Propriedades elementos químicos permitem combiná-los em grupos apropriados. Com base nesse princípio, foi criado sistema periódico, que mudou a ideia de substâncias existentes e possibilitou supor a existência de elementos novos e até então desconhecidos.
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A Tabela Periódica dos Elementos Químicos foi compilada por D. I. Mendeleev na segunda metade do século XIX. O que é e por que é necessário? Ele combina todos os elementos químicos em ordem crescente de peso atômico, e todos eles são organizados de modo que suas propriedades mudem de maneira periódica.
O sistema periódico de Mendeleev trouxe em um único sistema todos os elementos existentes que antes eram considerados simplesmente substâncias separadas.
Com base em seu estudo, novos substancias químicas. A importância dessa descoberta para a ciência não pode ser superestimada., estava muito à frente de seu tempo e impulsionou o desenvolvimento da química por muitas décadas.
Existem três opções de mesa mais comuns, que são convencionalmente chamadas de "curta", "longa" e "extra longa". ». A mesa principal é considerada uma mesa longa, aprovado oficialmente. A diferença entre eles é o layout dos elementos e a duração dos períodos.
O sistema contém 7 períodos. Eles são representados graficamente como linhas horizontais. Nesse caso, o período pode ter uma ou duas linhas, chamadas de linhas. Cada elemento subsequente difere do anterior aumentando a carga nuclear (o número de elétrons) em um.
Simplificando, um período é uma linha horizontal na tabela periódica. Cada um deles começa com um metal e termina com um gás inerte. Na verdade, isso cria periodicidade - as propriedades dos elementos mudam dentro de um período, repetindo-se novamente no próximo. O primeiro, segundo e terceiro períodos são incompletos, são chamados de pequenos e contêm 2, 8 e 8 elementos, respectivamente. Os restantes estão completos, têm 18 elementos cada.
Grupo é uma coluna vertical, contendo elementos com a mesma estrutura eletrônica ou, mais simplesmente, com o mesmo . A longa tabela oficialmente aprovada contém 18 grupos que começam com metais alcalinos e terminam com gases inertes.
Cada grupo tem seu próprio nome, o que facilita a localização ou classificação dos elementos. As propriedades metálicas são aprimoradas independentemente do elemento na direção de cima para baixo. Isso se deve a um aumento no número de órbitas atômicas - quanto mais, mais fracas são as ligações eletrônicas, o que torna a rede cristalina mais pronunciada.
Metais na mesa Mendeleev tem um número predominante, sua lista é bastante extensa. Eles são caracterizados características comuns, de acordo com suas propriedades, eles são heterogêneos e são divididos em grupos. Alguns deles têm pouco em comum com metais em sentido físico, enquanto outros podem existir apenas por frações de segundo e absolutamente não são encontrados na natureza (pelo menos no planeta), pois são criados, mais precisamente, calculados e confirmados em condições de laboratório, artificialmente. Cada grupo tem suas próprias características, o nome é bastante diferente dos outros. Essa diferença é especialmente pronunciada no primeiro grupo.
Qual a posição dos metais na tabela periódica? Os elementos são organizados aumentando a massa atômica, ou o número de elétrons e prótons. Suas propriedades mudam periodicamente, portanto, não há um posicionamento perfeito de um para um na tabela. Como determinar metais, e é possível fazer isso de acordo com a tabela periódica? Para simplificar a questão, um truque especial foi inventado: condicionalmente, uma linha diagonal é desenhada de Bor a Polônio (ou Astatine) nas junções dos elementos. Os da esquerda são metais, os da direita são não-metais. Seria muito simples e ótimo, mas há exceções - Germânio e Antimônio.
Tal “método” é uma espécie de folha de dicas, foi inventada apenas para simplificar o processo de memorização. Para uma representação mais precisa, lembre-se que a lista de não metais é de apenas 22 elementos, portanto, respondendo à pergunta de quantos metais estão contidos na tabela periódica
Na figura, você pode ver claramente quais elementos são não metais e como eles estão organizados na tabela por grupos e períodos.
Existem propriedades físicas gerais dos metais. Esses incluem:
Deve ser entendido que as propriedades dos metais são muito diferentes em relação à sua natureza química ou física. Alguns deles têm pouca semelhança com os metais no sentido comum do termo. Por exemplo, o mercúrio ocupa uma posição especial. Ela está em condições normais está em estado líquido estrutura de cristal, à presença de que outros metais devem suas propriedades. As propriedades deste último neste caso são condicionais; o mercúrio está relacionado a eles em maior medida por características químicas.
