Nguyên tố thứ sáu của bảng tuần hoàn. Hệ thống tuần hoàn của Mendeleev

Cách sử dụng bảng tuần hoàn Đối với một người chưa quen, việc đọc bảng tuần hoàn cũng giống như việc nhìn vào chữ cổ của thần tiên cho một người lùn. Và bảng tuần hoàn, nếu được sử dụng đúng cách, có thể nói lên rất nhiều điều về thế giới. Ngoài việc phục vụ các bạn trong việc ôn thi thì nó cũng đơn giản không thể thiếu trong việc giải đề. lượng lớn hóa chất và nhiệm vụ vật lý. Nhưng làm thế nào để đọc nó? May mắn thay, ngày nay mọi người đều có thể học nghệ thuật này. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết làm thế nào để hiểu bảng tuần hoàn.

Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học (bảng Mendeleev) là bảng phân loại các nguyên tố hóa học thiết lập sự phụ thuộc của các tính chất khác nhau của các nguyên tố vào điện tích hạt nhân nguyên tử.

Lịch sử hình thành Bảng

Dmitri Ivanovich Mendeleev không phải là một nhà hóa học đơn giản, nếu ai đó nghĩ như vậy. Ông là một nhà hóa học, nhà vật lý học, nhà địa chất học, nhà đo lường học, nhà sinh thái học, nhà kinh tế học, thợ dầu, nhà hàng không, nhà sản xuất dụng cụ và giáo viên. Trong suốt cuộc đời của mình, nhà khoa học đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu cơ bản trong các lĩnh vực kiến thức khác nhau. Ví dụ, người ta tin rằng chính Mendeleev là người đã tính toán độ mạnh lý tưởng của vodka - 40 độ. Chúng ta không biết Mendeleev đã xử lý rượu vodka như thế nào, nhưng người ta biết chắc rằng luận án của ông về chủ đề “Bài luận về sự kết hợp của rượu với nước” không liên quan gì đến rượu vodka và được coi là nồng độ cồn từ 70 độ. Với tất cả những công lao của nhà khoa học, việc phát hiện ra quy luật tuần hoàn của các nguyên tố hóa học - một trong những quy luật cơ bản của tự nhiên, đã mang lại cho ông danh tiếng rộng lớn nhất.

Có một truyền thuyết mà theo đó, nhà khoa học mơ thấy hệ thống tuần hoàn, sau đó ông chỉ việc chốt lại ý tưởng đã xuất hiện. Nhưng, nếu mọi thứ đơn giản như vậy .. Phiên bản tạo ra bảng tuần hoàn này, rõ ràng, chẳng khác gì một huyền thoại. Khi được hỏi làm thế nào mà chiếc bàn được mở ra, chính Dmitry Ivanovich đã trả lời: “ Tôi đã suy nghĩ về điều đó có thể được hai mươi năm, và bạn nghĩ: Tôi đã ngồi và đột nhiên ... nó đã sẵn sàng. ”

Vào giữa thế kỷ 19, nỗ lực sắp xếp hợp lý các nguyên tố hóa học đã biết (63 nguyên tố đã được biết đến) đã được thực hiện đồng thời bởi một số nhà khoa học. Ví dụ, vào năm 1862, Alexandre Émile Chancourtois đã đặt các nguyên tố dọc theo một đường xoắn và ghi nhận sự lặp lại theo chu kỳ của các tính chất hóa học. Nhà hóa học và nhạc sĩ John Alexander Newlands đã đề xuất phiên bản của riêng mình bảng tuần hoàn vào năm 1866. Một sự thật thú vị là trong sự sắp xếp của các yếu tố, nhà khoa học đã cố gắng khám phá ra một số sự hòa hợp âm nhạc thần bí. Trong số những nỗ lực khác là nỗ lực của Mendeleev, đã đăng quang thành công.

Năm 1869, sơ đồ đầu tiên của bảng được công bố, và ngày 1 tháng 3 năm 1869 được coi là ngày khám phá ra định luật tuần hoàn. Bản chất của khám phá Mendeleev là tính chất của các nguyên tố có khối lượng nguyên tử tăng dần không thay đổi đơn điệu mà theo chu kỳ. Phiên bản đầu tiên của bảng chỉ chứa 63 phần tử, nhưng Mendeleev đã đảm nhận một số rất giải pháp không tiêu chuẩn. Vì vậy, anh ấy đoán sẽ để lại một vị trí trong bảng vì chưa mở các yếu tố và cũng làm thay đổi khối lượng nguyên tử của một số nguyên tố. Tính đúng đắn cơ bản của định luật do Mendeleev đưa ra đã được xác nhận rất sớm sau khi phát hiện ra gali, scandium và germanium, sự tồn tại của chúng đã được các nhà khoa học dự đoán.

Chế độ xem hiện đại của bảng tuần hoàn

Dưới đây là bảng chính nó.

Ngày nay, để sắp xếp thứ tự các nguyên tố, thay vì trọng lượng nguyên tử (khối lượng nguyên tử), khái niệm số nguyên tử(số proton trong hạt nhân). Bảng gồm 120 nguyên tố, được sắp xếp từ trái sang phải theo thứ tự tăng dần của số nguyên tử (số proton)

Các cột của bảng được gọi là nhóm và các hàng là dấu chấm. Có 18 nhóm và 8 tiết trong bảng.

Tính chất kim loại của các nguyên tố giảm dần khi di chuyển theo chu kỳ từ trái sang phải, và trong hướng ngược lại- tăng.
Kích thước của các nguyên tử giảm dần khi chúng chuyển động từ trái sang phải dọc theo các chu kỳ.
Khi chuyển từ trên xuống dưới trong nhóm, tính kim loại có tính khử tăng dần.
Tính oxi hóa và tính phi kim tăng dần theo chu kỳ từ trái sang phải. TÔI.

Chúng ta học gì về phần tử trong bảng? Ví dụ, chúng ta hãy lấy nguyên tố thứ ba trong bảng - lithium, và xem xét nó một cách chi tiết.

