Переодитечуая система хим элементов менделеева – Как научиться читать таблицу химических элементов Д.И. Менделеева 🚩 железо в таблице менделеева 🚩 Естественные науки
- Комментариев к записи Переодитечуая система хим элементов менделеева – Как научиться читать таблицу химических элементов Д.И. Менделеева 🚩 железо в таблице менделеева 🚩 Естественные науки нет
- Советы абитуриенту
Система периодическая: классификация химических элементов
В первой половине 19 века появились различные попытки систематизировать элементы и объединить металлы в периодической системе. Именно в этот исторический период возникает такой метод исследования, как химический анализ.
Из истории открытия периодической системы элементов
Используя подобную методику определения специфических химических свойств, ученые того времени попытались соединять в группы элементы, руководствуясь их количественной характеристикой, а также атомным весом.
Использование атомного веса
Так, И. В. Дуберейнер в 1817 году определил, что у стронция атомный вес аналогичен соответствующим показателям бария и кальция. Также ему удалось выяснить, что между свойствами бария, стронция и кальция существует достаточно много общего. На основании этих наблюдений знаменитый химик составил так называемую триаду элементов. В похожие группы были объединены и другие вещества:
- сера, селен, теллур;
- хлор, бром, йод;
- литий, натрий, калий.
Классификация по химическим свойствам
Л. Гмелин в 1843 году предложил таблицу, в которой расставил сходные по химическим свойствам элементы в строгом порядке. Азот, водород, кислород он считал основными элементами, их данный химик поместил за пределами своей таблицы.
Под кислородом им были расставлены тетрады (по 4 знака) и пентады (по 5 знаков) элементов. Металлы в периодической системе были поставлены по терминологии Берцелиуса. По замыслу Гмелина, все элементы были установлены по уменьшению электроотрицательности свойств внутри каждой подгруппы периодической системы.
Объединение элементов по вертикали
Александр Эмиль де Шанкуртуа в 1863 году все элементы поставил по возрастанию атомных весов на цилиндр, разделив его на несколько вертикальных полос. В результате такого деления на вертикалях расположились элементы, обладающие сходными физическими и химическими свойствами.
Закон октав
Д. Ньюлендс обнаружил в 1864 году достаточно интересную закономерность. При расположении химических элементов по возрастанию их атомных весов у каждого восьмого элемента обнаруживается сходство с первым. Подобный факт Ньюлендс назвал законом октав (восьми нот).
Его система периодическая была весьма условно, поэтому задумку наблюдательного ученого стали называть «октавной» версией, связывая с музыкой. Именно вариант Ньюлендса был наиболее близок к современной структуре ПС. Но по упомянутому закону октав только 17 элементов сохраняли свои периодические свойства, у остальных же знаков подобной закономерности не обнаруживалось.
Таблицы Одлинга
У. Одлинг представил сразу несколько вариантов таблиц элементов. В первой версии, созданной в 1857 году, он предложил разделить их на 9 групп. В 1861 году химик внес некоторые корректировки в первоначальный вариант таблицы, объединив в группы знаки, имеющие сходные химические свойства.
Вариант таблицы Одлинга, предложенный в 1868 году, предполагал расположение 45 элементов по возрастанию атомных весов. Кстати, именно эта таблица в дальнейшем стала прототипом периодической системы Д. И. Менделеева.
Деление по валентности
Л. Мейер в 1864 году предложил таблицу, которая включала 44 элемента. Они были размещены в 6 столбиках, согласно валентности по водороду. В таблице было сразу две части. Основная объединяла шесть групп, включала в себя 28 знаков по возрастанию атомных весов. В ее структуре просматривались пентады и тетрады из сходных со химическим свойствам знаков. Оставшиеся элементы Мейер разместил во вторую таблицу.
Вклад Д. И. Менделеева в создание таблицы элементов
Современная периодическая система элементов Д. И. Менделеева появилась на основе таблиц Майера, составленных в 1869 году. Во второй версии Майер расставил знаки по 16 группам, поместил элементы пентадами и тетрадами, учитывая известные химические свойства. А вместо валентности им использовалась простая нумерация для групп. Не было в ней бора, тория, водорода, ниобия, урана.
