პერიოდული ცხრილი: ინფორმაცია და მაგალითები

ელემენტების პერიოდული ცხრილი არის ცხრილი, რომელშიც ყველა ქიმიური ელემენტები ცნობილია ადამიანისთვის, შეკვეთილი მათი ატომური რიცხვის (პროტონის რაოდენობა), ელექტრონის კონფიგურაციის და ქიმიური თვისებები კონკრეტული.

Ეს არის კონცეპტუალური ინსტრუმენტი ფუნდამენტური შესწავლა მატერია რომლის პირველი ვერსია გამოქვეყნდა 1869 წელს რუსი ქიმიკოსის დიმიტრი მენდელეევის მიერ და რომელიც განახლდა წლების განმავლობაში აღმოაჩინეს ახალი ქიმიური ელემენტები და მათი ნიმუშები თვისებები.

ამჟამინდელი პერიოდული ცხრილი სტრუქტურირებულია შვიდი რიგი (ჰორიზონტალური) ეწოდება პერიოდებს და შიგნით 18 სვეტი (ვერტიკალური) ჯგუფებად ან ოჯახებად წოდებული. ქიმიური ელემენტები განლაგებულია მათი თვისებების მიხედვით მარცხნიდან მარჯვნივ მთელი პერიოდის განმავლობაში და ზემოდან ქვევით თითოეული ჯგუფის შემდეგ.

Ზოგიერთი თვისებები ქიმიური ელემენტების, როგორიცაა ატომური რადიუსი და იონური რადიუსი, იზრდება ზემოდან ქვევით (ჯგუფის შემდეგ) და მარჯვნივ მარცხნივ (პერიოდის შემდეგ), ხოლო იონიზაციის ენერგია, ელექტრონების მიჯაჭვულობა და ელექტრონეგატივი იზრდება ქვევიდან ზემოთ (ჯგუფის შემდეგ) და მარცხნიდან მარჯვნივ (შემდეგ პერიოდი).

პერიოდული ცხრილის ჯგუფები

დანომრილი 1-დან 18-მდე მარცხნიდან მარჯვნივ, ჯგუფის ამჟამინდელი სახელები განისაზღვრება IUPAC ნომენკლატურა, დამტკიცდა 1988 წელს არსებული სახელის მრავალფეროვანი ფორმების გაერთიანებისთვის. თითოეული ჯგუფის წევრებს აქვთ მსგავსი ელექტრონული კონფიგურაციები და იგივე ვალენტობა (ელექტრონთა რაოდენობა ბოლო ორბიტაზე), ამიტომ მათ აქვთ ქიმიური თვისებები მსგავსი.

IUPAC– ის თანახმად, არსებობს შემდეგი ელემენტების ჯგუფები:

