Sistemang pana-panahon mga elemento ng kemikal(Mendeleev table)- pag-uuri ng mga elemento ng kemikal, na nagtatatag ng pagtitiwala iba't ibang katangian mga elemento mula sa bayad atomic nucleus. Ang sistema ay isang graphical na pagpapahayag ng pana-panahong batas na itinatag ng Russian chemist na si D. I. Mendeleev noong 1869. Ang orihinal na bersyon nito ay binuo ni D. I. Mendeleev noong 1869-1871 at itinatag ang pag-asa ng mga katangian ng mga elemento sa kanilang atomic na timbang (sa modernong mga termino, sa atomic mass). Sa kabuuan, ilang daang variant ng representasyon ng periodic system (analytical curves, tables, mga geometric na hugis at iba pa.). Sa modernong bersyon ng system, ito ay dapat na bawasan ang mga elemento sa isang dalawang-dimensional na talahanayan, kung saan ang bawat haligi (grupo) ay tumutukoy sa pangunahing katangian ng physicochemical, at ang mga linya ay kumakatawan sa mga panahon na medyo magkapareho sa isa't isa.

Pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal ng D.I. Mendeleev

MGA PANAHON MGA HANAY MGA GRUPO NG ELEMENTO ako II III IV V VI VII VIII ako 1 H 1,00795 4,002602 helium II 2 Li 6,9412 Maging 9,01218 B 10,812 SA 12,0108 carbon N 14,0067 nitrogen O 15,9994 oxygen F 18,99840 fluorine 20,179 neon III 3 Na 22,98977 mg 24,305 Sinabi ni Al 26,98154 Si 28,086 silikon P 30,97376 posporus S 32,06 asupre Cl 35,453 chlorine Ar 18 39,948 argon IV 4 K 39,0983 Ca 40,08 sc 44,9559 Ti 47,90 titan V 50,9415 vanadium Cr 51,996 kromo Mn 54,9380 mangganeso Fe 55,847 bakal co 58,9332 kobalt Ni 58,70 nikel Cu 63,546 Zn 65,38 ga 69,72 Sinabi ni Ge 72,59 germanium Bilang 74,9216 arsenic Se 78,96 siliniyum Sinabi ni Br 79,904 bromine 83,80 krypton V 5 Rb 85,4678 Si Sr 87,62 Y 88,9059 Zr 91,22 zirconium Nb 92,9064 niobium Mo 95,94 molibdenum Tc 98,9062 technetium Ru 101,07 rutanium Rh 102,9055 rhodium Pd 106,4 paleydyum Ag 107,868 CD 112,41 Sa 114,82 sn 118,69 lata Sb 121,75 antimony Sinabi ni Te 127,60 tellurium ako 126,9045 yodo 131,30 xenon VI 6 Cs 132,9054 Ba 137,33 La 138,9 hf 178,49 hafnium Ta 180,9479 tantalum W 183,85 tungsten Re 186,207 rhenium Os 190,2 osmium Sinabi ni Ir 192,22 iridium Pt 195,09 platinum Au 196,9665 hg 200,59 Tl 204,37 thallium Pb 207,2 nangunguna Bi 208,9 bismuth Po 209 polonium Sa 210 astatine 222 radon VII 7 Sinabi ni Fr 223 Ra 226,0 AC 227 actinium ×× RF 261 rutherfordium Db 262 dubnium Sg 266 seaborgium bh 269 bohrium hs 269 hassium Mt 268 meitnerium Ds 271 darmstadtium Rg 272 Сn 285 Uut 113 284 ununtrium Uug 289 ununquadium pataas 115 288 ununpentium Uuh 116 293 unungexium Uus 117 294 ununseptium Uuo 118 295 ununoctium La 138,9 lanthanum Ce 140,1 cerium Sinabi ni Pr 140,9 praseodymium Nd 144,2 neodymium Pm 145 promethium sm 150,4 samarium Eu 151,9 europium Gd 157,3 gadolinium Tb 158,9 terbium Dy 162,5 dysprosium Ho 164,9 holmium Er 167,3 erbium Tm 168,9 thulium Sinabi ni Yb 173,0 ytterbium Lu 174,9 lutetium AC 227 actinium Th 232,0 thorium Pa 231,0 protactinium U 238,0 Uranus Np 237 neptunium Pu 244 plutonium Am 243 americium cm 247 curium bk 247 berkelium cf 251 californium Es 252 einsteinium fm 257 fermium md 258 mendelevium hindi 259 nobelium Lr 262 lawrencium

Ang pagtuklas na ginawa ng Russian chemist na si Mendeleev ay naglaro (sa ngayon) ang pinaka mahalagang papel sa pag-unlad ng agham, ibig sabihin, sa pag-unlad ng atomic at molekular na agham. Ang pagtuklas na ito ay naging posible upang makuha ang pinaka-maiintindihan at madaling matutunan na mga ideya tungkol sa simple at kumplikadong mga compound ng kemikal. Salamat lamang sa talahanayan na mayroon kaming mga konsepto tungkol sa mga elemento na ginagamit namin modernong mundo. Sa ika-20 siglo, ang predictive na papel ng periodic system sa pagtatasa mga katangian ng kemikal, mga elemento ng transuranium, na ipinakita ng lumikha ng talahanayan.

Binuo noong ika-19 na siglo, ang periodic table ni Mendeleev sa mga interes ng agham ng kimika, ay nagbigay ng isang yari na sistematisasyon ng mga uri ng mga atomo para sa pagbuo ng PHYSICS noong ika-20 siglo (physics ng atom at ang nucleus ng atom) . Sa simula ng ikadalawampu siglo, mga pisiko, sa pamamagitan ng pananaliksik, itinatag na ang serial number, (aka atomic), ay isa ring sukat singil ng kuryente ang atomic nucleus ng elementong iyon. At ang bilang ng panahon (ibig sabihin ang pahalang na hilera) ay tumutukoy sa bilang ng mga electron shell ng atom. Napag-alaman din na ang bilang ng patayong hilera ng talahanayan ay tumutukoy sa dami ng istraktura ng panlabas na shell ng elemento (sa gayon, ang mga elemento ng parehong hilera ay dahil sa pagkakapareho ng mga katangian ng kemikal).

Ang pagtuklas ng siyentipikong Ruso, ay minarkahan ang sarili, bagong panahon sa kasaysayan ng agham ng daigdig, ang pagtuklas na ito ay nagbigay-daan hindi lamang na gumawa ng isang malaking hakbang sa kimika, ngunit napakahalaga din para sa maraming iba pang mga lugar ng agham. Nagbigay ng periodic table maayos na sistema impormasyon tungkol sa mga elemento, batay dito, naging posible na gumuhit ng mga konklusyong pang-agham, at kahit na mahulaan ang ilang mga pagtuklas.

Periodic table Ang isa sa mga tampok ng periodic table ng Mendeleev ay ang pangkat (column sa table) ay may mas makabuluhang pagpapahayag ng periodic trend kaysa sa mga period o block. Sa ngayon, ang teorya ng quantum mechanics at atomic na istraktura ay nagpapaliwanag sa pangkat ng kalikasan ng mga elemento sa pamamagitan ng katotohanan na mayroon silang parehong mga elektronikong pagsasaayos ng mga valence shell, at bilang isang resulta, ang mga elemento na nasa loob ng parehong hanay ay may halos magkatulad (magkapareho) na mga tampok ng ang electronic configuration, na may katulad mga katangian ng kemikal. Mayroon ding malinaw na takbo ng isang matatag na pagbabago sa mga katangian habang tumataas ang atomic mass. Dapat pansinin na sa ilang mga lugar ng periodic table (halimbawa, sa mga bloke D at F), ang mga pahalang na pagkakatulad ay mas kapansin-pansin kaysa sa mga patayo.