Строение периодической системы в том виде, который представлен в современных редакциях, появилось не сразу. Можно выделить три основные этапа, на протяжении которых была создана периодическая система:
- Первая версия таблицы была представлена на структурных блоках. Прослеживался периодический характер связи между свойствами элементов и значениями их атомных весов. Данный вариант классификации знаков Менделеев предложил в 1868-1869 гг.
- Ученый отказывается от первоначальной системы, так как она не отражала критериев, по которым бы элементы попадали в определенный столбец. Он предлагает размещать знаки по сходству химических свойств (февраль 1869 г.)
- В 1870 году Дмитрием Менделеевым была представлена научному миру современная периодическая система элементов.
Версия русского химика учитывала и положение металлов в периодической системе, и особенности свойств неметаллов. За те годы, что прошли с момента первой редакции гениального изобретения Менделеева, таблица не претерпела каких-то серьезных изменений. А на тех местах, что были оставлены пустыми во времена Дмитрия Ивановича, появились новые элементы, открытые уже после его смерти.
Особенности таблицы Менделеева
Почему же считается, что описываемая система – периодическая? Это объясняется особенностями строения таблицы.
Всего в ней содержится 8 групп, причем в каждой есть две подгруппы: главная (основная) и побочная. Получается, что всего подгрупп 16. Располагаются они вертикально, то есть сверху вниз.
Кроме того, в таблице есть и горизонтальные ряды, называемые периодами. Они также имеют свое дополнительное разделение на малые и большие. Характеристика периодической системы подразумевает учет расположения элемента: его группу, подгруппу и период.
Как меняются свойства в главных подгруппах
Все основные подгруппы в таблице Менделеева начинаются элементами второго периода. У знаков, относящихся к одной главной подгруппе, количество внешних электронов одинаковое, а вот расстояние между последними электронами и положительным ядром меняется.
Кроме того, сверху в них происходит и увеличение атомного веса (относительной атомной массы) элемента. Именно данный показатель является определяющим фактором при выявлении закономерности смены свойств внутри главных подгрупп.
Так как радиус (расстояние между положительным ядром и внешними отрицательными электронами) в основной подгруппе увеличивается, неметаллические свойства (способность в ходе химических превращений принимать электроны) снижается. Что касается изменения металлических свойств (отдачи электронов других атомам), то она будет возрастать.
Используя периодическую систему, можно сравнивать между собой свойства разных представителей одной главной подгруппы. В то время, когда Менделеевым создавалась система периодическая, еще не было сведений о строении вещества. Удивительным является тот факт, что после того как возникла теория строения атома, изучаемая в образовательных школах и профильных химических ВУЗах и в настоящее время, она подтвердила гипотезу Менделеева, а не опровергла его предположения по расстановке атомов внутри таблицы.
Электроотрицательность в главных подгруппах к низу уменьшается, то есть чем ниже в группе располагается элемент, тем его способность присоединять атомы будет меньше.
Изменение свойств атомов в побочных подгруппах
Так как у Менделеева система периодическая, то изменение свойств в подобных подгруппах происходит в обратной последовательности. В такие подгруппы входят элементы, начиная с 4 периода (представители d и f семейств). К низу в этих подгруппах снижаются металлические свойства, а вот количество внешних электронов одинаково у всех представителей одной подгруппы.
Особенности строения периодов в ПС
Каждый новый период, за исключением первого, в таблице русского химика начинается активным щелочным металлом. Далее поставлены амфотерные металлы, проявляющие в химических превращениях двойственные свойства. Затем имеется несколько элементов с неметаллическими свойствами. Завершается период инертным газом (неметалл, практический, не проявляющий химической активности).
Учитывая, что система периодическая, в периодах происходит изменение активности. Слева направо будет уменьшаться восстановительная активность (металлические свойства), увеличиваться окислительная активность (неметаллические свойства). Таким образом, самые яркие металлы в периоде располагаются слева, а неметаллы справа.
В больших периодах, состоящих из двух рядов (4-7), также проявляется периодичный характер, но из-за наличия представителей d или f семейства, металлических элементов в ряду гораздо больше.
Названия главных подгрупп
Часть групп элементов, имеющихся в таблице Менделеева, получила свои собственные названия. Представителей первой группы А подгруппы называют щелочными металлами. Подобному названию металлы обязаны своей активности с водой, в результате чего образуются едкие щелочи.