1. ჯგუფი 1 (IA). ამ ჯგუფში არის ყველა ტუტე ლითონი, გარდა წყალბადის, რომელიც, მართალია, ნომინალურად ჯგუფში შედის, მაგრამ იგი არის გაზი. ელემენტები ოჯახის ნაწილია: ლითიუმი (Li), ნატრიუმი (Na), კალიუმი (K), რუბიდიუმი (Rb), ცეზიუმი (Cs), ფრანციუმი (Fr). მათ აქვთ ძალიან დაბალი სიმკვრივეები, ისინი კარგი გადამცემები არიან ცხელი და ელექტროობადა ისინი ბუნებაში თავისუფლად არასოდეს გვხვდება, არამედ სხვა ელემენტებთან ნაერთებში.
2. ჯგუფი 2 (IIA). ამ ჯგუფში შედის ე.წ. ტუტე დედამიწა, ისინი უფრო მკაცრი არიან ვიდრე ტუტე, ნათელი და კარგი ელექტროგამტარები, თუმცა ნაკლებად რეაქტიული და ძალიან კარგი შემამცირებელი საშუალებები (ოქსიდანტები). ოჯახი შედგება: ბერილიუმის (Be), მაგნიუმის (Mg), კალციუმის (Ca), სტრონციუმის (Sr), ბარიუმის (Ba) და რადიუმის (Ra )გან.
3. ჯგუფი 3 (IIIB). სკანდიუმის ოჯახი ამ ჯგუფში შედის, თუმცა ცხრილის "დ" ბლოკის ჯგუფებში (ჯგუფები) ბევრ ჯგუფშია 3 – დან 12 – მდე, აქტინიდების და იშვიათი მიწების ჩათვლით) არ არსებობს საბოლოო კონსენსუსი შეკვეთასთან დაკავშირებით იდეალური ისინი ქმნიან ამ ოჯახს: სკანდიუმი (Sc), იტრიუმი (Y), lanthanum ან lutetium (La) და actinium (Ac), არიან მყარი, ნათელი და ძლიერ რეაქტიული, მსგავსია ალუმინის თვისებებით. ეგრეთ წოდებული "იშვიათი მიწები" ამ ჯგუფს მიეკუთვნება: ლანთანიდები (ან ლანთოიდები). აქტინიდები (ან აქტინოიდები) ასევე მიეკუთვნებიან ამ ჯგუფს. ელემენტების ორივე წყობას (ლანთანიდები და აქტინიდები) ეწოდება "შიდა გარდამავალი ელემენტები" და ისინი მაგიდის ქვედა ბლოკში არიან. ლანთანიდებია: Lanthanum (La), Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), Ytterbium (Yb), ლუთეტიუმი (ლუ). აქტინიდებია: აქტინიუმი (Ac), თორიუმი (Th), პროტაციტინი (Pa), ურანი (U), ნეპტუნიუმი (Np), პლუტონიუმი (Pu), ამერიციუმი (Am), კურიუმი (Cm), ბერკელიუმი (Bk), კალიფორნიუმი (Cf), აინშტაინი (Es), ფერმიუმი (Fm), მენდელევიუმი (Md), ნობელიუმი (No) და ლოურენსი (Lr). ნეპტუნიუმიდან მოყოლებული ისინი არასტაბილური იზოტოპები არიან, რომლებიც ადამიანმა შექმნა.
4. ჯგუფი 4 (IVB). ამ ჯგუფში არის ეგრეთ წოდებული "ტიტანის ოჯახი", რომელიც შედგება ტიტანის (Ti), ცირკონიუმის (Zr) ელემენტებისგან. ჰაფნიუმი (Hf) და რუტერფორდიუმი (Rf), ეს უკანასკნელი სინთეზური და რადიოაქტიურია, ამიტომ ზოგჯერ მას არ იღებენ ანგარიში დაახლოებით ლითონები ძალიან რეაქტიული, ამიტომ გარკვეულ პრეზენტაციებში ისინი შეიძლება მყისიერად გახდეს წითელი და ანთება, მხოლოდ ჰაერში ჟანგბადთან კონტაქტის შედეგად.
5. ჯგუფი 5 (VB). ამ ჯგუფში ვანადიუმის (V) ოჯახია, რომელსაც სათავეში უდგას ვანადიუმი (V) და რომელსაც ახლავს ნიობიუმი (Nb), ტანტალი (Ta) და დუბნიუმი (Db), ეს უკანასკნელი მხოლოდ ლაბორატორიებში წარმოებს. ისინი მყარია ოთახის ტემპერატურაზე, ვერცხლისფერი და ატარებენ სითბოს და ელექტროენერგიას.
6. ჯგუფი 6 (VIB). ამ ჯგუფში შედის ქრომის (Cr) ოჯახი, რომელიც შედგება ქრომის (Cr), მოლიბდენის (Mo), ვოლფრამის (W) და ზღვის გორგის (Sg )გან. ისინი მაღალი წერტილის მყარია შერწყმა ი დუღილისითბოს და ელექტროენერგიის გამტარები, ძალიან მდგრადია კოროზიის მიმართ და საკმაოდ რეაქტიული.
