiale, această descoperire a permis nu numai să facă un salt uriaș înainte în chimie, ci a fost și neprețuită pentru o serie de alte domenii ale științei. Tabelul periodic a oferit un sistem coerent de informații despre elemente, pe baza acestuia, a devenit posibil să se tragă concluzii științifice și chiar să se prevadă unele descoperiri.
Tabel periodic Una dintre caracteristici tabelul periodic Mendeleev, este că grupul (coloana din tabel) are expresii mai semnificative ale tendinței periodice decât pentru perioade sau blocuri. În zilele noastre, teoria mecanicii cuantice și a structurii atomice explică esența grupului de elemente prin faptul că au aceleași configurații electronice ale învelișurilor de valență și, în consecință, elementele care se află într-o coloană au caracteristici foarte asemănătoare (identice). a configurației electronice, cu caracteristici chimice similare. Există, de asemenea, o tendință clară pentru o schimbare stabilă a proprietăților cu creșterea masei atomice. Trebuie remarcat faptul că în unele zone ale tabelului periodic (de exemplu, în blocurile D și F), asemănările orizontale sunt mai vizibile decât cele verticale.
Tabelul periodic conține grupuri, cărora li se atribuie numere de serie de la 1 la 18 (de la stânga, la dreapta), conform sistemului internațional de denumire pentru grupuri. Pe vremuri, cifrele romane erau folosite pentru a identifica grupurile. În America, exista o practică de a pune după cifra romană, litera „A” atunci când grupul este situat în blocurile S și P, sau litera „B” - pentru grupurile din blocul D. Identificatorii utilizați la acel moment sunt la fel ca ultimul număr de indici moderni din timpul nostru (de exemplu, denumirea IVB, corespunde elementelor grupei a 4-a din timpul nostru, iar IVA este a 14-a grupă de elemente). V tari europene La acea vreme se folosea un sistem similar, dar aici, litera „A” se referea la grupuri de până la 10, iar litera „B” - după 10 inclusiv. Dar grupurile 8,9,10 au avut identificatorul VIII, ca un grup triplu. Aceste nume de grup au încetat să mai existe după ce au intrat în vigoare în 1988, sistem nou Notația IUPAC, care este folosită și astăzi.
Multe grupuri au primit nume nesistematice de natură travială (de exemplu - „metale alcalino-pământoase”, sau „halogeni” și alte nume similare). Grupurile de la 3 la 14 nu au primit astfel de nume, din cauza faptului că sunt în grad mai mic sunt asemănătoare între ele și au mai puțină corespondență cu modelele verticale, de obicei sunt numite fie după numărul, fie după numele primului element al grupului (titan, cobalt și altele asemenea).
Elementele chimice aparținând aceleiași grupe a tabelului periodic prezintă anumite tendințe de electronegativitate, rază atomică și energie de ionizare. Într-un grup, de sus în jos, raza atomului crește pe măsură ce nivelurile de energie sunt umplute, electronii de valență ai elementului se îndepărtează de nucleu, în timp ce energia de ionizare scade și legăturile din atom se slăbesc, ceea ce simplifică retragerea electronilor. Electronegativitatea scade și ea, aceasta fiind o consecință a faptului că distanța dintre nucleu și electronii de valență crește. Dar există și excepții de la aceste tipare, de exemplu, electronegativitatea crește, în loc să scadă, în grupa 11, de sus în jos. Există o linie în tabelul periodic numită „Perioadă”.
Printre grupuri, există acelea în care direcțiile orizontale sunt mai semnificative (spre deosebire de altele, în care importanță mai mare au direcții verticale), astfel de grupuri includ blocul F, în care lantanidele și actinidele formează două secvențe orizontale importante.
Elementele prezintă modele definite în relație cu raza atomică, electronegativitate, energia de ionizare și în energia afinității electronice. Datorită faptului că pentru fiecare element următor crește numărul de particule încărcate, iar electronii sunt atrași de nucleu, raza atomică scade în direcția de la stânga la dreapta, odată cu aceasta, energia de ionizare crește, cu o creștere a legătură în atom, dificultatea de a îndepărta un electron crește. Metalele situate în partea stângă a tabelului sunt caracterizate printr-un indicator inferior al energiei afinității pentru un electron și, în consecință, în partea dreaptă, indicatorul energiei afinității pentru un electron, pentru nemetale, acest indicatorul este mai mare (fără a lua în calcul gazele nobile).
