Periodni sustav: klasifikacija kemijskih elemenata

U prvoj polovici 19. stoljeća napravljeni su različiti pokušaji sistematizacije elemenata i kombiniranja metala u periodičkom sustavu. U ovom povijesnom razdoblju nastaje metoda istraživanja, poput kemijske analize.

Iz povijesti otkrića periodičkog stanja elemenata

Koristeći sličnu tehniku ​​za određivanje specifičnih kemijskih svojstava, tadašnji znanstvenici pokušali su grupirati elemente na temelju njihovih kvantitativnih svojstava, kao i atomske težine.

Upotreba atomske težine

Tako je IV Dubereiner 1817. godine utvrdio da je u stronciju atomska težina slična odgovarajućim indeksima barija i kalcija. On je također uspio saznati da postoji mnogo zajedničkog između svojstava barija, stroncija i kalcija. Na temelju ovih zapažanja, poznati kemičar je sastavio tzv. Trojku elemenata. U sličnim su skupinama kombinirane druge tvari:

• sumpor, selen, telur;
• klor, brom, jod;
• litij, natrij, kalij.

Razvrstavanje po kemijskim svojstvima

L. Gmelin 1843. predložio je stol u kojem je stavio slične elemente kemijskih svojstava u strogom redoslijedu. Dušik, vodik, kisik, smatrao je glavne elemente, njihov dani kemičar postavljen izvan svog stola.

Pod kisikom, dogovoreni su tetrad (četiri znaka svaki) i pet (pet znakova svaki). Metali u periodičnom stolu stavljeni su u terminologiju Berzelius. Prema Gmelinovom planu, svi elementi su uspostavljeni smanjenjem elektronegativnosti svojstava unutar svake podskupine periodičkog sustava.

Spoji elemente okomito

Aleksandar Emil de Chancourtua 1863. godine, svi elementi stavljaju u uzlaznu atomsku težinu na cilindar, podijele ga u nekoliko vertikalnih traka. Kao rezultat ove podjele na vertikalama, postoje elementi koji posjeduju slična fizikalna i kemijska svojstva.

Zakon oktave

D. Newlands je 1864. godine otkrio vrlo zanimljiv uzorak. Sa lokacijom kemijskih elemenata Povećanjem atomske težine svaki osmi element pokazuje sličnost s prvim. Slična činjenica da Newlands naziva zakon oktave (osam bilješki).

Njegov sustav periodičnog bio je vrlo uvjetovan, tako da je ideja znanstvenog znanstvenika počela nazivati ​​"oktavom" verzija, povezujući ga s glazbom. To je varijanta Newlands koja je bila najbliža modernoj strukturi PS-a. Ali, prema gore navedenom zakruću oktave, samo 17 elemenata zadržalo je svoje periodična svojstva, dok ostali znakovi nisu pokazali takav uzorak.

Odluke

U. Odling je istodobno predstavio nekoliko inačica elementarnih tablica. U prvoj verziji, stvorenoj 1857., predložio je podjelu u 9 skupina. Godine 1861. kemičar je napravio neke korekcije izvorne verzije tablice, kombinirajući u skupinama znakove koji nose slična kemijska svojstva.

Varijanta Odlingovog stola, predloženog 1868. godine, pretpostavlja raspored 45 elemenata u povećanju atomske težine. Usput, ova je tablica kasnije postala prototipom periodičkog sustava DI Mendeleev.

Odjeljenje po valenciji

L. Meyer 1864. predložio je stol, koji je uključivao 44 elementa. Postavljeni su u 6 stupaca prema valenciji vodika. U tablici je bilo samo dva dijela. Glavna grupa sastojala se od šest skupina, uključujući 28 znakova za povećanje atomske težine. U svojoj strukturi su pregledane pentade i tetrade iz kemijskih znakova sličnih kemijskim svojstvima. Ostatak elemenata Meyer stavljen je u drugu tablicu.

DI Mendelejev doprinos stvaranju tablice elemenata

Moderni periodički sustav DI Mendeleevovih elemenata pojavio se na temelju stolova Mayera, sastavljenog 1869. U drugoj verziji, Mayer je uredio znakove za 16 skupina, stavljajući elemente s pentadama i tetradama, s obzirom na poznata kemijska svojstva. Umjesto valencije, upotrijebio je jednostavno numeriranje za grupe. U njemu nije bilo bora, torija, vodika, niobija ili urana.

Struktura periodičkog sustava u obliku predstavljenom u suvremenim izdanjima nije se pojavila odmah. Postoje tri glavne faze u kojima je nastao periodički sustav:

1. Prva verzija tablice prikazana je na građevinskim blokovima. Prati se periodički karakter odnosa između svojstava elemenata i vrijednosti atomske težine. Ova varijanta razvrstavanja znakova Mendelejeva predložena je 1868-1869.
2. Znanstvenik odbacuje izvorni sustav jer nije odražavao kriterije po kojima će elementi biti u određenom stupcu. Predlaže stavljanje znakova sličnosti kemijskih svojstava (veljača 1869.)
3. Godine 1870. Dmitrij Mendelejev predstavljen je znanstvenom svijetu suvremenog periodičkog sustava elemenata.

verzija Ruski kemičar uzimali su u obzir položaj metala u periodičnom stolu, te svojstva svojstava nonmetala. Za one godine koje su prošle od prvog izdanja ingenioznog izuma Mendelejeva, stol nije prošao velike promjene. A na mjestima koja su ostala prazna tijekom Dmitrijova Ivanovicheva vremena pojavili su se novi elementi otkriveni nakon njegove smrti.

Značajke Mendelejevog stola

Zašto se smatra da je opisani sustav periodičan? To se objašnjava osobitostima strukture tablice.

Ukupno sadrži 8 grupa, a svaka ima dvije podgrupe: glavni (glavni) i sekundarni. Ispada da su sve podskupine 16. Oni se nalaze vertikalno, to jest, od vrha do dna.

Osim toga, u tablici su horizontalni redovi, zvane razdoblja. Oni također imaju dodatnu podjelu u male i velike. Karakteristika periodičkog sustava uključuje uzimanje u obzir mjesta elementa: njezinu skupinu, podskupinu i razdoblje.

Kako se svojstva mijenjaju u glavnim podskupinama

Sve glavne podskupine u periodičnom stolu počinju s elementima drugog razdoblja. Za znakove koji pripadaju jednoj glavnoj podskupini, broj vanjskih elektrona je isti, ali se izmjenjuje udaljenost između posljednjih elektrona i pozitivne jezgre.

Osim toga, povećanje atomske težine (relativna atomska masa) elementa također se događa odozgo. Taj je pokazatelj odlučujući čimbenik u određivanju uzorka promjene svojstava unutar glavnih podskupina.

Od radijusa (udaljenosti između pozitivnog jezgre i negativnih elektrona vanjske) na glavnom povećava podskupine, nemetalni svojstva (sposobnost za vrijeme kemijske transformacije uzeti elektrone) smanjuje. Što se tiče promjene metalnih svojstava (povlačenje elektrona na druge atome), to će se povećati.

Koristeći periodični sustav, može se usporediti svojstva različitih predstavnika jedne glavne podskupine. U vrijeme kada je Mendelejev stvorio periodički sustav, još uvijek nije bilo podataka o strukturi materije. Začuđuje činjenica da je jednom nastao teoriju atomske strukture, studirao u školama i obrazovnim profilom kemijskih sveučilišta i sada, ona je potvrdila hipotezu Mendeljejev, a ne odbijen njegov pretpostavku o rasporedu atoma u tablici.

Elektronegativnost u glavnim podskupinama prema dnu se smanjuje, tj. Što je niži element u skupini, to će biti manja njegova sposobnost pričvršćivanja atoma.

Promjena svojstava atoma u sekundarnim podskupinama

Budući da je Mendelejev sustav periodicno, promjena svojstava u takvim podskupinama događa se u obrnutom slijedu. Takve podskupine uključuju elemente koji počinju s četvrtim razdobljem (predstavnici d i f obitelji). Na dnu ovih podskupina smanjuju se svojstva metala, ali je broj vanjskih elektrona isti za sve predstavnike jedne podgrupe.

Značajke strukture razdoblja u PS

Svako novo razdoblje, osim prvog, u tablici ruskog kemičara počinje s aktivnim alkalnim metalom. Dalje se isporučuju amfoterni metali, pokazujući dvostruka svojstva u kemijskim transformacijama. Zatim postoji nekoliko elemenata s nemetalnim svojstvima. Razdoblje završava inertnog plina (nemetalna, praktična, koja ne pokazuje kemijsku aktivnost).

Budući da je sustav periodicno, u razdobljima postoji promjena aktivnosti. S lijeva na desno smanjuje se smanjenje aktivnosti (metalna svojstva), povećava se oksidacijska aktivnost (nemetalna svojstva). Tako su najsvjetliji metali u razdoblju na lijevoj strani, a nemetali s desne strane.

U dugim razdobljima, koji se sastoji od dva reda (4-7), također se čini periodičnih karakter, ali zbog prisutnosti predstavnika d ili f obitelji, metalni elementi u seriji mnogo više.

Nazivi glavnih podskupina

Dio grupa elemenata koji su dostupni u periodičnom stolu ima svoje ime. Predstavnici prve skupine podskupina A nazivaju se alkalijski metali. Na sličan naziv, metali duguju njihovu aktivnost na vodu, što rezultira formiranjem kaustičnih lužina.

Druga skupina A smatra se podskupinom zemno alkalijskih metala. Kada su u interakciji s vodom, takvi metali tvore okside, one su nekoć nazivane zemljištima. Od tog je vremena taj naziv dodijeljen predstavnicima ove podgrupe.

Nemetali kisikove podskupine nazivaju se kalkogeni, a skupine 7A se nazivaju halogeni. Podgrupe nazivaju se inertnim plinovima zbog svoje minimalne kemijske aktivnosti.

PS u školskoj godini

Za učenike obično se predlaže varijanta Mendelejevevog stola, u kojemu su, pored skupina, podskupina, razdoblja, formule za veće nestabilne spojeve i više okside. Takva lukavost omogućuje nam oblikovanje vještina za stvaranje viših oksida. Dovoljno je zamijeniti element znakom predstavnika podskupine da biste dobili spremni viši oksid.

Ako pomno gledate na opći pregled hlapljivih spojeva vodika, vidljivo je da su one karakteristične samo za ne-metale. U 1-3 skupine postoje crtice, kao tipični predstavnici tih skupina su metali.

Osim toga, u nekim školskim udžbenicima kemije, svaki znak označen je shemom distribucije elektrona preko razine energije. Te informacije nisu postojale tijekom razdoblja Mendelejevevog rada, a slične znanstvene činjenice pojavile su se mnogo kasnije.

Možete vidjeti formule vanjske elektroničke razine, pomoću koje je lako pogoditi koja obitelj pripada ovoj stavci. Ove savjete nisu dozvoljeni u ispita sesija kako diplomirani 9 i 11 slojeva, odlučili da pokažu svoju kemijsku znanje URS ili ispita dobije klasičan crno-bijeli verzija periodičkom sustavu, u kojem se nalaze daljnje pojedinosti o strukturi atoma, formula viših oksida, koja se sastoji od hlapivih vodika spojeva ,

Takva odluka je sasvim logična i razumljiva, jer za one studente koji su odlučili slijediti Mendeleevov i Lomonosov, nema teškoća u korištenju klasične verzije sustava, jednostavno ne trebaju savjeti.

Bio je to periodički zakon i sustav DI Mendeleev koji je odigrao ključnu ulogu u daljnjem razvoju atomsko-molekularne teorije. Nakon stvaranja sustava znanstvenici su počeli posvetiti više pažnje istraživanju sastava elementa. Tablica je pomogla razjasniti neke informacije o jednostavnim tvarima, kao io prirodi i svojstvima elemenata koji ih oblikuju.

Mendelejev sam pretpostavljao da će uskoro otvoriti nove elemente i omogućiti položaj metala u periodičkom sustavu. Tek nakon pojavljivanja potonja počinje nova era u kemiji. Osim toga, ozbiljno je počelo formiranje mnoštva srodnih znanosti koje su povezane s strukturom atoma i transformacijama elemenata.