მენდელეევის ელემენტების სახელები. რა არის ქიმიური ელემენტები? ქიმიური ელემენტების სისტემა და მახასიათებლები

ვინც სკოლაში დადიოდა, ახსოვს, რომ ერთ-ერთი სავალდებულო საგანი იყო ქიმია. შეიძლება მოგწონდეს ის, ან შეიძლება არ მოგწონდეს - არ აქვს მნიშვნელობა. და სავარაუდოა, რომ ბევრი ცოდნა ამ დისციპლინაში უკვე დავიწყებულია და არ გამოიყენება ცხოვრებაში. თუმცა, ყველას ახსოვს დ.ი. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების ცხრილი. ბევრისთვის ის დარჩა მრავალფეროვან ცხრილად, სადაც თითოეულ კვადრატში იწერება გარკვეული ასოები, რომლებიც მიუთითებს ქიმიური ელემენტების სახელწოდებაზე. მაგრამ აქ ჩვენ არ ვისაუბრებთ ქიმიაზე, როგორც ასეთზე და აღვწერთ ასობით ქიმიურ რეაქციას და პროცესს, მაგრამ ჩვენ გეტყვით, თუ როგორ გაჩნდა პერიოდული სისტემა თავდაპირველად - ეს ამბავი საინტერესო იქნება ნებისმიერი ადამიანისთვის და მართლაც ყველასთვის, ვინც მშიერია საინტერესო და სასარგებლო ინფორმაციისთვის.

ცოტა ფონი

ჯერ კიდევ 1668 წელს გამოჩენილმა ირლანდიელმა ქიმიკოსმა, ფიზიკოსმა და თეოლოგმა რობერტ ბოილმა გამოაქვეყნა წიგნი, რომელშიც ალქიმიის შესახებ მრავალი მითი იყო უარმყოფელი და სადაც ის განიხილავდა განუყოფელი ქიმიური ელემენტების ძიების აუცილებლობას. მეცნიერმა ასევე მისცა მათი სია, რომელიც შედგებოდა მხოლოდ 15 ელემენტისგან, მაგრამ აღიარა იდეა, რომ შეიძლება მეტი ელემენტი იყოს. ეს გახდა ამოსავალი წერტილი არა მხოლოდ ახალი ელემენტების ძიებაში, არამედ მათ სისტემატიზაციაშიც.

ასი წლის შემდეგ ფრანგმა ქიმიკოსმა ანტუან ლავუაზიემ შეადგინა ახალი სია, რომელშიც უკვე შედიოდა 35 ელემენტი. მათგან 23 მოგვიანებით აღმოჩნდა განუყოფელი. მაგრამ ახალი ელემენტების ძიება მთელ მსოფლიოში მეცნიერებმა განაგრძეს. და ამ პროცესში მთავარი როლი ითამაშა ცნობილმა რუსმა ქიმიკოსმა დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევმა - მან პირველმა წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ შეიძლება არსებობდეს კავშირი ელემენტების ატომურ მასასა და სისტემაში მათ მდებარეობას შორის.

შრომისმოყვარეობისა და ქიმიური ელემენტების შედარების წყალობით, მენდელეევმა შეძლო აღმოეჩინა კავშირი ელემენტებს შორის, რომლებშიც ისინი შეიძლება იყვნენ ერთი და მათი თვისებები არ არის გარკვეული, არამედ წარმოადგენს პერიოდულად განმეორებად ფენომენს. შედეგად, 1869 წლის თებერვალში მენდელეევმა ჩამოაყალიბა პირველი პერიოდული კანონი და უკვე მარტში მისი მოხსენება "თვისებების ურთიერთობა ელემენტების ატომურ წონასთან" წარუდგინა რუსეთის ქიმიურ საზოგადოებას ქიმიის ისტორიკოსის N.A. Menshutkin-ის მიერ. შემდეგ, იმავე წელს, მენდელეევის პუბლიკაცია გამოქვეყნდა ჟურნალში "Zeitschrift fur Chemie" გერმანიაში, ხოლო 1871 წელს სხვა გერმანულმა ჟურნალმა "Annalen der Chemie" გამოაქვეყნა მეცნიერის ახალი ვრცელი პუბლიკაცია, რომელიც მიეძღვნა მის აღმოჩენას.

პერიოდული ცხრილის შექმნა

1869 წლისთვის მთავარი იდეა უკვე ჩამოყალიბებული იყო მენდელეევის მიერ და საკმაოდ მოკლე დროში, მაგრამ დიდი ხნის განმავლობაში მან ვერ შეძლო მისი ფორმალიზება რაიმე მოწესრიგებულ სისტემაში, რომელიც ნათლად აჩვენებს რა იყო რა. თავის კოლეგასთან A.A. Inostrantsev-თან ერთ-ერთ საუბარში მან ისიც კი თქვა, რომ მის თავში ყველაფერი უკვე დამუშავდა, მაგრამ ეს ყველაფერი მაგიდაზე ვერ დადო. ამის შემდეგ, მენდელეევის ბიოგრაფების თქმით, მან დაიწყო შრომატევადი მუშაობა თავის მაგიდაზე, რომელიც გაგრძელდა სამი დღე ძილის შესვენების გარეშე. ისინი ცდილობდნენ ელემენტების ცხრილად დალაგების ყველა ხერხს და მუშაობას ასევე ართულებდა ის ფაქტი, რომ იმ დროს მეცნიერებამ ჯერ კიდევ არ იცოდა ყველა ქიმიური ელემენტის შესახებ. მაგრამ, ამის მიუხედავად, ცხრილი მაინც შეიქმნა და ელემენტები სისტემატიზებულია.

მენდელეევის ოცნების ლეგენდა

ბევრს გაუგია ამბავი, რომ დ.ი. მენდელეევი ოცნებობდა მის მაგიდაზე. ამ ვერსიას აქტიურად ავრცელებდა მენდელეევის ზემოხსენებული თანამოაზრე ა.ა.ინოსტრანცევი, როგორც სასაცილო ამბავი, რომლითაც იგი ართობდა თავის სტუდენტებს. მან თქვა, რომ დიმიტრი ივანოვიჩი დასაძინებლად წავიდა და სიზმარში ნათლად დაინახა თავისი მაგიდა, რომელშიც ყველა ქიმიური ელემენტი სწორი თანმიმდევრობით იყო მოწყობილი. ამის შემდეგ სტუდენტები ხუმრობდნენ კიდეც, რომ 40°-იანი არაყი აღმოაჩინესო. მაგრამ ძილთან დაკავშირებული სიუჟეტის რეალური წინაპირობები მაინც არსებობდა: როგორც უკვე აღვნიშნეთ, მენდელეევი მაგიდაზე მუშაობდა ძილისა და დასვენების გარეშე, ინოსტრანცევმა კი ერთხელ დაღლილი და დაღლილი იპოვა. დღისით მენდელეევმა გადაწყვიტა ცოტა ხანი დაესვენა და რამდენიმე ხნის შემდეგ უეცრად გამოფხიზლდა, მაშინვე აიღო ფურცელი და ზედ მზა მაგიდა დახატა. მაგრამ თავად მეცნიერმა უარყო მთელი ეს ამბავი სიზმარით და თქვა: ”მე ამაზე ვფიქრობ, ალბათ ოცი წელია, და თქვენ ფიქრობთ: ვიჯექი და უცებ... მზადაა”. ასე რომ, სიზმრის ლეგენდა შეიძლება ძალიან მიმზიდველი იყოს, მაგრამ მაგიდის შექმნა მხოლოდ შრომისმოყვარეობით იყო შესაძლებელი.