Ang periodic table ay naglalaman ng mga pangkat na nakatalagang mga serial number mula 1 hanggang 18 (mula kaliwa hanggang kanan), ayon sa internasyonal na sistema mga pangalan ng pangkat. Noong unang panahon, ginamit ang mga Roman numeral upang makilala ang mga grupo. Sa Amerika, ang kasanayan ay ilagay pagkatapos ng Roman numeral, ang titik "A" kapag ang grupo ay matatagpuan sa mga bloke S at P, o ang mga titik na "B" - para sa mga pangkat na matatagpuan sa block D. Ang mga identifier na ginamit noong panahong iyon ay kapareho ng huling bilang ng mga modernong pointer sa ating panahon (halimbawa, ang pangalang IVB, ay tumutugma sa mga elemento ng ika-4 na pangkat sa ating panahon, at ang IVA ay ang ika-14 na pangkat ng mga elemento). SA mga bansang Europeo noong panahong iyon, isang katulad na sistema ang ginamit, ngunit dito, ang titik na "A" ay tumutukoy sa mga grupo hanggang sa 10, at ang titik na "B" - pagkatapos ng 10 kasama. Ngunit ang mga pangkat 8,9,10 ay mayroong identifier VIII bilang isang triple group. Ang mga pangalan ng grupong ito ay nagwakas sa kanilang pag-iral pagkatapos ng 1988 na pagpasok sa puwersa, bagong sistema IUPAC notation, na ginagamit pa rin hanggang ngayon.

Maraming grupo ang nakatanggap ng hindi sistematikong mga pangalan na may tradisyonal na kalikasan (halimbawa, "alkaline earth metals", o "halogens", at iba pang katulad na mga pangalan). Ang mga pangkat 3 hanggang 14 ay hindi nakatanggap ng gayong mga pangalan, dahil sa ang katunayan na sila ay hindi gaanong katulad sa isa't isa at may mas kaunting mga sulat sa mga vertical na pattern, kadalasang tinatawag sila sa pamamagitan ng numero o sa pangalan ng unang elemento ng grupo (titanium , kobalt, atbp.).

Ang mga elemento ng kemikal na kabilang sa parehong pangkat ng periodic table ay nagpapakita ng ilang partikular na trend sa electronegativity, atomic radius at ionization energy. Sa isang grupo, sa direksyon mula sa itaas hanggang sa ibaba, ang radius ng atom ay tumataas, bilang pagpuno mga antas ng enerhiya, ang mga valence electron ng elemento ay tinanggal mula sa nucleus, habang ang enerhiya ng ionization ay bumababa at ang mga bono sa atom ay humina, na nagpapadali sa pag-alis ng mga electron. Ang electronegativity ay bumababa din, ito ay isang kinahinatnan ng katotohanan na ang distansya sa pagitan ng nucleus at ang valence electron ay tumataas. Ngunit mayroon ding mga pagbubukod sa mga pattern na ito, halimbawa, ang pagtaas ng electronegativity, sa halip na bumaba, sa pangkat 11, mula sa itaas hanggang sa ibaba. Sa periodic table mayroong isang linya na tinatawag na "Panahon".

Sa mga grupo, mayroong mga kung saan ang mga pahalang na direksyon ay mas makabuluhan (hindi katulad ng iba, kung saan mas malaking halaga may mga patayong direksyon), kabilang sa mga naturang grupo ang block F, kung saan ang mga lanthanides at actinides ay bumubuo ng dalawang mahalagang pahalang na pagkakasunud-sunod.

Ang mga elemento ay nagpapakita ng ilang partikular na pattern sa mga tuntunin ng atomic radius, electronegativity, ionization energy, at electron affinity energy. Dahil sa katotohanan na para sa bawat susunod na elemento ang bilang ng mga sisingilin na mga particle ay tumataas, at ang mga electron ay naaakit sa nucleus, ang atomic radius ay bumababa sa direksyon mula kaliwa hanggang kanan, kasama nito, ang enerhiya ng ionization ay tumataas, na may pagtaas sa bond sa atom, ang kahirapan sa pag-alis ng electron ay tumataas. Ang mga metal na matatagpuan sa kaliwang bahagi ng talahanayan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mas mababang electron affinity energy indicator, at naaayon, sa kanang bahagi, ang electron affinity energy indicator, para sa mga non-metal, ang indicator na ito ay mas mataas (hindi binibilang ang mga marangal na gas).

Iba't ibang mga lugar ng periodic table ng Mendeleev, depende sa kung aling shell ng atom ang huling elektron, at dahil sa kahalagahan ng electron shell, kaugalian na ilarawan ito bilang mga bloke.

Kasama sa S-block ang unang dalawang grupo ng mga elemento, (alkali at alkaline earth metals, hydrogen at helium).
Kasama sa P-block ang huling anim na grupo, mula 13 hanggang 18 (ayon sa IUPAC, o ayon sa sistemang pinagtibay sa America - mula IIIA hanggang VIIIA), kasama rin sa block na ito ang lahat ng metalloids.

Block - D, mga pangkat 3 hanggang 12 (IUPAC, o IIIB hanggang IIB sa American), kasama sa block na ito ang lahat ng transition metal.
Block - F, karaniwang kinuha mula sa periodic table, at may kasamang lanthanides at actinides.

Kung ang periodic table ay tila mahirap para sa iyo na maunawaan, hindi ka nag-iisa! Bagama't maaaring mahirap unawain ang mga prinsipyo nito, ang pag-aaral na gamitin ito ay makakatulong sa pag-aaral ng mga natural na agham. Upang makapagsimula, pag-aralan ang istraktura ng talahanayan at kung anong impormasyon ang matututuhan mula dito tungkol sa bawat elemento ng kemikal. Pagkatapos ay maaari mong simulan ang paggalugad ng mga katangian ng bawat elemento. At sa wakas, gamit ang periodic table, matutukoy mo ang bilang ng mga neutron sa isang atom ng isang partikular na elemento ng kemikal.

Mga hakbang

Bahagi 1

Istraktura ng talahanayan

periodic table, o panaka-nakang sistema mga elemento ng kemikal, nagsisimula sa kaliwa itaas na sulok at nagtatapos sa dulo ng huling hilera ng talahanayan (kanang sulok sa ibaba). Ang mga elemento sa talahanayan ay nakaayos mula kaliwa hanggang kanan sa pataas na pagkakasunud-sunod ng kanilang atomic number. Ang atomic number ay nagsasabi sa iyo kung gaano karaming mga proton ang nasa isang atom. Bilang karagdagan, habang tumataas ang atomic number, tumataas din ang atomic mass. Kaya, sa pamamagitan ng lokasyon ng isang elemento sa periodic table, matutukoy mo ang atomic mass nito.

Gaya ng nakikita mo, ang bawat susunod na elemento ay naglalaman ng isa pang proton kaysa sa elementong nauna rito. Ito ay malinaw kapag tiningnan mo ang mga atomic na numero. Ang mga atomic number ay tumataas ng isa habang lumilipat ka mula kaliwa pakanan. Dahil ang mga elemento ay nakaayos sa mga pangkat, ang ilang mga cell ng talahanayan ay nananatiling walang laman.

• Halimbawa, ang unang hilera ng talahanayan ay naglalaman ng hydrogen, na may atomic number 1, at helium, na may atomic number 2. Gayunpaman, ang mga ito ay nasa magkabilang dulo dahil nabibilang sila sa iba't ibang grupo.

1. Matuto tungkol sa mga pangkat na kinabibilangan ng mga elementong may magkatulad na katangiang pisikal at kemikal. Ang mga elemento ng bawat pangkat ay matatagpuan sa kaukulang vertical column. Bilang isang patakaran, ang mga ito ay ipinahiwatig ng parehong kulay, na tumutulong upang makilala ang mga elemento na may katulad na pisikal at kemikal na mga katangian at mahulaan ang kanilang pag-uugali. Ang lahat ng mga elemento ng isang partikular na grupo ay mayroon ang parehong numero mga electron sa panlabas na shell.