Diferite regiuni ale tabelului periodic, în funcție de învelișul atomului, este ultimul electron și, având în vedere importanța învelișului de electroni, se obișnuiește să se descrie ca blocuri.
Blocul S include primele două grupe de elemente (metale alcaline și alcalino-pământoase, hidrogen și heliu).
Blocul P include ultimele șase grupe, de la 13 la 18 (conform IUPAC, sau după sistemul adoptat în America - de la IIIA la VIIIA), acest bloc include și toți metaloizii.
Bloc - D, grupele 3 până la 12 (IUPAC, sau IIIB până la IIB în american), acest bloc include toate metalele de tranziție.
Bloc - F, de obicei în afara tabelului periodic și include lantanide și actinide.
Oricine a mers la școală își va aminti că una dintre materiile obligatorii era chimia. S-ar putea să-i placă sau nu - nu contează. Și este probabil ca multe dintre cunoștințele din această disciplină să fi fost deja uitate și să nu fie aplicate în viață. Cu toate acestea, toată lumea își amintește tabelul elementelor chimice al lui D.I. Mendeleev. Pentru mulți, a rămas un tabel multicolor, în care în fiecare pătrat sunt înscrise anumite litere, indicând numele elementelor chimice. Dar aici nu vom vorbi despre chimie ca atare și nu vom descrie sute de reacții și procese chimice, ci vom vorbi despre modul în care a apărut tabelul periodic - această poveste va fi de interes pentru orice persoană și, într-adevăr, pentru toți cei care sunt dornici de informatii interesante si utile...
Un mic fundal
În 1668, un remarcabil chimist, fizician și teolog irlandez Robert Boyle a publicat o carte în care multe mituri despre alchimie au fost dezmințite și în care vorbea despre necesitatea de a căuta elemente chimice ireductibile. Omul de știință a dat și o listă a acestora, formată din doar 15 elemente, dar a admis ideea că ar putea exista mai multe elemente. Acesta a devenit punctul de plecare nu numai în căutarea de noi elemente, ci și în sistematizarea acestora.
O sută de ani mai târziu, chimistul francez Antoine Lavoisier a întocmit o nouă listă, care includea deja 35 de elemente. 23 dintre ei au fost ulterior declarati indecompuse. Dar căutarea de noi elemente a continuat de oamenii de știință din întreaga lume. ȘI rolul principal celebrul chimist rus Dmitri Ivanovici Mendeleev a jucat în acest proces - el a fost primul care a formulat ipoteza că ar putea exista o relație între masa atomică a elementelor și locația lor în sistem.
Datorită muncii minuțioase și comparării elementelor chimice, Mendeleev a reușit să descopere o legătură între elemente, în care acestea pot fi un întreg, iar proprietățile lor nu sunt ceva de la sine înțeles, ci sunt un fenomen care se repetă periodic. Drept urmare, în februarie 1869, Mendeleev a formulat prima lege periodică și deja în martie raportul său „Corelarea proprietăților cu greutatea atomică a elementelor” a fost înaintat Societății Ruse de Chimie de către istoricul chimiei N. A. Menshutkin. Apoi, în același an, publicația lui Mendeleev a fost publicată în revista „Zeitschrift fur Chemie” din Germania, iar în 1871 o nouă publicație extinsă a omului de știință dedicată descoperirii sale a fost publicată de o altă revistă germană „Annalen der Chemie”.
Crearea unui tabel periodic
Până în 1869, ideea principală fusese deja formată de Mendeleev, și mai degrabă un timp scurt, dar multă vreme nu a putut să-l aranjeze într-un sistem ordonat care afișează vizual ce este. Într-una dintre conversațiile cu colegul său A.A. Inostrantsev, a spus chiar că totul i s-a rezolvat deja în cap, dar nu a putut aduce totul la o masă. După aceea, potrivit biografilor lui Mendeleev, el a început o muncă minuțioasă la masa sa, care a durat trei zile fără întreruperi pentru somn. Au fost rezolvate tot felul de moduri de organizare a elementelor într-un tabel, iar munca a fost complicată și mai mult de faptul că la acea vreme știința nu știa încă despre toate elementele chimice. Dar, în ciuda acestui fapt, tabelul a fost totuși creat, iar elementele au fost sistematizate.
