Главная
Ряды и периоды в таблице менделеева: Периодическая таблица — урок. Химия, 8 класс.

Ряды и периоды в таблице менделеева: Периодическая таблица — урок. Химия, 8 класс.

ряды, периоды, подгруппы, порядковый номер. Электронные аналоги.

Сформулирован в 1869: «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от их атомного веса»

В 1869 было известно всего 63 элемента.

Периодическая система – изображение периодического закона.

Таблица Менделеева имеет 3 малых периода (1-3) и 4 больших (4-7).

Период – последовательность атомов с одинаковым числом электронных слоев. Большие периоды могут содержать 2 ряда (четный и нечетный). Периоды начинаются с активных Ме, по мере продвижения усиливаются неметаллические свойства, а завершаются галогеном и инертным газом. Элементы, которые осуществляют переход от Ме к неметаллу  переходными.

Элементы группы проявляют одинаковую max. валентность по кислороду, равную номеру группы. Элементы главных подгрупп проявляют определенную валентность по водороду. В

главных подгруппах по мере движения. вниз металлические свойства усиливаются, в побочных – ослабевают.

Периодический закон менделеева и периодическая система элементов: ряды, периоды, группы, подгруппы, порядковый номер элемента

Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов. В конце этих периодов находятся галогены, имеющие семь электронов на внешнем слое атомов, и инертные газы, у которых внешний слой завершен и содержит восемь электронов.

Таким образом, в каждом периоде с возрастанием заряда ядра металлические свойства элементов постепенно ослабевают, усиливаются неметаллические

.

В таблице каждый химический элемент имеет атомный номер, который определяется числом протонов в ядре атома (заряд ядра) Таким образом, основной признак химического элемента — это заряд его ядра. Периодом называется ряд элементов, расположенных в порядке возрастания атомных масс, начинающийся со щелочного металла и заканчивающийся инертным газом.

Побочные подгруппы образованы только элементами больших периодов. Еще одно отличие: главная подгруппа, как правило, состоит из большего числа элементов, чем побочная (в VIII группе наоборот). В главной подгруппе по

мере увеличения атомного номера элемента наблюдается усиление металлических свойств элемента и уменьшение неметаллических.

Изменяются в группах и свойства соединений: оксид углерода (IV) — кислотный оксид, а оксид свинца обладает основными свойствами.

Периодический закон позволил систематизировать свойства химических элементов и их соединений

Электронные аналоги – элементы, объединенные в одну подгруппу и имеющие аналогичную электронную формулу (пример: Cr, Mg, W).

  1. Периодическое изменение свойств химических элементов.

    Радиус атомов, сродство к электрону, энергия ионизации, электроотрицательность.

Период – последовательность атомов с одинаковым числом эл-ных слоев.

Большие периоды могут содержать 2 ряда (четный и нечетный). Периоды нач. с активного Ме, по мере продвижения усиливаются немет. св-ва, а завершаются галогеном и инертным газом. Эл-ты, которые осущ.переход от Ме к немет., наз. переходными. Радиус атома – расстояние между атомным ядром и самой дальней из стабильных орбит электронов в эл.оболочке этого атома. Увел.с увеличением порядкового номера элемента. Эн.ионизации – эн., которую необх. затратить на отрыв электрона с основного(низшего) уровня и переместить его на дальний уровень. Атом при этом превр. в «+».ион. можно счит. мерой металличности: чем меньше энергия, тем ярче проявляются металлические свойства, и наоборот. Эн. сродства к электрону – эн., которая выделяется при присоед. электрона к нейтральному атому. Она очень мала и становится заметной с элементов 5-й группы.

Электроотр.–эн. ионизации +энергии сродства. Чем она больше, тем вероятнее превращение атомов в отрицат. ионы.

Атомный радиус является величиной, которая показывает размер электронной оболочки атома. В главных подгруппах с увеличением заряда ядра атома происходит увеличение числа электронных уровней, поэтому атомный радиус с увеличением порядкового номера в главных подгруппах увеличивается. В периодах происходит увеличение заряда ядра атома химического элемента, что приводит к усилению притяжения внешних электронов к ядру. Кроме того, с увеличением заряда ядра увеличивается число электронов на внешнем уровне, однако число электронных уровней не увеличивается. Указанные закономерности приводят к сжатию электронной оболочки вокруг ядра. Поэтому атомный радиус с увеличением порядкового номера в периодах уменьшается.

