Perioodilise tabeli uuringute juhend

Inimesed on süsiniku ja kulla kohta teada juba iidsetest aegadest. Elemente ei saanud ühegi keemilise meetodiga muuta. Igal elemendil on kordumatu arv prootoneid. Kui uurite raua ja hõbeda proove, ei saa te öelda, kuidas palju prootoneid aatomitel on. Võite aga elemente vahet teha, kuna neil on erinevad omadused. Võite märgata, et raua ja hõbeda vahel on rohkem sarnasusi kui raua ja hapniku vahel. Kas oleks võimalik elemente korraldada nii, et saaksite lühidalt teada anda, millised neist on sarnaste omadustega?

Dmitri Mendelejev oli esimene teadlane, kes lõi a perioodilisustabel elementidest, mis on sarnased tänapäeval kasutatavaga. Näete Mendelejevi algset tabelit (1869). See tabel näitas, et kui elemendid telliti suurendamise teel aatommass, ilmus muster, kus elementide omadused kordusid perioodiliselt. See perioodiline tabel on diagramm, mis grupeerib elemendid nende sarnaste omaduste järgi.

Miks arvasite, et Mendelejev tegi perioodilise tabeli? Mendelejevi ajal oli palju elemente veel avastamata. Perioodiline tabel aitas ennustada uute elementide omadusi.

Võrrelge tänapäevast perioodilist tabelit Mendelejevi tabeliga. Mida sa märkad? Mendelejevi tabelis polnud väga palju elemente, kas? Tal olid küsimärgid ja tühikud elementide vahel, kuhu ta ennustas, et avastamata elemendid sobivad.

Ärge unustage muuta prootonid muudab aatomnumbrit, mis on elemendi number. Kui vaatate tänapäevaseid perioodilisi tabeleid, kas näete mõnda vahele jäänud aatomnumbrid see oleks avastamata elemendid? Uus elemente tänapäeval ei avastata. Neid tehakse. Nende uute elementide omaduste ennustamiseks võite ikkagi kasutada perioodilisi tabeleid.

Periooditabel aitab ennustada elementide mõningaid omadusi üksteisega võrreldes. Aatomi suurus väheneb, kui liigute vasakult paremale üle laua ja suureneb, kui liigute veerust allapoole. Elektroni eemaldamiseks aatomist kuluv energia suureneb vasakult paremale liikudes ja väheneb kolonnist alla liikudes. Vormimisvõime keemiline side suureneb vasakult paremale liikudes ja väheneb veeru allapoole liikumisel.

Kõige olulisem erinevus Mendelejevi tabeli ja tänane laud on tänapäevane tabel korraldatud aatomi arvu suurendamise, mitte aatomi kaalu suurendamise teel. Miks tabelit muudeti? 1914. aastal sai Henry Moseley teada, et saaksite eksperimentaalselt määrata elementide aatomiarvu. Enne seda olid aatomnumbrid lihtsalt elementide järjekord, mis põhines suurenemisel aatommass. Kui aatomnumbrid olid olulised, korraldati perioodiline tabel ümber.

Sissejuhatus | Perioodid ja rühmad | Lisateave gruppide kohta | Ülevaatuse küsimused | Viktoriin

Perioodilise tabeli elemendid on paigutatud perioodidesse (ridadesse) ja rühmad (veerud). Aatomarv suureneb, kui liigute reas või perioodis.

Perioodid

Elementide ridu nimetatakse perioodideks. Perioodi number Elemendi väärtus tähistab selles elemendis sisalduva elektroni kõrgeimat kasutamata energiataset. Perioodielementide arv suureneb, kui liigute perioodilisustabelist allapoole, kuna energiatasandil on rohkem alltasemeid taseme kohta aatomi arv suureneb.

Grupid

Elementide veerud aitavad määratleda elementide rühmad. Elemendid grupi sees mitu ühist omadust. Rühmad on elemendid, millel on sama välimine elektronide paigutus. Väliseid elektrone nimetatakse valentselektroniteks. Kuna neil on sama arv valentselektrone, elemendid grupijagamises sarnased keemilised omadused. Rooma numbrid, mis on loetletud iga rühma kohal, on tavaline valentselektronite arv. Näiteks grupp VA element on 5 valentselektroni.

Seal on kaks rühma. A-rühma elemente nimetatakse esinduslikeks elementideks. B-rühma elemendid on mitteesindavad elemendid.

Iga perioodilise tabeli ruut annab teavet elemendi kohta. Mitmelt trükitud perioodilisustabelilt leiate elemendi sümbol, aatomnumberja aatommass.

Sissejuhatus | Perioodid ja rühmad | Lisateave gruppide kohta | Ülevaatuse küsimused | Viktoriin

Elemente klassifitseeritakse nende omaduste järgi. Peamised elementide kategooriad on metallid, mittemetallid ja metalloidid.

Metallid

Näete metalle iga päev. Alumiiniumfoolium on metall. Kuld ja hõbe on metallid. Kui keegi küsib, kas element on metall, metalloid või mittemetall, ja te ei tea vastust, siis arvake, et see on metall.

Mis on metallide omadused?

Metallidel on mõned ühised omadused. Need on läikivad (läikivad), tempermalmist (saab vasardada) ja on head dirigendid soojus ja elekter. Need omadused tulenevad võimest metalle aatomite välistes kestades elektrone hõlpsalt liigutada.

Mis on metallid?

Enamik elemente on metallid. Metalle on nii palju, need jagunevad rühmadesse: leelismetallid, leelismuldmetallid ja siirdemetallid. Siirdemetallid võib jagada väiksemateks rühmadeks, näiteks lantaniidid ja aktiniidid.

1. rühm: Leelismetallid

Leelismetallid asuvad perioodilise tabeli rühmas IA (esimene veerg). Naatrium ja kaalium on nende elementide näited. Leelismetallid moodustavad soolasid ja paljud teised ühendid. Need elemendid on vähem tihedad kui muud metallid, moodustavad ioonid +1 laenguga ja nende elementide aatomite suurused on nende perioodidel suurimad. Leelismetallid on väga reageerivad.

2. rühm: Leelismuldmetallid

Leelised muldmetallid asuvad perioodilise tabeli rühmas IIA (teine ​​veerg). Kaltsium ja magneesium on leelismuldmetallide näited. Need metallid moodustavad palju ühendeid. Neil on +2 laadimisega ioone. Nende aatomid on väiksemad kui leelismetallide aatomid.

Rühmad 3-12: Üleminekmetallid

Üleminekuelemendid asuvad rühmades IB kuni VIIIB. Raud ja kuld on siirdemetallide näited. Need elemendid on väga kõvad, kõrge sulamis- ja keemistemperatuuriga. Siirdemetallid on head elektrijuhid ja on väga tempermalmist. Nad moodustavad positiivselt laetud ioone.

Siirdemetallid sisaldavad enamikku elemente, nii et neid saab liigitada väiksematesse rühmadesse. Lantaniidid ja aktiniidid on siirdeelementide klassid. Teine võimalus rühma siirdemetallid on moodustunud triaadidesse, mis on väga sarnaste omadustega metallid, mida tavaliselt leidub koos.

Metallitriad

Raudtriaad koosneb rauast, koobaltist ja niklist. Vahetult raua, koobalti ja nikli all on ruteeniumi, roodiumi ja pallaadiumi pallaadiumi triaad, nende all aga osmiumi, iriidiumi ja plaatina plaatinatriaad.

Lantaniidid

Periooditabelit vaadates näete, et diagrammi põhiosa all on kaherealine rida elemente. Ülemisel real on lantaanile järgnevad aatomnumbrid. Neid elemente nimetatakse lantaniidideks. Lantaniidid on hõbedased metallid, mis kergesti hävivad. Need on suhteliselt pehmed metallid, kõrge sulamis- ja keemistemperatuuriga. Lantaniidid reageerivad moodustumisele palju erinevaid ühendeid. Neid elemente kasutatakse lampides, magnetides, laserites ja nende parandamiseks muude metallide omadused.

Aktiniidid

Aktiniidid asuvad lantaniidide all olevas reas. Nende aatomnumbrid järgivad aktiiniumi. Kõik aktiniidid on radioaktiivsed, positiivselt laetud ioonidega. Nemad on reaktiivsed metallid mis moodustavad ühendid enamiku mittemetallidega. Aktiniide kasutatakse ravimites ja tuumaseadmetes.

Rühmad 13-15: mitte kõik metallid

Rühmadesse 13-15 kuuluvad mõned metallid, mõned metalloidid ja mõned mittemetallid. Miks neid rühmi segatakse? Üleminek metallilt mittemetalliks toimub järk-järgult. Ehkki need elemendid pole piisavalt sarnased, et rühmad sisalduksid ühes veerus, on neil mõned ühised omadused. Võite ennustada, kui palju elektrone on vaja elektronkesta kestmiseks. Nendes rühmades olevaid metalle nimetatakse põhimetallid.

Mittemetallid ja metalloidid

Elemente, millel pole metalli omadusi, nimetatakse mittemetallideks. Mõnel elemendil on mõned, kuid mitte kõik metallide omadused. Neid elemente nimetatakse metalloidideks.

Mis on Mittemetallide omadused?

Mittemetallid on soojuse ja elektri halvad juhid. Tahked mittemetallid on rabedad ja puuduvad metalliline läige. Enamik mittemetalle võidab elektrone kergesti. Mittemetallid asuvad perioodilise tabeli paremas ülaservas, eraldatud metallidest joonega, mis lõikab diagonaalselt läbi periooditabeli. Mittemetallid võib jagada sarnaste omadustega elementide klassidesse. Halogeenid ja väärisgaasid on kaks rühma mittemetallidest.

17. rühm: halogeenid

Halogeenid asuvad perioodilise tabeli VIIA rühmas. Halogeenide näideteks on kloor ja jood. Neid elemente leiate pleegitajatest, desinfitseerimisvahenditest ja sooladest. Need mittemetallid moodustavad ioonid laenguga -1. füüsikalised omadused halogeenide sisaldus on erinev. Halogeenid on väga reageerivad.

Rühm 18: noble gaasid

Väärisgaasid asuvad perioodilise tabeli VIII rühmas. Heelium ja neoon on näited väärisgaasid. Neid elemente kasutatakse valgustähiste, külmutusagentide ja laserite valmistamiseks. Väärisgaasid ei ole reaktiivsed. Selle põhjuseks on asjaolu, et neil on vähe kalduvust elektronide saamiseks või kaotamiseks.

Vesinik

Vesinikul on üksainus positiivne laeng, nagu näiteks leelismetallid, aga toatemperatuuril, see on gaas, mis ei käitu nagu metall. Seetõttu on vesinik tavaliselt tähistatud mittemetallina.

Millised on Metalloidide omadused?

Elemente, millel on mõned metallide ja mittemetallide omadused, nimetatakse metalloidideks. Räni ja germaanium on metalloidide näited. Keemispunktid, sulamispunktidja metalloidide tihedus varieerub. Metalloidid teevad head pooljuhid. Metalloidid asuvad piki diagonaaljoont metallide ja mittemetallid perioodilises tabelis.

Pidage meeles, et isegi mitme elemendirühma korral on perioodilise tabeli suundumused ikka peab paika. Aatomi suurus, elektronide eemaldamise hõlbust ja võimet moodustada sidemeid saab ennustada laua taha liikudes.

Sissejuhatus | Perioodid ja rühmad | Lisateave gruppide kohta | Ülevaatuse küsimused | Viktoriin

Pange oma arusaam sellest perioodilise tabeli õppetunnist proovile, kas suudate vastata järgmistele küsimustele:

Läbivaatamisküsimused

1. Kaasaegne perioodiline tabel pole ainus viis elementide kategoriseerimiseks. Mis on veel mõned viisid, kuidas saaksite elemente loetleda ja korraldada?
2. Loetlege metallide, metalloidide ja mittemetallide omadused. Nimetage näide igat tüüpi elemendist.
3. Kus võiksite nende rühmas leida suurimate aatomitega elemente? (ülalt, keskelt, alt)
4. Võrrelge ja kontrasteerige halogeene ja väärisgaase.
5. Milliseid omadusi saate aluselise, leelismuldmetalli ja siirdemetallide eristamiseks kasutada?