Вторую группу А подгруппу считают щелочно-земельными металлами. При взаимодействии с водой, такие металлы образуют оксиды, их когда-то называли землями. Именно с того времени и закрепилось за представителями данной подгруппы подобное наименование.
Неметаллы подгруппы кислорода именуют халькогенами, а представителей 7 А группы называют галогенами. 8 А подгруппа получила название инертных газов из-за своей минимальной химической активности.
ПС в школьном курсе
Для школьников обычно предлагается вариант таблицы Менделеева, в котором помимо групп, подгрупп, периодов, также указываются и формулы высших летучих соединений и высших оксидов. Подобная хитрость позволяет формировать у обучающихся навыки по составлению высших оксидов. Достаточно вместо элемента подставить знак представителя подгруппы, чтобы получить готовый высший оксид.
Если внимательно посмотреть на общий вид летучих водородных соединений, то видно, что они характерны только для неметаллов. В 1-3 группах стоят прочерки, так как типичными представителями данных групп являются металлы.
Кроме того, в некоторых школьных учебниках химии у каждого знака указывают схему распределения электронов по энергетическим уровням. Данной информации не существовало в период работы Менделеева, подобные научные факты появились гораздо позже.
Можно увидеть и формулы внешнего электронного уровня, по которой легко догадаться, к какому семейству отнести данный элемент. Такие подсказки недопустимы на экзаменационных сессиях, поэтому выпускникам 9 и 11 классов, решивших продемонстрировать свои химические знания на ОГЭ либо ЕГЭ, дают классические черно-белые варианты периодических таблиц, в которых отсутствуют дополнительные сведения о строении атома, формулах высших оксидов, составе летучих водородных соединениях.
Подобное решение вполне логично и понятно, ведь для тех школьников, что решили идти по стопам Менделеева и Ломоносова, не составит труда воспользоваться классической версией системы, им подсказки просто не нужны.
Именно периодический закон и система Д. И. Менделеева сыграли важнейшую роль в дальнейшем развитии атомно-молекулярного учения. После создания системы ученые стали уделять больше внимания изучению состава элемента. Таблица помогла уточнить некоторые сведения о простых веществах, а также о характере и свойствах тех элементов, которые ими образуются.
Сам Менделеев предполагал, что в скором времени будут открываться новые элементы, и предусмотрел положение металлов в периодической системе. Именно после появления последней, в химии началась новая эра. Кроме того, был дан серьезный старт для формирования множества смежных наук, которые связаны со строением атома и превращениями элементов.
fb.ru
Периодическая система Менделеева. Таблица элементов
«Истина открывается в тиши тем, кто ее разыскивает.»
Дмитрий Менделеев
Открытие периодического закона и упорядочивание химических элементов стало важнейшей вехой в истории науки. Этот прорыв совершил русский ученый Дмитрий Менделеев, который смог объединить известные свойства элементов в единую стройную систему.
Вещий сон химика
Дмитрий Иванович Менделеев (1834–1907) — российский химик, автор периодического закона химических элементов
В XIX веке химия переживала подъем: постоянно открывались новые элементы, создавались их соединения, изучались свойства. К середине столетия было известно о существовании 63 химических элементов. Многие ученые интуитивно чувствовали, что их можно привести в упорядоченную систему, и работали над решением этой задачи, но достичь убедительных результатов не удавалось никому. Английский химик и музыкант Джон Ньюлендс ближе других подошел к созданию периодической системы, но он пытался увязать химию с музыкальной гармонией, и к его разработкам не отнеслись всерьез.
И вот, в 1869 году русский химик Менделеев сообщил об открытии периодического закона химических элементов и представил составленную на его основе таблицу. Это было итогом многолетнего упорного труда, таланта и… озарения. Многие слышали легенду о том, что периодический закон был открыт Менделеевым во сне. Насколько правдива эта история? Сам автор закона высказывал по этому поводу противоречивые утверждения. Журналистам он говорил, что работал над таблицей 20 лет, — и это правда. А друзьям сознавался, что окончательный вариант системы пришел к нему во сне. И это тоже правда. Но этот сон не приснился бы ему, если бы не предварительная подготовка в виде нескольких лет научной работы.
