Elementlarning davriy jadvalini dekodlash. Kimyoviy elementlarning umumiy xarakteristikalari

Maktabga borgan har bir kishi o'qishi kerak bo'lgan majburiy fanlardan biri kimyo ekanligini eslaydi. Siz uni yoqtirishingiz mumkin yoki sizga yoqmasligi mumkin - bu muhim emas. Va, ehtimol, bu fan bo'yicha ko'p bilimlar allaqachon unutilgan va hayotda qo'llanilmaydi. Biroq, har bir kishi, ehtimol, D.I.Mendeleyevning kimyoviy elementlar jadvalini eslaydi. Ko'pchilik uchun u har bir kvadratda kimyoviy elementlarning nomlarini ko'rsatadigan ma'lum harflar yozilgan ko'p rangli jadval bo'lib qoldi. Ammo bu erda biz kimyo haqida gapirmaymiz va yuzlab kimyoviy reaktsiyalar va jarayonlarni tasvirlamaymiz, lekin biz sizga davriy jadval qanday paydo bo'lganligini aytib beramiz - bu voqea har qanday odam uchun va haqiqatan ham hamma uchun qiziqarli bo'ladi. qiziqarli va foydali ma'lumotlarga chanqoq.

Bir oz fon

1668 yilda taniqli irland kimyogari, fizigi va ilohiyotchisi Robert Boyl kimyoga oid ko'plab afsonalar yo'q qilingan va ajralmas kimyoviy elementlarni izlash zarurligini muhokama qilgan kitobini nashr etdi. Olim, shuningdek, atigi 15 elementdan iborat ularning ro'yxatini ham keltirdi, lekin ko'proq elementlar bo'lishi mumkin degan fikrni tan oldi. Bu nafaqat yangi elementlarni izlashda, balki ularni tizimlashtirishda ham boshlang'ich nuqta bo'ldi.

Yuz yil o'tgach, frantsuz kimyogari Antuan Lavuazye 35 ta elementni o'z ichiga olgan yangi ro'yxat tuzdi. Ulardan 23 tasi keyinchalik ajralmas ekani aniqlandi. Ammo yangi elementlarni izlash butun dunyo olimlari tomonidan davom ettirildi. VA asosiy rol Bu jarayonda mashhur rus kimyogari Dmitriy Ivanovich Mendeleev muhim rol o'ynadi - u birinchi bo'lib elementlarning atom massasi va ularning tizimdagi joylashuvi o'rtasida bog'liqlik bo'lishi mumkinligi haqidagi farazni ilgari surdi.

Mashaqqatli mehnat va kimyoviy elementlarni taqqoslash tufayli Mendeleev elementlar o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlay oldi, ularda ular bitta bo'lishi mumkin va ularning xossalari oddiy narsa emas, balki vaqti-vaqti bilan takrorlanadigan hodisani ifodalaydi. Natijada, 1869 yil fevral oyida Mendeleev birinchi davriy qonunni ishlab chiqdi va mart oyida Rossiya kimyo jamiyatiga kimyo tarixchisi N. A. Menshutkin tomonidan "Elementlarning atom og'irligi bilan xossalarning aloqasi" ma'ruzasi taqdim etildi. Keyin, o'sha yili Germaniyaning "Zeitschrift fur Chemie" jurnalida Mendeleevning nashri va 1871 yilda yana bir nemis jurnali "Annalen der Chemie" olimning uning kashfiyotiga bag'ishlangan yangi keng qamrovli nashrini nashr etdi.

Davriy jadvalni yaratish

1869 yilga kelib, asosiy g'oya Mendeleev tomonidan allaqachon shakllantirilgan va juda qisqa vaqt ichida, lekin u uzoq vaqt davomida uni nima ekanligini aniq ko'rsatadigan biron bir tartibli tizimga rasmiylashtira olmadi. Hamkasbi A.A. Inostrantsev bilan suhbatlarning birida u hatto uning boshida hamma narsa ishlab chiqilganligini aytdi, lekin u hamma narsani stolga qo'ya olmadi. Shundan so'ng, Mendeleevning tarjimai holiga ko'ra, u uyqu uchun tanaffuslarsiz uch kun davom etgan stolida mashaqqatli ishlay boshladi. Ular elementlarni jadvalga joylashtirishning har xil usullarini sinab ko'rdilar, shuningdek, o'sha paytda fan barcha kimyoviy elementlar haqida hali bilmaganligi sababli ishni murakkablashtirdi. Ammo, shunga qaramay, jadval hali ham yaratilgan va elementlar tizimlashtirilgan.