   • Ang hydrogen ay maaaring maiugnay kapwa sa pangkat ng mga metal na alkali at sa pangkat ng mga halogens. Sa ilang mga talahanayan ito ay ipinahiwatig sa parehong mga grupo.
   • Sa karamihan ng mga kaso, ang mga grupo ay binibilang mula 1 hanggang 18, at ang mga numero ay inilalagay sa itaas o ibaba ng talahanayan. Ang mga numero ay maaaring ibigay sa mga numerong Romano (hal. IA) o Arabic (hal. 1A o 1).
   • Kapag gumagalaw sa column mula sa itaas hanggang sa ibaba, sinasabi nila na ikaw ay "nagba-browse sa grupo".

2. Alamin kung bakit may mga walang laman na cell sa talahanayan. Ang mga elemento ay inayos hindi lamang ayon sa kanilang atomic number, ngunit ayon din sa mga grupo (mga elemento ng parehong grupo ay may magkatulad na pisikal at kemikal na mga katangian). Ginagawa nitong mas madaling maunawaan kung paano kumikilos ang isang elemento. Gayunpaman, habang tumataas ang atomic number, ang mga elementong nahuhulog sa kaukulang grupo ay hindi palaging matatagpuan, kaya may mga walang laman na cell sa talahanayan.

   • Halimbawa, ang unang 3 row ay may mga walang laman na cell, dahil ang mga transition metal ay matatagpuan lamang mula sa atomic number 21.
   • Ang mga elemento na may mga atomic na numero mula 57 hanggang 102 ay kabilang sa mga bihirang elemento ng lupa, at kadalasang inilalagay ang mga ito sa isang hiwalay na subgroup sa kanang sulok sa ibaba ng talahanayan.

3. Ang bawat hilera ng talahanayan ay kumakatawan sa isang tuldok. Ang lahat ng mga elemento ng parehong panahon ay may parehong bilang ng mga atomic orbital kung saan ang mga electron ay matatagpuan sa mga atomo. Ang bilang ng mga orbital ay tumutugma sa bilang ng panahon. Ang talahanayan ay naglalaman ng 7 row, iyon ay, 7 tuldok.

   • Halimbawa, ang mga atomo ng mga elemento ng unang panahon ay may isang orbital, at ang mga atomo ng mga elemento ng ikapitong yugto ay may 7 orbital.
   • Bilang isang patakaran, ang mga tuldok ay ipinahiwatig ng mga numero mula 1 hanggang 7 sa kaliwa ng talahanayan.
   • Habang lumilipat ka sa isang linya mula kaliwa pakanan, sinasabing ikaw ay "nag-scan sa pamamagitan ng isang tuldok".

4. Alamin ang pagkakaiba sa pagitan ng mga metal, metalloid at di-metal. Mas mauunawaan mo ang mga katangian ng isang elemento kung matutukoy mo kung anong uri ito kabilang. Para sa kaginhawahan, sa karamihan ng mga talahanayan, ang mga metal, metalloid at di-metal ay itinalaga iba't ibang Kulay. Ang mga metal ay nasa kaliwa, at ang mga hindi metal ay nasa kanang bahagi ng mesa. Ang mga metalloid ay matatagpuan sa pagitan nila.

   Bahagi 2

   Mga pagtatalaga ng elemento

   1. Ang bawat elemento ay itinalaga ng isa o dalawang letrang Latin. Bilang isang tuntunin, ang simbolo ng elemento ay ibinibigay malaking titik sa gitna ng kaukulang cell. Ang simbolo ay isang pinaikling pangalan para sa isang elemento na pareho sa karamihan ng mga wika. Kapag nag-eeksperimento at nagtatrabaho kasama mga equation ng kemikal ang mga simbolo ng elemento ay karaniwang ginagamit, kaya magandang tandaan ang mga ito.

      • Karaniwan, ang mga simbolo ng elemento ay shorthand para sa kanila. Latin na pangalan, bagaman para sa ilan, lalo na ang mga kamakailang natuklasang elemento, ang mga ito ay hinango sa karaniwang pangalan. Halimbawa, ang helium ay tinutukoy ng simbolo na He, na malapit sa karaniwang pangalan sa karamihan ng mga wika. Kasabay nito, ang bakal ay itinalaga bilang Fe, na isang pagdadaglat ng Latin na pangalan nito.

   2. Bigyang-pansin ang buong pangalan ng elemento, kung ito ay ibinigay sa talahanayan. Ang "pangalan" na ito ng elemento ay ginagamit sa mga normal na teksto. Halimbawa, ang "helium" at "carbon" ay ang mga pangalan ng mga elemento. Karaniwan, bagaman hindi palaging, buong pangalan Ang mga elemento ay nakalista sa ibaba ng kanilang kemikal na simbolo.

      • Minsan ang mga pangalan ng mga elemento ay hindi ipinahiwatig sa talahanayan at ang kanilang mga kemikal na simbolo lamang ang ibinigay.

   3. Hanapin ang atomic number. Karaniwan ang atomic number ng isang elemento ay matatagpuan sa tuktok ng kaukulang cell, sa gitna o sa sulok. Maaari rin itong lumitaw sa ibaba ng simbolo o pangalan ng elemento. Ang mga elemento ay may mga atomic na numero mula 1 hanggang 118.

      • Ang atomic number ay palaging isang integer.

   4. Tandaan na ang atomic number ay tumutugma sa bilang ng mga proton sa isang atom. Ang lahat ng mga atom ng isang elemento ay naglalaman ng parehong bilang ng mga proton. Hindi tulad ng mga electron, ang bilang ng mga proton sa mga atomo ng isang elemento ay nananatiling pare-pareho. Kung hindi, isa pang kemikal na elemento ang lumabas!

Sa kalikasan, maraming paulit-ulit na pagkakasunud-sunod:

• Mga panahon;
• Oras ng Araw;
• araw ng linggo…

Sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo, napansin ni D.I. Mendeleev na ang mga kemikal na katangian ng mga elemento ay mayroon ding isang tiyak na pagkakasunud-sunod (sinasabi nila na ang ideyang ito ay dumating sa kanya sa isang panaginip). Ang resulta ng mga mahimalang panaginip ng siyentipiko ay ang Periodic Table of Chemical Elements, kung saan ang D.I. Inayos ni Mendeleev ang mga elemento ng kemikal sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng atomic mass. Sa modernong talahanayan, ang mga elemento ng kemikal ay nakaayos sa pataas na pagkakasunud-sunod ng atomic number ng elemento (ang bilang ng mga proton sa nucleus ng isang atom).

Ang atomic number ay ipinapakita sa itaas ng simbolo ng isang kemikal na elemento, sa ibaba ng simbolo ay ang atomic mass nito (ang kabuuan ng mga proton at neutron). Tandaan na ang atomic mass ng ilang elemento ay isang non-integer! Tandaan ang isotopes! Ang atomic mass ay ang weighted average ng lahat ng isotopes ng isang elemento na natural na nangyayari sa ilalim ng natural na mga kondisyon.

Sa ibaba ng talahanayan ay ang lanthanides at actinides.

Mga metal, di-metal, metalloid

Matatagpuan ang mga ito sa Periodic Table sa kaliwa ng stepped diagonal line na nagsisimula sa Boron (B) at nagtatapos sa polonium (Po) (ang mga exception ay germanium (Ge) at antimony (Sb). Madaling makita ang mga metal. sakupin karamihan Periodic table. Mga pangunahing katangian ng mga metal: solid (maliban sa mercury); kumikinang; magandang electrical at thermal conductors; plastik; malambot; madaling magbigay ng mga electron.

Ang mga elemento sa kanan ng stepped diagonal B-Po ay tinatawag di-metal. Ang mga katangian ng mga di-metal ay direktang kabaligtaran sa mga katangian ng mga metal: mahihirap na konduktor ng init at kuryente; marupok; hindi huwad; hindi plastik; karaniwang tumatanggap ng mga electron.

Mga Metalloid

Sa pagitan ng mga metal at di-metal ay semimetal(metalloid). Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga katangian ng parehong mga metal at di-metal. Natagpuan ng mga semimetals ang kanilang pangunahing pang-industriya na aplikasyon sa paggawa ng mga semiconductor, kung wala ito walang modernong microcircuit o microprocessor na hindi maiisip.

