Periodinės lentelės studijų vadovas – įvadas ir istorija
Elementų organizavimas
Periodinė elementų lentelė yra esminis chemijos šaltinis. Steve'as Cole'as, „Getty Images“.
Periodinės lentelės įvadas
Žmonės žinojo apie tokius elementus kaip anglis ir auksas nuo seniausių laikų. Elementų nebuvo galima pakeisti jokiu cheminiu metodu. Kiekvienas elementas turi unikalų protonų skaičių. Jei išnagrinėsite geležies ir sidabro pavyzdžius, negalėsite pasakyti, kaip tai padaryti daug protonų atomai turi. Tačiau jūs galite atskirti elementus, nes jie turi skirtingos savybės . Galite pastebėti, kad tarp geležies ir sidabro yra daugiau panašumų nei tarp geležies ir deguonies. Ar galima būtų sutvarkyti elementus, kad galėtumėte iš pirmo žvilgsnio pasakyti, kurie iš jų turi panašių savybių?
Kas yra periodinė lentelė?
Dmitrijus Mendelejevas buvo pirmasis mokslininkas, sukūręs a Periodinė elementų lentelė elementų, panašių į tą, kurį naudojame šiandien. Galite pamatyti originalią Mendelejevo lentelę (1869). Ši lentelė parodė, kad kai elementai buvo išdėstyti didinant atominis svoris , atsirado modelis, kuriame pasikartojo elementų savybės periodiškai . Ši periodinė lentelė yra diagrama, sugrupuojanti elementus pagal jų panašias savybes.
Kodėl buvo sukurta periodinė lentelė?
Kaip manote, kodėl Mendelejevas sukūrė periodinę lentelę? Mendelejevo laikais liko atrasti daug elementų. Periodinė lentelė padėjo numatyti naujų elementų savybes.
Mendelejevo lentelė
Palyginkite šiuolaikinę periodinę lentelę su Mendelejevo lentele. Ką pastebite? Mendelejevo lentelėje nebuvo labai daug elementų, ar ne? Jis turėjo klaustukų ir tarpų tarp elementų, kur, jo manymu, tilps neatrasti elementai.
Elementų atradimas
Nepamirškite pakeisti skaičių protonų pakeičia atominį skaičių, kuris yra elemento skaičius. Žvelgdami į šiuolaikinę periodinę lentelę, ar matote, kas praleista atominiai skaičiai tai būtų neatrastų elementų ? Nauja elementai šiandien nėra atrasti . Jie pagaminti. Vis tiek galite naudoti periodinę lentelę šių naujų elementų savybėms numatyti.
Periodinės savybės ir tendencijos
Periodinė lentelė padeda numatyti kai kurias elementų savybes, palyginti tarpusavyje. Atomo dydis mažėja judant iš kairės į dešinę per lentelę ir didėja, kai judate stulpeliu žemyn. Energija, reikalinga elektronui pašalinti iš atomo, didėja judant iš kairės į dešinę ir mažėja judant stulpeliu žemyn. Gebėjimas formuotis cheminis ryšys didėja judant iš kairės į dešinę ir mažėja judant stulpeliu žemyn.
Šiandienos lentelė
Svarbiausias skirtumas tarp Mendelejevo lentelės ir šios dienos stalas Šiuolaikinis stalas yra organizuojamas didinant atominį skaičių, o ne didinant atominį svorį. Kodėl lentelė buvo pakeista? 1914 m. Henris Moseley sužinojo, kad galite eksperimentiniu būdu nustatyti elementų atominį skaičių. Prieš tai atominiai skaičiai buvo tik elementų tvarka, pagrįsta didėjimu atominis svoris . Kai atominiai skaičiai turėjo reikšmę, periodinė lentelė buvo pertvarkyta.
Įvadas | Laikotarpiai ir grupės | Daugiau apie grupes | Apžvalgos klausimai | Viktorina
Laikotarpiai ir grupės
Periodinės lentelės elementai yra išdėstyti laikotarpiais (eilelėmis) ir grupės (stulpeliai). Atominis skaičius didėja judant per eilutę ar periodą.
Laikotarpiai
Elementų eilutės vadinamos taškais. Laikotarpio numeris elemento reiškia aukščiausią nesužadintos elektrono energijos lygį tame elemente. Periodinėje lentelėje elementų skaičius didėja, nes periodinėje lentelėje yra daugiau sublygių, kaip energijos lygis. atomo kiekis didėja .