Mendeleev tushi haqidagi afsona

Ko'pchilik D.I.Mendeleev o'z stoli haqida orzu qilgan hikoyani eshitgan. Ushbu versiyani yuqorida aytib o'tilgan Mendeleevning sherigi A. A. Inostrantsev o'z shogirdlarini qiziqtirgan kulgili hikoya sifatida faol ravishda tarqatdi. Uning so'zlariga ko'ra, Dmitriy Ivanovich uxlab yotgan va tushida uning stolini aniq ko'rgan, unda barcha kimyoviy elementlar to'g'ri tartibda joylashtirilgan. Bundan keyin talabalar hatto 40° aroq ham xuddi shunday topilgan, deb hazil qilishdi. Ammo uyqu bilan hikoya qilish uchun hali ham haqiqiy shartlar mavjud edi: yuqorida aytib o'tilganidek, Mendeleev stolda uxlamasdan va dam olmasdan ishladi va Inostrantsev bir marta uni charchagan va charchagan holda topdi. Kun davomida Mendeleev qisqa dam olishga qaror qildi va oradan biroz vaqt o'tgach, u to'satdan uyg'ondi va darhol bir varaq qog'ozni oldi va ustiga tayyor stol chizdi. Ammo olimning o'zi bu voqeani tush bilan rad etib: "Men bu haqda yigirma yildan beri o'yladim va siz o'ylaysiz: men o'tirgan edim va birdan ... tayyor bo'ldi". Shunday qilib, tushning afsonasi juda jozibali bo'lishi mumkin, ammo stolni yaratish faqat mashaqqatli mehnat orqali mumkin edi.

Keyingi ish

1869-1871 yillarda Mendeleev ilmiy jamoatchilik moyil bo'lgan davriylik g'oyalarini ishlab chiqdi. Va bu jarayonning muhim bosqichlaridan biri tizimdagi har qanday element boshqa elementlarning xususiyatlariga nisbatan o'z xususiyatlarining umumiyligiga asoslanib, ega bo'lishi kerakligini tushunish edi. Shunga asoslanib, shuningdek, shisha hosil qiluvchi oksidlarning o'zgarishi bo'yicha tadqiqotlar natijalariga tayangan holda, kimyogar ba'zi elementlarning, shu jumladan uran, indiy, berilliy va boshqalarning atom massalari qiymatlariga tuzatishlar kiritishga muvaffaq bo'ldi.

Mendeleev, albatta, jadvalda qolgan bo'sh hujayralarni tezda to'ldirishni xohladi va 1870 yilda u fanga noma'lum bo'lgan kimyoviy elementlarning tez orada kashf etilishini, atom massalari va xossalarini hisoblab chiqishini bashorat qildi. Ulardan birinchisi galiy (1875-yilda topilgan), skandiy (1879-yilda topilgan) va germaniy (1885-yilda topilgan). Keyin prognozlar amalga oshirildi va yana sakkizta yangi element topildi, jumladan: poloniy (1898), reniy (1925), texnetiy (1937), fransiy (1939) va astatin (1942-1943). Aytgancha, 1900 yilda D.I.Mendeleev va shotlandiyalik kimyogari Uilyam Ramsay jadvalga nol guruhining elementlarini ham kiritish kerak degan xulosaga kelishdi - 1962 yilgacha ular inert gazlar, keyin esa - asil gazlar.

Davriy jadvalni tashkil qilish

D.I.Mendeleyev jadvalidagi kimyoviy elementlar massasining ortishiga qarab qatorlar bo‘yicha joylashtirilgan va ulardagi elementlar o‘xshash xususiyatlarga ega bo‘lishi uchun qatorlar uzunligi tanlangan. Misol uchun, radon, ksenon, kripton, argon, neon va geliy kabi asil gazlar boshqa elementlar bilan reaksiyaga kirishish qiyin, shuningdek, past kimyoviy reaktivlikka ega, shuning uchun ular o'ng ustunda joylashgan. Va chap ustundagi elementlar (kaliy, natriy, lityum va boshqalar) boshqa elementlar bilan yaxshi reaksiyaga kirishadi va reaktsiyalarning o'zi portlovchi hisoblanadi. Oddiy qilib aytganda, har bir ustun ichida elementlar bir ustundan ikkinchisiga o'zgarib turadigan o'xshash xususiyatlarga ega. 92-songacha bo'lgan barcha elementlar tabiatda uchraydi va 93-sondan sun'iy elementlar boshlanadi, ular faqat laboratoriya sharoitida yaratilishi mumkin.

Dastlabki versiyada davriy tizim faqat tabiatda mavjud bo'lgan tartibning aksi sifatida tushunilgan va nima uchun hamma narsa shunday bo'lishi kerakligi haqida hech qanday tushuntirishlar yo'q edi. Kvant mexanikasi paydo bo'lgandagina jadvaldagi elementlar tartibining asl ma'nosi aniq bo'ldi.

Ijodiy jarayondagi darslar

D.I.Mendeleyev davriy jadvalini yaratishning butun tarixidan ijodiy jarayonning qanday saboqlarini olish mumkinligi haqida gapirganda, ingliz tadqiqotchisining ushbu sohadagi fikrlarini misol qilib keltirishimiz mumkin. ijodiy fikrlash Grem Uolles va frantsuz olimi Anri Puankare. Keling, ularga qisqacha to'xtalib o'tamiz.