Mga panahon at pangkat

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang periodic table ay binubuo ng pitong panahon. Sa bawat panahon, tumataas ang atomic number ng mga elemento mula kaliwa hanggang kanan.

Ang mga katangian ng mga elemento sa mga panahon ay nagbabago nang sunud-sunod: kaya ang sodium (Na) at magnesium (Mg), na nasa simula ng ikatlong yugto, ay nagbibigay ng mga electron (Na nagbibigay ng isang electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1; Mg nagbibigay ng dalawang electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Ngunit ang chlorine (Cl), na matatagpuan sa dulo ng panahon, ay tumatagal ng isang elemento: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

Sa mga grupo, sa kabaligtaran, ang lahat ng mga elemento ay may parehong mga katangian. Halimbawa, sa pangkat ng IA(1), lahat ng elemento mula sa lithium (Li) hanggang sa francium (Fr) ay nag-donate ng isang electron. At lahat ng elemento ng pangkat VIIA(17) ay kumukuha ng isang elemento.

Napakahalaga ng ilang grupo na binigyan sila ng mga espesyal na pangalan. Ang mga pangkat na ito ay tinalakay sa ibaba.

Pangkat IA(1). Ang mga atomo ng mga elemento ng pangkat na ito ay may isang elektron lamang sa panlabas na layer ng elektron, kaya madali silang nag-donate ng isang elektron.

Ang pinakamahalagang alkali metal ay sodium (Na) at potassium (K), dahil may mahalagang papel ang mga ito sa proseso ng buhay ng tao at bahagi ng mga asin.

Mga elektronikong pagsasaayos:

• Li- 1s 2 2s 1 ;
• Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Pangkat IIA(2). Ang mga atomo ng mga elemento ng pangkat na ito ay may dalawang electron sa panlabas na layer ng elektron, na sumusuko din sa panahon ng mga reaksiyong kemikal. Karamihan mahalagang elemento- calcium (Ca) - ang batayan ng mga buto at ngipin.

Mga elektronikong pagsasaayos:

• Maging- 1s 2 2s 2 ;
• mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
• Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Pangkat VIIA(17). Ang mga atomo ng mga elemento ng pangkat na ito ay karaniwang tumatanggap ng isang elektron bawat isa, dahil. sa panlabas na electronic layer mayroong limang elemento at hanggang sa " buong set Isang electron na lang ang kulang.

Ang pinakasikat na elemento ng grupong ito ay: chlorine (Cl) - ay bahagi ng asin at bleach; yodo (I) - isang elemento na gumaganap ng isang mahalagang papel sa aktibidad thyroid gland tao.

Electronic na configuration:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
• Sinabi ni Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

Pangkat VIII(18). Ang mga atomo ng mga elemento ng pangkat na ito ay may ganap na "staffed" na panlabas na layer ng elektron. Samakatuwid, "hindi nila kailangan" na tanggapin ang mga electron. At ayaw nilang ibigay ang mga ito. Kaya naman - ang mga elemento ng grupong ito ay napaka "atubiling" pasukin mga reaksiyong kemikal. Sa mahabang panahon pinaniniwalaan na hindi sila tumugon sa lahat (kaya ang pangalang "inert", ibig sabihin, "hindi aktibo"). Ngunit natuklasan ng chemist na si Neil Barlett na ang ilan sa mga gas na ito, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ay maaari pa ring tumugon sa ibang mga elemento.

Mga elektronikong pagsasaayos:

• Ne- 1s 2 2s 2 2p 6 ;
• Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ;
• kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

Mga elemento ng Valence sa mga pangkat

Madaling makita na sa loob ng bawat pangkat, ang mga elemento ay magkatulad sa bawat isa sa kanilang mga valence electron (mga electron ng s at p orbital na matatagpuan sa panlabas na antas ng enerhiya).

Ang mga alkali metal ay may 1 valence electron bawat isa:

• Li- 1s 2 2s 1 ;
• Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Ang alkaline earth metal ay mayroong 2 valence electron:

• Maging- 1s 2 2s 2 ;
• mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
• Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Ang mga halogens ay may 7 valence electron:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
• Sinabi ni Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

Ang mga inert gas ay mayroong 8 valence electron:

• Ne- 1s 2 2s 2 2p 6 ;
• Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ;
• kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

Para sa karagdagang impormasyon, tingnan ang artikulong Valency at ang Talaan ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal ayon sa mga tuldok.

Ituon natin ngayon ang ating pansin sa mga elementong matatagpuan sa mga pangkat na may mga simbolo SA. Ang mga ito ay matatagpuan sa gitna ng periodic table at tinatawag mga metal sa paglipat.

Ang isang natatanging tampok ng mga elementong ito ay ang pagkakaroon ng mga electron sa mga atom na pumupuno d-orbital:

1. sc- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ;
2. Ti- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2

Hiwalay mula sa pangunahing talahanayan ay matatagpuan lanthanides At actinides ay ang mga tinatawag na panloob na mga metal na transisyon. Sa mga atomo ng mga elementong ito, pinupuno ng mga electron f-orbital:

1. Ce- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 1 5d 1 6s 2 ;
2. Th- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 6d 2 7s 2

Ang pagtuklas ni Dmitri Mendeleev ng periodic table ng mga elemento ng kemikal noong Marso 1869 ay isang tunay na tagumpay sa kimika. Ang siyentipikong Ruso ay pinamamahalaang mag-systematize ng kaalaman tungkol sa mga elemento ng kemikal at ipinakita ang mga ito sa anyo ng isang talahanayan, na pinag-aaralan pa rin ng mga mag-aaral sa mga klase ng kimika ngayon. Ang periodic table ay naging pundasyon para sa mabilis na pag-unlad ng masalimuot at kawili-wiling agham na ito, at ang kasaysayan ng pagtuklas nito ay nababalot ng mga alamat at alamat. Para sa lahat ng mahilig sa agham, magiging kawili-wiling malaman ang katotohanan tungkol sa kung paano natuklasan ni Mendeleev ang talahanayan ng mga pana-panahong elemento.

Ang kasaysayan ng periodic table: kung paano nagsimula ang lahat

Ang mga pagtatangkang pag-uri-uriin at pag-systematize ang mga kilalang elemento ng kemikal ay ginawa bago pa si Dmitri Mendeleev. Ang kanilang mga sistema ng mga elemento ay iminungkahi ng mga sikat na siyentipiko tulad ng Debereiner, Newlands, Meyer at iba pa. Gayunpaman, dahil sa kakulangan ng data sa mga elemento ng kemikal at ang kanilang tamang atomic na masa, ang mga iminungkahing sistema ay hindi lubos na maaasahan.

Ang kasaysayan ng pagtuklas ng periodic table ay nagsisimula noong 1869, nang ang isang Russian scientist sa isang pulong ng Russian Chemical Society ay nagsabi sa kanyang mga kasamahan tungkol sa kanyang pagtuklas. Sa talahanayan na iminungkahi ng siyentipiko, ang mga elemento ng kemikal ay inayos depende sa kanilang mga katangian, na ibinigay ng halaga ng kanilang molekular na timbang.

Ang isang kagiliw-giliw na tampok ng periodic table ay ang pagkakaroon din ng mga walang laman na cell, na sa hinaharap ay puno ng mga natuklasang elemento ng kemikal na hinulaang ng siyentipiko (germanium, gallium, scandium). Matapos matuklasan ang periodic table, maraming beses itong ginawang mga karagdagan at pagbabago. Kasama ang Scottish chemist na si William Ramsay, nagdagdag si Mendeleev ng isang pangkat ng mga inert gas sa talahanayan ( pangkat na zero).