Дмитрий Иванович очень долго бился над проблемой правильной расстановки элементов, бывало, не спал ночами и забывал поесть. Однажды, после трех дней интенсивной работы, он, уставший, прилег отдохнуть и задремал. Вот тут-то ему и привиделась периодическая таблица во всей красе и точности. Очнувшись, он немедленно занес на бумагу свое видение. Позже, несколько раз все перепроверив, Менделеев внес всего лишь одно существенное уточнение в приснившуюся таблицу.
Главная особенность периодической таблицы Менделеева заключается в том, что классификация построена на двух признаках: атомной массе и химических свойствах
По вертикали и по горизонтали
Суть периодического закона, открытого Менделеевым, заключается в том, что свойства элементов зависят от их атомной массы. При этом меняются они не монотонно, а периодически. Что это означает? Если расположить элементы по возрастанию атомной массы, то через определенное количество элементов свойства начинают повторяться. К примеру, фтор похож на хлор, а натрий — на калий. В таблице они расположены друг под другом, в разных рядах, но в одних и тех же колонках.
Таким образом, в каждом ряду периодической таблицы происходит постепенное возрастание массы элементов. А в каждой колонке собраны элементы со схожими химическими свойствами. К примеру, с правого края таблицы находится колонка, содержащая так называемые благородные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон. Это вещества, известные своей низкой химической активностью — они неохотно вступают в реакции с другими элементами. Вещества из крайней левой колонки (литий, натрий и т. д.) обладают противоположными качествами — во взаимодействиях они проявляют себя очень бурно.
Составляя таблицу, Менделеев обнаружил, что некоторые элементы в нее не вписываются, и, чтобы они заняли свои места, нужно изменить их атомную массу. Он так и сделал. Самое поразительное — впоследствии было обнаружено, что «приписанная» атомная масса оказалась правильной! Это стало одним из доказательств того, что ученый открыл фундаментальный закон природы. Вторым доказательством послужило открытие многочисленных новых элементов, которые были предсказаны Менделеевым и идеально вписались в таблицу.
Существует легенда, что Менделеев изобрел водку, вернее, придумал смешивать спирт с водой в таких пропорциях, чтобы получался сорокаградусный напиток. На самом деле ученый написал диссертацию «Рассуждение о соединении спирта с водою», где не было ни слова о водке
Поделиться ссылкой
sitekid.ru
Периодическая система химических элементов Менделеева Википедия
Периодическая таблица химических элементовПериоди́ческая систе́ма хими́ческих элеме́нтов (табли́ца Менделе́ева) — классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от их заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона, открытого русским учёным Д. И. Менделеевым в 1869 году.
Её первоначальный вариант был разработан Д. И. Менделеевым в 1869—1871 годах и устанавливал зависимость свойств элементов от их атомного веса (в современных терминах, от атомной массы). Всего предложено несколько сотен
История открытия[ | ]
К середине XIX века были открыты 63 химических элемента, и попытки найти закономерности в этом наборе предпринимались неоднократно. В 1829 году Дёберейнер опубликовал найденный им «закон триад»: атомная масса многих элементов близка к среднему арифметическому двух других элементов, близких к исходному по химическим свойствам (стронций, кальций и барий; хлор, бром и иод и др.). Первую попытку расположить элементы в порядке возрастания атомных весов предпринял Александр Эмиль Шанкуртуа (1862), который создал “Теллуров винт”, разместив элементы на винтовой линии и отметил частое циклическое повторение химических свойств по вертикали. Обе указанные модели не привлекли внимания научной общественности.
В 1866 году свой вариант периодической системы предложил химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс, модель которого («закон октав») внешне немного напоминала менделеевскую, но была скомпрометирована настойчивыми попытками автора найти в таблице мистическую музыкальную гармонию. В этом же десятилетии появились ещё несколько попыток систематизации химических элементов; ближе всего к окончательному варианту подошёл Юлиус Лотар Мейер (1864). Однако главное отличие было в том, что за основу периодичности была взята валентность, которая не является единственной и постоянной для отдельно взятого элемента, в результате чего такая таблица не может претендовать на полноценное описание физики элементов и не отражала периодического закона.
ru-wiki.ru
Периодическая система Менделеева. Химические элементы периодической системы
Образование 10 июля 2017Девятнадцатый век в истории человечества – век, в который многие науки реформировались, в том числе и химия. Именно в это время появилась периодическая система Менделеева, а вместе с ней – и периодический закон. Именно он стал основой современной химии. Периодическая система Д. И. Менделеева представляет собой систематизацию элементов, которая устанавливает зависимость химических и физических свойств от строения и заряда атома вещества.