7. ჯგუფი 7 (VIIB). ამ ოჯახში არის მანგანუმი (Mn), ტექნიციუმი (Tc) და რენიუმი (Re), აგრეთვე ატომური ნომრის 107 ელემენტი, ბოჰრიუმი (Bh). ეს უკანასკნელი სინთეზირებულია პირველად 1981 წელს და ძალზე არასტაბილურია, ამიტომ მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდი მხოლოდ 0,44 წამია. ზოგადად რომ ვთქვათ, რენიუმი და ტექნიციუმი ასევე ძალიან იშვიათი ელემენტებია: ტექნესიუმს არ აქვს სტაბილური ფორმები, ხოლო მანგანუმი ბუნებაში ძალზე გავრცელებულია.
8. ჯგუფი 8 (VIIIB). ამ ჯგუფში შედის რკინის (Fe) ოჯახი, რომელიც მოიცავს რუთენიუმს (Ru), ოსმიუმს (Os) და ჰასზიუმს (Hs). ჰასიუმი ცნობილი იყო, როგორც უნლილოციუმი და სინთეზირებული იქნა 1984 წელს პირველად; ეს ჩანს 101 – დან 109 – მდე სადავო ელემენტთა შორის, რომელთა ნომენკლატურა ეჭვქვეშ დგება. ისინი საკმაოდ რეაქტიული ელემენტებია, სითბოს და ელექტროენერგიის კარგი გამტარები და, რკინის შემთხვევაში, მაგნიტური.
9. ჯგუფი 9 (VIIIB). ამ ჯგუფში შედის ოჯახი კობალტის (Co), რომელიც შეიცავს ელემენტებს კობალტს (Co), როდიუმს (Rh), ირიდიუმს (Ir) და მეითნერიუმს (მთას). როგორც წინა ჯგუფში, პირველი ფერომაგნიტურია და თვისებების წარმომადგენელია ოჯახი და ეს უკანასკნელი სინთეზურია, ამიტომ ის ბუნებაში არ არსებობს (მისი ყველაზე სტაბილური იზოტოპი დაახლოებით 10 გრძელდება წლები).
10. ჯგუფი 10 (VIIIB). პერიოდული ცხრილის ადრინდელ ვერსიებში ეს ჯგუფი იყო ერთი ოჯახი, 8 და 9 ჯგუფებით. ბოლოდროინდელი ვერსიები მათ ერთმანეთს დაშორდა. ამ ჯგუფს სათავეში უდგას ნიკელი (Ni), რომელსაც თან ახლავს პალადიუმი (Pd), პლატინა (Pt) და დარმშტატიუმი (Ds). ისინი ბუნებაში საერთო მეტალებს წარმოადგენენ ელემენტარული ფორმით, თუმცა ნიკელის (ყველაზე რეაქტიული) გვხვდება შენადნობი (განსაკუთრებით ზოგიერთ მეტეორიტებში). მათი კატალიზური თვისებები ამ ლითონებს მნიშვნელოვან მარაგად აქცევს კოსმოსური და ქიმიური ინდუსტრიისთვის.
11. ჯგუფი 11 (IB). ამ ჯგუფში შედის სპილენძის (Cu) ოჯახი და შედგება სპილენძის (Cu) და ძვირფასი ლითონებისაგან ოქროს (Au) და ვერცხლის (Ag) და roentgenium (Rg). ისინი ასევე ცნობილია როგორც "მონეტის ლითონები". ისინი საკმაოდ არააქტიურია, ძნელად მოსანელებელი, რბილი და უაღრესად სასარგებლოა ადამიანისთვის.
12. ჯგუფი 12 (IIB). ეს ჯგუფი შეიცავს თუთიის (Zn) ოჯახს, რომელიც შეიცავს თუთიას, კადმიუმს (Cd), ვერცხლისწყალს (Hg) და კოპერნიციუმს (Cn), რომელსაც ადრე ununbium უწოდებდნენ. ისინი რბილი ლითონებია (სინამდვილეში, ვერცხლისწყალი ერთადერთი თხევადი ლითონია ოთახის ტემპერატურაზე), დიამაგნიტური და ორვალენტიანი, ყველა გარდამავალი ლითონის ყველაზე დაბალი დნობის წერტილებით. სასაცილო ის არის, რომ თუთია ძალზე აუცილებელია ცხოვრების ქიმიისთვის, ხოლო კადმიუმი და ვერცხლისწყალი ძალზე მთვრალია. კოპერნიკი, თავის მხრივ, არის სინთეზური ელემენტი, რომელიც შეიქმნა 1996 წელს.
13. ჯგუფი 13 (IIIA). ამ ჯგუფში შედიან ელემენტები, რომლებიც ცნობილია როგორც "მიწიერი", ვინაიდან ისინი უხვადაა დედამიწაზე, განსაკუთრებით ალუმინის. ჯგუფს ხელმძღვანელობს ბორი (B), რომელიც არის ა მეტალოიდიდა შემდეგ ალუმინის (Al), გალიუმის (Ga), ინდიუმის (In), ტალიუმის (Ta) და ნიჰონიუმის (Nh), სულ უფრო მეტალურია, როდესაც სვეტში ჩადის. მიუხედავად იმისა, რომ ბორს აქვს მაღალი სიმტკიცე და არალითონური თვისებები, დანარჩენები რბილი და დამამუშავებელი ლითონებია, რომლებსაც ადამიანი იყენებს.