Puankare (1908) va Grem Uolles (1926) tadqiqotlariga ko'ra, ijodiy fikrlashning to'rtta asosiy bosqichi mavjud:

• Tayyorgarlik- asosiy muammoni shakllantirish bosqichi va uni hal qilishning birinchi urinishlari;
• Inkubatsiya- jarayondan vaqtincha chalg'itadigan bosqich, ammo muammoning echimini topish bo'yicha ishlar ongsiz darajada amalga oshiriladi;
• Insight– intuitiv yechim joylashgan bosqich. Bundan tashqari, bu yechim muammoga mutlaqo aloqasi bo'lmagan vaziyatda topilishi mumkin;
• Imtihon- yechimni sinovdan o'tkazish va amalga oshirish bosqichi, bunda ushbu yechim sinovdan o'tkaziladi va uning keyingi rivojlanishi mumkin.

Ko'rib turganimizdek, o'z jadvalini yaratish jarayonida Mendeleev intuitiv ravishda ushbu to'rt bosqichni aniq kuzatib bordi. Buning qanchalik samarali ekanligi natijalar bilan baholanishi mumkin, ya'ni. jadval yaratilganligi bilan. Va uning yaratilishi nafaqat kimyo fani, balki butun insoniyat uchun ulkan qadam bo‘lganini hisobga olsak, yuqoridagi to‘rt bosqichni ham kichik loyihalarni amalga oshirishda, ham global rejalarni amalga oshirishda qo‘llash mumkin. Esda tutish kerak bo'lgan asosiy narsa shundaki, biz ularni tushida ko'rishni qanchalik xohlamasin va qancha uxlamasak ham, o'z-o'zidan biron bir kashfiyot, muammoning yagona echimi topilmaydi. Biror narsa ishlab chiqilishi uchun kimyoviy elementlar jadvalini yaratish yoki yangi marketing rejasini ishlab chiqish muhim emas, siz ma'lum bilim va ko'nikmalarga ega bo'lishingiz, shuningdek, o'z potentsialingizdan mohirona foydalanishingiz va qattiq ishlashingiz kerak.

Ishlaringizda muvaffaqiyatlar va rejalaringizni muvaffaqiyatli amalga oshirishingizni tilab qolamiz!

Davriy jadvaldan qanday foydalanish kerak, buni bilmagan odam uchun davriy jadvalni o'qish, elflarning qadimgi runalariga qaragan gnom bilan bir xil. Va davriy jadval, aytmoqchi, agar to'g'ri ishlatilsa, dunyo haqida ko'p narsalarni aytib berishi mumkin. Imtihonda sizga yaxshi xizmat qilishdan tashqari, u juda ko'p kimyoviy va fizik muammolarni hal qilishda ham o'zgarmasdir. Lekin uni qanday o'qish kerak? Yaxshiyamki, bugungi kunda hamma bu san'atni o'rganishi mumkin. Ushbu maqolada sizga davriy jadvalni qanday tushunish kerakligini aytib beramiz.

Kimyoviy elementlarning davriy jadvali (Mendeleev jadvali) kimyoviy elementlarning tasnifi bo'lib, elementlarning turli xossalarining atom yadrosi zaryadiga bog'liqligini belgilaydi.

Jadvalning yaratilish tarixi

Agar kimdir shunday deb hisoblasa, Dmitriy Ivanovich Mendeleev oddiy kimyogar emas edi. U kimyogar, fizik, geolog, metrolog, ekolog, iqtisodchi, neftchi, aeronavt, asbobsozlik va o'qituvchi bo'lgan. O‘z hayoti davomida olim turli bilim sohalarida ko‘plab fundamental tadqiqotlar olib borishga muvaffaq bo‘ldi. Masalan, aroqning ideal kuchini - 40 darajani hisoblagan Mendeleev bo'lgan, degan fikr keng tarqalgan. Mendeleev aroqqa qanday munosabatda bo'lganini bilmaymiz, lekin biz aniq bilamizki, uning "Spirtli ichimliklarni suv bilan birikmasi to'g'risida nutq" mavzusidagi dissertatsiyasi aroq bilan hech qanday aloqasi yo'q va 70 darajadan alkogol kontsentratsiyasini hisobga olgan. Olimning barcha xizmatlari bilan kimyoviy elementlarning davriy qonunini kashf etish - ulardan biri asosiy qonunlar tabiat, unga eng keng shuhrat keltirdi.

Afsonaga ko'ra, olim davriy jadvalni orzu qilgan, shundan so'ng u paydo bo'lgan g'oyani aniqlashtirishi kerak edi. Ammo, agar hamma narsa juda oddiy bo'lsa.. Davriy jadvalni yaratishning bu versiyasi, aftidan, afsonadan boshqa narsa emas. Stol qanday ochilganligi so'ralganda, Dmitriy Ivanovichning o'zi shunday javob berdi: " Men bu haqda yigirma yildan beri o'ylayapman, lekin siz shunday deb o'ylaysiz: men u erda o'tirgan edim va birdan ... tugadi ".