Interessante! Os elementos do primeiro grupo, os metais alcalinos, não ocorrem em sua forma pura, estando na composição de vários compostos.
O metal mais macio que existe na natureza - o césio - pertence a este grupo. Ele, como outras substâncias alcalinas semelhantes, tem pouco em comum com metais mais típicos. Algumas fontes afirmam que, de fato, o metal mais macio é o potássio, o que é difícil de contestar ou confirmar, pois nem um nem outro elemento existe por conta própria - sendo liberado como resultado de uma reação química, oxida ou reage rapidamente.
O segundo grupo de metais - alcalino-terrosos - está muito mais próximo dos principais grupos. O nome "terra alcalina" vem desde os tempos antigos, quando os óxidos eram chamados de "terras" porque têm uma estrutura solta e quebradiça. Propriedades mais ou menos familiares (no sentido cotidiano) são possuídas por metais a partir do 3º grupo. À medida que o número de grupos aumenta, a quantidade de metais diminui.
O sistema periódico de elementos químicos é uma classificação de elementos químicos criada por D. I. Mendeleev com base na lei periódica descoberta por ele em 1869.
D.I. Mendeleev
De acordo com a formulação moderna desta lei, em série contínua elementos dispostos em ordem crescente da carga positiva dos núcleos de seus átomos, elementos com propriedades semelhantes são repetidos periodicamente.
O sistema periódico de elementos químicos, apresentado em forma de tabela, é composto por períodos, séries e grupos.
No início de cada período (com exceção do primeiro) há um elemento com propriedades metálicas pronunciadas (metal alcalino).
Símbolos para a tabela de cores: 1 - sinal químico do elemento; 2 - nome; 3 - massa atômica (peso atômico); 4 - número de série; 5 - distribuição de elétrons sobre as camadas.
À medida que o número ordinal do elemento aumenta, igual ao valor da carga positiva do núcleo do seu átomo, as propriedades metálicas enfraquecem gradualmente e as propriedades não metálicas aumentam. O penúltimo elemento em cada período é um elemento com propriedades não metálicas pronunciadas (), e o último é um gás inerte. No período I há 2 elementos, em II e III - 8 elementos cada, em IV e V - 18 elementos cada, em VI - 32 e em VII (período incompleto) - 17 elementos.
Os três primeiros períodos são chamados de pequenos períodos, cada um deles consiste em uma linha horizontal; o resto - em grandes períodos, cada um dos quais (excluindo o período VII) consiste em duas linhas horizontais - par (superior) e ímpar (inferior). Em linhas pares de grandes períodos são apenas metais. As propriedades dos elementos nessas linhas mudam ligeiramente com o aumento do número de série. As propriedades dos elementos em séries ímpares de grandes períodos mudam. No período VI, o lantânio é seguido por 14 elementos que são muito semelhantes em propriedades químicas. Esses elementos, chamados lantanídeos, são listados separadamente na tabela principal. Os actinídeos, os elementos que seguem o actínio, são apresentados de forma semelhante na tabela.
A tabela tem nove grupos verticais. O número do grupo, com raras exceções, é igual à maior valência positiva dos elementos deste grupo. Cada grupo, excluindo zero e oitavo, é dividido em subgrupos. - principal (localizado à direita) e lateral. Nos subgrupos principais, com o aumento do número de série, as propriedades metálicas dos elementos são aprimoradas e as propriedades não metálicas dos elementos são enfraquecidas.
Assim, as propriedades químicas e físicas dos elementos são determinadas pelo lugar que um dado elemento ocupa no sistema periódico.
Elementos biogênicos, ou seja, elementos que compõem os organismos e realizam um certo papel biológico, ocupam a parte superior da tabela periódica. As células ocupadas por elementos que compõem a maior parte (mais de 99%) da matéria viva são coradas de azul. cor rosa- células ocupadas por oligoelementos (ver).
A Tabela Periódica dos Elementos Químicos é a maior conquista ciência natural moderna e uma expressão vívida das leis dialéticas mais gerais da natureza.
Veja também , Peso atômico.
O sistema periódico de elementos químicos é uma classificação natural de elementos químicos criada por D. I. Mendeleev com base na lei periódica descoberta por ele em 1869.
Na formulação original, a lei periódica de D. I. Mendeleev afirmava: as propriedades dos elementos químicos, bem como as formas e propriedades de seus compostos, estão em uma dependência periódica da magnitude dos pesos atômicos dos elementos. Mais tarde, com o desenvolvimento da doutrina da estrutura do átomo, foi demonstrado que uma característica mais acurada de cada elemento não é o peso atômico (ver), mas o valor da carga positiva do núcleo do átomo do átomo. elemento, igual ao número ordinal (atômico) deste elemento no sistema periódico de D. I. Mendeleev . O número de cargas positivas no núcleo de um átomo é igual ao número de elétrons ao redor do núcleo de um átomo, uma vez que os átomos como um todo são eletricamente neutros. À luz desses dados, a lei periódica é formulada da seguinte forma: as propriedades dos elementos químicos, assim como as formas e propriedades de seus compostos, dependem periodicamente da carga positiva dos núcleos de seus átomos. Isso significa que em uma série contínua de elementos, dispostos em ordem crescente das cargas positivas dos núcleos de seus átomos, elementos com propriedades semelhantes serão repetidos periodicamente.
A forma tabular do sistema periódico de elementos químicos é apresentada em sua forma moderna. É composto por períodos, séries e grupos. Um período representa uma linha horizontal sequencial de elementos dispostos em ordem crescente da carga positiva dos núcleos de seus átomos.
No início de cada período (com exceção do primeiro) há um elemento com propriedades metálicas pronunciadas (metal alcalino). Então, à medida que o número de série aumenta, as propriedades metálicas dos elementos enfraquecem gradualmente e as propriedades não metálicas dos elementos aumentam. O penúltimo elemento em cada período é um elemento com propriedades não metálicas pronunciadas (halogênio), e o último é um gás inerte. O período I consiste em dois elementos, o papel de um metal alcalino e um halogênio é realizado simultaneamente pelo hidrogênio. Os períodos II e III incluem 8 elementos cada, chamados típicos de Mendeleev. Os períodos IV e V têm 18 elementos cada, VI-32. VII período ainda não está concluído e é reabastecido com elementos criados artificialmente; existem atualmente 17 elementos neste período. Os períodos I, II e III são chamados de pequenos, cada um deles consiste em uma linha horizontal, IV-VII - grande: eles (com exceção de VII) incluem duas linhas horizontais - par (superior) e ímpar (inferior). Em linhas uniformes de grandes períodos, apenas metais são encontrados, e a mudança nas propriedades dos elementos na linha da esquerda para a direita é fracamente expressa.
Em séries ímpares de grandes períodos, as propriedades dos elementos da série mudam da mesma forma que as propriedades dos elementos típicos. NO linha uniforme O período VI após o lantânio segue 14 elementos [chamados lantanídeos (ver), lantanídeos, elementos de terras raras], semelhantes em propriedades químicas ao lantânio e entre si. Sua lista é fornecida separadamente sob a tabela.
Separadamente, os elementos que seguem os actinídeos (actinídeos) são escritos e dados sob a tabela.
Existem nove grupos verticais na tabela periódica de elementos químicos. O número do grupo é igual à maior valência positiva (ver) dos elementos deste grupo. As exceções são flúor (acontece apenas negativamente monovalente) e bromo (não ocorre heptavalente); além disso, cobre, prata, ouro podem apresentar uma valência maior que +1 (Cu-1 e 2, Ag e Au-1 e 3), e dos elementos V III grupos Apenas ósmio e rutênio têm valência +8. Cada grupo, com exceção do oitavo e do zero, é dividido em dois subgrupos: o principal (localizado à direita) e o secundário. Os principais subgrupos incluem elementos típicos e elementos de grandes períodos, os secundários - apenas elementos de grandes períodos e, além disso, metais.
Em termos de propriedades químicas, os elementos de cada subgrupo deste grupo diferem significativamente uns dos outros, e apenas a maior valência positiva é a mesma para todos os elementos deste grupo. Nos principais subgrupos, de cima para baixo, as propriedades metálicas dos elementos aumentam e as não metálicas enfraquecem (por exemplo, o frâncio é um elemento com as propriedades metálicas mais pronunciadas e o flúor é não metálico). Assim, o lugar de um elemento no sistema periódico de Mendeleev (número de série) determina suas propriedades, que são a média das propriedades dos elementos vizinhos vertical e horizontalmente.
Alguns grupos de elementos têm nomes especiais. Assim, os elementos dos principais subgrupos do grupo I são chamados de metais alcalinos, grupo II - metais alcalino-terrosos, grupo VII - halogênios, elementos localizados atrás do urânio - transurânio. Os elementos que fazem parte dos organismos, participam de processos metabólicos e têm um papel biológico pronunciado, são chamados de elementos biogênicos. Todos eles ocupam a parte superior da mesa de D. I. Mendeleev. Isso é principalmente O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg e Fe, que compõem a maior parte da matéria viva (mais de 99%). Os lugares ocupados por esses elementos na tabela periódica são coloridos em azul claro. Elementos biogênicos, que são muito poucos no corpo (de 10 -3 a 10 -14%), são chamados de microelementos (ver). Nas células do sistema periódico, de cor amarela, são colocados microelementos, vitais importância que foram comprovados para humanos.
De acordo com a teoria da estrutura dos átomos (veja Atom), as propriedades químicas dos elementos dependem principalmente do número de elétrons na camada externa de elétrons. A mudança periódica nas propriedades dos elementos com o aumento da carga positiva dos núcleos atômicos é explicada pela repetição periódica da estrutura da camada eletrônica externa (nível de energia) dos átomos.
Em pequenos períodos, com o aumento da carga positiva do núcleo, o número de elétrons na camada externa aumenta de 1 para 2 no período I e de 1 para 8 nos períodos II e III. Daí a mudança nas propriedades dos elementos no período de um metal alcalino para um gás inerte. A camada externa de elétrons, contendo 8 elétrons, é completa e energeticamente estável (os elementos do grupo zero são quimicamente inertes).
Em grandes períodos em linhas pares, com o aumento da carga positiva dos núcleos, o número de elétrons na camada externa permanece constante (1 ou 2) e a segunda camada externa é preenchida com elétrons. Daí a lenta mudança nas propriedades dos elementos em linhas pares. Em séries ímpares de longos períodos, com o aumento da carga dos núcleos, a camada externa é preenchida com elétrons (de 1 a 8) e as propriedades dos elementos mudam da mesma forma que para elementos típicos.
O número de camadas eletrônicas em um átomo é igual ao número do período. Os átomos dos elementos dos subgrupos principais têm um número de elétrons em suas camadas externas igual ao número do grupo. Os átomos dos elementos dos subgrupos secundários contêm um ou dois elétrons nas camadas externas. Isso explica a diferença nas propriedades dos elementos dos subgrupos principal e secundário. O número do grupo indica o número possível de elétrons que podem participar da formação de ligações químicas (de valência) (ver Molécula), portanto, esses elétrons são chamados de valência. Para elementos de subgrupos secundários, não apenas os elétrons das camadas externas, mas também os penúltimos, são de valência. O número e a estrutura das camadas eletrônicas são indicados na tabela periódica anexa de elementos químicos.
A lei periódica de D. I. Mendeleev e o sistema baseado nela grande importância na ciência e na prática. A lei periódica e o sistema foram a base para a descoberta de novos elementos químicos, a determinação precisa de seus pesos atômicos, o desenvolvimento da teoria da estrutura dos átomos, o estabelecimento de leis geoquímicas para a distribuição dos elementos na crosta terrestre e o desenvolvimento ideias contemporâneas sobre a matéria viva, cuja composição e as leis associadas a ela estão de acordo com o sistema periódico. A atividade biológica dos elementos e seu conteúdo no corpo também são amplamente determinados pelo lugar que ocupam no sistema periódico de Mendeleev. Assim, com o aumento do número de série em vários grupos, a toxicidade dos elementos aumenta e seu conteúdo no corpo diminui. A lei periódica é uma expressão viva das leis dialéticas mais gerais do desenvolvimento da natureza.
Na natureza, existem muitas sequências repetidas:
Em meados do século 19, D.I. Mendeleev notou que as propriedades químicas dos elementos também têm uma certa sequência (dizem que essa ideia lhe ocorreu em um sonho). O resultado dos sonhos milagrosos do cientista foi a Tabela Periódica dos Elementos Químicos, na qual D.I. Mendeleev organizou os elementos químicos em ordem crescente de massa atômica. Na tabela moderna, os elementos químicos são organizados em ordem crescente do número atômico do elemento (o número de prótons no núcleo de um átomo).
O número atômico é mostrado acima do símbolo de um elemento químico, abaixo do símbolo está sua massa atômica (a soma de prótons e nêutrons). Observe que a massa atômica de alguns elementos é um não inteiro! Lembre-se dos isótopos! A massa atômica é a média ponderada de todos os isótopos de um elemento que ocorrem naturalmente em condições naturais.
Abaixo da tabela estão os lantanídeos e actinídeos.
Eles estão localizados na Tabela Periódica à esquerda da linha diagonal escalonada que começa com Boro (B) e termina com polônio (Po) (as exceções são germânio (Ge) e antimônio (Sb). É fácil ver que os metais ocupam a maior parte da Tabela Periódica As principais propriedades dos metais: sólidos (exceto mercúrio), brilhantes, bons condutores elétricos e térmicos, dúcteis, maleáveis, doadores de elétrons com facilidade.
Os elementos à direita da diagonal B-Po escalonada são chamados não metais. As propriedades dos não metais são diretamente opostas às propriedades dos metais: maus condutores de calor e eletricidade; frágil; não forjado; não plástico; geralmente aceitam elétrons.
Entre metais e não metais estão semimetais(metalóides). Eles são caracterizados pelas propriedades de metais e não metais. Os semimetais encontraram sua principal aplicação na indústria na produção de semicondutores, sem os quais nem um único microchip moderno ou microprocessador.
Como mencionado acima, a tabela periódica consiste em sete períodos. Em cada período, os números atômicos dos elementos aumentam da esquerda para a direita.
As propriedades dos elementos nos períodos mudam sequencialmente: então sódio (Na) e magnésio (Mg), que estão no início do terceiro período, cedem elétrons (Na cede um elétron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1; Mg cede dois elétrons: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Mas o cloro (Cl), localizado no final do período, leva um elemento: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.
Nos grupos, pelo contrário, todos os elementos têm as mesmas propriedades. Por exemplo, no grupo IA(1), todos os elementos do lítio (Li) ao frâncio (Fr) doam um elétron. E todos os elementos do grupo VIIA(17) levam um elemento.
Alguns grupos são tão importantes que receberam nomes especiais. Esses grupos são discutidos abaixo.
Grupo IA(1). Os átomos dos elementos deste grupo têm apenas um elétron na camada externa de elétrons, então eles doam facilmente um elétron.
Os metais alcalinos mais importantes são o sódio (Na) e o potássio (K), pois desempenham um papel importante no processo da vida humana e fazem parte dos sais.
Configurações eletrônicas:
Grupo IIA(2). Os átomos dos elementos desse grupo têm dois elétrons na camada externa de elétrons, que também desistem durante as reações químicas. A maioria elemento importante- cálcio (Ca) - a base dos ossos e dentes.
Configurações eletrônicas:
Grupo VIIA(17). Átomos dos elementos deste grupo geralmente recebem um elétron cada, porque. na camada eletrônica externa há cinco elementos cada, e um elétron está faltando no "conjunto completo".
Os elementos mais famosos deste grupo são: cloro (Cl) - faz parte do sal e da lixívia; o iodo (I) é um elemento que desempenha um papel importante na atividade da glândula tireóide humana.
Configuração eletronica:
Grupo VIII(18). Os átomos dos elementos deste grupo têm uma camada de elétrons externa totalmente "equipada". Portanto, eles "não precisam" aceitar elétrons. E eles não querem entregá-los. Assim - os elementos deste grupo são muito "relutantes" em entrar em reações químicas. Por muito tempo acreditava-se que eles não reagiram (daí o nome "inerte", ou seja, "inativo"). Mas o químico Neil Barlett descobriu que alguns desses gases, sob certas condições, ainda podem reagir com outros elementos.
Configurações eletrônicas:
É fácil ver que dentro de cada grupo, os elementos são semelhantes entre si em seus elétrons de valência (elétrons dos orbitais s e p localizados no nível de energia externo).
Metais alcalinos têm 1 elétron de valência cada:
Os metais alcalino-terrosos possuem 2 elétrons de valência:
Os halogênios têm 7 elétrons de valência:
Gases inertes têm 8 elétrons de valência:
Para mais informações, consulte o artigo Valência e a Tabela de configurações eletrônicas de átomos de elementos químicos por períodos.
Vamos agora voltar nossa atenção para os elementos localizados em grupos com símbolos NO. Eles estão localizados no centro da tabela periódica e são chamados de metais de transição.
Uma característica distintiva desses elementos é a presença de elétrons em átomos que preenchem orbitais d:
Separados da mesa principal estão localizados lantanídeos e actinídeos são os chamados metais de transição interna. Nos átomos desses elementos, os elétrons preenchem orbitais f:
Como usar a tabela periódica Para uma pessoa não iniciada, ler a tabela periódica é o mesmo que olhar as antigas runas dos elfos para um anão. E a tabela periódica, aliás, se usada corretamente, pode dizer muito sobre o mundo. Além de atendê-lo no exame, também é simplesmente indispensável para resolver um grande número de problemas químicos e físicos. Mas como lê-lo? Felizmente, hoje todos podem aprender esta arte. Neste artigo, mostraremos como entender a tabela periódica.