შემდგომი მუშაობა

1869 წლიდან 1871 წლამდე პერიოდში მენდელეევმა განავითარა პერიოდულობის იდეები, რომლისკენაც სამეცნიერო საზოგადოება იყო მიდრეკილი. და ამ პროცესის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ეტაპი იყო იმის გაგება, რომ სისტემის ნებისმიერ ელემენტს უნდა ჰქონდეს, დაფუძნებული მისი თვისებების მთლიანობაზე სხვა ელემენტების თვისებებთან შედარებით. ამის საფუძველზე და ასევე მინის წარმომქმნელი ოქსიდების ცვლილებების კვლევის შედეგებზე დაყრდნობით, ქიმიკოსმა შეძლო გარკვეული ელემენტების, მათ შორის ურანის, ინდიუმის, ბერილიუმის და სხვათა ატომური მასების მნიშვნელობების კორექტირება.

მენდელეევს, რა თქმა უნდა, სურდა ცხრილში დარჩენილი ცარიელი უჯრედების სწრაფად შევსება და 1870 წელს მან იწინასწარმეტყველა, რომ მეცნიერებისთვის უცნობ ქიმიურ ელემენტებს მალე აღმოაჩენდნენ, რომელთა ატომური მასები და თვისებები მან შეძლო გამოთვლა. მათგან პირველი იყო გალიუმი (აღმოაჩინეს 1875 წელს), სკანდიუმი (აღმოაჩინეს 1879 წელს) და გერმანიუმი (აღმოაჩინეს 1885 წელს). შემდეგ პროგნოზების განხორციელება გაგრძელდა და აღმოაჩინეს კიდევ რვა ახალი ელემენტი, მათ შორის: პოლონიუმი (1898), რენიუმი (1925), ტექნეტიუმი (1937), ფრანციუმი (1939) და ასტატინი (1942-1943). სხვათა შორის, 1900 წელს დ.ი. მენდელეევი და შოტლანდიელი ქიმიკოსი უილიამ რამზი მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ცხრილი ასევე უნდა შეიცავდეს ნულოვანი ჯგუფის ელემენტებს - 1962 წლამდე მათ ეძახდნენ ინერტული აირები, ხოლო ამის შემდეგ - კეთილშობილური აირები.

პერიოდული ცხრილის ორგანიზაცია

მენდელეევის ცხრილის ქიმიური ელემენტები განლაგებულია რიგებად, მათი მასის ზრდის შესაბამისად და რიგების სიგრძე ისეა შერჩეული, რომ მათში შემავალი ელემენტები ჰქონდეთ მსგავსი თვისებები. მაგალითად, კეთილშობილური აირები, როგორიცაა რადონი, ქსენონი, კრიპტონი, არგონი, ნეონი და ჰელიუმი, ძნელად რეაგირებენ სხვა ელემენტებთან და ასევე აქვთ დაბალი ქიმიური რეაქტიულობა, რის გამოც ისინი მდებარეობს უკიდურეს მარჯვენა სვეტში. ხოლო მარცხენა სვეტის ელემენტები (კალიუმი, ნატრიუმი, ლითიუმი და ა.შ.) კარგად რეაგირებენ სხვა ელემენტებთან და თავად რეაქციები ფეთქებადია. მარტივად რომ ვთქვათ, თითოეულ სვეტში ელემენტებს აქვთ მსგავსი თვისებები, რომლებიც განსხვავდება ერთი სვეტიდან მეორეზე. 92-მდე ყველა ელემენტი ბუნებაში გვხვდება, ხოლო 93-დან იწყება ხელოვნური ელემენტები, რომელთა შექმნა მხოლოდ ლაბორატორიულ პირობებშია შესაძლებელი.

თავდაპირველ ვერსიაში პერიოდული სისტემა მხოლოდ ბუნებაში არსებული წესრიგის ანარეკლად იყო გაგებული და არ არსებობდა ახსნა, თუ რატომ უნდა იყოს ყველაფერი ასე. მხოლოდ მაშინ, როდესაც გამოჩნდა კვანტური მექანიკა, გახდა ნათელი ცხრილში ელემენტების რიგის ჭეშმარიტი მნიშვნელობა.

გაკვეთილები შემოქმედებით პროცესში

მენდელეევის პერიოდული ცხრილის შექმნის მთელი ისტორიიდან საუბრისას შემოქმედებითი პროცესის რა გაკვეთილების ამოღება შეიძლება, მაგალითად შეგვიძლია მოვიყვანოთ ინგლისელი მკვლევარის იდეები შემოქმედებითი აზროვნების სფეროში გრეჰამ უოლესისა და ფრანგი მეცნიერის ანრი პუანკარეს იდეები. . მოკლედ მივცეთ ისინი.

პუანკარეს (1908) და გრეჰემ უოლასის (1926) კვლევების მიხედვით, შემოქმედებითი აზროვნების ოთხი ძირითადი ეტაპი გამოირჩევა:

• მომზადება– ძირითადი პრობლემის ჩამოყალიბების ეტაპი და მისი გადაჭრის პირველი მცდელობები;
• ინკუბაცია– ეტაპი, რომლის დროსაც ხდება პროცესისგან დროებითი ყურადღების გაფანტვა, მაგრამ პრობლემის გადაჭრის მოძიებაზე მუშაობა მიმდინარეობს ქვეცნობიერ დონეზე;
• ინსაითი– ეტაპი, რომელშიც განლაგებულია ინტუიციური გადაწყვეტა. უფრო მეტიც, ეს გამოსავალი შეიძლება მოიძებნოს ისეთ სიტუაციაში, რომელიც სრულიად არ არის დაკავშირებული პრობლემასთან;
• ექსპერტიზა– გამოსავლის ტესტირებისა და დანერგვის ეტაპი, რომელზედაც ხდება ამ გამოსავლის ტესტირება და მისი შემდგომი განვითარება.

როგორც ვხედავთ, თავისი ცხრილის შექმნის პროცესში მენდელეევი ინტუიციურად მიჰყვებოდა ზუსტად ამ ოთხ ეტაპს. რამდენად ეფექტურია ეს, შეიძლება ვიმსჯელოთ შედეგებით, ე.ი. იმით, რომ ცხრილი შეიქმნა. და იმის გათვალისწინებით, რომ მისი შექმნა იყო უზარმაზარი წინგადადგმული ნაბიჯი არა მხოლოდ ქიმიური მეცნიერებისთვის, არამედ მთელი კაცობრიობისთვის, ზემოაღნიშნული ოთხი ეტაპი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მცირე პროექტების განსახორციელებლად, ასევე გლობალური გეგმების განსახორციელებლად. მთავარია გვახსოვდეს, რომ ვერც ერთი აღმოჩენა, ვერც ერთი პრობლემის გადაწყვეტა ვერ მოიძებნება თავისით, რამდენიც არ უნდა გვინდოდეს მათი ნახვა სიზმარში და რამდენიც არ უნდა გვეძინოს. იმისათვის, რომ რამე გამოვიდეს, არ აქვს მნიშვნელობა ქიმიური ელემენტების ცხრილის შექმნა თუ ახალი მარკეტინგული გეგმის შემუშავება, თქვენ უნდა გქონდეთ გარკვეული ცოდნა და უნარები, ასევე ოსტატურად გამოიყენოთ თქვენი პოტენციალი და იმუშაოთ.

გისურვებთ წარმატებებს თქვენს მცდელობებში და თქვენი გეგმების წარმატებულ განხორციელებაში!

პერიოდული კანონის ფორმულირების ცოდნა და მენდელეევის ელემენტების პერიოდული სისტემის გამოყენებით, შეგიძლიათ დაახასიათოთ ნებისმიერი ქიმიური ელემენტი და მისი ნაერთები. მოსახერხებელია ქიმიური ელემენტის ასეთი მახასიათებლის შეკრება გეგმის მიხედვით.

I. ქიმიური ელემენტის სიმბოლო და მისი სახელწოდება.

II. ქიმიური ელემენტის მდებარეობა ელემენტების პერიოდულ სისტემაში D.I. მენდელეევი:

1. სერიული ნომერი;
2. პერიოდის ნომერი;
3. ჯგუფის ნომერი;
4. ქვეჯგუფი (მთავარი ან მეორადი).

III. ქიმიური ელემენტის ატომის სტრუქტურა:

1. ატომის ბირთვის მუხტი;
2. ქიმიური ელემენტის ფარდობითი ატომური მასა;
3. პროტონების რაოდენობა;
4. ელექტრონების რაოდენობა;
5. ნეიტრონების რაოდენობა;
6. ელექტრონული დონის რაოდენობა ატომში.

IV. ატომის ელექტრონული და ელექტრონულ-გრაფიკული ფორმულები, მისი ვალენტური ელექტრონები.

V. ქიმიური ელემენტის ტიპი (ლითონი ან არალითონი, s-, p-, d- ან f- ელემენტი).

VI. ქიმიური ელემენტის უმაღლესი ოქსიდის და ჰიდროქსიდის ფორმულები, მათი თვისებების მახასიათებლები (ძირითადი, მჟავე ან ამფოტერული).

VII. ქიმიური ელემენტის მეტალის ან არალითონური თვისებების შედარება მეზობელი ელემენტების თვისებებთან პერიოდებისა და ქვეჯგუფების მიხედვით.

VIII. ატომის მაქსიმალური და მინიმალური დაჟანგვის მდგომარეობა.

მაგალითად, ჩვენ მივაწვდით ქიმიურ ელემენტს სერიული ნომრით 15 და მისი ნაერთების პოზიციის მიხედვით მენდელეევის ელემენტების პერიოდულ სისტემაში და ატომის სტრუქტურაში.

I. დ.ი. მენდელეევის ცხრილში ვპოულობთ უჯრედს ქიმიური ელემენტის ნომრით, ჩაწერეთ მისი სიმბოლო და სახელი.

ქიმიური ელემენტი ნომერი 15 არის ფოსფორი. მისი სიმბოლოა R.

II. მოდით დავახასიათოთ ელემენტის პოზიცია დ.ი. მენდელეევის ცხრილში (პერიოდის ნომერი, ჯგუფი, ქვეჯგუფის ტიპი).

ფოსფორი არის V ჯგუფის ძირითად ქვეჯგუფში, მე-3 პერიოდში.

III. ჩვენ შემოგთავაზებთ ქიმიური ელემენტის ატომის შემადგენლობის ზოგად აღწერას (ბირთვული მუხტი, ატომური მასა, პროტონების რაოდენობა, ნეიტრონები, ელექტრონები და ელექტრონული დონეები).

ფოსფორის ატომის ბირთვული მუხტი არის +15. ფოსფორის ფარდობითი ატომური მასა არის 31. ატომის ბირთვი შეიცავს 15 პროტონს და 16 ნეიტრონს (31 - 15 = 16). ფოსფორის ატომს აქვს სამი ენერგეტიკული დონე, რომელიც შეიცავს 15 ელექტრონს.

IV. ჩვენ ვადგენთ ატომის ელექტრონულ და ელექტრონულ-გრაფიკულ ფორმულებს, ვნიშნავთ მის ვალენტურ ელექტრონებს.

ფოსფორის ატომის ელექტრონული ფორმულა: 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3.

ფოსფორის ატომის გარეგანი დონის ელექტრონულ-გრაფიკული ფორმულა: მესამე ენერგეტიკულ დონეზე, 3s ქვედონეზე, არის ორი ელექტრონი (ერთ უჯრედში საპირისპირო მიმართულებით ორი ისარი იწერება), სამ p-ქვედონეზე არის სამი. ელექტრონები (ერთი იწერება სამივე უჯრედის ისრებში, რომლებსაც აქვთ იგივე მიმართულება).

ვალენტური ელექტრონები არის გარე დონის ელექტრონები, ე.ი. 3s2 3p3 ელექტრონები.

V. დაადგინეთ ქიმიური ელემენტის ტიპი (ლითონი ან არალითონი, s-, p-, d-ან f-ელემენტი).

ფოსფორი არალითონია. ვინაიდან ეს უკანასკნელი ქვედონე ფოსფორის ატომში, რომელიც ივსება ელექტრონებით, არის p-ქვედონე, ფოსფორი მიეკუთვნება p-ელემენტების ოჯახს.

VI. ჩვენ ვადგენთ უმაღლესი ოქსიდისა და ფოსფორის ჰიდროქსიდის ფორმულებს და ვახასიათებთ მათ თვისებებს (ძირითადი, მჟავე ან ამფოტერული).

უმაღლესი ფოსფორის ოქსიდი P 2 O 5 ავლენს მჟავე ოქსიდის თვისებებს. ჰიდროქსიდი, რომელიც შეესაბამება უფრო მაღალ ოქსიდს, H 3 PO 4, ავლენს მჟავას თვისებებს. მოდით დავადასტუროთ ეს თვისებები ქიმიური რეაქციების ტიპების განტოლებით:

P 2 O 5 + 3 Na 2 O = 2Na 3 PO 4

H 3 PO 4 + 3NaOH = Na 3 PO 4 + 3H 2 O

VII. შევადაროთ ფოსფორის არალითონური თვისებები მეზობელი ელემენტების თვისებებს პერიოდებისა და ქვეჯგუფების მიხედვით.

ფოსფორის ქვეჯგუფის მეზობელია აზოტი. ფოსფორის პერიოდის მეზობლებია სილიციუმი და გოგირდი. ძირითადი ქვეჯგუფების ქიმიური ელემენტების ატომების არამეტალური თვისებები ატომური რიცხვის გაზრდით იზრდება პერიოდებში და მცირდება ჯგუფებში. ამიტომ, ფოსფორის არალითონური თვისებები უფრო გამოხატულია, ვიდრე სილიციუმი და ნაკლებად გამოხატულია, ვიდრე აზოტისა და გოგირდის.

VIII. ჩვენ განვსაზღვრავთ ფოსფორის ატომის მაქსიმალურ და მინიმალურ ჟანგვის მდგომარეობას.

ძირითადი ქვეჯგუფების ქიმიური ელემენტების მაქსიმალური დადებითი დაჟანგვის მდგომარეობა უდრის ჯგუფის რაოდენობას. ფოსფორი მეხუთე ჯგუფის მთავარ ქვეჯგუფშია, ამიტომ ფოსფორის მაქსიმალური დაჟანგვის მდგომარეობაა +5.

არამეტალების მინიმალური დაჟანგვის მდგომარეობა უმეტეს შემთხვევაში არის სხვაობა ჯგუფის რიცხვსა და რვას შორის. ამრიგად, ფოსფორის მინიმალური დაჟანგვის მდგომარეობაა -3.

ქიმიური ელემენტი არის კოლექტიური ტერმინი, რომელიც აღწერს მარტივი ნივთიერების ატომების კრებულს, ანუ ის, რომელიც არ შეიძლება დაიყოს რაიმე მარტივ (მათი მოლეკულების სტრუქტურის მიხედვით) კომპონენტებად. წარმოიდგინეთ, რომ მოგცემენ სუფთა რკინის ნაჭერს და სთხოვენ მისი გამოყოფა ჰიპოთეტურ კომპონენტებად ქიმიკოსების მიერ ოდესმე გამოგონილი ნებისმიერი მოწყობილობის ან მეთოდის გამოყენებით. თუმცა, რკინა ვერასოდეს გაიყოფა უფრო მარტივზე. მარტივი ნივთიერება - რკინა - შეესაბამება ქიმიურ ელემენტს Fe.

თეორიული განმარტება

ზემოთ აღნიშნული ექსპერიმენტული ფაქტი შეიძლება აიხსნას შემდეგი განმარტებით: ქიმიური ელემენტი არის შესაბამისი მარტივი ნივთიერების ატომების (არა მოლეკულების!) აბსტრაქტული კოლექცია, ანუ იგივე ტიპის ატომები. თუ არსებობდა გზა, რომ შევხედოთ თითოეულ ცალკეულ ატომს ზემოთ ნახსენები სუფთა რკინის ნაჭერში, მაშინ ისინი ყველა იქნება რკინის ატომები. ამის საპირისპიროდ, ქიმიური ნაერთი, როგორიცაა რკინის ოქსიდი, ყოველთვის შეიცავს მინიმუმ ორ სხვადასხვა სახის ატომს: რკინის ატომებს და ჟანგბადის ატომებს.

პირობები, რომლებიც უნდა იცოდეთ

ატომური მასა: პროტონების, ნეიტრონების და ელექტრონების მასა, რომლებიც ქმნიან ქიმიური ელემენტის ატომს.

ატომური ნომერი: პროტონების რაოდენობა ელემენტის ატომის ბირთვში.

ქიმიური სიმბოლო: ასო ან ლათინური ასოების წყვილი, რომელიც წარმოადგენს მოცემული ელემენტის აღნიშვნას.

ქიმიური ნაერთი: ნივთიერება, რომელიც შედგება ორი ან მეტი ქიმიური ელემენტისგან, რომლებიც შერწყმულია ერთმანეთთან გარკვეული პროპორციით.

მეტალი: ელემენტი, რომელიც კარგავს ელექტრონებს სხვა ელემენტებთან ქიმიურ რეაქციებში.

მეტალოიდი: ელემენტი, რომელიც რეაგირებს ხან ლითონად და ხან არალითონად.

არალითონი: ელემენტი, რომელიც ცდილობს ელექტრონების მოპოვებას სხვა ელემენტებთან ქიმიურ რეაქციებში.

ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილი: ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაციის სისტემა მათი ატომური რიცხვების მიხედვით.

სინთეტიკური ელემენტი: ის, რომელიც ხელოვნურად იწარმოება ლაბორატორიაში და ზოგადად ბუნებაში არ გვხვდება.

ბუნებრივი და სინთეზური ელემენტები

დედამიწაზე ბუნებრივად გვხვდება ოთხმოცდათორმეტი ქიმიური ელემენტი. დანარჩენი ლაბორატორიებში ხელოვნურად იქნა მიღებული. სინთეზური ქიმიური ელემენტი, როგორც წესი, არის ბირთვული რეაქციების პროდუქტი ნაწილაკების ამაჩქარებლებში (მოწყობილობები, რომლებიც გამოიყენება სუბატომური ნაწილაკების სიჩქარის გასაზრდელად, როგორიცაა ელექტრონები და პროტონები) ან ბირთვულ რეაქტორებში (მოწყობილობები, რომლებიც გამოიყენება ბირთვული რეაქციების შედეგად გამოთავისუფლებული ენერგიის გასაკონტროლებლად). პირველი სინთეზური ელემენტი ატომური ნომრით 43 იყო ტექნეტიუმი, რომელიც აღმოაჩინეს 1937 წელს იტალიელმა ფიზიკოსებმა C. Perrier-მა და E. Segre-მ. ტექნეტიუმის და პრომეთიუმის გარდა, ყველა სინთეზურ ელემენტს აქვს ურანზე დიდი ბირთვი. უკანასკნელი სინთეზური ქიმიური ელემენტი, რომელმაც მიიღო თავისი სახელი, არის ლივერმორიუმი (116), ხოლო ადრე ეს იყო ფლეროვიუმი (114).

ორი ათეული საერთო და მნიშვნელოვანი ელემენტი

* თუ მნიშვნელობა არ არის მითითებული, მაშინ ელემენტი 0,1 პროცენტზე ნაკლებია.

დიდი აფეთქება, როგორც მატერიის წარმოქმნის ძირითადი მიზეზი

რომელი ქიმიური ელემენტი იყო პირველი სამყაროში? მეცნიერები თვლიან, რომ ამ კითხვაზე პასუხი მდგომარეობს ვარსკვლავებში და ვარსკვლავების წარმოქმნის პროცესებში. ითვლება, რომ სამყარო გაჩნდა დროის გარკვეულ მომენტში 12-დან 15 მილიარდი წლის წინ. ამ მომენტამდე ენერგიის გარდა არაფერზე არ არის ფიქრი. მაგრამ მოხდა ისეთი რამ, რამაც ეს ენერგია უზარმაზარ აფეთქებად აქცია (ე.წ. დიდი აფეთქება). დიდი აფეთქებიდან მომდევნო წამებში მატერიამ ფორმირება დაიწყო.

მატერიის პირველი უმარტივესი ფორმები იყო პროტონები და ელექტრონები. ზოგიერთი მათგანი აერთიანებს წყალბადის ატომებს. ეს უკანასკნელი შედგება ერთი პროტონისა და ერთი ელექტრონისგან; ეს არის უმარტივესი ატომი, რომელიც შეიძლება არსებობდეს.

ნელ-ნელა, ხანგრძლივი დროის განმავლობაში, წყალბადის ატომებმა დაიწყეს შეკრება სივრცის გარკვეულ ადგილებში, მკვრივი ღრუბლების წარმოქმნით. ამ ღრუბლებში არსებული წყალბადი გრავიტაციული ძალებით კომპაქტურ წარმონაქმნებში გადაიყვანა. საბოლოოდ წყალბადის ეს ღრუბლები საკმარისად მკვრივი გახდა ვარსკვლავების შესაქმნელად.

ვარსკვლავები, როგორც ახალი ელემენტების ქიმიური რეაქტორები

ვარსკვლავი უბრალოდ მატერიის მასაა, რომელიც ენერგიას გამოიმუშავებს ბირთვული რეაქციებისგან. ამ რეაქციებიდან ყველაზე გავრცელებულია წყალბადის ოთხი ატომის კომბინაცია, რომელიც ქმნის ჰელიუმის ერთ ატომს. როგორც კი ვარსკვლავებმა დაიწყეს ფორმირება, ჰელიუმი გახდა მეორე ელემენტი, რომელიც გამოჩნდა სამყაროში.

ასაკთან ერთად ვარსკვლავები წყალბად-ჰელიუმის ბირთვული რეაქციებიდან სხვა ტიპებზე გადადიან. მათში ჰელიუმის ატომები ქმნიან ნახშირბადის ატომებს. მოგვიანებით ნახშირბადის ატომები ქმნიან ჟანგბადს, ნეონს, ნატრიუმს და მაგნიუმს. მოგვიანებით ნეონი და ჟანგბადი ერწყმის ერთმანეთს მაგნიუმის წარმოქმნით. როგორც ეს რეაქციები გრძელდება, უფრო და უფრო მეტი ქიმიური ელემენტი წარმოიქმნება.

ქიმიური ელემენტების პირველი სისტემები

200 წელზე მეტი ხნის წინ ქიმიკოსებმა დაიწყეს მათი კლასიფიკაციის გზების ძიება. მეცხრამეტე საუკუნის შუა ხანებში ცნობილი იყო დაახლოებით 50 ქიმიური ელემენტი. ერთ-ერთი საკითხი, რომლის გადაჭრასაც ქიმიკოსები ცდილობდნენ. ჩამოყალიბდა შემდეგზე: არის თუ არა ქიმიური ელემენტი ნივთიერება სრულიად განსხვავებული ნებისმიერი სხვა ელემენტისგან? ან რაღაც ელემენტები დაკავშირებულია სხვებთან? არსებობს თუ არა ზოგადი კანონი, რომელიც აერთიანებს მათ?