O'n to'qqizinchi asrning o'rtalarida ma'lum kimyoviy elementlarni (63 element ma'lum edi) tartibga solishga urinishlar parallel ravishda bir nechta olimlar tomonidan amalga oshirildi. Misol uchun, 1862 yilda Aleksandr Emil Chankurtua elementlarni spiral bo'ylab joylashtirdi va tsiklik takrorlanishni qayd etdi. kimyoviy xossalari. Kimyogar va musiqachi Jon Aleksandr Nyulands 1866 yilda davriy jadvalning o'z versiyasini taklif qildi. Qizig'i shundaki, olim elementlarni tartibga solishda qandaydir sirli musiqiy uyg'unlikni kashf etishga harakat qilgan. Boshqa urinishlar qatorida Mendeleevning urinishi ham bor edi, u muvaffaqiyatga erishdi.

1869 yilda birinchi jadval diagrammasi nashr etildi va 1869 yil 1 mart davriy qonun ochilgan kun hisoblanadi. Mendeleyev kashfiyotining mohiyati shundan iboratki, atom massasi ortib borayotgan elementlarning xossalari monoton emas, balki davriy ravishda o‘zgaradi. Jadvalning birinchi varianti faqat 63 elementni o'z ichiga olgan, ammo Mendeleev bir qator juda noan'anaviy qarorlar qabul qilgan. Shunday qilib, u hali ochilmagan elementlar uchun jadvalda bo'sh joy qoldirishni taxmin qildi, shuningdek, ba'zi elementlarning atom massalarini o'zgartirdi. Mendeleev tomonidan chiqarilgan qonunning tubdan to'g'riligi olim tomonidan oldindan bashorat qilingan galliy, skandiy va germaniy kashf etilgandan so'ng juda tez orada tasdiqlandi.

Davriy jadvalning zamonaviy ko'rinishi

Quyida jadvalning o'zi

Bugungi kunda elementlarni tartibga solish uchun atom og'irligi (atom massasi) o'rniga atom raqami (yadrodagi protonlar soni) tushunchasi qo'llaniladi. Jadvalda 120 ta element mavjud bo'lib, ular atom raqami (protonlar soni) ortishi tartibida chapdan o'ngga joylashtirilgan.

Jadval ustunlari guruhlar deb ataladigan narsalarni, satrlar esa nuqtalarni ifodalaydi. Jadvalda 18 ta guruh va 8 ta davr mavjud.

• Elementlarning metall xossalari davr bo‘ylab chapdan o‘ngga harakat qilganda pasayadi va teskari yo‘nalishda ortadi.
• Davrlar bo'ylab chapdan o'ngga harakat qilganda atomlarning o'lchamlari kamayadi.
• Guruh bo'ylab yuqoridan pastgacha harakatlanayotganda kamaytiruvchi metall xossalari ortadi.
• Chapdan o'ngga bir davr bo'ylab harakatlanayotganda oksidlovchi va metall bo'lmagan xususiyatlar ortadi I.

Jadvaldagi element haqida nimani bilib olamiz? Misol uchun, jadvaldagi uchinchi element - litiyni olaylik va uni batafsil ko'rib chiqamiz.

Avvalo, biz element belgisining o'zini va uning ostida uning nomini ko'ramiz. Yuqori chap burchakda elementning atom raqami bo'lib, element jadvalda qanday tartibda joylashtirilgan. Atom raqami, yuqorida aytib o'tilganidek, soniga teng yadrodagi protonlar. Ijobiy protonlar soni odatda atomdagi manfiy elektronlar soniga teng (izotoplardan tashqari).

Atom massasi atom raqami ostida ko'rsatilgan (jadvalning ushbu versiyasida). Agar biz atom massasini eng yaqin butun songa yaxlitlashtirsak, biz massa soni deb ataladigan narsani olamiz. Massa soni va atom raqami o'rtasidagi farq yadrodagi neytronlar sonini beradi. Shunday qilib, geliy yadrosidagi neytronlar soni ikkita, litiyda esa to'rtta.

“Dummilar uchun davriy jadval” kursimiz yakunlandi. Xulosa qilib, biz sizni tematik videoni tomosha qilishni taklif qilamiz va umid qilamizki, Mendeleevning davriy jadvalidan qanday foydalanish kerakligi haqidagi savol sizga aniqroq bo'ldi. Sizga nimani o'rganish kerakligini eslatamiz yangi element Bu yolg'iz emas, balki tajribali murabbiy yordamida har doim samaraliroq bo'ladi. Shuning uchun ular haqida hech qachon unutmasligingiz kerak, ular o'z bilim va tajribalarini siz bilan bajonidil baham ko'rishadi.

Davriy jadval quyidagilardan biridir eng katta kashfiyotlar insoniyat, bu atrofimizdagi dunyo haqidagi bilimlarni tartibga solish va kashf qilish imkonini berdi yangi kimyoviy elementlar. Bu maktab o'quvchilari uchun, shuningdek, kimyoga qiziqqan har bir kishi uchun kerak. Bundan tashqari, ushbu sxema fanning boshqa sohalarida ajralmas hisoblanadi.