Legenda visului lui Mendeleev
Mulți au auzit povestea că D.I. Mendeleev a visat la masa lui. Această versiune a fost difuzată în mod activ de asociatul menționat mai sus al lui Mendeleev A.A. Inostrantsev ca o poveste amuzantă cu care și-a distrat studenții. El a spus că Dmitri Ivanovici s-a culcat și într-un vis și-a văzut clar masa, în care toate elementele chimice erau aranjate în ordinea corectă. După aceea, studenții au glumit chiar că vodca 40 ° a fost descoperită în același mod. Dar mai existau premise reale pentru povestea cu somnul: așa cum am menționat deja, Mendeleev lucra la masă fără somn sau odihnă, iar Inostrantsev l-a găsit odată obosit și epuizat. După-amiaza, Mendeleev a decis să ia o pauză, iar ceva timp mai târziu, s-a trezit brusc, a luat imediat o bucată de hârtie și a descris pe ea o masă gata făcută. Dar omul de știință însuși a respins toată povestea cu un vis, spunând: „M-am gândit la asta de poate douăzeci de ani, dar te gândești: stăteam și deodată... este gata”. Deci legenda visului poate fi foarte atractivă, dar crearea mesei a fost posibilă doar datorită muncii grele.
Lucru în continuare
În perioada 1869-1871, Mendeleev a dezvoltat ideile de periodicitate, spre care comunitatea științifică era înclinată. Și unul dintre repere importante Acest proces a devenit o înțelegere a faptului că orice element din sistem ar trebui să fie localizat, pe baza totalității proprietăților sale în comparație cu proprietățile altor elemente. Pe baza acestui fapt și, de asemenea, bazându-se pe rezultatele studiilor privind schimbarea oxizilor care formează sticla, chimistul a reușit să modifice valorile maselor atomice ale unor elemente, printre care uraniu, indiu, beriliu și altele.
Desigur, Mendeleev a vrut să umple cât mai curând celulele goale rămase în tabel, iar în 1870 a prezis că în curând vor fi descoperite elemente chimice necunoscute științei, ale căror mase atomice și proprietăți a fost capabil să le calculeze. Primele dintre acestea au fost galiu (descoperit în 1875), scandiul (descoperit în 1879) și germaniul (descoperit în 1885). Apoi predicțiile au continuat să fie realizate și s-au descoperit încă opt elemente noi, printre care: poloniu (1898), reniu (1925), tehnețiu (1937), franciu (1939) și astatin (1942-1943). Apropo, în 1900 DI Mendeleev și chimistul scoțian William Ramsay au ajuns la concluzia că și elementele grupului zero ar trebui incluse în tabel - până în 1962 au fost numite gaze inerte, iar apoi - gaze nobile.
Organizarea sistemului periodic
Elementele chimice din tabelul D.I. De exemplu, gazele nobile precum radonul, xenonul, kryptonul, argonul, neonul și heliul reacţionează greu cu alte elemente și au, de asemenea, activitate chimică scăzută, motiv pentru care sunt situate în coloana din dreapta. Și elementele coloanei din stânga (potasiu, sodiu, litiu etc.) reacționează bine cu alte elemente, iar reacțiile în sine sunt explozive. Pur și simplu, în fiecare coloană, elementele au proprietăți similare care variază pe măsură ce se deplasează de la o coloană la alta. Toate elementele până la nr. 92 se găsesc în natură, iar de la nr. 93 încep elementele artificiale, care pot fi create doar în condiții de laborator.
În versiunea sa originală, tabelul periodic a fost înțeles doar ca o reflectare a ordinii existente în natură și nu a existat o explicație de ce totul ar trebui să fie așa. Și numai când a apărut mecanica cuantică, adevăratul sens al ordinii elementelor din tabel a devenit clar.
