Періодична система: інформація та приклади

Періодична система елементів є таблицею, в якій всі хімічні елементи відомі людині, упорядковані відповідно до їх атомного номера (кількості протонів), електронної конфігурації та хімічні властивості конкретні.

Це концептуальний інструмент фундаментальний для вивчення матерія перша версія якого була опублікована в 1869 р. російським хіміком Дмитром Менделєєвим, і яка була оновлена ​​з років, коли були відкриті нові хімічні елементи та закономірності, що лежать в їх основі властивості.

Поточна періодична система структурована в сім рядів (горизонтальні) називаються періодами і в 18 колонок (вертикальні) називають групами або сім'ями. Хімічні елементи розташовані відповідно до їх властивостей зліва направо протягом періодів і зверху вниз, слідуючи кожній групі.

Деякі властивості хімічних елементів, таких як атомний радіус та іонний радіус, збільшуються зверху вниз (слідуючи групі) та справа наліво (після періоду), в той час як енергія іонізації, спорідненість до електронів та електронегативність зростають знизу вгору (слідом за групою) та зліва направо (слідуючи період).

Групи періодичної системи

Нумеровані з 1 по 18 зліва направо, поточні назви груп визначаються символом Номенклатура IUPAC, затвердженого в 1988 р. для уніфікації різноманітних форм імен, що існували. Елементи кожної групи мають однакові електронні конфігурації та однакові валентність (кількість електронів на останній орбіті), тому вони мають хімічні властивості подібні.

Відповідно до IUPAC, існують такі групи елементів:

1. Група 1 (IA). У цій групі є всі лужні метали, за винятком водню, який, хоча і є номінально в групі, є газом. Елементи є частиною сімейства: літій (Li), натрій (Na), калій (K), рубідій (Rb), цезій (Cs), францій (Fr). У них дуже низькі щільності, вони хороші передавачі гарячий та електрика, і вони ніколи не зустрічаються вільно в природі, а в сполуках з іншими елементами.
2. Група 2 (IIA). У цю групу входять так звані лужноземельні метали, вони твердіші за лужні, яскраві та хороші електричні провідники, хоча менш реактивний і дуже хороший відновник (окислювачі). Сімейство складається з: берилію (Be), магнію (Mg), кальцію (Ca), стронцію (Sr), барію (Ba) та радію (Ra).
3. Група 3 (IIIB). Сімейство скандіїв знаходиться в цій групі, хоча у багатьох групах у блоці "d" таблиці (групи 3-12, включаючи актиноїди та рідкісноземельні), остаточного консенсусу щодо впорядкування немає ідеально. Вони складають це сімейство: скандій (Sc), ітрій (Y), лантан або лютецій (La) та актиній (Ac), є твердий, яскравий та високореактивний, за властивостями схожий на алюміній. До цієї групи належать і так звані «рідкісні землі»: лантаноїди (або лантаноїди). Актиноїди (або актиноїди) також належать до цієї групи. Обидва набори елементів (лантаноїди та актиноїди) називаються "внутрішніми перехідними елементами" і знаходяться в нижньому блоці таблиці. Лантаноїди: лантан (La), церій (Ce), празеодій (Pr), неодим (Nd), промецій (Pm), самарій (Sm), європій (Eu), гадоліній (Gd), тербій (Tb), диспрозіум (Dy), голмій (Ho), ербій (Er), тулій (Tm), ітербій (Yb), лютецій (Lu). Актинідами є: актиній (Ac), торій (Th), протактиній (Pa), уран (U), нептуній (Np), плутоній (Pu), америцій (Am), курій (Cm), беркелій (Bk), каліфорній (Cf), ейнштейній (Es), фермій (Fm), менделевій (Md), нобелій (No) та Лоуренс (Lr). Починаючи з нептунію, вони є нестійкими ізотопами, створеними людиною.
4. Група 4 (IVB). У цю групу входить так зване "сімейство титанів", що складається з елементів титану (Ti), цирконію (Zr), гафній (Hf) та рутерфордій (Rf), останній синтетичний та радіоактивний, тому його іноді не беруть у рахунок. Є про металів дуже реактивний, тому в певних презентаціях вони можуть миттєво червоніти і запалюватися, просто контактуючи з киснем у повітрі.
5. Група 5 (VB). У цю групу входить сімейство ванадій (V), очолюване ванадієм (V) і супроводжуване ніобієм (Nb), танталом (Ta) і дубнієм (Db), останній вироблений виключно в лабораторіях. Вони тверді при кімнатній температурі, сріблястого кольору і проводять тепло та електрику.
6. Група 6 (VIB). У цю групу входить сімейство хрому (Cr), що складається з хрому (Cr), молібдену (Mo), вольфраму (W) та морського боргію (Sg). Вони являють собою тверді речовини високої точки синтез Y кипінняПровідники тепла та електрики, дуже стійкі до корозії та досить реактивні.
7. Група 7 (VIIB). У цьому сімействі марганець (Mn), технецій (Tc) і реній (Re), а також елемент з атомним номером 107, борій (Bh). Останній вперше був синтезований у 1981 році і є дуже нестабільним, тому період його напіввиведення становить лише 0,44 секунди. Взагалі кажучи, реній і технецій - також надзвичайно рідкісні елементи: технецій не має стійких форм, тоді як марганець дуже поширений у природі.
8. Група 8 (VIIIB). У цю групу входить сімейство заліза (Fe), що включає рутеній (Ru), осмій (Os) та калій (Hs). Хассій був відомий як унілокцію та був вперше синтезований в 1984 році; він виявляється серед суперечливих елементів 101 - 109, номенклатура яких була поставлена ​​під сумнів. Вони є досить реактивними елементами, хорошими провідниками тепла та електрики, а у випадку заліза - магнітними.
9. Група 9 (VIIIB). У цій групі знаходиться сімейство кобальту (Co), що містить елементи кобальт (Co), родій (Rh), іридій (Ir) та мейтнерій (Mt). Як і в попередній групі, перша - феромагнітна і є репрезентативною для властивостей сім'я, а остання є синтетичною, тому в природі її не існує (найстійкіший її ізотоп триває близько 10 років).
10. Група 10 (VIIIB). У попередніх версіях Періодичної системи ця група була єдиною родиною, з групами 8 і 9.. Останні версії розділили їх. Цю групу очолює нікель (Ni), який супроводжується паладієм (Pd), платиною (Pt) і нармстадтієм (Ds). У природі вони є звичайними металами в елементарній формі, хоча нікель (найбільш реакційноздатний) можна знайти в сплаву (у деяких метеоритах, особливо). Їх каталітичні властивості роблять ці метали важливим запасом для аерокосмічної та хімічної промисловості.
11. Група 11 (IB). У цю групу входить сімейство міді (Cu), яке складається з міді (Cu) та дорогоцінних металів золота (Au) та срібла (Ag) та рентгену (Rg). Вони також відомі як "монетні метали". Вони досить не реагують, важко піддаються корозії, м’які та надзвичайно корисні для людини.
12. Група 12 (IIB). Ця група містить сімейство цинку (Zn), яке містить цинк, кадмій (Cd), ртуть (Hg) та коперціум (Cn), які раніше називали унбієм. Це м’які метали (насправді ртуть - єдиний рідкий метал при кімнатній температурі), діамагнітний та двовалентний, з найнижчими температурами плавлення з усіх перехідних металів. Найцікавіше, що цинк дуже необхідний для хімії життя, тоді як кадмій і ртуть дуже сп’янілі. Копернік, зі свого боку, є синтетичним елементом, створеним у 1996 році.
13. Група 13 (IIIA). У цій групі є елементи, відомі як "земляні", оскільки їх багато в землі, особливо алюмінію. Групу очолює бор (B), який є металоїд, а потім алюміній (Al), галій (Ga), індій (In), талій (Ta) та нігоній (Nh), дедалі більше металеві, коли спускаєшся по колонці. І хоча бор має високу твердість та неметалеві властивості, інші - це м’які та ковкі метали, що широко використовуються людиною.
14. Група 14 (ПДВ). У цій групі є карбонідні елементи, очолювані вуглецем (C), і продовжуючи кремній (Si), германій (Ge), олово (Sn), свинець (Pb) та флеворій (Fl). Вони є добре відомими елементами, особливо вуглецем, необхідними для всієї хімії життя. Однак, коли людина сідає в сім’ю, елементи набувають металевих властивостей, точка така, що вуглець є неметалевим, кремній та напівметал германію і останній чітко металеві.
15. Група 15 (VA). У цю групу входять нітрогеноїдні елементи, очолювані азотом (N), потім фосфор (P), миш'як (As), сурма (Sb), вісмут (Bi) та мусковій (Mc), елемент синтетичні. Вони також відомі як панногени або нітрогеноїди, вони дуже реактивні при високих температурах, і багато з них є необхідними для органічна хімія.
16. Група 16 (VIA). У цю групу входять так звані халькогени або амфігени. Він знаходиться в сімействі кисню (O), що містить кисень (O), а потім сірку (S), селен (Se), телур (Te), полоній (Po) та печінковий моріо (Lv). Вони характеризуються наявністю шести валентних електронів, незважаючи на те, що їх властивості змінюються від неметалевих до металевих із збільшенням їх атомного числа. При кімнатній температурі кисень є дуже реакційноздатним газом через свої невеликі розміри, тоді як решта елементів є твердими і рідше зустрічаються в природі.
17. Група 17 (VIIA). У цій групі є сімейство галогенів, назва, що походить від їхньої тенденції до утворення солей (галогенідів). Це тому, що вони, як правило, становлять молекули діатоміка значної окисної сили, що призводить до того, що вони складають мононегативні іони. Вони широко використовуються в хімічній промисловості та у виробництві лабораторних матеріалів. Цими елементами є фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I), астат (At) і тенес (Ts), останній також є металом групи f.
18. Група 18 (VIIIA). У цій групі є елементи, відомі як "Благородні гази"Або"інертні гази”. Вони є елементами з дуже низькою реакційною здатністю, які зазвичай знаходяться у вигляді одноатомних газів, без запаху, безбарвного, безсипний, утворюючи дуже мало і виняткових сполук, тому що їх найвіддаленіша оболонка електронів повна. Ці елементи - гелій (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радон (Rn) та оганесон (Og). Ці два останні особливо: радон є радіоактивним і не має ізотопи стабільний (його найбільш стабільним ізотопом є ²²²Rn, який існує лише 3,8 доби), тоді як оганесон має синтетичне походження і найважчий елемент, створений на сьогодні.

Блоки періодичної системи

Ще один спосіб зрозуміти Періодичну систему - це чотири її блоки:

Слідуйте за: