В конце 1800-х годов русский химик Дмитрий Менделеев создал периодическую таблицу, упорядочив элементы по их атомному весу в порядке возрастания. Узнайте о Менделееве, узнайте, как организованы элементы периодической таблицы, и изучите свойства периодов и групп.
Когда вы путешествуете куда-то в новое место, скорее всего, вы собираетесь пользоваться картой. Карты бывают самых разных форм - некоторые красочные с маленькими картинками, на некоторых есть способы отображения различных высот, а некоторые имеют единственную цель - показать государственные границы. В любом случае, точно так же, как точка на карте может сообщить вам информацию об этом местоположении, положение элемента в периодической таблице может помочь вам предсказать некоторые свойства элемента.
Элемент - это чистое вещество, состоящее только из одного типа атомов. Элементы - это строительные блоки всей материи, точно так же, как буквы являются строительными блоками всех слов. В настоящее время в периодической таблице представлено 118 известных элементов; некоторые из них встречаются в природе, а другие создаются в лабораториях. Каждый маленький блок в периодической таблице представляет один элемент. Некоторыми примерами элементов являются золото, кислород, неон, калий и вольфрам. Каждый отдельный элемент имеет атомы с разным и уникальным числом протонов. Это называется атомным номером.
Дмитрий Менделеев
Русский химик Менделеев создал организационную систему для элементов.
Поскольку элементов так много, необходима система их организации. Вот тут-то и появляется русский химик по имени Дмитрий Менделеев. В конце 1800-х годов, когда было открыто всего около 60 элементов, Менделеев решил расположить элементы в порядке увеличения атомного веса. Делая это, он также упорядочил их таким образом, чтобы элементы со схожими характеристиками были сгруппированы вместе.
При этом было необходимо оставить некоторые пустые области в его организации, которые позже оказались местами для элементов, которые еще не были обнаружены. Это означает, что его система организации сработала настолько хорошо, что он мог предсказать как веса, так и свойства неоткрытых элементов! Мы все еще используем эту организацию сегодня в периодической таблице; однако элементы в настоящее время организованы в порядке возрастания атомного номера.
Периоды и группы
Когда Менделеев располагал элементы в порядке возрастания атомного веса, он заметил, что закономерности периодически повторяются. Каждый раз, когда узор начинался заново, он начинал новый ряд. Период . в периодической таблице на самом деле представляет собой просто горизонтальную строку Текущая периодическая таблица имеет семь периодов с островом из двух периодов внизу. Почему этот маленький остров внизу? На самом деле это просто потому, что если бы эти две строки были помещены в периодическую таблицу, где они должны быть, таблица заняла бы так много места и не смогла бы легко поместиться на листе бумаги!
Вы знаете, как иногда Аляску и Гавайи помещают в разные места на карте Соединенных Штатов? Аляска и Гавайи НА САМОМ ДЕЛЕ не находятся ниже Калифорнии. Они здесь только для экономии места. Поэтому, когда вы используете периодическую таблицу, просто помните, где они должны быть. Верхний ряд этого острова относится к 6-му периоду, а нижний ряд — к 7-му периоду. Кроме того, вы можете обнаружить, что в некоторых периодических таблицах эти две строки отображаются в правильном месте.
Вертикальные столбцы периодической таблицы называются группами или семействами . Группы, вероятно, наиболее удобны при прогнозировании свойств элемента. Точно так же, как все люди в семье могут иметь схожие черты, элементы одной группы в периодической таблице также будут иметь схожие свойства. Группы пронумерованы от 1 до 18 слева направо, а некоторые группы имеют специальные названия. Например, за исключением водорода, все элементы группы 1 в самой левой части периодической таблицы называются щелочными металлами . Щелочные металлы мягкие и серебристые и бурно реагируют с водой, образуя щелочной (или основной) раствор.
Щелочноземельные металлы
Находятся в группе 2 и имеют блестящий серебристо-белый цвет. Перейдя полностью к правой части таблицы, в группе 17 вы найдете галогены. Все галогены очень реакционноспособны и ядовиты, вот почему вы можете найти эти бактерии-убийцы в отбеливателях и дезинфицирующих средствах. Элементы в последней группе периодической таблицы, группе 18, называются благородными газами. Все благородные газы не имеют цвета, запаха и крайне не реагируют. Их неспособность легко вступать в реакцию делает их главным кандидатом на роль газов в лампочках накаливания.
Металлы, неметаллы и металлоиды
Точно так же, как на некоторых картах показаны границы между штатами, некоторые периодические таблицы имеют "лестницу" с правой стороны. Эта "лестница" отделяет металлы от неметаллов. Металлы находятся в левой части этой линии, и все они обладают очень похожими свойствами: они блестящие, хорошо проводят как тепло, так и электричество, ковкие и податливые. Податливость и пластичность относятся к способности вещества деформироваться без растрескивания. Если на вашей машине появляются вмятины, это потому, что она податлива. Если бы она треснула, то была бы хрупкой. Большинство элементов в периодической таблице Менделеева - это металлы.
Элементы справа от линии называются неметаллами. Неметаллы хрупки в своей твердой форме, тусклы, плохо проводят тепло и электричество и имеют гораздо более низкие температуры плавления и кипения, чем металлы, поэтому многие из них при комнатной температуре представляют собой газы. Некоторые элементы обладают свойствами металлов и неметаллов. Эти элементы называются металлоидами, и они находятся НА линии "лестница". Элементами, которые чаще всего называют металлоидами, являются бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма и теллур. Кремний - это элемент, который содержится в компьютерных чипах. Если вы когда-нибудь смотрели на компьютерный чип, то, возможно, заметили, что он блестит, как металл. Однако, если бы вы когда-нибудь ударили молотком по компьютерному чипу, вы бы обнаружили, что он очень хрупкий - свойство неметаллов.
Краткое содержание урока
Периодическая таблица Менделеева - один из наиболее часто используемых инструментов химика. Знание того, как это организовано, является неотъемлемой частью умения им пользоваться. Элементы перечислены в порядке возрастания атомного номера и организованы в столбцы, называемые группами или семействами. Элементы из одной и той же группы обладают очень схожими химическими свойствами. Существует семь строк, или периодов, которые включают в себя две строки, найденные на острове под таблицей. Эти две строки действительно принадлежат таблице, но часто отображаются удаленными из таблицы из-за нехватки места. Левая сторона и центр таблицы состоят из металлов, верхний правый угол состоит из неметаллов, а элементы между ними (на этой зигзагообразной линии) являются металлоидами.