Lecții din procesul creativ
Vorbind despre ce lecții proces creativ poate fi extras din întreaga istorie a creării tabelului periodic al lui D.I. Să le facem un scurt rezumat.
Conform studiilor lui Poincaré (1908) și Graham Wallace (1926), există patru etape principale ale gândirii creative:
- Pregătirea- etapa de formulare a sarcinii principale si primele incercari de rezolvare a acesteia;
- Incubarea- etapa în care există o distragere temporară de la proces, dar munca de găsire a unei soluții la problemă se desfășoară la nivel subconștient;
- Iluminarea- stadiul în care se află soluția intuitivă. Mai mult, această soluție poate fi găsită într-o situație absolut fără legătură;
- Examinare- etapa de testare și implementare a soluției, la care are loc verificarea acestei soluții și eventuala ei dezvoltare ulterioară.
După cum putem vedea, în procesul de creare a tabelului său, Mendeleev a urmat intuitiv aceste patru etape. Cât de eficient este poate fi judecat după rezultate, de exemplu. prin faptul că tabelul a fost creat. Și având în vedere că crearea sa a fost un pas uriaș înainte nu numai pentru știința chimică, ci pentru întreaga umanitate, cele patru etape de mai sus pot fi aplicate atât la implementarea unor proiecte mici, cât și la implementarea ideilor globale. Principalul lucru de reținut este că nici o singură descoperire, nici o singură soluție la o problemă nu poate fi găsită de la sine, indiferent cât de mult ne-am dori să le vedem în vis și oricât de mult am dormi. Pentru ca ceva să funcționeze, nu contează dacă este vorba despre crearea unui tabel de elemente chimice sau dezvoltarea unui nou plan de marketing, trebuie să aveți anumite cunoștințeși abilitățile, precum și să-ți folosești cu pricepere potențialul și să muncești din greu.
Vă dorim succes în eforturile dumneavoastră și implementarea cu succes a planurilor dumneavoastră!
Tabelul periodic este unul dintre cele mai mari descoperiri umanitate, care a făcut posibilă eficientizarea cunoștințelor despre lumea din jur și deschiderea elemente chimice noi... Este esențial pentru școlari, precum și pentru oricine este interesat de chimie. In afara de asta, această schemă este de neînlocuit în alte domenii ale științei.
Această diagramă conține toate cunoscută omului elemente și sunt grupate în funcție de masa atomică şi număr de serie
... Aceste caracteristici afectează proprietățile elementelor. În total, sunt 8 grupuri în versiunea scurtă a tabelului, elementele aparținând unui grup având proprietăți foarte asemănătoare. Primul grup conține hidrogen, litiu, potasiu, cupru, a cărui pronunție latină în rusă este cuprum. Și, de asemenea, argentum - argint, cesiu, aur - aurum și francium. Al doilea grup conține beriliu, magneziu, calciu, zinc, urmat de stronțiu, cadmiu, bariu, iar grupul se termină cu mercur și radiu.
Al treilea grup include bor, aluminiu, scandiu, galiu, urmat de ytriu, indiu, lantan, iar grupul se termină cu taliu și anemone. A patra grupă începe cu carbon, siliciu, titan, continuă cu germaniu, zirconiu, staniu și se termină cu hafniu, plumb și ruterfordiu. În a cincea grupă, există elemente precum azotul, fosforul, vanadiul, mai jos sunt arsenicul, niobiul, antimoniul, apoi tantalul, bismutul și dubniul completează grupul. Al șaselea începe cu oxigen, urmat de sulf, crom, seleniu, apoi molibden, teluriu, apoi wolfram, poloniu și seborgiu.
În a șaptea grupă, primul element este fluorul, urmat de clor, mangan, brom, tehnețiu, urmat de iod, apoi reniu, astatin și bor. Ultimul grup este cele mai numeroase... Include gaze precum heliu, neon, argon, cripton, xenon și radon. Acest grup include și metalele fier, cobalt, nichel, rodiu, paladiu, ruteniu, osmiu, iridiu, platină. Urmează Channius și Meitnerium. Elemente situate separat care formează un număr de actinide și un număr de lantanide... Au proprietăți similare cu lantanul și anemonele.