ქიმიკოსებმა შემოგვთავაზეს ქიმიური ელემენტების სხვადასხვა სისტემები. მაგალითად, ინგლისელმა ქიმიკოსმა უილიამ პროუტმა 1815 წელს გამოთქვა მოსაზრება, რომ ყველა ელემენტის ატომური მასები წყალბადის ატომის მასის ჯერადია, თუ ავიღებთ ერთობის ტოლს, ანუ ისინი უნდა იყოს მთელი რიცხვები. იმ დროს ჯ. დალტონმა უკვე გამოთვალა მრავალი ელემენტის ატომური მასა წყალბადის მასასთან მიმართებაში. თუმცა, თუ ეს დაახლოებით ნახშირბადის, აზოტისა და ჟანგბადის შემთხვევაშია, მაშინ ქლორი 35,5 მასით არ ჯდება ამ სქემაში.

გერმანელმა ქიმიკოსმა იოჰან ვოლფგანგ დობერაინერმა (1780 - 1849) 1829 წელს აჩვენა, რომ ეგრეთ წოდებული ჰალოგენური ჯგუფის სამი ელემენტი (ქლორი, ბრომი და იოდი) შეიძლება კლასიფიცირდეს მათი შედარებითი ატომური მასების მიხედვით. ბრომის ატომური წონა (79,9) აღმოჩნდა თითქმის ზუსტად ქლორის (35,5) და იოდის (127) ატომური მასების საშუალო, კერძოდ 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (79,9-თან ახლოს). ეს იყო პირველი მიდგომა ქიმიური ელემენტების ერთ-ერთი ჯგუფის ასაგებად. დობერაინერმა აღმოაჩინა ელემენტების კიდევ ორი ​​ასეთი ტრიადა, მაგრამ მან ვერ შეძლო ზოგადი პერიოდული კანონის ჩამოყალიბება.

როგორ გაჩნდა ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა?

ადრეული კლასიფიკაციის სქემების უმეტესობა არც თუ ისე წარმატებული იყო. შემდეგ, დაახლოებით 1869 წელს, თითქმის იგივე აღმოჩენა გააკეთა ორმა ქიმიკოსმა თითქმის ერთდროულად. რუსმა ქიმიკოსმა დიმიტრი მენდელეევმა (1834-1907) და გერმანელმა ქიმიკოსმა იულიუს ლოთარ მაიერმა (1830-1895) შესთავაზეს ელემენტების ორგანიზება, რომლებსაც აქვთ მსგავსი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები ჯგუფების, სერიებისა და პერიოდების მოწესრიგებულ სისტემაში. ამავე დროს, მენდელეევმა და მაიერმა აღნიშნეს, რომ ქიმიური ელემენტების თვისებები პერიოდულად მეორდება მათი ატომური წონის მიხედვით.

დღეს მენდელეევი ზოგადად ითვლება პერიოდული კანონის აღმომჩენად, რადგან მან გადადგა ერთი ნაბიჯი, რაც მაიერმა არ გააკეთა. როდესაც ყველა ელემენტი დალაგდა პერიოდულ სისტემაში, გარკვეული ხარვეზები გამოჩნდა. მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა, რომ ეს იყო ადგილები ელემენტებისთვის, რომლებიც ჯერ კიდევ არ იყო აღმოჩენილი.

თუმცა, ის კიდევ უფრო შორს წავიდა. მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა ამ ჯერ არ აღმოჩენილი ელემენტების თვისებები. მან იცოდა, სად მდებარეობდნენ ისინი პერიოდულ ცხრილზე, ამიტომ შეეძლო მათი თვისებების პროგნოზირება. აღსანიშნავია, რომ ყველა ქიმიური ელემენტი, რომელიც მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა, გალიუმი, სკანდიუმი და გერმანიუმი, აღმოაჩინეს ათი წლის შემდეგ, რაც მან გამოაქვეყნა თავისი პერიოდული კანონი.

პერიოდული ცხრილის მოკლე ფორმა

იყო მცდელობა, დათვალა, პერიოდული ცხრილის გრაფიკული გამოსახულების რამდენი ვარიანტი იყო შემოთავაზებული სხვადასხვა მეცნიერის მიერ. აღმოჩნდა, რომ 500-ზე მეტი იყო. მეტიც, ვარიანტების საერთო რაოდენობის 80% არის ცხრილები, დანარჩენი კი გეომეტრიული ფიგურები, მათემატიკური მრუდები და ა.შ. შედეგად, პრაქტიკული გამოყენება ჰპოვა ოთხმა ცხრილმა: მოკლე, ნახევრად. -გრძელი, გრძელი და კიბე (პირამიდული). ეს უკანასკნელი შემოგვთავაზა დიდმა ფიზიკოსმა ნ.ბორმა.

ქვემოთ მოცემულ სურათზე ნაჩვენებია მოკლე ფორმა.

მასში ქიმიური ელემენტები განლაგებულია მათი ატომური რიცხვების ზრდის მიხედვით მარცხნიდან მარჯვნივ და ზემოდან ქვემოდან. ამრიგად, პერიოდული ცხრილის პირველ ქიმიურ ელემენტს, წყალბადს, აქვს ატომური ნომერი 1, რადგან წყალბადის ატომების ბირთვები შეიცავს ერთ და მხოლოდ ერთ პროტონს. ანალოგიურად, ჟანგბადს აქვს ატომური ნომერი 8, რადგან ჟანგბადის ყველა ატომის ბირთვი შეიცავს 8 პროტონს (იხ. სურათი ქვემოთ).

პერიოდული სისტემის ძირითადი სტრუქტურული ფრაგმენტებია პერიოდები და ელემენტების ჯგუფები. ექვს პერიოდში ყველა უჯრედი ივსება, მეშვიდე ჯერ არ არის დასრულებული (ელემენტები 113, 115, 117 და 118, თუმცა ლაბორატორიებში სინთეზირებულია, ჯერ ოფიციალურად არ არის დარეგისტრირებული და სახელები არ აქვთ).

ჯგუფები იყოფა მთავარ (A) და მეორად (B) ქვეჯგუფებად. პირველი სამი პერიოდის ელემენტები, თითოეული შეიცავს ერთ რიგს, შედის ექსკლუზიურად A- ქვეჯგუფებში. დარჩენილი ოთხი პერიოდი მოიცავს ორ რიგს.

ერთი და იგივე ჯგუფის ქიმიურ ელემენტებს აქვთ მსგავსი ქიმიური თვისებები. ამრიგად, პირველ ჯგუფში შედის ტუტე ლითონები, მეორე - დედამიწის ტუტე ლითონები. იმავე პერიოდის ელემენტებს აქვთ თვისებები, რომლებიც ნელ-ნელა იცვლება ტუტე ლითონისგან კეთილშობილ გაზზე. ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა გვიჩვენებს, თუ როგორ იცვლება ერთ-ერთი თვისება, ატომური რადიუსი, ცხრილის ცალკეული ელემენტებისთვის.

პერიოდული ცხრილის გრძელვადიანი ფორმა

ის ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში და იყოფა ორ მიმართულებით, სტრიქონებისა და სვეტების მიხედვით. არსებობს შვიდი წერტილის მწკრივი, როგორც მოკლე ფორმით, და 18 სვეტი, რომელსაც უწოდებენ ჯგუფებს ან ოჯახებს. ფაქტობრივად, ჯგუფების რაოდენობის ზრდა 8-დან გრძელ ფორმაში 18-მდე მიიღება ყველა ელემენტის პერიოდებში მოთავსებით, მე-4-დან დაწყებული, არა ორში, არამედ ერთ ხაზზე.