Trước hết, chúng ta thấy biểu tượng của chính nguyên tố và tên của nó bên dưới nó. Ở góc trên bên trái là số hiệu nguyên tử của nguyên tố, theo thứ tự vị trí của nguyên tố trong bảng. Số nguyên tử, như đã được đề cập, bằng số proton trong hạt nhân. Số proton dương thường bằng số electron âm trong nguyên tử (ngoại trừ đồng vị).

Khối lượng nguyên tử được biểu thị dưới số hiệu nguyên tử (trong phiên bản này của bảng). Nếu chúng ta làm tròn khối lượng nguyên tử đến một số nguyên gần nhất, chúng ta nhận được cái gọi là số khối. Sự khác biệt số khối và số hiệu nguyên tử cho biết số nơtron trong hạt nhân. Do đó, số nơtron trong hạt nhân heli là hai và trong liti - bốn.

Vậy là khóa học "Mendeleev's Table for Dummies" của chúng ta đã kết thúc. Kết lại, mời các bạn xem video chuyên đề và chúng tôi hy vọng rằng câu hỏi về cách sử dụng bảng tuần hoàn của Mendeleev đã trở nên rõ ràng hơn với các bạn. Nhắc nhở học tập vật phẩm mới luôn hiệu quả hơn không chỉ một mình, mà với sự giúp đỡ của một người cố vấn giàu kinh nghiệm. Đó là lý do tại sao, bạn đừng bao giờ quên những người sẽ sẵn lòng chia sẻ kiến thức và kinh nghiệm của họ với bạn.

Ông đã vẽ tác phẩm của Robert Boyle và Antoine Lavouzier. Nhà khoa học đầu tiên ủng hộ việc tìm kiếm các nguyên tố hóa học không thể phân hủy. 15 trong số đó Boyle được liệt kê vào năm 1668.

Lavuzier đã bổ sung thêm 13 chiếc nữa cho họ, nhưng một thế kỷ sau. Cuộc tìm kiếm kéo dài vì không có lý thuyết thống nhất về mối liên hệ giữa các yếu tố. Cuối cùng, Dmitry Mendeleev bước vào "cuộc chơi". Ông quyết định rằng có một mối liên hệ giữa khối lượng nguyên tử của các chất và vị trí của chúng trong hệ thống.

Lý thuyết này cho phép nhà khoa học khám phá ra hàng chục nguyên tố mà không cần phát hiện ra chúng trong thực tế, mà là trong tự nhiên. Điều này đã được đặt lên vai của hậu thế. Nhưng bây giờ không phải về họ. Hãy dành bài báo cho nhà khoa học Nga vĩ đại và bàn của ông.

Lịch sử hình thành bảng tuần hoàn

bảng tuần hoàn bắt đầu với cuốn sách "Mối quan hệ của các tính chất với khối lượng nguyên tử của các nguyên tố." Tác phẩm được phát hành vào những năm 1870. Đồng thời, nhà khoa học Nga đã nói chuyện với xã hội hóa học nước này và gửi phiên bản đầu tiên của chiếc bàn cho các đồng nghiệp từ nước ngoài.

Trước Mendeleev, 63 nguyên tố đã được các nhà khoa học phát hiện. Đồng hương của chúng tôi bắt đầu bằng cách so sánh tài sản của họ. Trước hết, ông đã làm việc với kali và clo. Sau đó, ông lên nhóm các kim loại thuộc nhóm kiềm.

Nhà hóa học có một bảng đặc biệt và các thẻ nguyên tố để sắp xếp chúng giống như trò chơi xếp bài, tìm kiếm các kết hợp và kết hợp phù hợp. Kết quả là, một cái nhìn sâu sắc đã đến: - đặc tính của các thành phần phụ thuộc vào khối lượng nguyên tử của chúng. Vì thế, các nguyên tố của bảng tuần hoàn xếp hàng.

Việc khám phá ra nghệ nhân hóa học là quyết định để lại những khoảng trống trong hàng ngũ này. Tính tuần hoàn của sự khác biệt giữa các khối lượng nguyên tử khiến nhà khoa học cho rằng không phải tất cả các nguyên tố đều được loài người biết đến. Khoảng cách về trọng lượng giữa một số "hàng xóm" là quá lớn.

Đó là lý do tại sao, bảng tuần hoàn Mendeleev trở nên giống như một bàn cờ vua, với vô số ô "trắng". Thời gian đã chứng tỏ rằng họ đã thực sự chờ đợi những vị khách "của mình". Ví dụ, chúng trở thành khí trơ. Heli, neon, argon, krypton, radioact và xenon chỉ được phát hiện vào những năm 30 của thế kỷ 20.

Bây giờ về huyền thoại. Người ta tin rằng bàn hóa học Mendeleev xuất hiện với anh ta trong một giấc mơ. Đây là những mưu đồ của các giáo viên đại học, chính xác hơn, là một trong số họ - Alexander Inostrantsev. Đây là một nhà địa chất học người Nga đã giảng dạy tại Đại học Mỏ St.Petersburg.

Inostrantsev biết Mendeleev và đến thăm anh ta. Một lần, kiệt sức vì tìm kiếm, Dmitry đã ngủ thiếp đi ngay trước mặt Alexander. Ông đợi cho đến khi nhà hóa học tỉnh dậy và thấy cách Mendeleev lấy một tờ giấy và viết ra phiên bản cuối cùng của bảng.

Trên thực tế, nhà khoa học chỉ đơn giản là không có thời gian để làm điều này trước khi Morpheus bắt anh ta. Tuy nhiên, Inostrantsev muốn gây cười cho các học trò của mình. Dựa trên những gì anh ta nhìn thấy, nhà địa chất đã nghĩ ra một chiếc xe đạp, mà những người nghe biết ơn nhanh chóng lan rộng ra quần chúng.

Đặc điểm của bảng tuần hoàn

Kể từ phiên bản đầu tiên vào năm 1969 bảng tuần hoàn thứ tự cải tiến nhiều lần. Vì vậy, với khám phá vào những năm 1930 khí trơ quản lý để suy ra sự phụ thuộc mới của các phần tử, - vào số sê-ri của chúng, chứ không phải trên khối lượng, như tác giả của hệ thống đã nêu.