Această schemă include tot felul de elemente care sunt împărțite la 2 grupuri mari – metale și nemetale cu proprietăți diferite. Cum se determină apartenența unui element la un anumit grup va ajuta la o linie condiționată, care trebuie trasă de la bor la astatin. Trebuie amintit că o astfel de linie poate fi trasă numai în interior versiunea completa Mese. Toate elementele care se află deasupra acestei linii și sunt situate în subgrupele principale sunt considerate nemetale. Și care sunt mai mici, în principalele subgrupe - de metale. De asemenea, metalele sunt substanțe care se află în subgrupuri laterale... Există imagini și fotografii speciale pe care vă puteți familiariza în detaliu cu poziția acestor elemente. Este demn de remarcat faptul că acele elemente care se află pe această linie prezintă aceleași proprietăți atât ale metalelor, cât și ale nemetalelor.
Elementele amfotere, care au proprietăți duble și pot forma 2 tipuri de compuși în urma reacțiilor, alcătuiesc, de asemenea, o listă separată. În același timp, atât de bază, cât și proprietăți acide... Predominanța anumitor proprietăți depinde de condițiile de reacție și de substanțele cu care reacționează elementul amfoter.
Este de remarcat faptul că această schemă în versiunea tradițională de bună calitate este colorată. în care Culori diferite pentru ușurința orientării sunt desemnate subgrupuri majore și minore... Și, de asemenea, elementele sunt grupate în funcție de asemănarea proprietăților lor.
Cu toate acestea, în prezent, împreună cu schema de culori, tabelul periodic al lui Mendeleev în alb și negru este foarte comun. Acest tip de el este folosit pentru imprimare alb-negru... În ciuda complexității aparente, este la fel de convenabil să lucrezi, având în vedere unele dintre nuanțe. Deci, în acest caz, puteți distinge subgrupul principal de subgrupul secundar prin diferențele de nuanțe care sunt clar vizibile. În plus, în versiunea color, elemente cu prezența electronilor activate straturi diferite sunt desemnate Culori diferite.
Este de remarcat faptul că nu este foarte dificil să navigați conform schemei într-un design monocolor. Pentru aceasta, informațiile specificate în fiecare celulă individuală a elementului vor fi suficiente.
Ege astăzi este principalul tip de test la sfârșitul școlii, ceea ce înseamnă că trebuie făcută pregătirea pentru el Atentie speciala... Prin urmare, atunci când alegeți examen final la chimie, trebuie să acordați atenție materialelor care pot ajuta la livrarea acestuia. De regulă, elevilor de la examen li se permite să folosească unele tabele, în special, tabelul periodic în calitate bună... Prin urmare, pentru ca acesta să aducă beneficii numai la teste, ar trebui să se acorde atenție în prealabil structurii sale și studiului proprietăților elementelor, precum și secvenței acestora. Trebuie să înveți, la fel utilizați versiunea alb-negru a tabelului astfel încât să nu întâmpinați unele dificultăți la examen.
Pe lângă tabelul principal care caracterizează proprietățile elementelor și dependența lor de masa atomică, există și alte scheme care pot ajuta la studiul chimiei. De exemplu, există tabelele de solubilitate și electronegativitate... Conform primei, puteți determina cât de solubil este un anumit compus în apă la temperatura obișnuită. În acest caz, anionii sunt localizați orizontal - ioni încărcați negativ și vertical - cationi, adică ionii încărcați pozitiv. A descoperi gradul de solubilitate a unuia sau altui compus, este necesar să se găsească componentele acestuia conform tabelului. Și la locul intersecției lor va exista denumirea dorită.
Dacă aceasta este litera „p”, atunci substanța este complet solubilă în apă în condiții normale. În prezența literei "m" - substanța este ușor solubilă, iar în prezența literei "n" - aproape că nu se dizolvă. Dacă există semnul „+”, compusul nu formează un precipitat și reacționează cu solventul fără reziduuri. Dacă semnul „-” este prezent, înseamnă că o astfel de substanță nu există. Uneori puteți vedea și semnul „?” În tabel, atunci aceasta înseamnă că gradul de solubilitate al acestui compus nu este cunoscut cu siguranță. Electronegativitatea elementelor poate varia de la 1 la 8; există și un tabel special pentru determinarea acestui parametru.