14. ჯგუფი 14 (დღგ). ამ ჯგუფში შედის ნახშირბადის ელემენტები, რომელსაც ხელმძღვანელობს ნახშირბადი (C) და აგრძელებს სილიციუმს (Si), გერმანიუმს (Ge), თუნუქს (Sn), ტყვიას (Pb) და ფლავორიუმს (Fl). ისინი ცნობილი ელემენტებია, განსაკუთრებით ნახშირბადი, რომლებიც აუცილებელია მთელი ცხოვრების ქიმიისთვის. ოჯახში ჩამოსვლისთანავე, ელემენტები იძენენ მეტალურ თვისებებს, ნახაზი ნახშირბადის არის არალითონური, სილიციუმის და გერმანიუმის ნახევარგამტრები და ეს უკანასკნელი აშკარად მეტალიკი
15. ჯგუფი 15 (VA). ამ ჯგუფში შედიან აზოტოიდული ელემენტები, რომელთა სათავეშია აზოტი (N), შემდეგ კი ფოსფორი (P), დარიშხანი (როგორც), სტიბიუმი (Sb), ბისმუთი (Bi) და მუსკოვიუმი (Mc), ელემენტი სინთეზური. ისინი ასევე ცნობილია როგორც პანნოგენები ან აზოტონოიდები, ისინი ძალიან რეაგირებენ მაღალ ტემპერატურაზე და ბევრი მათგანი აუცილებელია ორგანული ქიმია.
16. ჯგუფი 16 (VIA). ამ ჯგუფში შედიან ე.წ. ქალკოგენები ან ამფიგენები. ეს არის ჟანგბადის (O) ოჯახში, რომელიც შეიცავს ჟანგბადს (O), შემდეგ მოდის გოგირდი (S), სელენი (Se), ტელურიუმი (Te), პოლონიუმი (Po) და ლივერმორიო (Lv). მათთვის დამახასიათებელია ექვსი ვალენტური ელექტრონი, რომელთა მიუხედავად, მათი თვისებები განსხვავდება არამეტალურიდან მეტალისა, რადგან მათი ატომური რიცხვი იზრდება. ოთახის ტემპერატურაზე ჟანგბადი მცირე რეაქციის გამო ძალიან რეაქტიული გაზია, ხოლო დანარჩენი ელემენტები მყარი და ნაკლებად ხშირია.
17. ჯგუფი 17 (VIIA). ამ ჯგუფში არის ჰალოგენების ოჯახი, სახელი, რომელიც წარმოიქმნება მათი მარილების (ჰალოიდების) შექმნის ტენდენციიდან. ეს იმიტომ ხდება, რომ ისინი ზოგადად წარმოადგენენ მოლეკულები მნიშვნელოვანი ჟანგვითი სიმძლავრის დიატომია, რაც მათ უბიძგებს მონონეგატიური იონების წარმოქმნაში. ისინი ფართოდ გამოიყენება ქიმიურ მრეწველობაში და ლაბორატორიული მასალების წარმოებაში. ეს ელემენტებია ფტორი (F), ქლორი (Cl), ბრომი (Br), იოდი (I), ასატი (At) და ტენესი (Ts), ეს უკანასკნელი ასევე წარმოადგენს F ჯგუფის ლითონს.
18. ჯგუფი 18 (VIIIA). ამ ჯგუფში არის ელემენტები, რომლებიც ცნობილია როგორც "კეთილშობილი გაზები"ან"ინერტული გაზები”. ისინი ძალიან დაბალი რეაქტიულობის ელემენტებს წარმოადგენენ, რომლებიც, როგორც წესი, გვხვდება როგორც monatomic აირები, უსუნო, უფერო, insipid, ძალიან მცირე და განსაკუთრებული ნაერთების წარმოქმნა, რადგან მათი ყველაზე შორეული ელექტრონული გარსია სრული ეს ელემენტებია ჰელიუმი (ის), ნეონი (ნე), არგონი (Ar), კრიპტონი (Kr), ქსენონი (Xe), რადონი (Rn) და ოგანესონი (Og). ეს ორი უკანასკნელი განსაკუთრებით არის: რადონი არის რადიოაქტიური და არა აქვს იზოტოპები სტაბილური (მისი ყველაზე სტაბილური იზოტოპია ²²²Rn, რომელიც მხოლოდ 3,8 დღე არსებობს), ხოლო oganeson სინთეზური წარმოშობისაა და ყველაზე მძიმე ელემენტია შექმნილი დღემდე.

პერიოდული ცხრილის ბლოკები

პერიოდული ცხრილის გასაგებად კიდევ ერთი გზაა მისი ოთხი ბლოკი:

მიჰყევით შემდეგს: