Milyen fémek vannak a periódusos rendszerben? A periódusos rendszer csoportjai és periódusai

Utasítás

Vegyük a periódusos táblázatot, és vonalzó segítségével rajzoljunk egy vonalat, amely a cellában a Be elemmel kezdődik és az At elemmel végződik (Asztatin).

Azok az elemek, amelyek ettől a vonaltól balra lesznek, fémek. Sőt, minél „lejjebb és balra” található az elem, annál hangsúlyosabb fémes tulajdonságok neki van. Könnyen belátható, hogy a periódusos rendszerben egy ilyen fém (Fr) - a legaktívabb alkálifém.

Ennek megfelelően a sortól jobbra lévő elemek rendelkeznek tulajdonságokkal. És itt is hasonló szabály érvényesül: minél magasabban és jobbra van a vonaltól az elem, annál erősebb a nem fém. Ilyen elem a periódusos rendszerben a fluor (F), a legerősebb oxidálószer. Annyira aktív, hogy a vegyészek tiszteletteljes, bár nem hivatalos nevet adtak neki: „Minden rág”.

Olyan kérdések merülhetnek fel, mint például: „Mi a helyzet azokkal az elemekkel, amelyek magán a vonalon vannak, vagy nagyon közel vannak hozzá?” Vagy például: „A vonal jobb oldalán és fölött krómozott, . Ezek tényleg nem fémek? Végül is az acélgyártásban ötvöző adalékanyagként használják őket. De köztudott, hogy még a nem fémek kis szennyeződései is törékennyé teszik őket. Az a tény, hogy magán a vonalon található elemek (például alumínium, germánium, nióbium, antimon) kettős karakterrel rendelkeznek.

Ami például a vanádiumot, krómot, mangánt illeti, vegyületeik tulajdonságai ezeknek az elemeknek az atomjainak oxidációs állapotától függenek. Például ezek az övék magasabb oxidok, mint a V2O5, CrO3, Mn2O7, ejtik. Éppen ezért a periódusos rendszerben látszólag „logikátlan” helyeken helyezkednek el. „Tiszta” formájukban ezek az elemek természetesen fémek, és a fémek összes tulajdonságával rendelkeznek.

Források:

• fémek a periódusos rendszerben

Az asztalt tanuló iskolásoknak Mengyelejev- szörnyű álom. Még az a harminchat elem is, amelyet a tanárok általában hozzárendelnek, órákig tartó fárasztó zsúfoltságot és fejfájást okoz. Sokan el sem hiszik, mit kell tanulniuk asztal Mengyelejev az igazi. De a mnemonika használata sokkal könnyebbé teheti a diákok életét.

Utasítás

Értse az elméletet és válassza ki a megfelelő technikát Szabályok, amelyek megkönnyítik az anyag memorizálását, mnemonikus. Fő trükkjük az asszociatív kapcsolatok létrehozása, amikor az absztrakt információt fényes képbe, hangba vagy akár szagba csomagolják. Számos mnemonikus technika létezik. Például írhat történetet a megjegyzett információ elemeiből, kereshet mássalhangzó szavakat (rubidium - kapcsoló, cézium - Julius Caesar), bekapcsolhatja a térbeli képzeletet, vagy egyszerűen rímelhet a periódusos rendszer elemeire.

A nitrogén balladája Jobb, ha Mengyelejev periódusos rendszerének elemeit jelentéssel rímeljük, bizonyos jelek: például vegyérték alapján. Tehát a lúgosak nagyon könnyen rímelnek, és úgy hangzanak, mint egy dal: „Lítium, kálium, nátrium, rubídium, cézium-francium”. „Magnézium, kalcium, cink és bárium – vegyértékük egyenlő egy párral” az iskolai folklór elhalványulhatatlan klasszikusa. Ugyanerről a témáról: „A nátrium, kálium, ezüst egyértékű jóság” és „A nátrium, kálium és argentum egyértékű jóság”. A kreativitás, ellentétben a zsúfolásig, amely legfeljebb néhány napig tart, serkenti a hosszú távú memóriát. Ez többet jelent az alumíniumról, verseket a nitrogénről és dalokat a vegyértékről – és a memorizálás úgy megy, mint a karikacsapás.

Acid thriller A könnyebb memorizálás érdekében kitalálnak egy ötletet, amelyben a periódusos rendszer elemeit hősökké, tájrészletekké vagy cselekményelemekké alakítják. Például mindenki híres szöveg: „Az ázsiai (nitrogén) elkezdett (lítium) vizet (hidrogént) önteni a fenyőerdőbe (Bór). De nem ő (Neon) kellett nekünk, hanem Magnolia (Magnézium). Kiegészíthető egy Ferrari (vas - ferrum) történetével, amelyben a titkos ügynök "Chlorine zero seventeen" (17 - sorozatszám klór) elkapni a mániákus Arsenyt (arsenic - arsenicum), akinek 33 foga volt (33 - az arzén sorszáma), de valami savanyú került a szájába (oxigén), ez nyolc megmérgezett golyó volt (8 - az arzén sorszáma). oxigén )... Folytathatod a végtelenségig. A periódusos rendszer alapján írt regény egyébként kísérleti szövegként irodalomtanárhoz rendelhető. Valószínűleg tetszeni fog neki.

Építs emlékpalotát. Ez az egyik ilyen név hatékony technológia emlékezni a bekapcsolásra térbeli gondolkodás. A titka az, hogy mindannyian könnyen leírhatjuk a szobánkat vagy az utat otthonról a boltba, iskolába stb. Az elemek sorozatának létrehozásához el kell őket helyezni az út mentén (vagy a helyiségben), és minden elemet nagyon világosan, jól láthatóan, kézzelfoghatóan kell bemutatni. Íme egy vékony szőke, hosszú arccal. A kemény munkás, aki csempét rak, a szilícium. Arisztokraták csoportja egy drága autóban - inert gázok. És persze hélium léggömbök.

jegyzet

Nem kell erőltetni magát, hogy emlékezzen a kártyákon lévő információkra. A legjobb dolog az, hogy minden elemet egy bizonyos fényes képhez társít. Szilícium - a Szilícium-völgytel. Lítium - lítium elemekkel mobiltelefon. Sok lehetőség lehet. De a vizuális képek kombinációja, az állandó memorizálás, tapintási érzés durva vagy éppen ellenkezőleg, sima fényes kártyáról, segít a legtöbbet könnyedén felemelni a legkisebb részleteket az emlékezet mélyéről.

Hasznos tanács

Ugyanazokat a kártyákat húzhatja azokra az elemekre vonatkozó információkkal, amelyekkel Mengyelejev a maga idejében rendelkezett, de csak kiegészítheti azokat naprakész információk: például az elektronok száma a külső szinten. Mindössze annyit kell tennie, hogy lefekvés előtt kirakja őket.

Források:

• Mnemonikus szabályok kémiában
• hogyan emlékezzünk a periódusos rendszerre

A meghatározás problémája korántsem tétlen. Aligha lesz kellemes, ha egy ékszerüzletben egy direkt hamisítványt akarnak adni egy drága aranytárgy helyett. Nem az érdekli, hogy honnan fém Törött autóalkatrészből vagy talált régiségből készült?

Utasítás

Itt van például, hogyan határozzák meg a réz jelenlétét egy ötvözetben. Vigye fel a megtisztított felületre fém csepp (1:1) salétromsav. A reakció eredményeként gáz szabadul fel. Néhány másodperc múlva itassuk át a cseppet szűrőpapírral, majd tartsuk ott, ahol a tömény ammóniaoldat található. A réz reagál, és a foltot sötétkék színűvé változtatja.

Így lehet megkülönböztetni a bronzot a sárgaréztől. Tegyünk egy darab fémforgácsot vagy fűrészport egy főzőpohárba 10 ml salétromsavoldattal (1:1), és fedjük le üveggel. Várjon egy kicsit, amíg teljesen feloldódik, majd melegítse a kapott folyadékot 10-12 percig majdnem forrásig. A fehér maradék a bronzra emlékeztet, de a sárgaréz főzőpohár megmarad.

A nikkelt nagyjából ugyanúgy lehet meghatározni, mint a rezet. Vigyen fel egy csepp salétromsav oldatot (1:1) a felületre fémés várjon 10-15 másodpercet. A cseppet itassuk át szűrőpapírral, majd tartsuk tömény ammóniagőz felett. Vigyen fel 1%-os alkoholos dimetil-glioxin oldatot a keletkezett sötét foltra.

A nikkel jellegzetes vörös színével „jelez”. Az ólmot krómsavkristályok és egy csepp lehűtött folyadék segítségével lehet meghatározni. ecetsavés egy perccel később - vízcseppek. Ha sárga csapadékot lát, akkor tudja, hogy ólom-kromát.

Öntsön a tesztfolyadék egy részét egy külön edénybe, és csepegtessen bele egy kevés lapis oldatot. Ebben az esetben az oldhatatlan ezüst-klorid „túrós” fehér csapadéka azonnal képződik. Vagyis az anyag molekulájában biztosan van kloridion. De lehet, hogy ez mégsem, hanem valamilyen klórtartalmú só oldata? Például nátrium-klorid?

Emlékezzen a savak egy másik tulajdonságára. Erős savak(és persze a só is ezek közé tartozik) kiszoríthatja gyenge savak tőlük. Helyezzen egy kis szódaport - Na2CO3 - egy lombikba vagy főzőpohárba, és lassan öntse hozzá a vizsgálandó folyadékot. Ha azonnal sziszegő hang hallatszik, és a por szó szerint „forr”, akkor nem marad kétség - ez sósav.

A táblázat minden eleméhez egy adott sorozatszám tartozik (H - 1, Li - 2, Be - 3 stb.). Ez a szám megfelel az atommagnak (az atommagban lévő protonok számának) és az atommag körül keringő elektronok számának. A protonok száma tehát megegyezik az elektronok számával, ami azt jelenti, hogy normál körülmények között az atom elektromosan .

A hét periódusra osztás a szám szerint történik energiaszintek atom. Az első periódus atomjainak egyszintű elektronhéja van, a második - kétszintű, a harmadik - háromszintű stb. Amikor egy új energiaszint betöltődik, akkor kezdődik új időszak.

Bármely időszak első elemeit olyan atomok jellemzik, amelyek egy-egy elektronnal rendelkeznek a külső szinten - ezek az atomok alkálifémek. A periódusok a nemesgáz atomjaival végződnek, amelyek külső energiaszintje teljesen tele van elektronokkal: az első periódusban a nemesgázok 2 elektronosak, a következő periódusokban - 8. Pontosan hasonló szerkezetük miatt. elektronhéjak az elemek csoportjai hasonló fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek.

A táblázatban D.I. Mengyelejevnek 8 fő alcsoportja van. Ez a szám a maximumnak köszönhető lehetséges szám elektronok energiaszinten.

A periódusos rendszer alján a lantanidok és az aktinidák külön sorozatként különböznek egymástól.

A táblázat segítségével D.I. Mengyelejev periodicitása figyelhető meg következő tulajdonságokat elemek: atomsugár, atomtérfogat; ionizációs potenciál; elektronaffinitási erők; az atom elektronegativitása; ; fizikai tulajdonságok lehetséges kapcsolatokat.

Az elemek elrendezésének egyértelműen nyomon követhető periodikussága a D.I. táblázatban. Mengyelejev racionálisan magyarázható az energiaszintek elektronokkal való feltöltésének szekvenciális természetével.

Források:

• Mengyelejev táblázat

Periodikus törvény, ami az alapja modern kémia valamint a tulajdonságok változásának mintázatainak magyarázata kémiai elemek, fedezte fel D.I. Mengyelejev 1869-ben. Ennek a törvénynek a fizikai jelentése a tanulás során derül ki összetett szerkezet atom.

A 19. században úgy tartották, hogy az atomtömeg fő jellemzője elem, ezért az anyagok osztályozására használták. Manapság az atomokat az atommagjuk töltési mennyisége határozza meg és azonosítja (a periódusos rendszerben szereplő szám és rendszám). Az elemek atomtömege azonban néhány kivételtől eltekintve (például az atomtömeg kisebb, mint az argon atomtömege) a magtöltésükkel arányosan növekszik.

Az atomtömeg növekedésével megfigyelhető időszakos változás az elemek és vegyületeik tulajdonságai. Ezek az atomok fémessége és nemfémessége, atomsugár, ionizációs potenciál, elektronaffinitás, elektronegativitás, oxidációs állapotok, vegyületek (forráspont, olvadáspont, sűrűség), bázikusságuk, amfoteritásuk vagy savasságuk.

Hány elem van a modern periódusos rendszerben

A periódusos rendszer grafikusan fejezi ki az általa felfedezett törvényt. A modern periódusos rendszer 112 kémiai elemet tartalmaz (az utolsók a Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium és Copernicium). A legfrissebb adatok szerint az alábbi 8 elemet is felfedezték (legfeljebb 120-at), de nem mindegyik kapta meg a nevét, és ezek az elemek még mindig kevés a nyomtatott kiadványokban.

Minden elem egy meghatározott cellát foglal el a periódusos rendszerben, és saját sorszámmal rendelkezik, amely megfelel az atommag töltésének.

Hogyan épül fel a periódusos rendszer?

A periódusos rendszer szerkezetét hét periódus, tíz sor és nyolc csoport képviseli. Minden periódus alkálifémmel kezdődik és nemesgázzal végződik. Kivételt képez az első periódus, amely hidrogénnel kezdődik, és a hetedik nem teljes periódus.

Az időszakokat kis és nagy szakaszokra osztják. A kis időszakok (első, második, harmadik) egy vízszintes sorból, a nagy időszakok (negyedik, ötödik, hatodik) két vízszintes sorból állnak. A felső sorokat nagy periódusokban párosnak, az alsó sorokat páratlannak nevezzük.

A táblázat hatodik szakaszában (57. sorszám) 14 olyan elem található, amelyek tulajdonságaiban hasonlóak a lantánhoz - lantanidok. Be vannak helyezve alsó rész táblázatokat külön sorban. Ugyanez vonatkozik az aktinidákra, amelyek az aktinium után helyezkednek el (89-es számmal), és nagymértékben megismétlik annak tulajdonságait.

A nagy periódusok páros sorai (4, 6, 8, 10) csak fémekkel vannak kitöltve.

A csoportok elemei azonos vegyértéket mutatnak oxidokban és más vegyületekben, és ez a vegyérték megfelel a csoportszámnak. A főbbek kis és nagy periódusú elemeket tartalmaznak, csak nagyokat. Felülről lefelé erősödnek, a nem fémesek gyengülnek. Minden atom oldali alcsoportok– fémek.

A periódusos kémiai elemek táblázata az egyik fontos események a tudomány történetében, és megalkotójához, Dmitrij Mengyelejev orosz tudóshoz vitte, világhírnév. Ennek a rendkívüli embernek sikerült az összes kémiai elemet egyetlen koncepcióba egyesítenie, de hogyan sikerült kinyitnia híres asztalát?

A természetnek van bizonyos ciklikussága és megnyilvánulásaiban az ismétlődés. Az ókori görög tudósok is erre figyeltek fel, amikor megpróbálták a dolgok természetét összetevőkre bontani: elemekre, geometriai alakzatok sőt atomok is. A modern tudósok az ismétlődés jeleire is odafigyelnek. Például Carl Linnaeus képes volt felépíteni egy fenotípusos hasonlóságon alapuló élőlényrendszert.

Hosszú ideje a kémia mint tudomány olyan rendszer nélkül maradt, amely meg tudta volna szervezni a sokféleséget nyílt anyagok. Az ókori alkimisták tudása adta leggazdagabb anyag olyan rendszert kiépíteni. Sok tudós tett kísérletet egy harmonikus rendszer felépítésére, de minden próbálkozás hiábavaló volt. Ez így volt egészen 1869-ig, amikor a nagy orosz kémikus, Dmitrij Ivanovics Mengyelejev bemutatta a világnak ötletét - a kémiai elemek periódusos rendszerét. Azt mondják, hogy egy tudós álmodott az asztalról. Álmában egy kígyó alakban sorakozó asztalt látott a lába körül. Ennek a ténynek a megbízhatósága kétséges, de akárhogy is legyen, ez igazi áttörés volt a tudományban.

Mengyelejev az elemeket az atomtömeg növekedésének sorrendjében rendezte. Ez az elv ma is érvényes, de most az atommagban lévő protonok és neutronok számán alapul.

Fémek és jellegzetes tulajdonságaik

Az összes kémiai elem meglehetősen durván felosztható fémekre és nemfémekre. Mi különbözteti meg őket egymástól? Hogyan lehet megkülönböztetni a fémet a nem fémtől?

A 118 felfedezett anyagból 94 a fémek csoportjába tartozik. A csoportot különböző alcsoportok képviselik:

Milyen jellemzők jellemzőek az összes fémre?

1. Minden fém szobahőmérsékleten szilárd anyagok. Ez minden elemre igaz, kivéve a higanyt, amely mínusz 39 Celsius fokig szilárd. Szobai körülmények között a higany folyadék.
2. A legtöbb elem ebben a csoportban meglehetősen magas hőmérsékletű olvasztó. Például a volfrám 3410 Celsius fokos hőmérsékleten megolvad. Emiatt izzólámpákban izzószálak készítésére használják.
3. Minden fém képlékeny. Ez abban nyilvánul meg, hogy a fém kristályrácsa lehetővé teszi az atomok mozgását. Ennek eredményeként a fémek fizikai deformáció nélkül meghajlhatnak és kovácsolhatók. A réz, az arany és az ezüst különösen képlékeny. Ez az oka annak, hogy történelmileg ők voltak az első fémek, amelyeket ember dolgozott fel. Aztán megtanulta a vas feldolgozását.
4. Minden fém nagyon jól vezeti az elektromosságot, ami szintén a fém szerkezetének köszönhető kristályrács mobil elektronokkal. Többek között ezek az elemek nagyon könnyen vezetik a hőt.
5. És végül minden fémnek jellegzetes, összehasonlíthatatlan fémes fénye van. A szín leggyakrabban szürkés, kék árnyalattal. Az Au, Cu vagy Cs sárga és vörös árnyalatú.

Ne hagyja ki: oktatási mechanizmus, konkrét példák.

Nemfémek

Minden nemfém a periódusos rendszer jobb felső sarkában található egy átló mentén, amely a hidrogéntől az asztatinig és a radonig húzható. By the way, hidrogén at bizonyos feltételek fémes tulajdonságokat is mutathatnak.

A fő különbség a fémektől a kristályrács szerkezete. Míg a fémeknek fémkristályrácsuk van, a nemfémeknek lehet atom- vagy molekularácsuk. Molekuláris rács tartalmaznak néhány gázt - oxigént, klórt, ként, nitrogént. Az atomrácsos anyagok szilárd halmazállapotúak és viszonylag magas olvadásponttal rendelkeznek.

A nemfémek fizikai tulajdonságai meglehetősen változatosak A nemfémek lehetnek szilárd (jód, szén, kén, foszfor), folyékony (csak bróm), gáz halmazállapotú (fluor, klór, nitrogén, oxigén, hidrogén) anyagok, amelyek teljesen eltérőek; szín. Az összesítés állapota hőmérséklet hatására változhat.

Kémiai szempontból a nemfémek oxidáló és redukálószerként működhetnek. A nemfémek kölcsönhatásba léphetnek egymással és fémekkel. Az oxigén például minden anyagnál oxidálószerként működik, de a fluornál redukálószerként működik.

Allotrópia

Egy másik csodálatos ingatlan A nemfémek az allotrópiának nevezett jelenségben rejlenek – az anyagok módosulása, ami különböző allotróp módosítások ugyanaz a kémiai elem. Az „allotrópia” szó görögről fordítható mint „egy másik ingatlan”. Úgy, ahogy van.

Vizsgáljuk meg részletesebben néhány felsorolás példáján egyszerű anyagok:

Más anyagok is módosultak– kén, szelén, bór, arzén, bór, szilícium, antimon. Nál nél különböző hőmérsékletek sok fém is rendelkezik ezekkel a tulajdonságokkal.

Természetesen az összes egyszerű anyag felosztása fémek és nemfémek csoportjaira meglehetősen önkényes. Ez a felosztás megkönnyíti a kémiai anyagok tulajdonságainak megértését, és azt az illúziót kelti, hogy különálló anyagokra válnak szét. Mint minden a világon, ez a felosztás is relatív és attól függ külső tényezők környezet– nyomás, hőmérséklet, fény stb.

A kémiai elemek tulajdonságai lehetővé teszik, hogy megfelelő csoportokba vonják őket. Ezen az elven létrehozták a periódusos rendszert, amely megváltoztatta az elképzelést meglévő anyagokatés lehetővé tette új, korábban ismeretlen elemek létezésének feltételezését.

Kapcsolatban áll

Mengyelejev periódusos rendszere

A kémiai elemek periódusos táblázatát D. I. Mengyelejev állította össze a 19. század második felében. Mi ez és mire való? Minden kémiai elemet egyesít az atomtömeg növekedésének sorrendjében, és mindegyik úgy van elrendezve, hogy tulajdonságaik periodikusan változnak.

Mengyelejev periodikus rendszere összefogott egységes rendszer minden létező elem, amelyet korábban egyszerűen különálló anyagnak tekintettek.

Tanulmánya alapján újakat jósoltak meg, majd szintetizáltak. vegyi anyagok. Ennek a felfedezésnek a jelentőségét a tudomány számára nem lehet túlbecsülni, jelentősen megelőzte korát, és hosszú évtizedeken át lendületet adott a kémia fejlődésének.

Három legelterjedtebb asztali lehetőség létezik, amelyeket hagyományosan „rövid”, „hosszú” és „extra hosszú”-nak neveznek. ». A főasztalt egy hosszú asztalnak tekintik, ez hivatalosan jóváhagyva. A különbség köztük az elemek elrendezése és a periódusok hossza.

Mi az az időszak

A rendszer 7 periódusból áll. Grafikusan vízszintes vonalakként jelennek meg. Ebben az esetben egy pontnak egy vagy két sora lehet, ezeket soroknak nevezzük. Minden következő elem különbözik az előzőtől azáltal, hogy a magtöltést (elektronok számát) eggyel növeli.

Az egyszerűség kedvéért a periódus a periódusos rendszer vízszintes sora. Mindegyik fémmel kezdődik és inert gázzal végződik. Valójában ez periodicitást hoz létre - az elemek tulajdonságai az egyik perióduson belül megváltoznak, és ismétlődnek a következőben. Az első, a második és a harmadik periódus hiányos, kicsinek nevezik, és 2, 8 és 8 elemet tartalmaznak. A többi teljes, egyenként 18 elemből áll.

Mi az a csoport

A csoport egy függőleges oszlop azonos elemeket tartalmazó elektronikus szerkezet vagy, leegyszerűsítve, ugyanazzal a legmagasabb értékkel. A hivatalosan jóváhagyott hosszú táblázat 18 csoportot tartalmaz, amelyek alkálifémekkel kezdődnek és nemesgázokkal végződnek.

Minden csoportnak saját neve van, ami megkönnyíti az elemek keresését vagy osztályozását. A fémes tulajdonságok elemtől függetlenül, felülről lefelé javulnak. Ennek oka az atomi pályák számának növekedése - minél több van, annál gyengébbek az elektronikus kötések, ami a kristályrácsot kifejezettebbé teszi.

Fémek a periódusos rendszerben

Fémek a táblázatban Mengyelejev túlsúlyban van, listájuk meglehetősen kiterjedt. Jellemzik őket közös vonásai, tulajdonságaik szerint heterogének és csoportokra oszthatók. Némelyiküknek kevés a közös a fémekkel fizikai érzék míg mások csak a másodperc töredékéig létezhetnek, és egyáltalán nem találhatók meg a természetben (legalábbis a bolygón), mivel létrehozták, vagy inkább kiszámították és megerősítették laboratóriumi körülmények, mesterségesen. Mindegyik csoportnak van saját jellemzőit , a név érezhetően eltér a többitől. Ez a különbség különösen szembetűnő az első csoportban.

A fémek helyzete

Mi a fémek helyzete a periódusos rendszerben? Az elemek az atomtömeg vagy az elektronok és protonok számának növekedésével vannak elrendezve. Tulajdonságaik időszakosan változnak, így a táblázatban nincs egy-egy alapon rendezett elhelyezés. Hogyan lehet azonosítani a fémeket, és lehetséges-e ez a periódusos rendszer segítségével? A kérdés leegyszerűsítése érdekében egy speciális technikát találtak ki: feltételesen egy átlós vonalat húznak Bortól Poloniusig (vagy Astatusig) az elemek találkozásánál. A bal oldaliak fémek, a jobb oldaliak nemfémek. Ez nagyon egyszerű és menő lenne, de vannak kivételek - germánium és antimon.

Ez a „módszer” egyfajta csalólap, csak a memorizálási folyamat leegyszerűsítésére találták ki. A pontosabb ábrázolás érdekében emlékezni kell arra a nemfémek listája csak 22 elemből áll, ezért arra a kérdésre válaszolva, hogy hány fémet tartalmaz a periódusos rendszer?

Az ábrán jól látható, hogy mely elemek nem fémek és hogyan vannak elrendezve a táblázatban csoportok és periódusok szerint.

Általános fizikai tulajdonságok

Vannak közösek fizikai tulajdonságok fémek Ezek tartalmazzák:

• Műanyag.
• Jellegzetes ragyogás.
• Elektromos vezetőképesség.
• Magas hővezető képesség.
• A higany kivételével mindegyik szilárd állapotban van.

Meg kell érteni, hogy a fémek tulajdonságai nagymértékben változnak kémiai ill fizikai esszencia. Némelyikük kevéssé hasonlít a kifejezés közönséges értelmében vett fémekre. Például a higany különleges helyet foglal el. Normál körülmények között benne van folyékony halmazállapot, nincs kristályrácsa, melynek jelenlétének más fémek köszönhetik tulajdonságaikat. Ez utóbbiak tulajdonságai ebben az esetben feltételesek a higanyban nagyobb mértékben kémiai jellemzők.

Érdekes! Az első csoport elemei, az alkálifémek, in tiszta forma nem fordulnak elő, ha különböző vegyületekben találhatók.

A természetben létező legpuhább fém, a cézium ebbe a csoportba tartozik. Ő, mint a többi lúgos hasonló anyagok, kevés közös vonása van a tipikusabb fémekkel. Egyes források azt állítják, hogy valójában a legpuhább fém a kálium, amit nehéz vitatni vagy megerősíteni, mivel sem az egyik, sem a másik elem nem létezik önmagában - kémiai reakció eredményeként felszabadulva gyorsan oxidálódik vagy reagál.

A fémek második csoportja - az alkáliföldfémek - sokkal közelebb állnak a fő csoportokhoz. Az "alkáliföld" elnevezés az ókorból származik, amikor az oxidokat "földeknek" nevezték, mert laza, omlós szerkezetűek voltak. A 3. csoportból induló fémek többé-kevésbé ismert (köznapi értelemben vett) tulajdonságokkal rendelkeznek. A csoportszám növekedésével a fémek mennyisége csökken

A természetben számos ismétlődő sorozat létezik:

• Évszakok;
• napszakok;
• a hét napjai…

A 19. század közepén D. I. Mengyelejev észrevette Kémiai tulajdonságok az elemeknek is van egy bizonyos sorrendje (azt mondják, ez az ötlet álmában támadt benne). A tudós csodálatos álmainak eredménye a kémiai elemek periódusos rendszere volt, amelyben D.I. Mengyelejev a kémiai elemeket az atomtömeg növekedésének sorrendjében rendezte. BAN BEN modern asztal A kémiai elemek az elem rendszáma (az atommagban lévő protonok száma) szerint növekvő sorrendben vannak elrendezve.

A kémiai elem szimbóluma fölött az atomszám, alatta pedig az atomtömege (protonok és neutronok összege) látható. Felhívjuk figyelmét, hogy egyes elemek atomtömege nem egész szám! Emlékezz az izotópokra! Atomtömeg a természetben természetes körülmények között előforduló elem összes izotópjának súlyozott átlaga.

A táblázat alatt lantanidok és aktinidák találhatók.

Fémek, nem fémek, metalloidok

A periódusos rendszerben a bórral (B) kezdődő és polóniummal (Po) végződő lépcsős átlótól balra található (kivétel a germánium (Ge) és az antimon (Sb). Könnyen belátható, hogy a fémek foglalnak helyet a legtöbb Periódusos táblázat. Alaptulajdonságok fémek: szilárd (kivéve a higanyt); ragyog; jó elektromos és hővezetők; műanyag; képlékeny; könnyen feladja az elektronokat.

A B-Po lépcsőzetes átlótól jobbra elhelyezkedő elemeket ún nem fémek. A nemfémek tulajdonságai pontosan ellentétesek a fémekéivel: rossz hő- és elektromos vezetők; törékeny; nem képlékeny; nem műanyag; általában elektronokat fogadnak el.

Metalloidok

A fémek és a nemfémek között vannak félfémek(metaloidok). Fémek és nemfémek tulajdonságai egyaránt jellemzik őket. A félfémek fő alkalmazási területüket az iparban a félvezetők gyártásában találták meg, amelyek nélkül egyetlen modern mikroáramkör vagy mikroprocesszor sem képzelhető el.

Időszakok és csoportok

Mint fentebb említettük, a periódusos rendszer hét periódusból áll. Minden időszakban atomszámok az elemek balról jobbra nőnek.

Az elemek tulajdonságai periódusonként szekvenciálisan változnak: így a harmadik periódus elején található nátrium (Na) és magnézium (Mg) elektronokat ad fel (Na lead egy elektront: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg ad fel két elektron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). De a periódus végén található klór (Cl) egy elemet vesz fel: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

A csoportokban éppen ellenkezőleg, minden elem rendelkezik azonos tulajdonságokkal. Például az IA(1) csoportban a lítiumtól (Li) a franciumig (Fr) minden elem egy elektront ad át. És a VIIA(17) csoport minden eleme egy elemet vesz fel.

Egyes csoportok annyira fontosak, hogy különleges nevet kaptak. Ezeket a csoportokat az alábbiakban tárgyaljuk.

IA(1) csoport. Az ebbe a csoportba tartozó elemek atomjainak csak egy elektronja van a külső elektronrétegben, így könnyen feladnak egy elektront.

A legfontosabb alkálifémek a nátrium (Na) és a kálium (K), ahogy játszanak fontos szerep az emberi élet folyamatában, és szerepelnek a sók összetételében.

Elektronikus konfigurációk:

• Li- 1s 2 2s 1;
• Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

IIA csoport (2). Az ebbe a csoportba tartozó elemek atomjainak külső elektronrétegükben két elektron van, amelyet kémiai reakciók során is feladnak. A legtöbb fontos eleme- a kalcium (Ca) a csontok és a fogak alapja.

Elektronikus konfigurációk:

• Lenni- 1s 2 2s 2;
• Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2;
• kb- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

VIIA csoport (17). E csoport elemeinek atomjai általában egy-egy elektront kapnak, mert A külső elektronikus rétegen öt elem található, és csak egy elektron hiányzik a „teljes készletből”.

Ennek a csoportnak a legismertebb elemei: klór (Cl) - a só és a fehérítő része; A jód (I) olyan elem, amely fontos szerepet játszik az emberi pajzsmirigy működésében.

Elektronikus konfiguráció:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5;
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5;
• Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

VIII(18) csoport. E csoport elemeinek atomjai teljesen „teljes” külső elektronréteggel rendelkeznek. Ezért „nem” kell elfogadniuk az elektronokat. És „nem akarják” odaadni őket. Ezért ennek a csoportnak az egyes elemei nagyon „nem szívesen” csatlakoznak kémiai reakciók. Sokáig azt hitték, hogy egyáltalán nem reagálnak (inert a „tehetetlen”, azaz „inaktív”) elnevezés. Neil Bartlett vegyész azonban felfedezte, hogy e gázok némelyike ​​bizonyos körülmények között reagálhat más elemekkel.

Elektronikus konfigurációk:

• Ne- 1s 2 2s 2 2p 6;
• Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6;
• Kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

Vérértékelemek csoportokban

Könnyen észrevehető, hogy az egyes csoportokon belül az elemek hasonlóak egymáshoz vegyérték elektronok(a külső energiaszinten elhelyezkedő s és p pályák elektronjai).

Az alkálifémek 1 vegyértékelektronnal rendelkeznek:

• Li- 1s 2 2s 1;
• Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

U alkáliföldfémek- 2 vegyértékelektron:

• Lenni- 1s 2 2s 2;
• Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2;
• kb- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

A halogének 7 vegyértékelektronnal rendelkeznek:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5;
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5;
• Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

Az inert gázok 8 vegyértékelektronnal rendelkeznek:

• Ne- 1s 2 2s 2 2p 6;
• Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6;
• Kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

További információkért tekintse meg a Valencia és a Vegyi elemek atomjainak periódusonkénti elektronikus konfigurációinak táblázatát című cikket.

Most fordítsuk figyelmünket a szimbólumokkal ellátott csoportokban elhelyezkedő elemekre BAN BEN. A periódusos rendszer közepén helyezkednek el, és ún átmeneti fémek.

Ezen elemek megkülönböztető jellemzője az elektronok jelenléte az atomokban, amelyek kitöltik d-pályák:

1. Sc- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1;
2. Ti- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2

A főasztaltól külön találhatók lantanidokÉs aktinidák- ezek az ún belső átmeneti fémek. Ezen elemek atomjaiban elektronok töltődnek ki f-pályák:

1. Ce- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 1 5d 1 6s 2;
2. Th- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4p 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 6d 2 7s 2

Az iskolában arra tanítottak, hogy a periódusos rendszert vonalzóval átlósan osztjuk fel, Bohr-tól Asztatinig, ezek a fémek és nemfémek területei. A szilícium és a bór felett minden nem fém.

Személy szerint én ezt a periódusos elemek táblázatát használom.

Ha a periódusos rendszer régi (rövidített) változatában balról egyenest húzunk felső sarok jobbra lent, akkor a legtöbb nemfém felül lesz. Bár nem minden. És ott vannak a félfémek, például az arzén és a szelén. Könnyebb megmondani, hogy mely elemek nemfémek, mert lényegesen kevesebb van belőlük, mint fémből. És általában mindegyik sárgával van kiemelve p-elemként (bár néhány fém esik oda). Az asztal modern (hosszú) változatában, 18 csoporttal, az összes nemfém (a hidrogén kivételével) a jobb oldalon található. Ezek mind gázok, halogének, valamint bór, szén, szilícium, foszfor és kén. Nem túl sok.

Emlékszem, ahogy az iskolában a tanár vonalzóval felosztotta a periódusos rendszert, és megmutatta a fémek és nemfémek területeit. A periódusos rendszer átlósan két zónára oszlik. A szilícium és a bór felett minden nem fém. Az új táblázatokban is eltérő színnel jelöltük ezt a két csoportot.

Mengyelejev periódusos táblázata informatívabb, mint amilyennek első pillantásra tűnhet. Ebben megtudhatja, hogy egy elem fém vagy nem fém. Ehhez képesnek kell lennie a táblázatot vizuálisan két részre osztani:



Ami a piros vonal alatt van, az fém, a többi elem nem fém.

Hogyan lehet felismerni a fémet vagy nem fémet, a fém mindig szilárd állapotban van, kivéve a higanyt, és a nem fém bármilyen formában lehet, puha, kemény, folyékony stb. Meghatározhatja szín alapján is, ahogy már világossá vált, fém, metál szín. Hogyan határozzuk meg a periódusos rendszerben, ehhez átlós vonalat kell húzni a bórtól az asztatinig, és minden olyan elem, amely a vonal felett van, nem fém, és a vonal alatt lévők fém.

A D.I. Mengyelejev táblázatában szereplő fémek az 1. (H és He) kivételével, minden csoportban csak a fémek (d-elemek) vannak a másodlagos (B) alcsoportban. A nemfémek p-elemek, és csak a fő (A) alcsoportokban találhatók. Összesen 22 nemfémes elem van, és ezek lépcsőzetesen vannak elrendezve, az SHA csoportból kiindulva, minden csoportba hozzáadva egy elemet: SHA csoport - B - bór, 1UA csoport - C - szén és Si - szilícium; VA csoport - nitrogén (N), foszfor - P, arzén - As; V1A csoport (kalkogének) - oxigén (O), kén (S), szelén (Se), tellúr (Te), V11A csoport (halogének) - fluor (F), klór (Cl), bróm (Br), jód (I ), asztatin (At); V111A csoport inert vagy nemesgázai - hélium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), radon (Ra). A hidrogén az első (A) és a hetedik (A) csoportban található. Ha gondolatban átlót rajzol a berilliumból a bohriumba, akkor a fő alcsoportokban az átló felett nem fémek találhatók.

Kifejezetten az Ön számára, és annak érdekében, hogy világosan megértse, hogyan lehet könnyen megkülönböztetni a fémeket és a nemfémeket a táblázatban, adom ezt a diagramot:



A fémek és a nemfémek közötti választóvonalat piros jelölő jelzi. Rajzold ezt a jeledre, és mindig tudni fogod.

Idővel egyszerűen megjegyzi az összes nemfémet, különösen azért, mert ezeket az elemeket mindenki jól ismeri, és számuk kicsi - mindössze 22. De amíg meg nem szerez ilyen készségeket, nagyon nehéz megjegyezni a fémek és a nemfémek elválasztásának módszerét. egyszerű. A táblázat utolsó két oszlopa teljes egészében a nemfémeknek van szentelve – ez az inert gázok legkülső oszlopa és a hidrogénnel kezdődő halogénoszlop. A bal oldali első két oszlopban egyáltalán nincsenek nemfémek - ezek tömör fémek. A harmadik csoporttól kezdve az oszlopokban nemfémek jelennek meg - először egy bór, majd a 4. csoportban már kettő - szén és szilícium, az 5. csoportban három - nitrogén, foszfor és arzén, a 6. csoportban már vannak 4 nemfém - oxigén, kén, szelén és tellúr. Nos, akkor jön a halogének csoportja, amelyeket fentebb említettünk. A nem fémek memorizálásának megkönnyítése érdekében használja ezt a kényelmes táblázatot, ahol minden nem fém egy sálban van:



A periódusos rendszer memorizálása nélkül lehetetlen megjegyezni, hol van a fém és hol a nem fém. De emlékezhet kettőre egyszerű szabályok. Az első szabály az, hogy a fémes tulajdonságok balról jobbra haladva csökkennek. Vagyis azok az anyagok, amelyek az elején megjelennek, fémek, a legvégén pedig nemfémek. Az alkáli- és alkáliföldfémek jönnek először, majd minden más, az inert gázokkal végződve. A második szabály az, hogy a fémes tulajdonságok felülről lefelé nőnek a csoportban. Vegyük például a harmadik csoportot. A bórt nem fogjuk fémnek nevezni, de alatta alumínium van, amely kifejezett fémes tulajdonságokkal rendelkezik.