Ushbu diagrammada hamma narsa mavjud odamga ma'lum elementlar bo‘lib, ular bo‘yicha guruhlanadi atom massasi va atom raqami. Bu xususiyatlar elementlarning xususiyatlariga ta'sir qiladi. Jadvalning qisqa versiyasida jami 8 ta guruh mavjud, bir guruhga kiritilgan elementlar juda o'xshash xususiyatlarga ega; Birinchi guruhga vodorod, litiy, kaliy, mis, lotincha talaffuz rus tilida bu cuprum. Shuningdek, argentum - kumush, seziy, oltin - aurum va fransiy. Ikkinchi guruhga berilliy, magniy, kaltsiy, rux, undan keyin stronsiy, kadmiy, bariy kiradi va guruh simob va radiy bilan tugaydi.

Uchinchi guruhga bor, alyuminiy, skandiy, galliy, undan keyin itriy, indiy, lantan kiradi va guruh talliy va aktiniy bilan tugaydi. To'rtinchi guruh uglerod, kremniy, titandan boshlanib, germaniy, sirkoniy, qalay bilan davom etadi va gafniy, qo'rg'oshin va ruterfordiy bilan tugaydi. Beshinchi guruhga azot, fosfor, vanadiy kabi elementlar kiradi, quyida mishyak, niobiy, surma, keyin tantal, vismut keladi va guruhni dubniy bilan yakunlaydi. Oltinchisi kisloroddan boshlanadi, undan keyin oltingugurt, xrom, selen, keyin molibden, tellur, keyin volfram, poloniy va seaborgium.

Ettinchi guruhda birinchi element ftor, undan keyin xlor, marganets, brom, texnetiy, keyin yod, keyin reniy, astatin va boriy. Oxirgi guruh eng ko'p. U geliy, neon, argon, kripton, ksenon va radon kabi gazlarni o'z ichiga oladi. Bu guruhga temir, kobalt, nikel, rodiy, palladiy, ruteniy, osmiy, iridiy va platina metallari ham kiradi. Keyingi o'rinlarda hannium va meitnerium. ni tashkil etuvchi elementlar aktinidlar seriyasi va lantanidlar seriyasi. Ular lantan va aktiniyga o'xshash xususiyatlarga ega.

Ushbu sxema 2 ga bo'lingan barcha turdagi elementlarni o'z ichiga oladi katta guruhlar – metallar va metall bo'lmaganlar, turli xil xususiyatlarga ega. Elementning u yoki bu guruhga tegishli ekanligini qanday aniqlash mumkin bo'lgan an'anaviy chiziq bordan astatingacha chizilgan bo'lishi kerak. Shuni esda tutish kerakki, bunday chiziq faqat chizilgan bo'lishi mumkin to'liq versiya jadvallar. Ushbu chiziqdan yuqorida joylashgan va asosiy kichik guruhlarda joylashgan barcha elementlar metall bo'lmagan deb hisoblanadi. Va quyida joylashganlar, asosiy kichik guruhlarda, metallardir. Metalllar ham mavjud moddalardir yon kichik guruhlar. Maxsus rasmlar va fotosuratlar mavjud, ularda siz ushbu elementlarning joylashuvi bilan batafsil tanishishingiz mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu chiziqda joylashgan elementlar metallar va metall bo'lmaganlar uchun bir xil xususiyatlarni namoyish etadi.

Alohida ro'yxat amfoter elementlardan iborat bo'lib, ular ikki xil xususiyatga ega bo'lib, reaktsiyalar natijasida 2 xil birikma hosil qilishi mumkin. Shu bilan birga, ular ham asosiy, ham namoyon bo'ladi kislota xossalari. Muayyan xususiyatlarning ustunligi reaksiya sharoitlariga va amfoter element reaksiyaga kirishadigan moddalarga bog'liq.

Shunisi e'tiborga loyiqki, ushbu sxema, yaxshi sifatli an'anaviy dizaynida rangli. Qayerda turli ranglar orientatsiya qulayligi uchun ko'rsatilgan asosiy va ikkilamchi kichik guruhlar. Elementlar xossalarining o'xshashligiga qarab ham guruhlanadi.
Biroq, bugungi kunda rang sxemasi bilan bir qatorda, Mendeleevning qora va oq davriy jadvali juda keng tarqalgan. Ushbu turdagi qora va oq chop etish uchun ishlatiladi. Ko'rinib turgan murakkabligiga qaramay, u bilan ishlash, agar siz ba'zi nuanslarni hisobga olsangiz, xuddi shunday qulaydir. Shunday qilib, bu holda siz asosiy kichik guruhni ikkilamchi guruhdan aniq ko'rinadigan soyalardagi farqlar bilan ajrata olasiz. Bundan tashqari, rangli versiyada turli qatlamlarda elektronlar mavjud bo'lgan elementlar ko'rsatilgan turli ranglar.
Shunisi e'tiborga loyiqki, bitta rangli dizaynda sxema bo'yicha harakat qilish juda qiyin emas. Buning uchun elementning har bir alohida katagida ko'rsatilgan ma'lumotlar etarli bo'ladi.

Yagona davlat imtihoni bugungi kunda maktab oxirida testning asosiy turi bo'lib, unga tayyorgarlik ko'rish kerakligini anglatadi. Maxsus e'tibor. Shuning uchun, tanlashda kimyo fanidan yakuniy imtihon, siz uni o'tkazishga yordam beradigan materiallarga e'tibor berishingiz kerak. Qoida tariqasida, maktab o'quvchilariga imtihon paytida ba'zi jadvallardan, xususan, davriy jadvaldan foydalanishga ruxsat beriladi. yaxshi sifat. Shuning uchun sinov paytida u faqat foyda keltirishi uchun uning tuzilishiga va elementlarning xususiyatlarini, shuningdek ularning ketma-ketligini o'rganishga oldindan e'tibor qaratish lozim. Siz ham o'rganishingiz kerak stolning qora va oq versiyasidan foydalaning imtihonda ba'zi qiyinchiliklarga duch kelmaslik uchun.

Elementlarning xossalarini va ularning atom massasiga bog'liqligini tavsiflovchi asosiy jadvaldan tashqari, kimyoni o'rganishda yordam beradigan boshqa diagrammalar ham mavjud. Masalan, bor moddalarning eruvchanligi va elektr manfiyligi jadvallari. Birinchisi, ma'lum bir birikmaning normal haroratda suvda qanchalik eruvchanligini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Bunda anionlar gorizontal - manfiy zaryadlangan ionlar, kationlar - ya'ni musbat zaryadlangan ionlar esa vertikal joylashadi. Bilish uchun eruvchanlik darajasi u yoki bu birikmaning tarkibiy qismlarini jadval yordamida topish kerak. Va ularning kesishgan joyida kerakli belgi bo'ladi.

Agar u "r" harfi bo'lsa, u holda modda suvda to'liq eriydi normal sharoitlar. Agar "m" harfi mavjud bo'lsa, modda ozgina eriydi va "n" harfi mavjud bo'lsa, u deyarli erimaydi. Agar "+" belgisi bo'lsa, birikma cho'kma hosil qilmaydi va erituvchi bilan qoldiqsiz reaksiyaga kirishadi. Agar "-" belgisi mavjud bo'lsa, bu bunday moddaning mavjud emasligini anglatadi. Ba'zan jadvalda "?" belgisini ham ko'rishingiz mumkin, demak, bu birikmaning eruvchanlik darajasi aniq emas. Elementlarning elektron manfiyligi 1 dan 8 gacha o'zgarishi mumkin, bu parametrni aniqlash uchun maxsus jadval ham mavjud.

Boshqasi foydali jadval– metallarning faollik qatori. Unda barcha metallar o'sish darajasi bo'yicha joylashtirilgan elektrokimyoviy potentsial. Metall kuchlanish seriyasi lityum bilan boshlanadi va oltin bilan tugaydi. Metall ma'lum bir qatorda qanchalik chap tomonda joy egallasa, u shunchalik faol bo'ladi, deb ishoniladi. kimyoviy reaksiyalar. Shunday qilib, eng faol metall Litiy ishqoriy metal hisoblanadi. Elementlar ro'yxati oxirida vodorodni ham o'z ichiga oladi. Undan keyin joylashgan metallar deyarli faol emas deb ishoniladi. Bularga mis, simob, kumush, platina va oltin kabi elementlar kiradi.

Yaxshi sifatli davriy jadval rasmlar

Ushbu sxema kimyo sohasidagi eng katta yutuqlardan biridir. Qayerda bu jadvalning ko'p turlari mavjud- qisqa versiya, uzoq, shuningdek, qo'shimcha uzun. Eng keng tarqalgan qisqa jadval, lekin diagrammaning uzun versiyasi ham keng tarqalgan. Shuni ta'kidlash kerakki, sxemaning qisqa versiyasi hozirda IUPAC tomonidan foydalanish uchun tavsiya etilmaydi.
Hammasi bo'lib bor edi Yuzdan ortiq turdagi jadvallar ishlab chiqilgan, taqdimoti, shakli va farqi bilan grafik tasvir. Ular fanning turli sohalarida qo'llaniladi yoki umuman ishlatilmaydi. Hozirgi vaqtda tadqiqotchilar tomonidan yangi elektron konfiguratsiyalar ishlab chiqilmoqda. Asosiy variant - mukammal sifatda qisqa yoki uzoq tutashuv.

MENDELEYEV DAVRIY JADVALI

Mendeleyevning kimyoviy elementlar davriy sistemasini qurish javoblari xarakterli davrlar sonlar nazariyasi va ortogonal asoslar. Hadamard matritsalarini juft va toq tartibli matritsalar bilan qoʻshish ichki oʻrnatilgan matritsa elementlarining strukturaviy asosini yaratadi: birinchi (Odin), ikkinchi (Eyler), uchinchi (Mersenne), toʻrtinchi (Hadamard) va beshinchi (Fermat) tartibli matritsalar.

4 ta buyurtma borligini ko'rish oson k Hadamard matritsalari atom massasi to'rtga karrali bo'lgan inert elementlarga mos keladi: geliy 4, neon 20, argon 40 (39,948) va boshqalar, shuningdek, hayot va raqamli texnologiya asoslari: uglerod 12, kislorod 16, kremniy 28 , germaniy 72.

Ko'rinishidan, Mersen matritsalari bilan 4-darajali k-1, aksincha, faol, zaharli, halokatli va korroziv hamma narsa bog'langan. Ammo bular ham radioaktiv elementlar - energiya manbalari va qo'rg'oshin 207 (yakuniy mahsulot, zaharli tuzlar). Ftor, albatta, 19. Mersen matritsalarining tartiblari aktiniy qatori deb ataladigan radioaktiv elementlarning ketma-ketligiga mos keladi: uran 235, plutoniy 239 (urandan ko'ra kuchliroq atom energiyasi manbai bo'lgan izotop) va boshqalar. Bular, shuningdek, gidroksidi metallar litiy 7, natriy 23 va kaliy 39.

Galiy - atom og'irligi 68

Buyurtmalar 4 k–2 Eyler matritsasi (ikkita Mersenn) azot 14 ga (atmosferaning asosi) mos keladi. Stol tuzi natriy 23 va xlor 35 ning ikkita "mersenga o'xshash" atomlari tomonidan hosil bo'ladi, bu kombinatsiya Eyler matritsalariga xosdir; Og'irligi 35,4 bo'lgan kattaroq xlor Hadamard 36 o'lchamiga to'g'ri kelmaydi. Kristallar osh tuzi: kub (! Ya'ni sokin xarakter, Hadamard) va oktaedr (ko'proq bo'ysunuvchi, bu, shubhasiz, Eyler).

Atom fizikasida o'tish temir 56 - nikel 59 kattaroq yadro sintezi paytida energiya ta'minlaydigan elementlar orasidagi chegara ( H-bomba) va parchalanish (uran). 58-buyurtma nafaqat diagonalida nol bo'lgan Belevich matritsalari ko'rinishidagi Hadamard matritsalarining o'xshashlariga ega emasligi, balki juda ko'p vaznli matritsalarga ega emasligi bilan mashhur - eng yaqin ortogonal W (58,53) 5 ga ega. Har bir ustun va satrda nollar (chuqur bo'shliq).

Ferma matritsalariga mos keladigan qatorda va ularning 4-tartibdagi almashtirishlari k+1, taqdir taqozosi bilan Fermium 257 turadi. Hech narsa deya olmaysiz, aniq zarba. Bu erda oltin 197 bor. Elektronikaning ramzi bo'lgan mis 64 (63,547) va kumush 108 (107,868) ko'rinib turganidek, oltinga etib bormaydi va oddiyroq Hadamard matritsalariga mos keladi. Atom og'irligi 63 dan unchalik uzoq bo'lmagan mis kimyoviy jihatdan faol - uning yashil oksidlari yaxshi ma'lum.

Bor kristallari yuqori kattalashtirish ostida

BILAN oltin nisbat bor bilan bog'langan - atom massasi boshqa barcha elementlar orasida u 10 ga eng yaqin (aniqrog'i 10,8, atom og'irligining toq raqamlarga yaqinligi ham ta'sir qiladi). Bor ancha murakkab element hisoblanadi. Bor hayotning o'zi tarixida murakkab rol o'ynaydi. Uning tuzilmalarida ramka tuzilishi olmosga qaraganda ancha murakkab. Borning har qanday nopoklikni o'zlashtirishiga imkon beruvchi noyob kimyoviy bog'lanish turi juda yaxshi tushunilmagan, ammo u bilan bog'liq tadqiqotlar katta miqdorda olimlar allaqachon qabul qilishgan Nobel mukofotlari. Bor kristalli shakli ikosahedr bo'lib, cho'qqini beshta uchburchak tashkil qiladi.

Platinaning siri. Beshinchi element, shubhasiz, oltin kabi olijanob metallardir. Hadamard o'lchami 4 ustidagi ustki tuzilma k, 1 katta.

Barqaror izotopi uran 238

Biroq, Fermat raqamlari kamdan-kam ekanligini eslaylik (eng yaqini 257). Mahalliy oltinning kristallari kubga yaqin shaklga ega, ammo pentagram ham porlaydi. Uning eng yaqin qo'shnisi platina, asil metal, oltindan 4 atom og'irligidan kam masofada joylashgan 197. Platinaning atom og'irligi 193 emas, balki biroz yuqoriroq, 194 (Eyler matritsalari tartibi). Bu kichik narsa, lekin bu uni biroz tajovuzkor elementlarning lageriga olib keladi. Shuni esda tutish kerakki, platina o'zining inertligi tufayli (ehtimol, u akva regiyada eriydi) kimyoviy jarayonlar uchun faol katalizator sifatida ishlatiladi.