Încă unul tabel util- o serie de activitati metalice. Toate metalele sunt situate în el în funcție de o creștere a gradului de potențial electrochimic. O serie de stres metalic începe cu litiu și se termină cu aur. Se crede că, cu cât un metal ocupă mai mult la stânga un loc într-un rând dat, cu atât este mai activ reacții chimice... Prin urmare, cel mai activ metal litiul este considerat a fi un metal de tip alcalin. Hidrogenul este prezent și în lista de elemente spre final. Se crede că metalele care se află după el sunt practic inactive. Acestea includ elemente precum cuprul, mercurul, argintul, platina și aurul.
Imagini din tabelul periodic de bună calitate
Această schemă este unul dintre cele mai mari progrese în domeniul chimiei. în care există multe tipuri de acest tabel – versiune scurta, lung, precum și extra-lung. Cel mai frecvent este masa scurtă și este, de asemenea, comună versiunea lungă scheme. Este de remarcat faptul că versiunea scurtă a circuitului nu este în prezent recomandată pentru utilizare de către IUPAC.
A fost un total au fost dezvoltate peste o sută de tipuri de tabele, care diferă prin prezentare, formă și prezentare grafică. Sunt folosite în zone diferiteștiință, sau nu se aplică deloc. În prezent, noi configurații de circuite continuă să fie dezvoltate de către cercetători. Ca opțiune principală, fie un circuit scurt, fie un circuit lung este utilizat la o calitate excelentă.
Cunoscând formularea legii periodice și folosind sistemul periodic de elemente al lui D. I. Mendeleev, este posibil să se caracterizeze orice element chimic și compușii săi. Este convenabil să adăugați o astfel de caracteristică a unui element chimic conform unui plan.
I. Simbolul unui element chimic și denumirea acestuia.
II. Poziția elementului chimic în sistem periodic elemente ale D.I. Mendeleev:
- număr de serie;
- numărul perioadei;
- număr de grup;
- subgrup (principal sau secundar).
III. Structura atomică a unui element chimic:
- sarcina nucleului atomic;
- masa atomică relativă a unui element chimic;
- numărul de protoni;
- numărul de electroni;
- numărul de neutroni;
- numărul de niveluri electronice dintr-un atom.
IV. Formule electronice și electronice-grafice ale unui atom, electronii săi de valență.
V. Tipul elementului chimic (metal sau nemetal, element s-, p-, d- sau f).
Vi. Formule ale oxidului superior și hidroxidului unui element chimic, caracteristicile proprietăților lor (bazice, acide sau amfoter).
Vii. Compararea proprietăților metalice sau nemetalice ale unui element chimic cu proprietățile elementelor învecinate pe perioadă și subgrup.
VIII. Starea de oxidare maximă și minimă a unui atom.
De exemplu, să furnizăm o caracteristică a unui element chimic cu numărul de serie 15 și a compușilor săi prin poziție în tabelul periodic al elementelor lui D.I.Mendeleev și structura atomului.
I. Găsim în tabelul lui DI Mendeleev o celulă cu numărul unui element chimic, notează-i simbolul și numele.
Elementul chimic numărul 15 - Fosfor. Simbolul său R.
II. Să caracterizăm poziția elementului în tabelul lui D. I. Mendeleev (numărul perioadei, grupa, tipul subgrupului).
Fosforul este în subgrupul principal Grupa V, în perioada a 3-a.
III. Vom oferi o caracteristică generală a compoziției unui atom al unui element chimic (sarcina nucleară, masa atomică, numărul de protoni, neutroni, electroni și niveluri electronice).
Sarcina nucleului atomului de fosfor este de +15. Masa atomică relativă a fosforului este 31. Nucleul unui atom conține 15 protoni și 16 neutroni (31 - 15 = 16). Atomul de fosfor are trei niveluri de energie cu 15 electroni.