История
Начало периодической системе Менделеева положила книга «Соотношение свойств с атомным весом элементов», написанная в третьей четверти XVII века. В ней были отображены основные понятия относительно известных химических элементов (на тот момент их насчитывалось всего 63). К тому же у многих из них атомные массы были определены неправильно. Это сильно мешало открытию Д. И. Менделеева.
Дмитрий Иванович начал свою работу со сравнения свойств элементов. В первую очередь он занялся хлором и калием, а уж потом перешёл к работе со щелочными металлами. Вооружась специальными карточками, на которых были изображены химические элементы, он многократно пытался собрать эту «мозаику»: раскладывал на своем столе в поисках нужных комбинаций и совпадений.
После долгих стараний Дмитрий Иванович все же нашёл ту закономерность, которую искал, и выстроил элементы в периодические ряды. Получив в результате пустые ячейки между элементами, учёный понял, что русским исследователям известны не все химические элементы, и что именно он должен дать этому миру те знания в области химии, которые ещё не были даны его предшественниками.
Всем известен миф о том, что Менделееву периодическая таблица явилась во сне, и он по памяти собрал элементы в единую систему. Это, грубо говоря, ложь. Дело в том, что Дмитрий Иванович довольно долго и сосредоточенно работал над своим трудом, и его это сильно выматывало. Во время работы над системой элементов Менделеев однажды заснул. Проснувшись, он понял, что не закончил таблицу, и скорее продолжил заполнение пустых ячеек. Его знакомый, некий Иностранцев, университетский педагог, решил, что таблица Менделееву приснилась во сне и распространил данный слух среди своих студентов. Так и появилась данная гипотеза.
Известность
Периодическая система химических элементов Менделеева является отображением созданного Дмитрием Ивановичем ещё в третьей четверти XIX века (1869 год) периодического закона. Именно в 1869 году на заседании русского химического сообщества было зачитано уведомление Менделеева о создании им определённой структуры. И в этом же году была выпущена книга «Основы химии», в которой впервые была опубликована периодическая система химических элементов Менделеева. А в книге «Естественная система элементов и использование её к указанию качеств неоткрытых элементов» Д. И. Менделеев впервые упомянул понятие «периодический закон».
Видео по теме
Структура и правила размещения элементов
Первые шаги в создании периодического закона были сделаны Дмитрием Ивановичем еще в 1869-1871 годах, в то время он усиленно работал над установлением зависимости свойств данных элементов от массы их атома. Современный вариант представляет собой сведённые в двумерную таблицу элементы.
Положение элемента в таблице несёт определённый химический и физический смысл. По местонахождению элемента в таблице можно узнать, какая у него валентность, определить число электронов и другие химические особенности. Дмитрий Иванович пытался установить связь между элементами, как сходными между собой по свойствам, так и отличающимися.
В основу классификации известных на тот момент химических элементов он положил валентность и атомную массу. Сопоставляя относительные свойства элементов, Менделеев пытался найти закономерность, которая объединила бы все известные химические элементы в одну систему. Расположив их, основываясь на возрастании атомных масс, он всё-таки добился периодичности в каждом из рядов.
Дальнейшее развитие системы
Появившаяся в 1969 году таблица Менделеева ещё не раз дорабатывалась. С появлением благородных газов в 1930 годах получилось выявить новейшую зависимость элементов – не от массы, а от порядкового номера. Позднее удалось установить число протонов в атомных ядрах, и оказалось, что оно совпадает с порядковым номером элемента. Учёными XX века было изучено электронное строение атома. Оказалось, что и оно влияет на периодичность. Это сильно меняло представления о свойствах элементов. Данный пункт был отражён в более поздних редакциях периодической системы Менделеева. Каждое новое открытие свойств и особенностей элементов органично вписывалось в таблицу.