O sistema periódico de elementos químicos (tabela de Mendeleev) é uma classificação de elementos químicos que estabelece uma relação várias propriedades elementos da carga do núcleo atômico.
Dmitri Ivanovich Mendeleev não era um simples químico, se alguém pensa assim. Foi químico, físico, geólogo, metrologista, ecologista, economista, petroleiro, aeronauta, fabricante de instrumentos e professor. Durante sua vida, o cientista conseguiu realizar muitas pesquisas fundamentais em vários campos do conhecimento. Por exemplo, acredita-se amplamente que foi Mendeleev quem calculou a força ideal da vodka - 40 graus. Não sabemos como Mendeleev tratou a vodka, mas sabe-se com certeza que sua dissertação sobre o tema “Discurso sobre a combinação de álcool com água” não tinha nada a ver com vodka e considerava concentrações de álcool a partir de 70 graus. Com todos os méritos do cientista, a descoberta da lei periódica dos elementos químicos - uma das leis fundamentais da natureza, trouxe-lhe a maior fama.
Existe uma lenda segundo a qual o cientista sonhou com o sistema periódico, após o qual ele só teve que finalizar a ideia que havia aparecido. Mas, se tudo fosse tão simples... Esta versão da criação da tabela periódica, aparentemente, não passa de uma lenda. Quando perguntado como a mesa foi aberta, o próprio Dmitry Ivanovich respondeu: “ Estou pensando nisso há talvez vinte anos, e você pensa: sentei-me e de repente ... está pronto. ”
Em meados do século XIX, tentativas de racionalizar os elementos químicos conhecidos (63 elementos eram conhecidos) foram realizadas simultaneamente por vários cientistas. Por exemplo, em 1862 Alexandre Emile Chancourtois colocou os elementos ao longo de uma hélice e observou a repetição cíclica propriedades quimicas. O químico e músico John Alexander Newlands propôs sua versão da tabela periódica em 1866. Um fato interessante é que no arranjo dos elementos o cientista tentou descobrir alguma harmonia musical mística. Entre outras tentativas estava a tentativa de Mendeleev, que foi coroada de sucesso.
Em 1869, foi publicado o primeiro esquema da tabela, e o dia 1º de março de 1869 é considerado o dia da descoberta da lei periódica. A essência da descoberta de Mendeleev foi que as propriedades dos elementos com massa atômica crescente não mudam monotonamente, mas periodicamente. A primeira versão da tabela continha apenas 63 elementos, mas Mendeleev tomou várias decisões muito fora do padrão. Então, ele adivinhou deixar um lugar na tabela para elementos ainda não descobertos, e também mudou as massas atômicas de alguns elementos. A correção fundamental da lei derivada por Mendeleev foi confirmada logo após a descoberta do gálio, escândio e germânio, cuja existência foi prevista pelos cientistas.
Abaixo está a tabela propriamente dita.
Hoje, em vez de peso atômico (massa atômica), o conceito de número atômico (o número de prótons no núcleo) é usado para ordenar os elementos. A tabela contém 120 elementos, que são organizados da esquerda para a direita em ordem crescente de número atômico (número de prótons)
As colunas da tabela são os chamados grupos e as linhas são períodos. Existem 18 grupos e 8 períodos na tabela.
O que aprendemos sobre o elemento da tabela? Por exemplo, vamos pegar o terceiro elemento da tabela - lítio, e considerá-lo em detalhes.
Em primeiro lugar, vemos o símbolo do próprio elemento e seu nome abaixo dele. No canto superior esquerdo está o número atômico do elemento, na ordem em que o elemento está localizado na tabela. O número atômico, como já mencionado, é igual ao número prótons no núcleo. O número de prótons positivos é geralmente igual ao número de elétrons negativos em um átomo (com exceção dos isótopos).
A massa atômica é indicada sob o número atômico (nesta versão da tabela). Se arredondarmos a massa atômica para o número inteiro mais próximo, obtemos o chamado número de massa. A diferença entre o número de massa e o número atômico dá o número de nêutrons no núcleo. Assim, o número de nêutrons em um núcleo de hélio é dois e no lítio - quatro.
Então nosso curso "A Mesa de Mendeleev para Leigos" terminou. Em conclusão, sugerimos que você assista a um vídeo temático, e esperamos que a questão de como usar tabela periódica th Mendeleev, tornou-se mais compreensível para você. Lembramos que aprender um novo assunto é sempre mais eficaz não sozinho, mas com a ajuda de um mentor experiente. É por isso que você nunca deve esquecer aqueles que terão prazer em compartilhar seus conhecimentos e experiências com você.
Lei Periódica D.I. Mendeleev e a Tabela Periódica dos Elementos Químicosé de grande importância no desenvolvimento da química. Vamos mergulhar em 1871, quando o professor de química D.I. Mendeleev, através de inúmeras tentativas e erros, chegou à conclusão de que "... as propriedades dos elementos e, portanto, as propriedades dos corpos simples e complexos que eles formam, estão em uma dependência periódica de seu peso atômico." A periodicidade das mudanças nas propriedades dos elementos surge devido à repetição periódica da configuração eletrônica da camada eletrônica externa com o aumento da carga do núcleo.
"as propriedades dos elementos químicos (ou seja, as propriedades e a forma dos compostos que eles formam) estão em uma dependência periódica da carga do núcleo dos átomos dos elementos químicos."
Ao ensinar química, Mendeleev entendeu que lembrar as propriedades individuais de cada elemento causa dificuldades para os alunos. Ele começou a procurar maneiras de criar um método de sistema para tornar mais fácil lembrar as propriedades dos elementos. Como resultado, houve mesa natural, mais tarde ficou conhecido como periódico.
Nossa mesa moderna é muito parecida com a de Mendeleev. Vamos considerá-lo com mais detalhes.
A tabela periódica de Mendeleev consiste em 8 grupos e 7 períodos.
As colunas verticais de uma tabela são chamadas grupos . Os elementos dentro de cada grupo têm química e propriedades físicas. Isso é explicado pelo fato de que os elementos de um grupo têm configurações eletrônicas semelhantes da camada externa, cujo número de elétrons é igual ao número do grupo. O grupo é então dividido em subgrupos principais e secundários.
NO Principais subgrupos inclui elementos cujos elétrons de valência estão localizados nos subníveis ns e np externos. NO Subgrupos secundários inclui elementos cujos elétrons de valência estão localizados no subnível ns externo e no subnível d interno (n - 1) (ou (n - 2) subnível f).
Todos os elementos em tabela periódica , dependendo de qual subnível (s-, p-, d- ou f-) são os elétrons de valência são classificados em: elementos s (elementos dos subgrupos principais grupos I e II), elementos p (elementos dos subgrupos principais III - Grupos VII), elementos d- (elementos de subgrupos laterais), elementos f- (lantanídeos, actinídeos).
A valência mais alta de um elemento (com exceção de O, F, elementos do subgrupo cobre e o oitavo grupo) é igual ao número do grupo em que está localizado.
Para elementos dos subgrupos principal e secundário, as fórmulas dos óxidos superiores (e seus hidratos) são as mesmas. Nos subgrupos principais, a composição dos compostos de hidrogênio é a mesma para os elementos deste grupo. Os hidretos sólidos formam elementos dos principais subgrupos dos grupos I-III e os grupos IV-VII formam compostos gasosos de hidrogênio. Os compostos de hidrogênio do tipo EN 4 são compostos mais neutros, EN 3 são bases, H 2 E e NE são ácidos.
As linhas horizontais da tabela são chamadas períodos. Elementos em períodos diferem uns dos outros, mas eles têm em comum que os últimos elétrons estão no mesmo nível de energia ( Número quântico principaln- igualmente ).
O primeiro período difere dos outros porque existem apenas 2 elementos: hidrogênio H e hélio He.
Existem 8 elementos (Li - Ne) no segundo período. Lithium Li - um metal alcalino inicia o período, e fecha seu néon de gás nobre.
No terceiro período, assim como no segundo, existem 8 elementos (Na - Ar). O metal alcalino sódio Na inicia o período e o gás nobre argônio Ar o fecha.
No quarto período existem 18 elementos (K - Kr) - Mendeleev o designou como o primeiro grande período. Também começa com o metal alcalino Potássio e termina com o gás inerte criptônio Kr. A composição de grandes períodos inclui elementos de transição (Sc - Zn) - d- elementos.
No quinto período, à semelhança do quarto, há 18 elementos (Rb - Xe) e sua estrutura é semelhante ao quarto. Também começa com o metal alcalino rubídio Rb e termina com o gás inerte xenônio Xe. A composição de grandes períodos inclui elementos de transição (Y - Cd) - d- elementos.
O sexto período é composto por 32 elementos (Cs - Rn). Exceto 10 d-elementos (La, Hf - Hg) contém uma linha de 14 f-elementos (lantanídeos) - Ce - Lu
O sétimo período não acabou. Começa com Francium Fr, pode-se supor que conterá, como o sexto período, 32 elementos já encontrados (até o elemento com Z = 118).
Se você olhar A tabela periódica de Mendeleev e desenhe uma linha imaginária começando no boro e terminando entre o polônio e o astato, então todos os metais estarão à esquerda da linha e os não metais à direita. Os elementos imediatamente adjacentes a esta linha terão as propriedades de metais e não metais. Eles são chamados de metalóides ou semimetais. Estes são boro, silício, germânio, arsênico, antimônio, telúrio e polônio.
Mendeleev deu a seguinte formulação da Lei Periódica: "as propriedades dos corpos simples, bem como as formas e propriedades dos compostos dos elementos e, portanto, as propriedades dos corpos simples e complexos formados por eles, estão em uma dependência periódica seu peso atômico."
Existem quatro padrões periódicos principais:
Regra do octeto afirma que todos os elementos tendem a ganhar ou perder um elétron para ter a configuração de oito elétrons do gás nobre mais próximo. Porque Como os orbitais s e p externos dos gases nobres estão completamente preenchidos, eles são os elementos mais estáveis.
Energia de ionizaçãoé a quantidade de energia necessária para separar um elétron de um átomo. De acordo com a regra do octeto, mover-se da esquerda para a direita na tabela periódica requer mais energia para separar um elétron. Portanto, os elementos do lado esquerdo da tabela tendem a perder um elétron e os do lado direito - a ganhá-lo. Os gases inertes têm a maior energia de ionização. A energia de ionização diminui à medida que você desce no grupo, porque elétrons em níveis de baixa energia têm a capacidade de repelir elétrons de níveis de energia mais altos. Esse fenômeno é chamado efeito de blindagem. Devido a este efeito, os elétrons externos são menos fortemente ligados ao núcleo. Movendo-se ao longo do período, a energia de ionização aumenta gradualmente da esquerda para a direita.
afinidade eletrônicaé a mudança de energia na aquisição de um elétron adicional por um átomo de uma substância em estado gasoso. Ao descer no grupo, a afinidade eletrônica se torna menos negativa devido ao efeito de triagem.
Eletro-negatividade- uma medida de quão fortemente ele tende a atrair os elétrons de outro átomo ligado a ele. A eletronegatividade aumenta à medida que você se move tabela periódica esquerda para a direita e de baixo para cima. Deve-se lembrar que os gases nobres não possuem eletronegatividade. Assim, o elemento mais eletronegativo é o flúor.
Com base nesses conceitos, vamos considerar como as propriedades dos átomos e seus compostos mudam em tabela periódica.
Então, em uma dependência periódica são tais propriedades de um átomo que estão associadas com sua configuração eletronica: raio atômico, energia de ionização, eletronegatividade.
Considere a mudança nas propriedades dos átomos e seus compostos dependendo da posição em tabela periódica dos elementos químicos.
A não metalicidade do átomo aumenta ao mover-se na tabela periódica da esquerda para a direita e de baixo para cima. Relativo as propriedades básicas dos óxidos diminuem, e as propriedades ácidas aumentam na mesma ordem - da esquerda para a direita e de baixo para cima. Ao mesmo tempo, as propriedades ácidas dos óxidos são mais fortes, quanto maior o grau de oxidação do elemento que o forma
Por período da esquerda para a direita propriedades básicas hidróxidos enfraquecer, nos principais subgrupos de cima para baixo, a força das bases aumenta. Ao mesmo tempo, se um metal pode formar vários hidróxidos, com um aumento no grau de oxidação do metal, propriedades básicas hidróxidos enfraquecem.
Por período da esquerda para a direita a força dos ácidos contendo oxigênio aumenta. Ao se mover de cima para baixo dentro do mesmo grupo, a força dos ácidos contendo oxigênio diminui. Neste caso, a força do ácido aumenta com o aumento do grau de oxidação do elemento formador de ácido.
Por período da esquerda para a direita a força dos ácidos anóxicos aumenta. Ao mover-se de cima para baixo dentro do mesmo grupo, a força dos ácidos anóxicos aumenta.
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