Shimgichli platina xona haroratida vodorodni yoqadi. Platinaning xarakteri umuman tinch emas, iridiy 192 (191 va 193 izotoplari aralashmasi) tinchroq harakat qiladi. Bu ko'proq misga o'xshaydi, lekin oltinning og'irligi va xususiyati bilan.

Neon 20 va natriy 23 orasida atom og'irligi 22 bo'lgan element yo'q. Albatta, atom og'irliklari integral xususiyatdir. Ammo izotoplar orasida, o'z navbatida, raqamlarning xususiyatlari va ortogonal asoslarning tegishli matritsalari bilan xususiyatlarning qiziqarli korrelyatsiyasi ham mavjud. Eng ko'p ishlatiladigan yadro yoqilg'isi - uran 235 izotopi (Mersenne matritsasi tartibi), unda o'z-o'zini ushlab turadigan zanjir zanjiri mumkin. yadro reaktsiyasi. Tabiatda bu element uran 238 (Euler matritsasi tartibi) barqaror shaklda uchraydi. Atom og'irligi 13 bo'lgan element yo'q. Xaosga kelsak, davriy tizimning barqaror elementlarining cheklangan soni va o'n uchinchi tartibli matritsalarda kuzatilgan to'siq tufayli yuqori darajali matritsalarni topish qiyinligi o'zaro bog'liqdir.

Kimyoviy elementlarning izotoplari, barqarorlik oroli

Barcha kimyoviy elementlarni ularning atomlarining tuzilishiga, shuningdek, D.I.ning davriy sistemasidagi holatiga qarab tavsiflash mumkin. Mendeleev. Odatda xarakterlidir kimyoviy element quyidagi rejaga muvofiq bering:

• kimyoviy elementning belgisini, shuningdek uning nomini ko'rsating;
• elementning davriy sistemadagi holatiga asoslanib D.I. Mendeleyev uning tartib, davr raqami va element joylashgan guruhini (kichik guruh turini) ko'rsatadi;
• atomning tuzilishiga asoslanib, yadro zaryadini, massa sonini, atomdagi elektronlar, protonlar va neytronlar sonini ko'rsating;
• elektron konfiguratsiyani yozib oling va valentlik elektronlarini ko'rsating;
• yerdagi va qo'zg'alilgan (agar iloji bo'lsa) holatlardagi valentlik elektronlari uchun elektron grafik formulalarini eskiz;
• elementning oilasini, shuningdek uning turini (metall yoki metall bo'lmagan) ko'rsating;
• bilan yuqori oksidlar va gidroksidlarning formulalarini ko'rsating qisqacha tavsif ularning xususiyatlari;
• kimyoviy elementning minimal va maksimal oksidlanish darajalarining qiymatlarini ko'rsating.

Misol sifatida vanadiy (V) dan foydalangan holda kimyoviy elementning xususiyatlari

Yuqorida tavsiflangan reja bo'yicha misol sifatida vanadiy (V) dan foydalangan holda kimyoviy elementning xususiyatlarini ko'rib chiqamiz:

1. V – vanadiy.

2. Tartib raqam– 23. Element 4-davrda, V guruhda, A (asosiy) kichik guruhda.

3. Z=23 (yadro zaryadi), M=51 (massa soni), e=23 (elektronlar soni), p=23 (protonlar soni), n=51-23=28 (neytronlar soni).

4. 23 V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2 – elektron konfiguratsiya, valentlik elektronlar 3d 3 4s 2.

5. Asosiy holat

Hayajonlangan holat

6. d-element, metall.

7. Yuqori oksid - V 2 O 5 - amfoter xossalarini namoyon qiladi, kislotalilar ustunlik qiladi:

V 2 O 5 + 2NaOH = 2NaVO 3 + H 2 O

V 2 O 5 + H 2 SO 4 = (VO 2) 2 SO 4 + H 2 O (pH)<3)

Vanadiy quyidagi tarkibdagi gidroksidlarni hosil qiladi: V(OH) 2, V(OH) 3, VO(OH) 2. V(OH) 2 va V(OH) 3 asosiy xossalari (1, 2), VO(OH) 2 esa amfoter xossalari (3, 4) bilan tavsiflanadi:

V(OH) 2 + H 2 SO 4 = VSO 4 + 2H 2 O (1)

2 V(OH) 3 + 3 H 2 SO 4 = V 2 (SO 4) 3 + 6 H 2 O (2)

VO(OH) 2 + H 2 SO 4 = VOSO 4 + 2 H 2 O (3)

4 VO(OH) 2 + 2KOH = K 2 + 5 H 2 O (4)

8. Minimal oksidlanish darajasi “+2”, maksimal “+5”

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

2-MISA