Khái niệm "trọng lượng nguyên tử" đã được thay thế bằng "số hiệu nguyên tử". Có thể nghiên cứu số lượng proton trong hạt nhân của nguyên tử. Con số này là số seri yếu tố.

Các nhà khoa học thế kỷ 20 đã nghiên cứu và cấu trúc điện tử các nguyên tử. Nó cũng ảnh hưởng đến tính tuần hoàn của các nguyên tố và được phản ánh trong các phiên bản sau này. bảng tuần hoàn. Một bức ảnh Danh sách cho thấy rằng các chất trong nó được sắp xếp khi trọng lượng nguyên tử tăng lên.

Nguyên tắc cơ bản không được thay đổi. Khối lượng tăng từ trái sang phải. Đồng thời, bảng không đơn lẻ mà được chia thành 7 tiết. Do đó tên của danh sách. Dấu chấm là một hàng ngang. Khởi đầu của nó là các kim loại điển hình, kết thúc là các nguyên tố có tính chất phi kim loại. Sự suy giảm diễn ra từ từ.

Có những giai đoạn lớn và nhỏ. Những cái đầu tiên ở đầu bảng, có 3 cái, nó mở ra một danh sách có khoảng thời gian là 2 phần tử. Sau đây là hai cột, trong đó có 8 mục. 4 tiết còn lại là lớn. Thứ 6 là dài nhất, nó có 32 phần tử. Trong 4 và 5 có 18 trong số họ, và trong 7 - 24.

Có thể được tính có bao nhiêu phần tử trong bảng Mendeleev. Tổng cộng có 112 đầu sách. Những cái tên. Có 118 ô, nhưng có nhiều biến thể của danh sách với 126 trường. Vẫn còn các ô trống cho các phần tử chưa được khám phá không có tên.

Không phải tất cả các kỳ đều nằm trên một dòng. Kỳ lớn gồm 2 hàng. Số lượng kim loại trong chúng nhiều hơn. Vì vậy, các đường dưới hoàn toàn dành cho họ. Sự giảm dần từ kim loại thành chất trơ được quan sát thấy ở các hàng trên.

Hình ảnh về bảng tuần hoàn chia theo chiều dọc. nó các nhóm trong bảng tuần hoàn, trong số đó có 8 nguyên tố, các nguyên tố giống nhau về tính chất hóa học được sắp xếp theo chiều dọc. Chúng được chia thành các phân nhóm chính và phụ. Sau đó chỉ bắt đầu từ thời kỳ thứ 4. Các phân nhóm chính cũng bao gồm các yếu tố của các giai đoạn nhỏ.

Bản chất của bảng tuần hoàn

Tên các nguyên tố trong bảng tuần hoàn là 112 vị trí. Bản chất của việc sắp xếp chúng trong một danh sách duy nhất là hệ thống hóa các phần tử chính. Họ bắt đầu chiến đấu vì điều này ngay cả trong thời cổ đại.

Aristotle là một trong những người đầu tiên hiểu mọi thứ tồn tại được làm bằng chất liệu gì. Ông đã lấy làm cơ sở các tính chất của các chất - lạnh và nhiệt. Empidocles đã chỉ ra 4 nguyên tắc cơ bản theo các yếu tố: nước, đất, lửa và không khí.

Kim loại trong bảng tuần hoàn, giống như các yếu tố khác, là những nguyên tắc rất cơ bản, nhưng với điểm hiện đại tầm nhìn. Nhà hóa học Nga quản lý để khám phá hầu hết các thành phần của thế giới của chúng ta và đề xuất sự tồn tại của các thành phần cơ bản vẫn chưa được biết đến.

Nó chỉ ra rằng cách phát âm của bảng tuần hoàn- lồng tiếng cho một mô hình thực tế nào đó của chúng ta, phân rã nó thành các thành phần. Tuy nhiên, việc học chúng không hề đơn giản. Hãy cố gắng làm cho nhiệm vụ dễ dàng hơn bằng cách mô tả một vài phương pháp hiệu quả.

Cách học bảng tuần hoàn

Hãy bắt đầu với phương pháp hiện đại. Các nhà khoa học máy tính đã phát triển một số trò chơi flash giúp ghi nhớ danh sách của Mendeleev. Những người tham gia dự án được đề nghị tìm các nguyên tố theo các lựa chọn khác nhau, ví dụ, tên, khối lượng nguyên tử, ký hiệu chữ cái.

Người chơi có quyền chọn lĩnh vực hoạt động - chỉ một phần của bàn hoặc tất cả. Theo ý muốn của chúng tôi, cũng loại trừ tên của các phần tử, các tham số khác. Điều này làm phức tạp việc tìm kiếm. Đối với nâng cao, một bộ đếm thời gian cũng được cung cấp, nghĩa là, đào tạo được thực hiện ở tốc độ.

Điều kiện trò chơi làm cho việc học số nguyên tố trong bảng tuần hoàn không nhàm chán, nhưng giải trí. Sự phấn khích thức dậy, và việc hệ thống hóa kiến thức trong đầu trở nên dễ dàng hơn. Những người không chấp nhận các dự án flash máy tính cung cấp thêm theo cách truyền thống học danh sách.

Nó được chia thành 8 nhóm, hoặc 18 (theo ấn bản năm 1989). Để dễ nhớ, tốt hơn là tạo nhiều bảng riêng biệt, thay vì làm việc trên một phiên bản toàn bộ. Hình ảnh trực quan phù hợp với từng yếu tố cũng hữu ích. Dựa vào các hiệp hội của riêng bạn.

Vì vậy, sắt trong não có thể tương quan với nhau, chẳng hạn như với một chiếc đinh, và thủy ngân với nhiệt kế. Tên của phần tử không quen thuộc? Chúng tôi sử dụng phương pháp liên tưởng gợi mở. , ví dụ, chúng tôi sẽ soạn từ đầu của các từ "taffy" và "loa".

