Периодическая таблица
Периодическая таблица — самый мощный инструмент химии: карта всех известных элементов, упорядоченная по свойствам. Научившись её читать, вы узнаете об элементе почти всё.
Что такое периодическая таблица?
Периодическая таблица — систематическое размещение всех 118 известных химических элементов по возрастанию атомного номера и по сходству химических свойств. Это самый важный справочник в химии.
У каждого элемента есть своя ячейка с символом, атомным номером, названием и атомной массой. Положение элемента в таблице говорит о его поведении очень много.
Краткая история
В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев опубликовал первую широко признанную периодическую таблицу. Он расположил 63 известных элемента по атомной массе и заметил, что свойства повторяются периодически — отсюда и «периодическая». Удивительно, что он оставил пропуски для ещё не открытых элементов и правильно предсказал их свойства.
Современная таблица упорядочена по атомному номеру (числу протонов), а не по массе — это уточнение сделал Генри Мозли в 1913 году, устранив ряд несоответствий у Менделеева.
Как читать ячейку элемента
Группы и семейства
Столбцы периодической таблицы называются группами (или семействами). Элементы одной группы имеют одинаковое число валентных электронов и потому — сходные химические свойства.
Очень активные металлы. Бурно реагируют с водой. Мягкие и серебристые.
Активные металлы, но менее, чем щелочные. Кальций — в ваших костях!
Большой средний блок. Хорошие проводники, образуют цветные соединения.
Плохие проводники, необходимы для жизни. Углерод, кислород и азот — здесь.
Очень активные неметаллы. Образуют соли с металлами. Фтор — самый реакционный элемент.
Практически инертны. Полные внешние оболочки. Используются в неоновых вывесках и лампах.
Периоды (строки)
Строки таблицы называются периодами. Всего их 7. При движении вдоль периода слева направо атомный номер увеличивается на 1, а элементы постепенно переходят от металлов к неметаллам и к благородным газам.
Каждый период соответствует заполнению новой электронной оболочки. Период 1 содержит 2 элемента (H и He — заполняется первая оболочка). Период 2 — 8 элементов. Период 4 — 18 элементов (заполняются и d-орбитали).
Категории элементов
| Категория | Свойства | Примеры |
|---|---|---|
| Металлы | Блестящие, проводят тепло/ток, ковкие, пластичные | Железо (Fe), Медь (Cu), Золото (Au) |
| Неметаллы | Плохие проводники, хрупкие в твёрдом виде, разный вид | Углерод (C), Кислород (O), Сера (S) |
| Металлоиды | Свойства между металлами и неметаллами (полупроводники) | Кремний (Si), Мышьяк (As), Германий (Ge) |
| Благородные газы | Бесцветные, без запаха, крайне инертные | Гелий (He), Неон (Ne), Аргон (Ar) |
| Галогены | Очень активные неметаллы, образуют соли с металлами | Фтор (F), Хлор (Cl), Бром (Br) |
| Лантаноиды | Редкоземельные металлы со сходными свойствами | Церий (Ce), Неодим (Nd) |
| Актиноиды | Радиоактивные металлы, в основном синтетические | Уран (U), Плутоний (Pu) |
Периодические тенденции
Одно из самых сильных свойств таблицы — предсказуемые тенденции изменения свойств вдоль строк и по группам.
Растёт вниз по группе (больше оболочек). Уменьшается вдоль периода (больше протонов притягивают электроны).
Растёт вдоль периода и вверх по группе. Фтор — самый электроотрицательный элемент.
Энергия для отрыва электрона. Растёт вдоль периода, уменьшается вниз по группе.
Растёт вниз по группе и влево. Самый металлический элемент — Франций (Fr).
Важные элементы, которые стоит знать
Самый распространённый элемент во Вселенной. Составляет около 75% всей обычной материи.
Основа всей жизни. Образует больше соединений, чем любой другой элемент.
Составляет 21% атмосферы Земли. Необходим для дыхания.
78% атмосферы Земли. Необходим для белков и ДНК.
Самый распространённый элемент на Земле по массе. Ядро Земли — в основном железо.
Не тускнеет и не корродирует. Применяется в электронике для надёжных контактов.
Половина поваренной соли (NaCl). Необходим для работы нервной системы.
Используется для обеззараживания воды. С натрием образует поваренную соль.