Характеристики периодической системы Менделеева
Таблица Менделеева поделена на периоды (7 строк, расположенных горизонтально), которые, в свою очередь, подразделяются на большие и малые. Начинается период со щелочного металла, а заканчивается элементом с неметаллическими свойствами.
Вертикально таблица Дмитрия Ивановича поделена на группы (8 столбцов). Каждая из них в периодической системе состоит из двух подгрупп, а именно – главной и побочной. После долгих споров по предложению Д. И. Менделеева и его коллеги У. Рамзая было решено ввести так называемую нулевую группу. В неё входят инертные газы (неон, гелий, аргон, радон, ксенон, криптон). В 1911 году учёным Ф. Содди было предложено поместить в периодической системе и неразличимые элементы, так называемые изотопы, – для них были выделены отдельные ячейки.
Несмотря на верность и точность периодической системы, научное общество долго не хотело признавать данное открытие. Многие великие учёные высмеивали деятельность Д. И. Менделеева и считали, что невозможно предсказать свойства элемента, который ещё не был открыт. Но после того как предполагаемые химические элементы были открыты (а это были, например, скандий, галлий и германий), система Менделеева и его периодический закон стали теоретической основой науки химии.
Таблица в современности
Периодическая система элементов Менделеева – основа большинства химических и физических открытий, связанных с атомно-молекулярным учением. Современное понятие элемента сложилось как раз благодаря великому учёному. Появление периодической системы Менделеева внесло кардинальные изменения в представления о различных соединениях и простых веществах. Создание ученым периодической системы оказало огромное влияние на развитие химии и всех наук, смежных с ней.
Система периодическая: классификация химических элементов
В первой половине 19 века появились различные попытки систематизировать элементы и объединить металлы в периодической системе. Именно в этот исторический период возникает такой метод исследования, как химический анали…
ОбразованиеЧто такое химические элементы? Система и характеристика химических элементов
Очень много различных вещей и предметов, живых и неживых тел природы нас окружает. И все они имеют свой состав, строение, свойства. В живых существах протекают сложнейшие биохимические реакции, сопровождающие процессы…
ОбразованиеХимический элемент франций: характеристика и история открытия
Химический элемент франций (Fr 87) – один из периодической системы элементов Менделеева. К 1925 году он был одним из четырех ненайденных элементов. Это самый тяжелый и наиболее активный щелочной металл, существующий в…
ОбразованиеХром, химический элемент: описание, свойства, формула и характеристика
Хром – химический элемент с атомным номером 24. Это твердый, блестящий, серо-стального цвета металл, который хорошо полируется и не тускнеет. Используется в сплавах, таких как нержавеющая сталь, и в качестве пок…
ОбразованиеХимический элемент фтор: валентность, свойства, характеристика
Фтор (F) – наиболее реактивный химический элемент и самый легкий галоген группы 17 (VIIa) периодической таблицы. Данная характеристика фтора объясняется его способностью привлекать электроны (это самый электроот…
ОбразованиеУран, химический элемент: история открытия и реакция деления ядра
В статье рассказывается о том, когда был открыт такой химический элемент, как уран, и в каких отраслях производства в наше время применяется это вещество.Уран – химический элемент энергетической и военно…
ОбразованиеКакие химические элементы входят в состав клетки? Роль и функции химических элементов, входящих в состав клетки
Сегодня обнаружено и выделено в чистом виде много химических элементов таблицы Менделеева, а пятая их часть встречается в каждом живом организме. Они, подобно кирпичикам, являются главными составляющими органических и…
ОбразованиеЧто такое галогены? Химические элементы фтор, хлор, иод и астат
Все элементы периодической таблицы Менделеева объединяют в группы, в зависимости от их химических свойств. В данной статье мы разберем, что такое галогены (или галоиды).
ОбразованиеМельчайшая электрически нейтральная частица химического элемента: состав, структура, свойства
Весь мир вокруг, начиная с самых глубин земли и до космического пространства, состоит из бесчисленного количества объектов, каждый из которых материален. Ученые считают, что материю невозможно уничтожить или сотворить…
ОбразованиеСелен – что это такое? Химический элемент селен. Применение селена
Что мы знаем о селене? На школьных уроках химии нам рассказывали о том, что селен – химический элемент, мы могли решать различные химические уравнения и наблюдать реакции с его участием. Но элементов в таблице М…
monateka.com