Đặc điểm của bảng tuần hoàn không học trong một ngồi. Các bài học được khuyến khích trong 10 - 20 phút mỗi ngày. Bạn nên bắt đầu bằng cách chỉ nhớ các đặc điểm cơ bản: tên của nguyên tố, ký hiệu của nó, khối lượng nguyên tử và số thứ tự.

Học sinh thích treo bảng tuần hoàn phía trên màn hình, hoặc trên tường, nơi thường bị nhìn vào. Phương pháp này tốt cho những người có trí nhớ thị giác vượt trội. Dữ liệu từ danh sách được ghi nhớ một cách không chủ ý ngay cả khi không bị nhồi nhét.

Điều này cũng được các giáo viên tính đến. Theo quy định, họ không bắt bạn phải ghi nhớ danh sách, họ cho phép bạn xem nó ngay cả trên những cái kiểm soát. Thường xuyên nhìn vào bảng cũng tương tự như tác dụng của việc in trên tường, hoặc viết bảng gian lận trước khi thi.

Bắt đầu nghiên cứu, chúng ta hãy nhớ lại rằng Mendeleev không nhớ ngay lập tức danh sách của mình. Một lần, khi nhà khoa học được hỏi làm thế nào anh ta mở bàn, câu trả lời là: "Tôi đã suy nghĩ về nó có thể trong 20 năm, nhưng bạn nghĩ: Tôi đã ngồi và đột nhiên, nó đã sẵn sàng." Hệ thống tuần hoàn là công việc khó khăn không thể thành thạo trong một thời gian ngắn.

Khoa học không dung thứ cho sự vội vàng, vì nó dẫn đến những ảo tưởng và những sai lầm khó chịu. Vì vậy, cùng thời với Mendeleev, bảng do Lothar Meyer biên soạn. Tuy nhiên, người Đức đã không hoàn thành danh sách một chút và không thuyết phục trong việc chứng minh quan điểm của mình. Do đó, công chúng đã công nhận công trình của nhà khoa học Nga, chứ không phải nhà hóa học đồng hương đến từ Đức.

Nếu bảng tuần hoàn có vẻ khó hiểu đối với bạn, bạn không đơn độc! Mặc dù có thể khó hiểu các nguyên tắc của nó, nhưng biết cách làm việc với nó sẽ giúp ích cho việc học Khoa học tự nhiên. Để bắt đầu, hãy nghiên cứu cấu trúc của bảng và những thông tin có thể học được từ bảng đó về từng nguyên tố hóa học. Sau đó, bạn có thể bắt đầu khám phá các thuộc tính của từng phần tử. Và cuối cùng, bằng cách sử dụng bảng tuần hoàn, bạn có thể xác định số neutron trong nguyên tử của một nguyên tố hóa học cụ thể.

Các bước

Phần 1

Cấu trúc bảng

Bảng tuần hoàn hay bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học bắt đầu ở bên trái góc trên và kết thúc ở cuối hàng cuối cùng của bảng (góc dưới bên phải). Các nguyên tố trong bảng được sắp xếp từ trái sang phải theo thứ tự tăng dần về số hiệu nguyên tử của chúng. Số nguyên tử cho bạn biết có bao nhiêu proton trong một nguyên tử. Ngoài ra, khi số lượng nguyên tử tăng lên, thì khối lượng nguyên tử cũng vậy. Do đó, bằng vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, bạn có thể xác định khối lượng nguyên tử của nó.

Như bạn có thể thấy, mỗi phần tử tiếp theo chứa nhiều proton hơn phần tử đứng trước nó.Đây là điều hiển nhiên nếu bạn nhìn vào số nguyên tử. Số nguyên tử tăng lên một khi bạn di chuyển từ trái sang phải. Vì các phần tử được sắp xếp theo nhóm nên một số ô trong bảng vẫn trống.

Ví dụ, hàng đầu tiên của bảng chứa hydro, có số nguyên tử 1, và heli, có số nguyên tử 2. Tuy nhiên, chúng ở hai đầu trái ngược nhau vì chúng thuộc các nhóm khác nhau.

Tìm hiểu về các nhóm bao gồm các nguyên tố có tính chất vật lý và hóa học tương tự. Các phần tử của mỗi nhóm nằm trong cột dọc tương ứng. Theo quy luật, chúng được biểu thị bằng màu sắc giống nhau, giúp xác định các nguyên tố có tính chất vật lý và hóa học tương tự và dự đoán hành vi của chúng. Tất cả các phần tử của một nhóm cụ thể có Cùng một số các electron ở lớp vỏ ngoài cùng.
- Hiđro có thể được quy cho cả nhóm kim loại kiềm và nhóm halogen. Trong một số bảng, nó được chỉ ra trong cả hai nhóm.
- Trong hầu hết các trường hợp, các nhóm được đánh số từ 1 đến 18 và các số được đặt ở đầu hoặc cuối bảng. Các số có thể được đưa ra bằng chữ số La Mã (ví dụ IA) hoặc Ả Rập (ví dụ 1A hoặc 1).
- Khi di chuyển dọc theo cột từ trên xuống dưới, họ nói rằng bạn đang "duyệt nhóm".
Tìm hiểu lý do tại sao có các ô trống trong bảng. Các nguyên tố được sắp xếp thứ tự không chỉ theo số hiệu nguyên tử mà còn theo nhóm (các nguyên tố cùng nhóm có tính chất vật lý và hóa học tương tự nhau). Điều này làm cho nó dễ dàng hơn để hiểu cách một phần tử hoạt động. Tuy nhiên, khi số lượng nguyên tử tăng lên, các nguyên tố rơi vào nhóm tương ứng không phải lúc nào cũng được tìm thấy, vì vậy sẽ có các ô trống trong bảng.
- Ví dụ, 3 hàng đầu tiên có các ô trống, vì các kim loại chuyển tiếp chỉ được tìm thấy từ số nguyên tử 21.
- Các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 57 đến 102 thuộc các nguyên tố đất hiếm, và chúng thường được xếp vào một nhóm con riêng biệt ở góc dưới bên phải của bảng.
Mỗi hàng của bảng biểu thị một khoảng thời gian. Tất cả các phần tử của cùng một chu kỳ có cùng một số quỹ đạo nguyên tử trên đó các electron nằm trong nguyên tử. Số obitan tương ứng với số chu kỳ. Bảng có 7 hàng, tức là 7 tiết.
- Ví dụ, nguyên tử của các nguyên tố của chu kỳ đầu tiên có một obitan, và nguyên tử của các nguyên tố của chu kỳ thứ bảy có 7 obitan.
- Theo quy luật, các dấu chấm được biểu thị bằng các số từ 1 đến 7 ở bên trái của bảng.
- Khi bạn di chuyển dọc theo một đường từ trái sang phải, bạn được cho là đang "quét qua một khoảng thời gian".
Học cách phân biệt giữa kim loại, kim loại và phi kim loại. Bạn sẽ hiểu rõ hơn về các thuộc tính của một phần tử nếu bạn có thể xác định nó thuộc loại nào. Để thuận tiện, trong hầu hết các bảng, kim loại, kim loại và phi kim loại được chỉ định màu sắc khác nhau. Kim loại ở bên trái và phi kim loại ở bên phải của bảng. Metalloids nằm giữa chúng.