ორი განსხვავებული ნუმერაციის სისტემა გამოიყენება ჯგუფებისთვის, როგორც ნაჩვენებია ცხრილის ზედა ნაწილში. რომაული რიცხვითი სისტემა (IA, IIA, IIB, IVB და ა.შ.) ტრადიციულად პოპულარული იყო შეერთებულ შტატებში. სხვა სისტემა (1, 2, 3, 4 და ა.შ.) ტრადიციულად გამოიყენება ევროპაში და რამდენიმე წლის წინ იყო რეკომენდებული აშშ-ში გამოსაყენებლად.

პერიოდული ცხრილების გამოჩენა ზემოთ მოცემულ ფიგურებში ცოტა შეცდომაში შეჰყავს, როგორც ნებისმიერი ასეთი გამოქვეყნებული ცხრილის შემთხვევაში. ამის მიზეზი ის არის, რომ ცხრილების ბოლოში ნაჩვენები ელემენტების ორი ჯგუფი რეალურად უნდა იყოს განთავსებული მათში. მაგალითად, ლანთანიდები მიეკუთვნება მე-6 პერიოდს ბარიუმს (56) და ჰაფნიუმს (72) შორის. გარდა ამისა, აქტინიდები მიეკუთვნება მე-7 პერიოდს რადიუმსა (88) და რუტერფორდიუმს (104) შორის. თუ ისინი ჩასვეს მაგიდაში, ის ძალიან ფართო გახდებოდა, რათა მოერგოს ფურცელზე ან კედლის სქემას. ამიტომ, ჩვეულებრივია ამ ელემენტების განთავსება ცხრილის ბოლოში.

ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილი (პერიოდული ცხრილი)- ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაცია, ელემენტების სხვადასხვა თვისებების დამოკიდებულების დადგენა ატომის ბირთვის მუხტზე. სისტემა არის რუსი ქიმიკოსის დ.ი.მენდელეევის მიერ 1869 წელს დაარსებული პერიოდული კანონის გრაფიკული გამოხატულება. მისი ორიგინალური ვერსია შეიმუშავა დ.ი. მენდელეევმა 1869-1871 წლებში და დაადგინა ელემენტების თვისებების დამოკიდებულება მათ ატომურ წონაზე (თანამედროვე თვალსაზრისით, ატომურ მასაზე). საერთო ჯამში, შემოთავაზებულია პერიოდული სისტემის გამოსახვის რამდენიმე ასეული ვარიანტი (ანალიტიკური მრუდები, ცხრილები, გეომეტრიული ფიგურები და ა.შ.). სისტემის თანამედროვე ვერსიაში ვარაუდობენ, რომ ელემენტები შეჯამებულია ორგანზომილებიან ცხრილში, რომელშიც თითოეული სვეტი (ჯგუფი) განსაზღვრავს ძირითად ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს, ხოლო რიგები წარმოადგენს პერიოდებს, რომლებიც გარკვეულწილად მსგავსია. ერთმანეთს.

მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილი

რუსი ქიმიკოსის მენდელეევის მიერ გაკეთებულმა აღმოჩენამ (ჯერჯერობით) ყველაზე მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა მეცნიერების განვითარებაში, კერძოდ, ატომურ-მოლეკულური მეცნიერების განვითარებაში. ამ აღმოჩენამ შესაძლებელი გახადა მარტივი და რთული ქიმიური ნაერთების შესახებ ყველაზე გასაგები და ადვილად შესასწავლი იდეების მიღება. მხოლოდ ცხრილის წყალობით გვაქვს ცნებები იმ ელემენტების შესახებ, რომლებსაც ვიყენებთ თანამედროვე სამყაროში. მეოცე საუკუნეში გაჩნდა პერიოდული სისტემის პროგნოზირებადი როლი ტრანსურანის ელემენტების ქიმიური თვისებების შეფასებაში, რომელიც ნაჩვენებია ცხრილის შემქმნელის მიერ.

მე-19 საუკუნეში შემუშავებულმა მენდელეევის პერიოდულმა ცხრილმა ქიმიის მეცნიერების ინტერესებიდან გამომდინარე უზრუნველყო ატომების ტიპების მზა სისტემატიზაცია მე-20 საუკუნეში ფიზიკის განვითარებისთვის (ატომისა და ატომის ბირთვის ფიზიკა). მეოცე საუკუნის დასაწყისში ფიზიკოსებმა კვლევების შედეგად დაადგინეს, რომ ატომური რიცხვი (ასევე ცნობილია როგორც ატომური რიცხვი) ასევე არის ამ ელემენტის ატომური ბირთვის ელექტრული მუხტის საზომი. და პერიოდის რაოდენობა (ანუ ჰორიზონტალური სერია) განსაზღვრავს ატომის ელექტრონული გარსების რაოდენობას. ასევე გაირკვა, რომ ცხრილის ვერტიკალური მწკრივის რიცხვი განსაზღვრავს ელემენტის გარე გარსის კვანტურ სტრუქტურას (ამგვარად, იმავე მწკრივის ელემენტები ვალდებულნი არიან ჰქონდეთ მსგავსი ქიმიური თვისებები).

რუსი მეცნიერის აღმოჩენამ აღნიშნა ახალი ერა მსოფლიო მეცნიერების ისტორიაში, ამ აღმოჩენამ საშუალება მისცა არა მხოლოდ უზარმაზარი ნახტომი გაეკეთებინა ქიმიაში, არამედ ფასდაუდებელი იყო მეცნიერების რიგი სხვა სფეროებისთვის. პერიოდული ცხრილი უზრუნველყოფდა ელემენტების შესახებ ინფორმაციის თანმიმდევრულ სისტემას, მასზე დაყრდნობით შესაძლებელი გახდა მეცნიერული დასკვნების გამოტანა და ზოგიერთი აღმოჩენის წინასწარმეტყველებაც კი.

პერიოდული ცხრილი პერიოდული ცხრილის ერთ-ერთი მახასიათებელია ის, რომ ჯგუფს (სვეტას ცხრილში) აქვს პერიოდული ტენდენციის უფრო მნიშვნელოვანი გამოხატულება, ვიდრე პერიოდებს ან ბლოკებს. დღესდღეობით, კვანტური მექანიკისა და ატომური სტრუქტურის თეორია ხსნის ელემენტების ჯგუფურ არსს იმით, რომ მათ აქვთ სავალენტო გარსების იგივე ელექტრონული კონფიგურაციები, და შედეგად, ელემენტებს, რომლებიც განლაგებულია იმავე სვეტში, აქვთ ძალიან მსგავსი (იდენტური) მახასიათებლები. ელექტრონული კონფიგურაციის მსგავსი ქიმიური თვისებებით. ასევე არის აშკარა ტენდენცია თვისებების სტაბილური ცვლილებისკენ ატომური მასის მატებასთან ერთად. უნდა აღინიშნოს, რომ პერიოდული ცხრილის ზოგიერთ უბანში (მაგალითად, D და F ბლოკებში), ჰორიზონტალური მსგავსება უფრო შესამჩნევია, ვიდრე ვერტიკალური.

პერიოდული ცხრილი შეიცავს ჯგუფებს, რომლებსაც ენიჭებათ სერიული ნომრები 1-დან 18-მდე (მარცხნიდან მარჯვნივ), ჯგუფების დასახელების საერთაშორისო სისტემის მიხედვით. წარსულში რომაულ ციფრებს იყენებდნენ ჯგუფების იდენტიფიცირებისთვის. ამერიკაში არსებობდა რომაული რიცხვის შემდეგ ასო "A"-ს დაყენების პრაქტიკა, როდესაც ჯგუფი მდებარეობს S და P ბლოკებში, ან ასო "B" ჯგუფებისთვის, რომლებიც მდებარეობს D ბლოკში. იმ დროს გამოყენებული იდენტიფიკატორებია. იგივეა, რაც ეს უკანასკნელი თანამედროვე ინდექსების რაოდენობა ჩვენს დროში (მაგალითად, სახელი IVB შეესაბამება ჩვენს დროში 4 ჯგუფის ელემენტებს, ხოლო IVA არის ელემენტების მე -14 ჯგუფი). იმდროინდელ ევროპულ ქვეყნებში მსგავსი სისტემა გამოიყენებოდა, მაგრამ აქ ასო "A" აღნიშნავდა 10-მდე ჯგუფებს, ხოლო ასო "B" - 10-ის ჩათვლით. მაგრამ 8,9,10 ჯგუფებს ჰქონდათ ID VIII, როგორც ერთი სამმაგი ჯგუფი. ამ ჯგუფის სახელებმა არსებობა შეწყვიტა მას შემდეგ, რაც 1988 წელს ძალაში შევიდა ახალი IUPAC სანოტო სისტემა, რომელიც დღემდე გამოიყენება.

ბევრმა ჯგუფმა მიიღო მცენარეული ბუნების არასისტემატური სახელები (მაგალითად, „დედამიწის ტუტე ლითონები“ ან „ჰალოგენები“ და სხვა მსგავსი სახელები). 3-დან 14-მდე ჯგუფებმა არ მიიღეს ასეთი სახელები, იმის გამო, რომ ისინი ნაკლებად ჰგვანან ერთმანეთს და ნაკლებად შეესაბამება ვერტიკალურ შაბლონებს, მათ ჩვეულებრივ უწოდებენ ნომრით ან ჯგუფის პირველი ელემენტის სახელწოდებით (ტიტანი , კობალტი და ა.შ.) .

პერიოდული ცხრილის იმავე ჯგუფს მიკუთვნებული ქიმიური ელემენტები აჩვენებენ ელექტრონეგატიურობის, ატომური რადიუსის და იონიზაციის ენერგიის გარკვეულ ტენდენციებს. ერთ ჯგუფში, ზემოდან ქვემოდან, ატომის რადიუსი იზრდება ენერგეტიკული დონეების შევსებისას, ელემენტის ვალენტური ელექტრონები შორდებიან ბირთვს, ხოლო იონიზაციის ენერგია მცირდება და ატომში ბმები სუსტდება, რაც ამარტივებს. ელექტრონების მოცილება. ელექტრონეგატიურობაც მცირდება, ეს იმის შედეგია, რომ ბირთვსა და ვალენტურ ელექტრონებს შორის მანძილი იზრდება. მაგრამ ასევე არის გამონაკლისები ამ შაბლონებიდან, მაგალითად, ელექტრონეგატიურობა იზრდება, შემცირების ნაცვლად, 11 ჯგუფში, ზემოდან ქვემოდან მიმართულებით. პერიოდულ სისტემაში არის ხაზი სახელწოდებით "პერიოდი".

ჯგუფებს შორის არის ისეთებიც, რომლებშიც ჰორიზონტალური მიმართულებები უფრო მნიშვნელოვანია (სხვასგან განსხვავებით, რომლებშიც ვერტიკალური მიმართულებები უფრო მნიშვნელოვანია), ასეთ ჯგუფებში შედის F ბლოკი, რომელშიც ლანთანიდები და აქტინიდები ქმნიან ორ მნიშვნელოვან ჰორიზონტალურ თანმიმდევრობას.

ელემენტები აჩვენებენ გარკვეულ შაბლონებს ატომის რადიუსში, ელექტრონეგატიურობაში, იონიზაციის ენერგიასა და ელექტრონების აფინურობის ენერგიაში. იმის გამო, რომ ყოველი მომდევნო ელემენტისთვის დამუხტული ნაწილაკების რაოდენობა იზრდება და ელექტრონები იზიდავენ ბირთვს, ატომური რადიუსი მცირდება მარცხნიდან მარჯვნივ, ამასთან იონიზაციის ენერგია იზრდება და ატომში ბმა იზრდება, იზრდება ელექტრონის ამოღების სირთულე. ცხრილის მარცხენა მხარეს განლაგებულ ლითონებს ახასიათებთ ელექტრონის მიდრეკილების დაბალი ენერგეტიკული ინდიკატორი, შესაბამისად, მარჯვენა მხარეს ელექტრონების მიდრეკილების ენერგიის მაჩვენებელი უფრო მაღალია არალითონებისთვის (კეთილშობილ გაზებს არ ჩავთვლით).

პერიოდული ცხრილის სხვადასხვა რეგიონი, იმისდა მიხედვით, თუ რომელ ატომის გარსზე მდებარეობს ბოლო ელექტრონი და ელექტრონული გარსის მნიშვნელობიდან გამომდინარე, ჩვეულებრივ აღწერილია როგორც ბლოკები.

S-ბლოკი მოიცავს ელემენტთა პირველ ორ ჯგუფს (ტუტე და მიწის ტუტე ლითონები, წყალბადი და ჰელიუმი).
P-ბლოკი მოიცავს ბოლო ექვს ჯგუფს, 13-დან 18-მდე (IUPAC-ის მიხედვით, ანუ ამერიკაში მიღებული სისტემის მიხედვით - IIIA-დან VIIIA-მდე), ეს ბლოკი ასევე მოიცავს ყველა მეტალოიდს.

ბლოკი - D, ჯგუფები 3-დან 12-მდე (IUPAC, ან IIIB-დან IIB-მდე ამერიკულში), ეს ბლოკი მოიცავს ყველა გარდამავალ მეტალს.
ბლოკი - F, ჩვეულებრივ მოთავსებულია პერიოდული ცხრილის გარეთ და მოიცავს ლანთანიდებსა და აქტინიდებს.

თუ პერიოდული ცხრილის გაგება გიჭირთ, მარტო არ ხართ! მიუხედავად იმისა, რომ შეიძლება რთული იყოს მისი პრინციპების გაგება, მისი გამოყენების სწავლა დაგეხმარებათ მეცნიერების შესწავლისას. პირველ რიგში, შეისწავლეთ ცხრილის სტრუქტურა და რა ინფორმაცია შეგიძლიათ მიიღოთ მისგან თითოეული ქიმიური ელემენტის შესახებ. შემდეგ შეგიძლიათ დაიწყოთ თითოეული ელემენტის თვისებების შესწავლა. და ბოლოს, პერიოდული ცხრილის გამოყენებით, შეგიძლიათ განსაზღვროთ ნეიტრონების რაოდენობა კონკრეტული ქიმიური ელემენტის ატომში.

ნაბიჯები

ნაწილი 1

პერიოდული ცხრილი, ანუ ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილი, იწყება ზედა მარცხენა კუთხიდან და მთავრდება ცხრილის ბოლო რიგის ბოლოს (ქვედა მარჯვენა კუთხე).

ცხრილის ელემენტები განლაგებულია მარცხნიდან მარჯვნივ მათი ატომური რიცხვის გაზრდის თანმიმდევრობით. ატომური რიცხვი აჩვენებს რამდენ პროტონს შეიცავს ერთ ატომში. გარდა ამისა, ატომური რიცხვის მატებასთან ერთად იზრდება ატომური მასაც. ამრიგად, პერიოდულ სისტემაში ელემენტის მდებარეობით შეიძლება განისაზღვროს მისი ატომური მასა.ეს აშკარაა, როცა ატომურ რიცხვებს უყურებ. მარცხნიდან მარჯვნივ გადაადგილებისას ატომური რიცხვები იზრდება ერთით. იმის გამო, რომ ელემენტები დალაგებულია ჯგუფებად, ცხრილის ზოგიერთი უჯრედი ცარიელი რჩება.

• მაგალითად, ცხრილის პირველი სტრიქონი შეიცავს წყალბადს, რომელსაც აქვს ატომური ნომერი 1 და ჰელიუმი, რომელსაც აქვს ატომური ნომერი 2. თუმცა, ისინი განლაგებულია მოპირდაპირე კიდეებზე, რადგან ისინი სხვადასხვა ჯგუფს მიეკუთვნებიან.

1. შეიტყვეთ ჯგუფების შესახებ, რომლებიც შეიცავს მსგავსი ფიზიკური და ქიმიური თვისებების მქონე ელემენტებს.თითოეული ჯგუფის ელემენტები განლაგებულია შესაბამის ვერტიკალურ სვეტში. ისინი, როგორც წესი, იდენტიფიცირებულია ერთი და იგივე ფერით, რაც ხელს უწყობს მსგავსი ფიზიკური და ქიმიური თვისებების მქონე ელემენტების იდენტიფიცირებას და მათი ქცევის პროგნოზირებას. კონკრეტული ჯგუფის ყველა ელემენტს აქვს ერთი და იგივე რაოდენობის ელექტრონები მათ გარე გარსში.

   • წყალბადი შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც ტუტე ლითონებად, ასევე ჰალოგენებად. ზოგიერთ ცხრილში ეს მითითებულია ორივე ჯგუფში.
   • უმეტეს შემთხვევაში, ჯგუფები დანომრილია 1-დან 18-მდე და ნომრები მოთავსებულია ცხრილის ზედა ან ბოლოში. რიცხვები შეიძლება მითითებული იყოს რომაული (მაგ. IA) ან არაბული (მაგ. 1A ან 1) ციფრებით.
   • სვეტის გასწვრივ ზემოდან ქვემოდან გადაადგილებისას ამბობენ, რომ „ათვალიერებთ ჯგუფს“.

2. გაარკვიეთ, რატომ არის ცარიელი უჯრები ცხრილში.ელემენტები დალაგებულია არა მხოლოდ მათი ატომური რიცხვის მიხედვით, არამედ ჯგუფის მიხედვით (იგივე ჯგუფის ელემენტებს აქვთ მსგავსი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები). ამის წყალობით, უფრო ადვილია იმის გაგება, თუ როგორ იქცევა კონკრეტული ელემენტი. თუმცა, ატომური რიცხვის მატებასთან ერთად, ელემენტები, რომლებიც მოხვდება შესაბამის ჯგუფში, ყოველთვის არ გვხვდება, ამიტომ ცხრილში ცარიელი უჯრედებია.

   • მაგალითად, პირველ 3 რიგს აქვს ცარიელი უჯრედები, რადგან გარდამავალი ლითონები გვხვდება მხოლოდ ატომური ნომრიდან 21.
   • ელემენტები ატომური ნომრებით 57-დან 102-მდე კლასიფიცირდება როგორც იშვიათი დედამიწის ელემენტები და, როგორც წესი, მოთავსებულია საკუთარ ქვეჯგუფში ცხრილის ქვედა მარჯვენა კუთხეში.

3. ცხრილის თითოეული მწკრივი წარმოადგენს წერტილს.ერთი და იგივე პერიოდის ყველა ელემენტს აქვს ატომური ორბიტალების იგივე რაოდენობა, რომლებშიც ატომებში ელექტრონები მდებარეობს. ორბიტალების რაოდენობა შეესაბამება პერიოდის რაოდენობას. ცხრილი შეიცავს 7 რიგს, ანუ 7 წერტილს.

   • მაგალითად, პირველი პერიოდის ელემენტების ატომებს აქვთ ერთი ორბიტალი, ხოლო მეშვიდე პერიოდის ელემენტების ატომებს აქვთ 7 ორბიტალი.
   • როგორც წესი, წერტილები აღინიშნება ცხრილის მარცხნივ 1-დან 7-მდე რიცხვებით.
   • როდესაც თქვენ მოძრაობთ ხაზის გასწვრივ მარცხნიდან მარჯვნივ, ამბობენ, რომ თქვენ ამოწმებთ პერიოდს.

4. ისწავლეთ ლითონების, მეტალოიდების და არამეტალების გარჩევა.თქვენ უკეთ გაიგებთ ელემენტის თვისებებს, თუ შეძლებთ დაადგინოთ რა ტიპისაა იგი. მოხერხებულობისთვის, უმეტეს ცხრილებში ლითონები, მეტალოიდები და არამეტალები სხვადასხვა ფერისაა დანიშნულება. ლითონები მარცხნივ, ხოლო არალითონები მაგიდის მარჯვენა მხარეს. მათ შორის მოთავსებულია მეტალოიდები.

   ნაწილი 2

   ელემენტების აღნიშვნები

   1. თითოეული ელემენტი აღინიშნება ერთი ან ორი ლათინური ასოებით.როგორც წესი, ელემენტის სიმბოლო ნაჩვენებია დიდი ასოებით შესაბამისი უჯრედის ცენტრში. სიმბოლო არის ელემენტის შემოკლებული სახელი, რომელიც ერთნაირია უმეტეს ენაში. ელემენტის სიმბოლოები ჩვეულებრივ გამოიყენება ექსპერიმენტების ჩატარებისას და ქიმიურ განტოლებებთან მუშაობისას, ამიტომ სასარგებლოა მათი დამახსოვრება.

      • როგორც წესი, ელემენტის სიმბოლოები მათი ლათინური სახელების აბრევიატურაა, თუმცა ზოგიერთისთვის, განსაკუთრებით ახლახან აღმოჩენილი ელემენტებისთვის, ისინი მომდინარეობს საერთო სახელიდან. მაგალითად, ჰელიუმი წარმოდგენილია სიმბოლოთი He, რომელიც ახლოსაა უმეტეს ენათა საერთო სახელთან. ამავდროულად, რკინა აღინიშნება როგორც Fe, რაც მისი ლათინური სახელის აბრევიატურაა.

   2. ყურადღება მიაქციეთ ელემენტის სრულ სახელს, თუ ის მოცემულია ცხრილში.ეს ელემენტი "სახელი" გამოიყენება ჩვეულებრივ ტექსტებში. მაგალითად, "ჰელიუმი" და "ნახშირბადი" ელემენტების სახელებია. ჩვეულებრივ, თუმცა არა ყოველთვის, ელემენტების სრული სახელები მითითებულია მათი ქიმიური სიმბოლოს ქვემოთ.

      • ზოგჯერ ცხრილში არ არის მითითებული ელემენტების სახელები და მხოლოდ მათ ქიმიურ სიმბოლოებს იძლევა.

   3. იპოვეთ ატომური ნომერი.როგორც წესი, ელემენტის ატომური ნომერი მდებარეობს შესაბამისი უჯრედის ზედა ნაწილში, შუაში ან კუთხეში. ის ასევე შეიძლება გამოჩნდეს ელემენტის სიმბოლოს ან სახელის ქვეშ. ელემენტებს აქვთ ატომური რიცხვები 1-დან 118-მდე.

      • ატომური რიცხვი ყოველთვის მთელი რიცხვია.

   4. გახსოვდეთ, რომ ატომური რიცხვი შეესაბამება ატომში პროტონების რაოდენობას.ელემენტის ყველა ატომი შეიცავს პროტონების ერთსა და იმავე რაოდენობას. ელექტრონებისგან განსხვავებით, ელემენტის ატომებში პროტონების რაოდენობა მუდმივი რჩება. წინააღმდეგ შემთხვევაში, თქვენ მიიღებთ სხვა ქიმიურ ელემენტს!