Sa hinaharap, ang kasaysayan ng periodic table ni Mendeleev ay direktang nauugnay sa mga pagtuklas sa isa pang agham - pisika. Ang gawain sa talahanayan ng mga pana-panahong elemento ay patuloy pa rin, na may mga modernong siyentipiko na nagdaragdag ng mga bagong elemento ng kemikal habang sila ay natuklasan. Ang kahalagahan ng panaka-nakang sistema ng Dmitri Mendeleev ay mahirap i-overestimate, dahil salamat dito:

• Ang kaalaman tungkol sa mga katangian ng mga natuklasang elemento ng kemikal ay na-systematize;
• Naging posible na mahulaan ang pagtuklas ng mga bagong elemento ng kemikal;
• Ang mga sangay ng pisika tulad ng pisika ng atom at pisika ng nucleus ay nagsimulang umunlad;

Mayroong maraming mga pagpipilian para sa paglalarawan ng mga elemento ng kemikal ayon sa pana-panahong batas, ngunit ang pinakatanyag at karaniwang opsyon ay ang periodic table na pamilyar sa lahat.

Mga alamat at katotohanan tungkol sa paglikha ng periodic table

Ang pinakakaraniwang maling kuru-kuro sa kasaysayan ng pagtuklas ng periodic table ay nakita ito ng siyentipiko sa isang panaginip. Sa katunayan, pinabulaanan mismo ni Dmitri Mendeleev ang alamat na ito at sinabi na pinag-iisipan niya ang pana-panahong batas sa loob ng maraming taon. Upang ma-systematize ang mga elemento ng kemikal, isinulat niya ang bawat isa sa kanila sa isang hiwalay na card at paulit-ulit na pinagsama ang mga ito sa isa't isa, inaayos ang mga ito sa mga hilera depende sa kanilang mga katulad na katangian.

Ang mitolohiya tungkol sa "propetikong" panaginip ng isang siyentipiko ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na si Mendeleev ay nagtrabaho sa systematization ng mga elemento ng kemikal sa loob ng ilang araw, na nagambala ng isang maikling pagtulog. Gayunpaman, tanging ang pagsusumikap at likas na talento ng siyentipiko ang nagbigay ng pinakahihintay na resulta at nagbigay kay Dmitri Mendeleev ng katanyagan sa buong mundo.

Maraming mga mag-aaral sa paaralan, at kung minsan sa unibersidad, ay napipilitang magsaulo o hindi bababa sa halos mag-navigate sa periodic table. Upang gawin ito, ang isang tao ay hindi lamang dapat magkaroon magandang memorya, ngunit mag-isip din ng lohikal, pag-uugnay ng mga elemento sa magkakahiwalay na grupo at klase. Ang pag-aaral sa talahanayan ay pinakamadali para sa mga taong patuloy na pinapanatili ang kanilang utak sa mabuting kalagayan sa pamamagitan ng pagkuha ng mga pagsasanay sa BrainApps.

Ang periodic system ay isang nakaayos na hanay ng mga elemento ng kemikal, ang kanilang natural na pag-uuri, na isang graphical (tabular) na pagpapahayag ng periodic law ng mga elemento ng kemikal. Ang istraktura nito, sa maraming aspeto na katulad ng modernong isa, ay binuo ni D. I. Mendeleev batay sa pana-panahong batas noong 1869–1871.

Ang prototype ng periodic system ay ang "Eksperimento ng isang sistema ng mga elemento batay sa kanilang atomic na timbang at pagkakatulad ng kemikal", na pinagsama-sama ni D. I. Mendeleev noong Marso 1, 1869. Sa loob ng dalawa at kalahating taon, patuloy na pinagbuti ng siyentipiko ang "Karanasan ng ang System", ipinakilala ang konsepto ng mga grupo, serye at panahon ng mga elemento. Bilang resulta, ang istraktura ng periodic system na nakuha sa maraming aspeto ng mga modernong balangkas.

Mahalaga para sa ebolusyon nito ang konsepto ng lugar ng isang elemento sa sistema, na tinutukoy ng mga bilang ng pangkat at panahon. Batay sa konseptong ito, dumating si Mendeleev sa konklusyon na kailangang baguhin atomic mass ilang elemento: uranium, indium, cerium at mga satellite nito. Ito ang una praktikal na gamit panaka-nakang sistema. Si Mendeleev din ang unang naghula ng pagkakaroon at mga katangian ng ilang hindi kilalang elemento. Inilarawan nang detalyado ng siyentipiko ang pinakamahalagang katangian ng ekaaluminum (hinaharap na gallium), ekabor (scandium) at ekasilicon (germanium). Bilang karagdagan, hinulaan niya ang pagkakaroon ng mga analogue ng mangganeso (hinaharap na technetium at rhenium), tellurium (polonium), yodo (astatine), cesium (francium), barium (radium), tantalum (protactinium). Ang mga hula ng siyentipiko tungkol sa mga elementong ito ay pangkalahatang katangian, dahil ang mga elementong ito ay matatagpuan sa hindi gaanong pinag-aralan na mga rehiyon ng periodic system.

Ang mga unang bersyon ng periodic system sa maraming aspeto ay kumakatawan lamang sa isang empirical generalization. Pagkatapos ng lahat, ang pisikal na kahulugan ng periodic na batas ay hindi malinaw, walang paliwanag sa mga dahilan para sa pana-panahong pagbabago sa mga katangian ng mga elemento depende sa pagtaas ng atomic mass. Dahil dito, maraming problema ang nanatiling hindi nareresolba. Mayroon bang mga limitasyon sa periodic system? Posible bang matukoy ang eksaktong bilang ng mga umiiral na elemento? Ang istraktura ng ikaanim na panahon ay nanatiling hindi malinaw - ano ang eksaktong dami ng mga bihirang elemento ng lupa? Hindi alam kung mayroon pa ring mga elemento sa pagitan ng hydrogen at lithium, kung ano ang istraktura ng unang panahon. Samakatuwid, hanggang sa pisikal na pagpapatibay ng pana-panahong batas at pag-unlad ng teorya ng periodic system, ang mga seryosong paghihirap ay lumitaw nang higit sa isang beses. Hindi inaasahan ang pagtuklas noong 1894-1898. limang inert gas na tila walang puwang sa periodic table. Ang kahirapan na ito ay inalis salamat sa ideya ng pagsasama ng isang independiyenteng zero group sa istraktura ng periodic system. Mass na pagtuklas ng mga radioelement sa pagpasok ng ika-19 at ika-20 siglo. (sa pamamagitan ng 1910 ang kanilang bilang ay humigit-kumulang 40) na humantong sa isang matalim na kontradiksyon sa pagitan ng pangangailangan na ilagay ang mga ito sa periodic system at ang umiiral na istraktura nito. Para sa kanila, mayroon lamang 7 bakante sa ikaanim at ikapitong yugto. Ang problemang ito ay nalutas bilang isang resulta ng pagtatatag ng mga panuntunan sa paglilipat at ang pagtuklas ng mga isotopes.

Isa sa mga pangunahing dahilan ng imposibilidad na ipaliwanag ang pisikal na kahulugan ng periodic law at ang istruktura ng periodic system ay hindi alam kung paano inayos ang atom (tingnan ang Atom). Ang pinakamahalagang milestone sa pagbuo ng periodic system ay ang paglikha ng atomic model ni E. Rutherford (1911). Sa batayan nito, iminungkahi ng Dutch scientist na si A. Van den Broek (1913) na ang ordinal na bilang ng isang elemento sa periodic system ay ayon sa bilang na katumbas ng singil ng nucleus ng atom nito (Z). Ito ay eksperimento na kinumpirma ng Ingles na siyentipiko na si G. Moseley (1913). Pana-panahong Batas natanggap pisikal na katwiran: ang periodicity ng mga pagbabago sa mga katangian ng mga elemento ay nagsimulang isaalang-alang depende sa Z - ang singil ng nucleus ng isang atom ng isang elemento, at hindi sa atomic mass (tingnan ang Pana-panahong batas ng mga elemento ng kemikal).