Phần 2
Chỉ định phần tử
1. Mỗi phần tử được chỉ định bởi một hoặc hai chữ cái Latinh. Theo quy định, ký hiệu phần tử được hiển thị bằng chữ cái lớn ở trung tâm của ô tương ứng. Ký hiệu là tên viết tắt của một phần tử giống nhau trong hầu hết các ngôn ngữ. Khi thử nghiệm và làm việc với phương trình hóa học các ký hiệu phần tử thường được sử dụng, vì vậy bạn nên nhớ chúng.
  - Thông thường, các ký hiệu phần tử là viết tắt của chúng. tên Latinh, mặc dù đối với một số, đặc biệt là các nguyên tố được phát hiện gần đây, chúng có nguồn gốc từ tên chung. Ví dụ, heli được ký hiệu bằng ký hiệu He, gần với tên thông dụng trong hầu hết các ngôn ngữ. Đồng thời, sắt được ký hiệu là Fe, là tên viết tắt của tên Latinh.
2. Chú ý đến tên đầy đủ của phần tử, nếu nó được đưa ra trong bảng."Tên" của phần tử này được sử dụng trong các văn bản thông thường. Ví dụ, "helium" và "carbon" là tên của các nguyên tố. Thông thường, mặc dù không phải lúc nào, tên đầy đủ các nguyên tố được liệt kê bên dưới ký hiệu hóa học của chúng.
  - Đôi khi tên của các nguyên tố không được chỉ ra trong bảng và chỉ đưa ra các ký hiệu hóa học của chúng.
3. Tìm số hiệu nguyên tử. Thông thường số hiệu nguyên tử của một nguyên tố nằm ở đầu ô tương ứng, ở giữa hoặc ở góc. Nó cũng có thể xuất hiện bên dưới ký hiệu hoặc tên phần tử. Các nguyên tố có số hiệu nguyên tử từ 1 đến 118.
  - Số nguyên tử luôn là một số nguyên.
4. Hãy nhớ rằng số nguyên tử tương ứng với số proton trong nguyên tử. Tất cả các nguyên tử của một nguyên tố đều chứa cùng một số proton. Không giống như các electron, số proton trong nguyên tử của một nguyên tố không đổi. Nếu không, một nguyên tố hóa học khác sẽ xuất hiện!

Trong tự nhiên, có rất nhiều chuỗi lặp lại:

các mùa;
Lần trong ngày;
các ngày trong tuần…

Vào giữa thế kỷ 19, D.I. Mendeleev nhận thấy rằng Tính chất hóa học các yếu tố cũng có một trình tự nhất định (người ta nói rằng ý tưởng này đến với anh ta trong một giấc mơ). Kết quả của những giấc mơ kỳ diệu của nhà khoa học là Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, trong đó D.I. Mendeleev đã sắp xếp các nguyên tố hóa học theo thứ tự khối lượng nguyên tử tăng dần. Trong bảng hiện đại, các nguyên tố hóa học được sắp xếp theo thứ tự tăng dần về số hiệu nguyên tử của nguyên tố đó (số proton trong hạt nhân nguyên tử).

Số hiệu nguyên tử được hiển thị bên trên ký hiệu của một nguyên tố hóa học, bên dưới ký hiệu là khối lượng nguyên tử của nó (tổng của proton và neutron). Lưu ý rằng khối lượng nguyên tử của một số nguyên tố không phải là số nguyên! Hãy nhớ đồng vị! Khối lượng nguyên tử là trung bình có trọng số của tất cả các đồng vị của một nguyên tố xuất hiện tự nhiên trong các điều kiện tự nhiên.

Dưới bảng là các đèn lồng và chất hoạt hóa.

Kim loại, phi kim loại, kim loại

Chúng nằm trong Bảng tuần hoàn ở bên trái đường chéo bậc bắt đầu bằng Boron (B) và kết thúc bằng poloni (Po) (ngoại lệ là germani (Ge) và antimon (Sb). Dễ dàng nhận thấy rằng kim loại chiếm phần lớn Bảng tuần hoàn. Các tính chất cơ bản kim loại: rắn (trừ thủy ngân); long lanh; dây dẫn điện và nhiệt tốt; nhựa; dễ uốn; tặng electron một cách dễ dàng.

Các phần tử ở bên phải của đường chéo bậc B-Po được gọi là phi kim loại. Tính chất của phi kim đối lập trực tiếp với tính chất của kim loại: dẫn nhiệt, dẫn điện kém; dễ vỡ; không rèn; không nhựa; thường nhận electron.

Metalloids

Giữa kim loại và phi kim loại là bán kim loại(kim loại). Chúng được đặc trưng bởi các tính chất của cả kim loại và phi kim loại. Semimetals đã được tìm thấy ứng dụng công nghiệp chính của chúng trong sản xuất chất bán dẫn, không có vi mạch hoặc bộ vi xử lý hiện đại nào là không thể tưởng tượng được.