Grupės
Elementų stulpeliai padeda apibrėžti elementų grupės . Elementai grupės viduje bendrinami keletas bendrų savybių. Grupės yra elementai, turintys tą patį išorinį elektronų išdėstymą. Išoriniai elektronai vadinami valentiniais elektronais. Kadangi jie turi tą patį valentinių elektronų skaičių, elementų grupėje panašios cheminės savybės. Virš kiekvienos grupės išvardyti romėniški skaitmenys yra įprastas valentinių elektronų skaičius. Pavyzdžiui, grupė GO elementas turės 5 valentinius elektronus.
Reprezentatyvūs ir pereinamieji elementai
Yra du grupių rinkiniai. A grupės elementai vadinami reprezentaciniais elementais. B grupės elementai yra nereprezentatyvūs elementai.
Kas yra elemento rakte?
Kiekvienas kvadratas periodinėje lentelėje suteikia informacijos apie elementą. Daugelyje spausdintų periodinių lentelių galite rasti elementą simbolis , atominis skaičius , ir atominis svoris .
Įvadas | Laikotarpiai ir grupės | Daugiau apie grupes | Apžvalgos klausimai | Viktorina
Elementų klasifikavimas
Elementai klasifikuojami pagal jų savybes. Pagrindinės elementų kategorijos yra metalai, nemetalai ir metaloidai.
Metalai
Metalus matote kiekvieną dieną. Aliuminio folija yra metalas. Auksas ir sidabras yra metalai. Jei kas nors jūsų paklaus, ar elementas yra metalas, metaloidas ar nemetalas, ir jūs nežinote atsakymo, atspėkite, kad tai metalas.
Kokios yra metalų savybės?
Metalai turi tam tikrų bendrų savybių. Jie yra blizgūs (blizgantys), lankstūs (gali būti kalami) ir yra geri dirigentai šilumos ir elektros energijos. Šios savybės atsiranda dėl gebėjimo lengvai perkelti elektronus išoriniuose metalo atomų apvalkaluose.
Kas yra metalai?
Dauguma elementų yra metalai. Metalų yra labai daug, jie skirstomi į grupes: šarminiai metalai, šarminiai žemės metalai ir pereinamieji metalai. Pereinamuosius metalus galima suskirstyti į mažesnes grupes, tokias kaip lantanidai ir aktinidai.
1 grupė : šarminiai metalai
Šarminiai metalai yra periodinės lentelės IA grupėje (pirmoje stulpelyje). Natris ir kalis yra šių elementų pavyzdžiai. Šarminiai metalai sudaro druskas ir daug kitų junginių . Šie elementai yra mažiau tankūs nei kiti metalai, sudaro jonus su +1 krūviu ir turi didžiausius elementų atomų dydžius savo laikotarpiais. Šarminiai metalai yra labai reaktyvūs.
2 grupė : Šarminiai žemės metalai
Šarminės žemės yra periodinės lentelės IIA grupėje (antra stulpelis). Kalcis ir magnis yra šarminių žemių pavyzdžiai. Šie metalai sudaro daugybę junginių. Jie turi jonų su +2 krūviu. Jų atomai yra mažesni nei šarminių metalų.
3-12 grupės: Pereinamieji metalai
Perėjimo elementai yra nuo IB iki VIIIB grupėse. Geležis ir auksas yra pereinamųjų metalų pavyzdžiai . Šie elementai yra labai kieti, turi aukštas lydymosi ir virimo temperatūras. Pereinamieji metalai yra geri elektros laidininkai ir yra labai lankstūs. Jie sudaro teigiamo krūvio jonus.
Pereinamieji metalai apima daugumą elementų, todėl juos galima suskirstyti į mažesnes grupes. Lantanidai ir aktinidai yra pereinamųjų elementų klasės. Kitas būdas pereinamųjų metalų grupės yra į triadas, kurios yra labai panašių savybių metalai, dažniausiai randami kartu.
Metalo triados
Geležies triada susideda iš geležies, kobalto ir nikelio. Tiesiog po geležimi, kobaltu ir nikeliu yra paladžio triada iš rutenio, rodžio ir paladžio, o po jais yra platinos triada iš osmio, iridžio ir platinos.
Lantanidai
Žvelgdami į periodinę lentelę pamatysite, kad po pagrindine diagramos dalimi yra dviejų elementų eilučių blokas. Viršutinėje eilutėje po lantano yra atominiai skaičiai. Šie elementai vadinami lantanidais. Lantanidai yra sidabriniai metalai, kurie lengvai susitepa. Jie yra palyginti minkšti metalai, turintys aukštą lydymosi ir virimo temperatūrą. Lantanidai reaguoja į formavimąsi daug įvairių junginių . Šie elementai naudojami lempose, magnetuose, lazeriuose ir siekiant pagerinti kitų metalų savybės .
Aktinidai
Aktinidai yra eilėje po lantanidais. Jų atominis skaičius atitinka aktinį. Visi aktinidai yra radioaktyvūs, su teigiamai įkrautais jonais. Jie yra reaktyvieji metalai kurios sudaro junginius su dauguma nemetalų. Aktinidai naudojami medicinoje ir branduoliniuose įrenginiuose.
13-15 grupės: ne visi metalai
13–15 grupėse yra kai kurie metalai, kai kurie metaloidai ir kai kurie nemetalai. Kodėl šios grupės yra mišrios? Perėjimas nuo metalo prie nemetalų vyksta laipsniškai. Nors šie elementai nėra pakankamai panašūs, kad juos sudarytų atskiruose stulpeliuose, jie turi tam tikrų bendrų savybių. Galite numatyti, kiek elektronų reikia elektronų apvalkalui užbaigti. Šių grupių metalai vadinami pagrindiniai metalai .
Nemetalai ir metaloidai
Elementai, kurie neturi metalų savybių, vadinami nemetalais. Kai kurie elementai turi tam tikras, bet ne visas metalų savybes. Šie elementai vadinami metaloidais.
Kas yra Nemetalų savybės ?
Nemetalai yra prasti šilumos ir elektros laidininkai. Tvirti nemetalai yra trapūs ir trūksta metalinis blizgesys . Dauguma nemetalų lengvai įgyja elektronus. Nemetalai yra viršutinėje dešinėje periodinės lentelės pusėje, atskirti nuo metalų linija, kuri įstrižai kerta periodinę lentelę. Nemetalus galima suskirstyti į elementų klases, turinčias panašias savybes. Halogenai ir tauriosios dujos yra dvi grupes nemetalų.
17 grupė: halogenai
Halogenai yra periodinės lentelės VIIA grupėje. Halogenų pavyzdžiai yra chloras ir jodas. Šių elementų rasite balikliuose, dezinfekavimo priemonėse ir druskose. Šie nemetalai sudaro jonus su -1 krūviu. The fizines savybes halogenai skiriasi. Halogenai yra labai reaktyvūs.
18 grupė: Inertinės dujos
Inerniosios dujos yra periodinės lentelės VIII grupėje. Helis ir neonas yra pavyzdžiai tauriųjų dujų . Šie elementai naudojami apšviestų ženklų, šaltnešių ir lazerių gamybai. Tauriosios dujos nereaguoja. Taip yra todėl, kad jie mažai linkę įgyti ar prarasti elektronus.
Vandenilis
Vandenilis turi vieną teigiamą krūvį, kaip ir šarminių metalų , bet kambario temperatūroje , tai dujos, kurios neveikia kaip metalas. Todėl vandenilis paprastai žymimas nemetalu.
Kokie yra Metaloidų savybės ?
Elementai, turintys kai kurias metalų savybes ir kai kurias nemetalų savybes, vadinami metaloidais. Silicis ir germanis yra metaloidų pavyzdžiai. Virimo taškai , lydymosi taškai , o metaloidų tankis skiriasi. Metaloidai sudaro gerus puslaidininkius. Metaloidai yra išilgai įstrižainės linijos tarp metalų ir nemetalai periodinėje lentelėje .
Bendros tendencijos mišriose grupėse
Atminkite, kad net ir mišriose elementų grupėse tendencijos periodinėje lentelėje tebegalioja. Atomo dydis , lengvas elektronų pašalinimas ir gebėjimas sudaryti ryšius gali būti nuspėjami judant per stalą ir žemyn.
Įvadas | Laikotarpiai ir grupės | Daugiau apie grupes | Apžvalgos klausimai | Viktorina
Patikrinkite, ar suprantate šią periodinės lentelės pamoką ir pažiūrėkite, ar galite atsakyti į šiuos klausimus:
Peržiūros klausimai
- Šiuolaikinė periodinė lentelė nėra vienintelis būdas suskirstyti elementus į kategorijas. Kokiais kitais būdais galėtumėte išvardyti ir tvarkyti elementus?
- Išvardykite metalų, metaloidų ir nemetalų savybes. Pavadinkite kiekvieno elemento tipo pavyzdį.
- Kur jų grupėje tikitės rasti elementus, turinčius didžiausius atomus? (viršuje, centre, apačioje)
- Palyginkite ir palyginkite halogenus ir tauriąsias dujas.
- Kokias savybes galite naudoti norėdami atskirti šarminius, šarminių žemių ir pereinamuosius metalus?