Bilang isang resulta, ang istraktura ng periodic system ay makabuluhang pinalakas. Natukoy na ang lower bound ng system. Ito ay hydrogen, ang elementong may pinakamababang Z = 1. Naging posible na tumpak na tantiyahin ang bilang ng mga elemento sa pagitan ng hydrogen at uranium. Natukoy ang mga "gaps" sa periodic system, na tumutugma sa mga hindi kilalang elemento na may Z = 43, 61, 72, 75, 85, 87. Gayunpaman, ang mga tanong tungkol sa eksaktong bilang ng mga elemento ng bihirang lupa ay nanatiling hindi malinaw at, higit sa lahat, ang mga dahilan para sa ang panaka-nakang pagbabago sa mga katangian ng mga elemento ay hindi nahayag. depende sa Z.

Batay sa itinatag na istraktura ng periodic system at ang mga resulta ng pag-aaral ng atomic spectra, ang Danish na siyentipiko na si N. Bohr noong 1918–1921. bumuo ng mga ideya tungkol sa pagkakasunud-sunod ng pagbuo ng mga electron shell at subshell sa mga atomo. Ang siyentipiko ay dumating sa konklusyon na ang mga katulad na uri ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga panlabas na shell ng mga atom ay pana-panahong paulit-ulit. Kaya, ipinakita na ang periodicity ng mga pagbabago sa mga katangian ng mga elemento ng kemikal ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkakaroon ng periodicity sa pagbuo ng mga electron shell at subshells ng mga atomo.

Sinasaklaw ng periodic system ang higit sa 100 elemento. Sa mga ito, ang lahat ng mga elemento ng transuranium (Z = 93-110), pati na rin ang mga elemento na may Z = 43 (technetium), 61 (promethium), 85 (astatine), 87 (francium) ay nakuha nang artipisyal. Sa buong kasaysayan ng pagkakaroon ng pana-panahong sistema, ito ay iminungkahi nang husto malaking bilang ng(> 500) mga variant ng graphic na representasyon nito, pangunahin sa anyo ng mga talahanayan, pati na rin sa anyo ng iba't ibang mga geometric na figure (spatial at planar), analytical curves (spirals, atbp.), atbp. Ang pinakalat na kalat ay maikli, semi-mahaba, mahaba at hagdanan na mga anyo ng mesa. Sa kasalukuyan, mas gusto ang maikling anyo.

Ang pangunahing prinsipyo ng pagbuo ng periodic system ay ang paghahati nito sa mga grupo at panahon. Ang konsepto ni Mendeleev ng serye ng mga elemento ay hindi na ginagamit, dahil ito ay wala pisikal na kahulugan. Ang mga pangkat naman, ay nahahati sa pangunahing (a) at pangalawang (b) na mga subgroup. Ang bawat subgroup ay naglalaman ng mga elemento - mga analogue ng kemikal. Ang mga elemento ng a- at b-subgroup sa karamihan ng mga grupo ay nagpapakita rin ng isang tiyak na pagkakapareho sa kanilang mga sarili, pangunahin sa mas mataas na mga estado ng oksihenasyon, na, bilang panuntunan, ay katumbas ng bilang ng grupo. Ang panahon ay isang hanay ng mga elemento na nagsisimula sa isang alkali metal at nagtatapos sa isang inert gas (isang espesyal na kaso ang unang yugto). Ang bawat panahon ay naglalaman ng isang mahigpit na tinukoy na bilang ng mga elemento. Ang periodic system ay binubuo ng walong grupo at pitong yugto, at ang ikapitong yugto ay hindi pa natatapos.

Katangi-tangi una Ang panahon ay nakasalalay sa katotohanan na naglalaman lamang ito ng 2 gas na elemento sa libreng anyo: hydrogen at helium. Ang lugar ng hydrogen sa system ay hindi maliwanag. Dahil ito ay nagpapakita ng mga pag-aari na karaniwan sa mga metal na alkali at halogen, inilalagay ito sa alinman sa 1a- o Vlla-subgroup, o pareho sa parehong oras, na nakapaloob ang simbolo sa mga bracket sa isa sa mga subgroup. Ang Helium ay ang unang kinatawan ng VIIIa‑subgroup. Sa mahabang panahon, ang helium at lahat ng mga inert na gas ay pinaghiwalay sa isang independiyenteng pangkat na zero. Ang probisyong ito ay nangangailangan ng pagbabago pagkatapos ng synthesis mga kemikal na compound krypton, xenon at radon. Bilang resulta, ang mga inert gas at elemento ng dating pangkat VIII (iron, cobalt, nickel at platinum metals) ay pinagsama sa isang grupo.

Pangalawa Ang panahon ay naglalaman ng 8 elemento. Nagsisimula ito sa alkali metal lithium, na ang tanging estado ng oksihenasyon ay +1. Susunod ay ang beryllium (metal, oxidation state +2). Nagpapakita na ang Boron ng mahinang ipinahayag na katangiang metal at isang non-metal (estado ng oksihenasyon +3). Sa tabi ng boron, ang carbon ay isang tipikal na non-metal na nagpapakita ng parehong +4 at −4 na estado ng oksihenasyon. Ang nitrogen, oxygen, fluorine at neon ay pawang mga hindi metal, na ang nitrogen ay may pinakamataas na estado ng oksihenasyon na +5 na naaayon sa numero ng pangkat. Ang oxygen at fluorine ay kabilang sa mga pinaka-aktibong non-metal. Kinukumpleto ng inert gas neon ang panahon.

Pangatlo panahon (sodium - argon) ay naglalaman din ng 8 elemento. Ang likas na katangian ng pagbabago sa kanilang mga ari-arian ay higit na katulad ng naobserbahan para sa mga elemento ng ikalawang yugto. Ngunit mayroon ding sariling pagtitiyak. Kaya, ang magnesiyo, hindi katulad ng beryllium, ay mas metal, pati na rin ang aluminyo kumpara sa boron. Ang silikon, posporus, asupre, murang luntian, argon ay mga tipikal na hindi metal. At lahat ng mga ito, maliban sa argon, ay nagpapakita ng pinakamataas na estado ng oksihenasyon na katumbas ng bilang ng grupo.

Tulad ng nakikita natin, sa parehong mga panahon, habang tumataas ang Z, ang isang natatanging pagpapahina ng metal at pagpapalakas ng mga di-metal na katangian ng mga elemento ay sinusunod. Tinawag ni D. I. Mendeleev na tipikal ang mga elemento ng pangalawa at pangatlong panahon (sa kanyang mga salita, maliliit). Ang mga elemento ng maliliit na panahon ay kabilang sa mga pinakakaraniwan sa kalikasan. Ang carbon, nitrogen at oxygen (kasama ang hydrogen) ay mga organogens, iyon ay, ang mga pangunahing elemento ng organikong bagay.

Ang lahat ng elemento ng una - ikatlong yugto ay inilalagay sa isang-subgroup.

Pang-apat panahon (potassium - krypton) ay naglalaman ng 18 elemento. Ayon kay Mendeleev, ito ang unang malaking panahon. Pagkatapos metal na alkali potassium at alkaline earth metal calcium na sinusundan ng isang serye ng mga elemento na binubuo ng 10 tinatawag na transition metals (scandium - zinc). Ang lahat ng mga ito ay kasama sa b‑subgroup. Karamihan sa mga transition metal ay nagpapakita ng mas mataas na estado ng oksihenasyon na katumbas ng bilang ng grupo, maliban sa iron, cobalt, at nickel. Ang mga elemento mula gallium hanggang krypton ay kabilang sa a-subgroups. Ang isang bilang ng mga kemikal na compound ay kilala para sa krypton.

Panglima panahon (rubidium - xenon) sa pagbuo nito ay katulad ng ikaapat. Naglalaman din ito ng insert ng 10 transition metals (yttrium - cadmium). Ang mga elemento ng panahong ito ay may sariling katangian. Sa triad ruthenium - rhodium - palladium, ang mga compound ay kilala para sa ruthenium kung saan ito ay nagpapakita ng oxidation state na +8. Ang lahat ng elemento ng a‑subgroup ay nagpapakita ng pinakamataas na estado ng oksihenasyon na katumbas ng bilang ng grupo. Ang mga tampok ng pagbabago sa mga katangian ng mga elemento ng ikaapat at ikalimang yugto habang lumalaki ang Z ay mas kumplikado kung ihahambing sa ikalawa at ikatlong yugto.