Khoảng thời gian và nhóm

Như đã đề cập ở trên, bảng tuần hoàn bao gồm bảy chu kỳ. Trong mỗi chu kì, số hiệu nguyên tử của các nguyên tố tăng dần từ trái sang phải.

Tính chất của các nguyên tố ở các chu kì thay đổi tuần tự: vậy natri (Na) và magie (Mg), ở đầu kì 3 nhường electron (Na nhường một electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1; Mg nhường hai electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Nhưng clo (Cl), nằm ở cuối chu kỳ, mất một nguyên tố: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

Ngược lại, trong các nhóm, tất cả các phần tử đều có các thuộc tính giống nhau. Ví dụ, trong nhóm IA (1), tất cả các nguyên tố từ liti (Li) đến franxi (Fr) đều tặng một electron. Và tất cả các nguyên tố của nhóm VIIA (17) lấy một nguyên tố.

Một số nhóm quan trọng đến mức họ đã được đặt những cái tên đặc biệt. Các nhóm này được thảo luận dưới đây.

Nhóm IA (1). Nguyên tử của các nguyên tố thuộc nhóm này chỉ có một electron ở lớp electron ngoài cùng nên dễ dàng nhường một electron.

Điều quan trọng nhất kim loại kiềm- natri (Na) và kali (K) khi chúng chơi vai trò quan trọng trong quá trình sống của con người và là một phần của các muối.

Cấu hình điện tử:

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

Nhóm IIA (2). Nguyên tử của các nguyên tố thuộc nhóm này có hai electron ở lớp electron ngoài cùng cũng nhường trong các phản ứng hóa học. Phần lớn yếu tố quan trọng- canxi (Ca) - cơ sở của xương và răng.

Cấu hình điện tử:

Thì là ở- 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

Nhóm VIIA (17). Nguyên tử của các nguyên tố trong nhóm này thường nhận mỗi nguyên tố một electron, bởi vì. trên lớp điện tử bên ngoài, mỗi nguyên tố có năm nguyên tố, và một điện tử chỉ còn thiếu trong "tập hợp hoàn chỉnh".

Các nguyên tố nổi tiếng nhất của nhóm này là: clo (Cl) - là một phần của muối và chất tẩy trắng; iốt (I) là nguyên tố đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của tuyến giáp người.

Cấu hình điện tử:

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

Nhóm VIII (18). Nguyên tử của các nguyên tố thuộc nhóm này có lớp electron ngoài cùng được "biên chế" đầy đủ. Do đó, chúng "không cần" nhận electron. Và họ không muốn cho chúng đi. Do đó - các thành phần của nhóm này rất "miễn cưỡng" tham gia vào phản ứng hoá học. Trong một thời gian dài, người ta tin rằng chúng hoàn toàn không phản ứng (do đó có tên là "trơ", tức là "không hoạt động"). Nhưng nhà hóa học Neil Barlett đã phát hiện ra rằng một số loại khí này, trong những điều kiện nhất định, vẫn có thể phản ứng với các nguyên tố khác.

Cấu hình điện tử:

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

Các yếu tố giá trị trong nhóm

Dễ dàng nhận thấy rằng trong mỗi nhóm, các nguyên tố giống nhau về electron hóa trị (electron của obitan s và p nằm ở mức năng lượng ngoài cùng).

Các kim loại kiềm đều có 1 electron hóa trị:

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

Kim loại kiềm thổ có 2 electron hóa trị:

Thì là ở- 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

Các halogen có 7 electron hóa trị:

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

Khí trơ có 8 electron hóa trị:

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

Để biết thêm thông tin chi tiết, hãy xem bài viết Tính giá trị và Bảng cấu hình điện tử của nguyên tử các nguyên tố hóa học theo thời kỳ.

Bây giờ chúng ta hãy chuyển sự chú ý đến các phần tử nằm trong các nhóm có ký hiệu TẠI. Chúng nằm ở trung tâm của bảng tuần hoàn và được gọi là kim loại chuyển tiếp.

Một tính năng đặc biệt của các nguyên tố này là sự hiện diện của các electron trong nguyên tử lấp đầy quỹ đạo d:

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

Nằm tách biệt với bảng chính đèn lồng và actinides cái gọi là kim loại chuyển tiếp bên trong. Trong nguyên tử của các nguyên tố này, các electron điền vào quỹ đạo f:

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;
Thứ tự- 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

Mọi việc đã bắt đầu thế nào?

Nhiều nhà hóa học lỗi lạc nổi tiếng vào đầu thế kỷ XIX-XX từ lâu đã nhận thấy rằng các tính chất vật lý và hóa học của nhiều nguyên tố hóa học rất giống nhau. Vì vậy, ví dụ như Kali, Lithium và Natri đều là kim loại hoạt động, khi tương tác với nước, tạo thành các hydroxit hoạt động của các kim loại này; Clo, Flo, Brom trong hợp chất của chúng với hiđro có cùng hoá trị I và tất cả các hợp chất này đều là axit mạnh. Từ sự giống nhau này, người ta đã đưa ra kết luận từ lâu rằng tất cả các nguyên tố hóa học đã biết đều có thể được kết hợp thành các nhóm, hơn nữa, do đó các nguyên tố của mỗi nhóm có một tập hợp nhất định đặc điểm vật lý và hóa học. Tuy nhiên, các nhóm như vậy thường được các nhà khoa học biên soạn không chính xác từ các nguyên tố khác nhau, và trong một thời gian dài, một trong những đặc điểm chính của các nguyên tố đã bị nhiều người bỏ qua - đó là khối lượng nguyên tử của chúng. Nó đã bị bỏ qua bởi vì có và là một các yếu tố khác nhau, có nghĩa là nó không thể được sử dụng như một tham số để nhóm. Ngoại lệ duy nhất là nhà hóa học người Pháp Alexander Emile Chancourtua, ông đã cố gắng sắp xếp tất cả các nguyên tố trong một mô hình ba chiều dọc theo một đường xoắn, nhưng công trình của ông không được giới khoa học công nhận, và mô hình hóa ra lại cồng kềnh và bất tiện.

Không giống như nhiều nhà khoa học, D.I. Mendeleev lấy khối lượng nguyên tử (lúc đó vẫn là "Khối lượng nguyên tử") làm thông số chính trong phân loại các nguyên tố. Trong phiên bản của mình, Dmitry Ivanovich đã sắp xếp các nguyên tố theo thứ tự tăng dần về trọng lượng nguyên tử của chúng, và ở đây một mô hình xuất hiện rằng tại những khoảng thời gian nhất định của các nguyên tố, tính chất của chúng được lặp lại theo chu kỳ. Đúng, phải thực hiện các ngoại lệ: một số yếu tố đã được hoán đổi và không tương ứng với mức tăng khối lượng nguyên tử(ví dụ, Tellurium và iot), nhưng chúng tương ứng với các thuộc tính của các nguyên tố. Phát triển hơn nữa lý thuyết nguyên tử và phân tử đã biện minh cho những tiến bộ như vậy và cho thấy tính hợp lệ của sự sắp xếp này. Bạn có thể đọc thêm về điều này trong bài viết "Khám phá Mendeleev là gì"

Như chúng ta có thể thấy, bố cục của các yếu tố trong phiên bản này không giống như chúng ta thấy trong hình thức hiện đại. Thứ nhất, các nhóm và khoảng thời gian bị đảo ngược: các nhóm theo chiều ngang, các khoảng thời gian theo chiều dọc và thứ hai, có một chút quá nhiều nhóm trong đó - mười chín, thay vì mười tám được chấp nhận như ngày nay.

Tuy nhiên, chỉ một năm sau, vào năm 1870, Mendeleev đã thành lập phiên bản mới bảng, vốn đã dễ nhận biết hơn đối với chúng tôi: các phần tử tương tự được xếp theo chiều dọc, tạo thành nhóm và 6 tiết được sắp xếp theo chiều ngang. Điều đặc biệt đáng chú ý là trong cả phiên bản thứ nhất và thứ hai của bảng, người ta có thể thấy những thành tựu đáng kể mà những người tiền nhiệm của ông không có được: những vị trí đã được cẩn thận để lại trong bảng cho những nguyên tố mà theo Mendeleev, vẫn chưa được khám phá ra. Các vị trí tuyển dụng tương ứng được anh ta chỉ ra bằng dấu chấm hỏi và bạn có thể nhìn thấy chúng trong hình trên. Sau đó, các nguyên tố tương ứng đã thực sự được phát hiện: Galium, Germanium, Scandium. Do đó, Dmitry Ivanovich không chỉ hệ thống hóa các nguyên tố thành các nhóm và thời kỳ, mà còn dự đoán việc phát hiện ra các nguyên tố mới, chưa được biết đến.

Sau đó, sau khi giải quyết được nhiều bí ẩn mang tính thời sự của hóa học thời đó - việc phát hiện ra các nguyên tố mới, sự cô lập của một nhóm khí quý cùng với sự tham gia của William Ramsay, sự thật là Didymium không phải là một nguyên tố độc lập tại tất cả, nhưng là sự kết hợp của hai cái khác - ngày càng có nhiều phiên bản mới và mới của bảng, thậm chí đôi khi có cả chế độ xem không phải bảng. Nhưng chúng tôi sẽ không cung cấp tất cả ở đây, mà chúng tôi sẽ chỉ đưa ra phiên bản cuối cùng, được hình thành trong cuộc đời của nhà khoa học vĩ đại.

Sự chuyển từ trọng lượng nguyên tử sang điện tích hạt nhân.

Thật không may, Dmitry Ivanovich đã không sống để xem lý thuyết hành tinh về cấu trúc của nguyên tử và không nhìn thấy chiến thắng của các thí nghiệm của Rutherford, mặc dù với khám phá của ông rằng kỷ nguyên mới trong sự phát triển của quy luật tuần hoàn và toàn bộ hệ thống tuần hoàn. Tôi xin nhắc lại với bạn rằng từ các thí nghiệm do Ernest Rutherford tiến hành, theo đó nguyên tử của các nguyên tố bao gồm một hạt nhân nguyên tử mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm quay xung quanh hạt nhân. Sau khi xác định điện tích của hạt nhân nguyên tử của tất cả các nguyên tố đã biết vào thời điểm đó, người ta thấy rằng trong hệ thống tuần hoàn, chúng có vị trí phù hợp với điện tích của hạt nhân. NHƯNG luật định kìđã đạt được ý nghĩa mới, bây giờ nó bắt đầu giống như sau:

"Tính chất của các nguyên tố hóa học, cũng như các dạng và tính chất do chúng tạo thành chất đơn giản và các kết nối đang ở trong sự phụ thuộc tuần hoàn về độ lớn điện tích của các hạt nhân trong nguyên tử của chúng "

Bây giờ đã trở nên rõ ràng tại sao một số nguyên tố nhẹ hơn được Mendeleev xếp sau các nguyên tố tiền nhiệm nặng hơn của chúng - điểm chung là đây là cách chúng đứng theo thứ tự các điện tích của hạt nhân. Ví dụ, Tellurium nặng hơn iot, nhưng nó có tên trong bảng sớm hơn, vì điện tích của hạt nhân nguyên tử và số electron của nó là 52, trong khi iot có 53. Bạn có thể nhìn vào bảng và tự xem.

Sau khi khám phá ra cấu trúc của nguyên tử và hạt nhân nguyên tử, hệ thống tuần hoàn đã trải qua một số thay đổi nữa, cho đến khi, cuối cùng, nó đạt đến dạng đã quen thuộc với chúng ta từ thời đi học, phiên bản chu kỳ ngắn của bảng tuần hoàn.

Trong bảng này, chúng ta đã biết tất cả mọi thứ: 7 tiết, 10 loạt, nhóm phụ và chính. Ngoài ra, với thời gian mở các phần tử mới và điền vào bảng với chúng, tôi phải lấy ra các hàng riêng biệt các nguyên tố như Actinium và Lanthanum, tất cả đều được đặt tên tương ứng là Actinides và Lanthanides. Phiên bản của hệ thống này đã tồn tại rất lâu - trên thế giới cộng đồng khoa học thực tế cho đến cuối những năm 80, đầu những năm 90 và ở nước ta còn lâu hơn nữa - cho đến những năm 10 của thế kỷ này.

Một phiên bản hiện đại của bảng tuần hoàn.

Tuy nhiên, lựa chọn mà nhiều người trong chúng ta đã trải qua ở trường thực sự rất khó hiểu, và sự nhầm lẫn được thể hiện ở việc phân chia các nhóm con thành các nhóm chính và phụ, và việc nhớ logic hiển thị các thuộc tính của các phần tử trở nên khá khó khăn. Tất nhiên, bất chấp điều này, nhiều người đã nghiên cứu nó và trở thành bác sĩ khoa học hóa học, nhưng vẫn còn trong thời hiện đại, nó đã được thay thế bằng một phương án mới - một phương án lâu dài. Tôi lưu ý rằng tùy chọn cụ thể này đã được IUPAC (Liên minh Hóa học Ứng dụng và Tinh khiết Quốc tế) chấp thuận. Chúng ta hãy nhìn vào nó.

Tám nhóm đã được thay thế bằng mười tám, trong đó không còn bất kỳ sự phân chia nào thành chính và phụ, và tất cả các nhóm được quyết định bởi sự sắp xếp của các electron trong vỏ nguyên tử. Đồng thời, chúng đã loại bỏ các khoảng thời gian hai hàng và một hàng, giờ đây tất cả các khoảng thời gian chỉ chứa một hàng. Tùy chọn này thuận tiện như thế nào? Bây giờ tính tuần hoàn của các thuộc tính của các nguyên tố được xem rõ ràng hơn. Số nhóm về cơ bản đề cập đến số lượng electron trong cấp độ bên ngoài, liên quan đến việc tất cả các nhóm con chính của phiên bản cũ được đặt trong các nhóm thứ nhất, thứ hai và từ mười ba đến mười tám, và tất cả các nhóm "bên cũ" được đặt ở giữa bảng. Vì vậy, bây giờ có thể thấy rõ ràng từ bảng rằng nếu đây là nhóm đầu tiên, thì đây là các kim loại kiềm và không có đồng hoặc bạc đối với bạn, và rõ ràng là tất cả các kim loại chuyển tiếp đều chứng tỏ rõ ràng sự giống nhau về tính chất của chúng do sự lấp đầy của d-sublevel, ảnh hưởng ở mức độ thấp hơn thuộc tính bên ngoài, cũng như các đèn lồng và các chất hoạt hóa thể hiện các đặc tính tương tự do chỉ có sự khác biệt trong cấp độ f-sublevel. Do đó, toàn bộ bảng được chia thành các khối sau: khối s, trên đó có các electron s, khối d, khối p và khối f, với các electron d, p và f tương ứng.

Thật không may, ở nước ta, phương án này mới được đưa vào sách giáo khoa phổ thông trong 2-3 năm gần đây, và thậm chí sau đó không được đưa vào tất cả. Và rất sai lầm. Nó được kết nối với cái gì? Thứ nhất, với thời kỳ trì trệ vào những năm 90 chói lọi, khi đất nước không có chút phát triển nào, chưa nói đến ngành giáo dục, cụ thể là vào những năm 90, cộng đồng văn hóa thế giới đã chuyển sang phương án này. Thứ hai, với sức ì và khó cảm nhận mọi thứ mới mẻ, do giáo viên của chúng ta đã quen với kiểu bảng cũ, viết tắt, mặc dù thực tế khi học môn hóa học khó hơn và kém thuận tiện hơn rất nhiều.

Phiên bản mở rộng của hệ thống tuần hoàn.

Nhưng thời gian không đứng yên, khoa học và công nghệ cũng vậy. Nguyên tố thứ 118 của hệ thống tuần hoàn đã được phát hiện, có nghĩa là chu kỳ tiếp theo, thứ tám của bảng sẽ sớm được khám phá. Ngoài ra, một mức năng lượng mới sẽ xuất hiện: g-sublevel. Các phần tử của các thành phần của nó sẽ phải được di chuyển xuống bảng, chẳng hạn như đèn lồng hoặc chất hoạt hóa, hoặc bảng này sẽ được mở rộng thêm hai lần nữa, do đó nó sẽ không còn vừa trên một tờ A4. Ở đây tôi sẽ chỉ cung cấp một liên kết đến Wikipedia (xem Hệ thống tuần hoàn mở rộng) và sẽ không lặp lại mô tả của tùy chọn này một lần nữa. Ai quan tâm có thể theo link và xem qua.

Trong phiên bản này, không có phần tử f (đèn lồng và actinides) cũng như phần tử g ("phần tử của tương lai" từ Số 121-128) được liệt kê riêng biệt, nhưng làm cho bảng rộng hơn 32 ô. Ngoài ra, nguyên tố Helium được xếp vào nhóm thứ hai, vì nó được bao gồm trong khối s.

Nhìn chung, không chắc các nhà hóa học trong tương lai sẽ sử dụng phương án này, rất có thể bảng tuần hoàn sẽ được thay thế bằng một trong những phương án đã được các nhà khoa học dũng cảm đưa ra: hệ thống Benfey, "Thiên hà hóa học" của Stewart hoặc một phương án khác. Nhưng điều này sẽ chỉ xảy ra sau khi đạt được hòn đảo thứ hai về độ ổn định của các nguyên tố hóa học và, rất có thể, sẽ cần nhiều hơn nữa để làm rõ vật lý nguyên tử hơn trong hóa học, nhưng hiện tại, hệ thống tuần hoàn cũ tốt của Dmitry Ivanovich sẽ đủ cho chúng ta.