IV. Întocmim formulele electronice și electronic-grafice ale atomului, îi marchem electronii de valență.
Formula electronică a atomului de fosfor este: 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3.
Formula electronic-grafică a nivelului exterior al atomului de fosfor: pe al treilea nivel de energie pe subnivelul 3s sunt doi electroni (într-o celulă sunt scrise două săgeți cu direcția opusă), pe subnivelul trei p sunt trei electroni (în fiecare dintre cele trei celule se scrie câte o săgeată cu aceeași direcție).
Electronii de valență sunt electroni ai nivelului exterior, adică. 3s2 3p3 electroni.
V. Determinați tipul elementului chimic (metal sau nemetal, s-, p-, d- sau f-element).
Fosforul este un nemetal. Deoarece ultimul subnivel din atomul de fosfor, care este umplut cu electroni, este subnivelul p, fosforul aparține familiei de elemente p.
Vi. Elaborăm formule de oxid superior și hidroxid de fosfor și le caracterizăm proprietățile (bazice, acide sau amfoter).
Oxidul de fosfor P 2 O 5 mai mare, prezintă proprietăți oxid acid... Hidroxid corespunzător oxid mai mare, H3PO4, prezintă proprietăţi acide. Să confirmăm proprietățile indicate prin ecuații ale formei reacțiilor chimice:
P 2 O 5 + 3 Na 2 O = 2Na 3 PO 4
H3P04 + 3NaOH = Na3P04 + 3H2O
Vii. Să comparăm proprietățile nemetalice ale fosforului cu proprietățile elementelor învecinate după perioadă și subgrup.
Vecinul fosforului într-un subgrup este azotul. Pentru perioada, vecinii fosforului sunt siliciul și sulful. Proprietățile nemetalice ale atomilor elementelor chimice din principalele subgrupe cu creșterea numărului de serie cresc în perioade și scad în grupuri. Prin urmare, proprietățile nemetalice ale fosforului sunt mai pronunțate decât cele ale siliciului și mai puțin pronunțate decât cele ale azotului și sulfului.
VIII. Determinați starea de oxidare maximă și minimă a atomului de fosfor.
Starea de oxidare pozitivă maximă pentru elementele chimice din subgrupele principale este egală cu numărul grupului. Fosforul se află în subgrupul principal al celui de-al cincilea grup, prin urmare, starea maximă de oxidare a fosforului este +5.
Starea minimă de oxidare pentru nemetale în majoritatea cazurilor este egală cu diferența dintre numărul grupului și numărul opt. Deci, starea minimă de oxidare a fosforului este -3.
TABELUL PERIODIC LUI MENDELEEV
Construcția tabelului periodic al elementelor chimice a lui Mendeleev corespunde perioadelor caracteristice teoriei numerelor și bazelor ortogonale. Suplimentarea matricelor Hadamard cu matrici de ordine pare și impare creează o bază structurală a elementelor matricei imbricate: matrici ale primului (Odin), al doilea (Euler), al treilea (Mersenne), al patrulea (Hadamard) și al cincilea (Fermat).
Este ușor de observat că comenzile 4 k Matricele Hadamard corespund elementelor inerte cu o masă atomică multiplu de patru: heliu 4, neon 20, argon 40 (39.948), etc., dar și elementele de bază ale vieții și tehnologiei digitale: carbon 12, oxigen 16, siliciu 28 , germaniu 72.
Se pare că cu matrice Mersenne de ordinul 4 k–1, dimpotrivă, tot ce este activ, otrăvitor, distructiv și coroziv este legat. Dar acestea sunt și elemente radioactive - surse de energie și plumb 207 (produsul final, sărurile otrăvitoare). Fluorul este, desigur, 19. Ordinele matricelor Mersenne corespund unei secvențe de elemente radioactive numite seria actiniului: uraniu 235, plutoniu 239 (un izotop care este o sursă mai puternică de energie atomică decât uraniul) etc. Acestea sunt și metalele alcaline litiu 7, sodiu 23 și potasiu 39.
Galiu - greutate atomică 68
comenzi 4 k–2 Matrice Euler (Mersenne dublă) corespunde azotului 14 (baza atmosferei). Sarea de masă este formată din doi atomi „de tip mersen” de sodiu 23 și clor 35, împreună această combinație este caracteristică, doar pentru matricele Euler. Clorul mai masiv, cu o greutate de 35,4 nu ajunge tocmai la dimensiunea Hadamard de 36. Cristale de sare de masă: un cub (!
V fizica atomica fierul de tranziție 56 - nichel 59, aceasta este limita dintre elementele care dau energie în timpul sintezei unui nucleu mai mare ( Bombă H) și degradare (uraniu). Ordinea lui 58 este renumită pentru faptul că pentru ea nu există numai analogi ale matricelor Hadamard sub formă de matrice Belevich cu zerouri pe diagonală, pentru ea nu există și multe matrici ponderate - cel mai apropiat W ortogonal (58,53 ) are 5 zerouri în fiecare coloană și rând (decalaj adânc).
În seria corespunzătoare matricelor Fermat și substituțiile lor de ordine 4 k+1, prin voia destinului ferme 257. Nimic de spus, o lovitură exactă. Există și aur 197. Cuprul 64 (63.547) și argintul 108 (107.868), simboluri ale electronicii, nu se potrivesc, după cum puteți vedea, cu aurul și corespund matricelor Hadamard mai modeste. Cuprul, cu greutatea sa atomică nu departe de 63, este activ din punct de vedere chimic - oxizii săi verzi sunt bine cunoscuți.
Cristale de bor sub mărire mare
CU ratia de aur borul este legat - masa atomică a tuturor celorlalte elemente este cea mai apropiată de 10 (mai precis 10,8, afectează și apropierea greutății atomice de numerele impare). Borul este un element destul de complex. Bohr joacă un rol complicat în istoria vieții însăși. Structura cadrului în structurile sale este mult mai complexă decât în diamant. Tip unic legătură chimică, care permite borului să absoarbă orice impuritate, este foarte puțin studiat, deși pentru cercetările legate de acesta, un numar mare de oamenii de știință au primit deja premii Nobel... Cristalul de bor are forma unui icosaedru, cu cinci triunghiuri formând un vârf.
Ghicitoarea Platinei. Cel de-al cincilea element este, fără îndoială, metalele nobile precum aurul. Suprastructură peste dimensiunea 4 Hadamard k, 1 mare.
Uraniu izotop stabil 238
Amintiți-vă, totuși, că numerele Fermat sunt rare (cel mai apropiat este 257). Cristalele de aur nativ au o formă apropiată de cub, dar și pentagrama strălucește. Cel mai apropiat vecin al său, platina, un metal nobil, are greutatea atomică mai mică de 4 din aurul 197. Platina are o greutate atomică nu 193, dar oarecum crescută, 194 (ordinea matricelor Euler). Un fleac, dar o aduce în tabăra elementelor ceva mai agresive. Merită să ne amintim, în legătură cu inerția sa (se dizolvă, probabil, în acva regia), platina este folosită ca catalizator activ. procese chimice.
Platină spongioasă la temperatura camerei aprinde hidrogenul. Caracterul platinei nu este deloc pașnic; iridiul 192 (un amestec de izotopi 191 și 193) se comportă mai liniștit. Este mai degrabă cupru, dar cu greutatea și caracterul aurului.
Nu există niciun element cu o greutate atomică de 22 între neon 20 și sodiu 23. Desigur, greutățile atomice sunt o caracteristică integrală. Dar printre izotopi, la rândul lor, există și o corelație curioasă a proprietăților cu proprietățile numerelor și matricele corespunzătoare ale bazelor ortogonale. La fel de combustibil nuclear Cel mai utilizat izotop uraniu 235 (ordinul matricelor Mersenne), în care un lanț auto-susținut reacție nucleară... În natură, acest element este răspândit sub formă stabilă de uraniu 238 (ordinea matricelor Euler). Lipsește un element cu greutatea atomică de 13. În ceea ce privește haosul, se corelează numărul limitat de elemente stabile ale tabelului periodic și dificultatea de a găsi matrici de nivel de ordin înalt din cauza barierei observate în matricele de ordinul al treisprezecelea.
Izotopi ai elementelor chimice, o insulă de stabilitate