Pang-anim panahon (cesium - radon) ay may kasamang 32 elemento. Sa panahong ito, bilang karagdagan sa 10 transition metals (lanthanum, hafnium - mercury), mayroon ding isang hanay ng 14 lanthanides - mula sa cerium hanggang lutetium. Ang mga elemento mula sa cerium hanggang lutetium ay halos magkapareho sa kemikal, at sa kadahilanang ito ay matagal na silang kasama sa pamilya ng mga bihirang elemento ng lupa. Sa maikling anyo ng periodic system, ang lanthanide series ay kasama sa lanthanum cell at ang decoding ng seryeng ito ay ibinibigay sa ibaba ng table (tingnan ang Lanthanides).

Ano ang pagtitiyak ng mga elemento ng ikaanim na panahon? Sa triad osmium - iridium - platinum, ang estado ng oksihenasyon ng +8 ay kilala para sa osmium. Ang Astatine ay may medyo binibigkas na metal na katangian. Ang Radon ang may pinakamaraming reaktibiti mula sa lahat ng inert gas. Sa kasamaang palad, dahil sa ang katunayan na ito ay mataas na radioactive, ang kimika nito ay hindi gaanong pinag-aralan (tingnan ang Radioactive Elements).

Ikapito Ang panahon ay nagsisimula sa france. Tulad ng ikaanim, dapat din itong maglaman ng 32 elemento, ngunit 24 sa mga ito ay kilala sa ngayon. Ang Francium at radium ay mga elemento ng mga subgroup na Ia at IIa, ayon sa pagkakabanggit, ang actinium ay kabilang sa subgroup IIIb. Susunod ang pamilya ng actinide, na kinabibilangan ng mga elemento mula sa thorium hanggang lawrencium at nakaayos nang katulad ng mga lanthanides. Ang pag-decode ng hilera ng mga elementong ito ay ibinibigay din sa ibaba ng talahanayan.

Ngayon tingnan natin kung paano nagbabago ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal mga subgroup panaka-nakang sistema. Ang pangunahing pattern ng pagbabagong ito ay ang pagpapalakas ng metal na katangian ng mga elemento habang tumataas ang Z. Ang pattern na ito ay lalo na binibigkas sa IIIa–VIIa subgroups. Para sa mga metal ng Ia-IIIa‑subgroup, ang pagtaas ng aktibidad ng kemikal ay sinusunod. Sa mga elemento ng IVa–VIIa‑subgroup, habang tumataas ang Z, ang isang pagpapahina ng aktibidad ng kemikal ng mga elemento ay sinusunod. Para sa mga elemento ng b‑subgroup, ang likas na katangian ng pagbabago sa aktibidad ng kemikal ay mas kumplikado.

Ang teorya ng periodic system ay binuo ni N. Bohr at iba pang mga siyentipiko noong 1920s. ika-20 siglo at batay sa isang tunay na pamamaraan para sa pagbuo ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo (tingnan ang Atom). Ayon sa teoryang ito, habang tumataas ang Z, ang pagpuno ng mga shell ng elektron at subshell sa mga atomo ng mga elemento na kasama sa mga panahon ng periodic system ay nangyayari sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

Mga numero ng panahon
1	2	3	4	5	6	7
1s	2s2p	3s3p	4s3d4p	5s4d5p	6s4f5d6p	7s5f6d7p

Batay sa teorya ng periodic system, maaaring magbigay ang isa sumusunod na kahulugan panahon: ang isang panahon ay isang koleksyon ng mga elemento na nagsisimula sa isang elemento na may halaga na n katumbas ng bilang ng panahon at l = 0 (s-elemento) at nagtatapos sa isang elemento na may parehong halaga ng n at l = 1 (p- elemento) (tingnan ang Atom). Ang pagbubukod ay ang unang yugto, na naglalaman lamang ng 1s na mga elemento. Mula sa teorya ng periodic system, ang mga bilang ng mga elemento sa mga panahon ay sumusunod: 2, 8, 8, 18, 18, 32 ...

Sa talahanayan, ang mga simbolo ng mga elemento ng bawat uri (s-, p-, d- at f-element) ay ipinapakita sa isang partikular na background ng kulay: s-elemento - sa pula, p-elemento - sa orange, d-elemento - sa asul, f-elemento - sa berde. Ang bawat cell ay naglalaman ng mga serial number at atomic na masa ng mga elemento, pati na rin ang mga elektronikong pagsasaayos ng mga panlabas na shell ng elektron.

Ito ay sumusunod mula sa teorya ng periodic system na ang mga elementong may n katumbas ng period number at l = 0 at 1 ay nabibilang sa a-subgroups. Kasama sa b-subgroups ang mga elementong kung saan ang mga atomo ay nakumpleto ang mga shell na dati ay hindi kumpleto. . Iyon ang dahilan kung bakit ang una, pangalawa at pangatlong yugto ay hindi naglalaman ng mga elemento ng b‑subgroup.

Ang istraktura ng pana-panahong sistema ng mga elemento ay malapit na nauugnay sa istraktura ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal. Habang tumataas ang Z, ang mga katulad na uri ng pagsasaayos ng mga panlabas na shell ng elektron ay pana-panahong inuulit. Lalo na, tinutukoy nila ang mga pangunahing tampok ng pag-uugali ng kemikal ng mga elemento. Ang mga tampok na ito ay nagpapakita ng kanilang mga sarili nang iba para sa mga elemento ng a-subgroup (s- at p-element), para sa mga elemento ng b-subgroup (transitional d-element) at mga elemento ng f-families - lanthanides at actinides. Isang espesyal na kaso kumakatawan sa mga elemento ng unang panahon - hydrogen at helium. Ang hydrogen ay lubos na reaktibo dahil ang 1s electron lamang nito ay madaling nahati. Kasabay nito, ang pagsasaayos ng helium (1s 2) ay napakatatag, na ginagawa itong hindi aktibo sa kemikal.

Para sa mga elemento ng a-subgroups, ang mga panlabas na electron shell ng mga atom ay napupuno (na may n katumbas ng period number), kaya ang mga katangian ng mga elementong ito ay kapansin-pansing nagbabago habang tumataas ang Z. Kaya, sa ikalawang yugto, ang lithium (configuration 2s) ay isang aktibong metal na madaling nawawala ang isang solong electron ng valence; Ang beryllium (2s 2) ay isa ring metal, ngunit hindi gaanong aktibo dahil sa katotohanan na ang mga panlabas na electron nito ay mas mahigpit na nakagapos sa nucleus. Dagdag pa, ang boron (2s 2 p) ay may mahinang binibigkas na metal na karakter, at lahat ng kasunod na elemento ng ikalawang yugto, kung saan nabuo ang 2p subshell, ay mga nonmetals na. Ang eight-electron configuration ng outer electron shell ng neon (2s 2 p 6) - isang inert gas - ay napakalakas.

Ang mga kemikal na katangian ng mga elemento ng ikalawang panahon ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagnanais ng kanilang mga atomo na makuha ang elektronikong pagsasaayos ng pinakamalapit na inert gas (ang pagsasaayos ng helium para sa mga elemento mula sa lithium hanggang sa carbon o ang pagsasaayos ng neon para sa mga elemento mula sa carbon hanggang sa fluorine). Ito ang dahilan kung bakit, halimbawa, ang oxygen ay hindi maaaring magpakita ng mas mataas na estado ng oksihenasyon na katumbas ng numero ng grupo: pagkatapos ng lahat, mas madali para dito na makamit ang pagsasaayos ng neon sa pamamagitan ng pagkuha ng mga karagdagang electron. Ang parehong likas na katangian ng pagbabago sa mga katangian ay ipinapakita sa mga elemento ng ikatlong yugto at sa s- at p-mga elemento ng lahat ng kasunod na mga panahon. Kasabay nito, ang pagpapahina ng lakas ng bono sa pagitan ng mga panlabas na electron at ng nucleus sa a-subgroups habang tumataas ang Z ay nagpapakita mismo sa mga katangian ng kaukulang elemento. Kaya, para sa mga s-element, mayroong isang kapansin-pansing pagtaas sa aktibidad ng kemikal habang tumataas ang Z, at para sa mga p-elemento, isang pagtaas sa mga katangian ng metal.

Sa mga atomo ng transitional d-element, ang mga dati nang hindi natapos na shell ay kinukumpleto na may halaga ng pangunahing quantum number n, isang mas mababa kaysa sa period number. Sa ilang mga pagbubukod, ang pagsasaayos ng mga panlabas na shell ng elektron ng mga atomo ng elemento ng paglipat ay ns 2 . Samakatuwid, ang lahat ng d-elemento ay mga metal, at iyon ang dahilan kung bakit ang mga pagbabago sa mga katangian ng d-elemento habang tumataas ang Z ay hindi kasing talas tulad ng naobserbahan sa s- at p-elemento. Sa mas mataas na mga estado ng oksihenasyon, ang mga d-elemento ay nagpapakita ng isang tiyak na pagkakapareho sa mga p-elemento ng mga kaukulang grupo ng periodic system.

Ang mga tampok ng mga katangian ng mga elemento ng triads (VIIIb‑subgroup) ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga b‑subshell ay malapit nang makumpleto. Ito ang dahilan kung bakit ang iron, cobalt, nickel at platinum na mga metal ay malamang na hindi bumubuo ng mga compound. mas mataas na antas oksihenasyon. Ang tanging pagbubukod ay ruthenium at osmium, na nagbibigay ng mga oxide na RuO 4 at OsO 4 . Para sa mga elemento ng Ib- at IIb-subgroup, ang d-subshell ay talagang kumpleto. Samakatuwid, nagpapakita sila ng mga estado ng oksihenasyon na katumbas ng numero ng pangkat.

Sa mga atomo ng lanthanides at actinides (lahat ng mga ito ay mga metal), ang pagkumpleto ng dating hindi kumpletong mga shell ng elektron ay nangyayari na may halaga ng pangunahing quantum number n dalawang yunit na mas mababa kaysa sa period number. Sa mga atomo ng mga elementong ito, ang pagsasaayos ng panlabas na shell ng elektron (ns 2) ay nananatiling hindi nagbabago, at ang pangatlo sa labas ng N shell ay puno ng 4f electron. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga lanthanides ay magkatulad.

Para sa actinides, ang sitwasyon ay mas kumplikado. Sa mga atomo ng mga elementong may Z = 90–95, ang mga electron 6d at 5f ay maaaring makilahok sa mga pakikipag-ugnayang kemikal. Samakatuwid, ang mga actinides ay may higit pang mga estado ng oksihenasyon. Halimbawa, para sa neptunium, plutonium at americium, kilala ang mga compound kung saan kumikilos ang mga elementong ito sa heptavalent state. Ang mga elemento lamang na nagsisimula sa curium (Z = 96) ay nagiging matatag sa trivalent na estado, ngunit kahit dito ay may ilang mga kakaiba. Kaya, ang mga katangian ng actinides ay makabuluhang naiiba mula sa mga lanthanides, at samakatuwid ang parehong mga pamilya ay hindi maaaring ituring na magkatulad.

Ang pamilyang actinide ay nagtatapos sa isang elemento na may Z = 103 (lawrencium). Ang isang pagsusuri sa mga kemikal na katangian ng kurchatovium (Z = 104) at nilsborium (Z = 105) ay nagpapakita na ang mga elementong ito ay dapat na mga analogue ng hafnium at tantalum, ayon sa pagkakabanggit. Samakatuwid, naniniwala ang mga siyentipiko na pagkatapos ng pamilya ng actinides sa mga atomo, magsisimula ang sistematikong pagpuno ng 6d subshell. Ang kemikal na katangian ng mga elemento na may Z = 106–110 ay hindi pa nasusuri sa eksperimento.

Ang tiyak na bilang ng mga elemento na sinasaklaw ng periodic system ay hindi alam. Problema niya itaas na hangganan- ito marahil ang pangunahing bugtong ng periodic system. Ang pinakamabigat na elementong matatagpuan sa kalikasan ay plutonium (Z = 94). Ang naabot na limitasyon ng artificial nuclear fusion ay isang elemento na may serial number na 110. Ito ay nananatili bukas na tanong: posible bang makakuha ng mga elemento na may malalaking ordinal na numero, alin at ilan? Hindi pa ito masasagot nang may anumang katiyakan.

Gamit ang pinaka-kumplikadong mga kalkulasyon na isinagawa sa mga elektronikong computer, sinubukan ng mga siyentipiko na matukoy ang istraktura ng mga atomo at suriin ang pinakamahalagang katangian ng "superelements", hanggang sa malaking serial number (Z = 172 at kahit Z = 184). Ang mga resulta na nakuha ay medyo hindi inaasahan. Halimbawa, sa isang atom ng isang elemento na may Z = 121, ang hitsura ng isang 8p electron ay inaasahan; ito ay matapos makumpleto ang pagbuo ng 8s subshell sa mga atomo na may Z = 119 at 120. Ngunit ang hitsura ng mga p-electron pagkatapos ng s-electrons ay sinusunod lamang sa mga atomo ng mga elemento ng ikalawa at ikatlong yugto. Ipinapakita rin ng mga kalkulasyon na sa mga elemento ng hypothetical na ikawalong yugto, ang pagpuno ng mga shell ng elektron at mga sub-shell ng mga atom ay nangyayari sa isang napaka-kumplikado at kakaibang pagkakasunud-sunod. Samakatuwid, upang suriin ang mga katangian ng mga kaukulang elemento ay isang napakahirap na problema. Mukhang ang ikawalong yugto ay dapat maglaman ng 50 elemento (Z = 119–168), ngunit, ayon sa mga kalkulasyon, dapat itong magtapos sa elementong may Z = 164, ibig sabihin, 4 na serial number nang mas maaga. At ang "exotic" na ikasiyam na panahon, lumiliko, ay dapat na binubuo ng 8 elemento. Narito ang kanyang "electronic" record: 9s 2 8p 4 9p 2. Sa madaling salita, maglalaman lamang ito ng 8 elemento, tulad ng pangalawa at pangatlong yugto.

Mahirap sabihin kung gaano katotoo ang mga kalkulasyon na ginawa sa tulong ng isang computer. Gayunpaman, kung nakumpirma ang mga ito, kinakailangan na seryosong baguhin ang mga pattern na pinagbabatayan ng pana-panahong sistema ng mga elemento at istraktura nito.

Ang periodic system ay naglaro at patuloy na gumaganap ng malaking papel sa pag-unlad ng iba't ibang larangan ng natural na agham. Ito ang pinakamahalagang tagumpay ng atomic at molecular science, na nag-ambag sa paglitaw modernong konsepto"elementong kemikal" at paglilinaw ng mga konsepto ng mga simpleng sangkap at mga koneksyon.

Ang mga regularidad na ipinahayag ng periodic system makabuluhang impluwensiya sa pagbuo ng teorya ng istraktura ng mga atomo, ang pagtuklas ng isotopes, ang paglitaw ng mga ideya tungkol sa nuclear periodicity. Ang isang mahigpit na siyentipikong pahayag ng problema ng pagtataya sa kimika ay konektado sa pana-panahong sistema. Nagpakita ito sa kanyang sarili sa hula ng pagkakaroon at mga katangian ng mga hindi kilalang elemento at mga bagong tampok ng kemikal na pag-uugali ng mga elemento na natuklasan na. Ngayon ang pana-panahong sistema ay ang pundasyon ng kimika, pangunahin ang hindi organiko, na makabuluhang nakakatulong upang malutas ang problema kemikal na synthesis mga sangkap na may paunang natukoy na mga katangian, ang pagbuo ng mga bagong semiconductor na materyales, ang pagpili ng mga tiyak na katalista para sa iba't ibang proseso ng kemikal, atbp. Sa wakas, ang pana-panahong sistema ay sumasailalim sa pagtuturo ng kimika.