Электроотрицательность  это способность атома в соединениях притягивать к себе валентные электроны, то есть электроны, посредством которых образуются химические связи между атомами. в главных подгруппах электроотрицательность с увеличением порядкового номера уменьшается. В периодах с увеличением порядкового номера электроотрицательность увеличивается.

Энергия ионизации  разновидность энергии связи, представляет собой наименьшую энергию, необходимую для удаления электрона от свободного атома в его низшем энергетическом (основном) состоянии на бесконечность.

Энергия ионизации является одной из главных характеристик атома, от которой зависят природа и прочность образуемых

атомом химических связей. От нее существенно зависят также восстановительные свойства соответствующего простого вещества.

Сродство к электрону  количество энергии, выделяющееся при присоединении электрона к атому, молекуле пли радикалу. Сродство к электрону выражается обычно в электрон-вольтах. Значение величины Сродства к электрону важно для понимания природы химической связи и процессов образования отрицательных ионов. Чем больше Сродство к электрону, тем легче атом присоединяет электрон.

Сродство атомов металлов к электрону равно нулю, у атомов неметаллов Сродство к электрону тем больше, чем ближе стоит элемент (неметалл) к инертному газу в периодической системе Д. И. Менделеева. Поэтому в пределах периода усиливаются неметаллические свойства по мере приближения к концу периода.

Периодическая ⭐️ система химических элементов Менделеева: каково строение, количество элементов

Периодическая система химических элементов Менделеева

До середины XIX века мир химической науки знал о существовании 63 элементов, которые не имели какой-то определенной системы ранжирования. Сама химия как наука была исключительно описательной и не имела возможностей научного предвидения.

В этот период научный мир стоял в тупике из-за невозможности узнавать о свойствах старых и существовании новых элементов. Создание системы, которая бы могла определить закономерности химических элементов, было основной задачей ученых умов.

Многие исследователи старались первыми систематизировать знания о химических элементах, найти закономерности и создать таблицу, которая могла бы помочь науке в дальнейших исследованиях. Однако все системы имели минусы. 

Примечание

1 марта (17 февраля) 1869 года в труде «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом свойстве» Дмитрий Иванович Менделеев предложил свою систему классификации. Она была основана на химических свойствах элементов и их атомных массах.

Определение

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева — классификация химических элементов по принципу зависимости свойств различных элементов от заряда их атомного ядра.

Попеременно переставляя карточки с известными данными о химических элементах, Менделеев создал таблицу, которая, претерпев небольшие изменения, окончательно сформировалась к 1871 году.

Помимо составления таблицы, ученый сформулировал Периодический закон, который в современной формулировке звучит следующим образом:

Определение

Периодический закон — закон, который заключается в сопоставлении свойств химических элементов и их атомных масс.

Общие сведения, как устроена

За все время поиска окончательного внешнего вида таблицы, она имела более сотни вариантов изображения, однако ее современный вид предполагает написание химических элементов в виде двумерной таблицы, в которой столбцы определяют группы элементов, а строки — периоды.

Общее количество элементов достигает 118, каждый из которых имеет свой номер и свое место в таблице Менделеева. Расположение их зависит от присущих им химических свойств.

Группы определяются по степени окисления в оксидах.

Группы делятся на:

  • главные подгруппы;
  • побочные.

Химические свойства в периодической системе элементов различаются в зависимости от подгруппы.

Положение элементов в таблице зависит от структуры ядра и определяется по принципу возрастания числа протонов в атомном ядре и электронов на электронных уровнях, или по принципу возрастания их порядковых номеров. Принцип возрастания атомной массы не может считаться принципом определения периодичности расположения элементов, так как некоторые элементы выбиваются из общего правила и имеют меньшую или большую массу, чем предполагается составленной периодичностью.

Периоды могут быть:

  • малыми;
  • большими.

Все периоды, кроме первого, начинаются с щелочного металла и завершаются благородным газом.

Структура, наиболее распространенные формы

118 химических элементов делятся на группы и закономерности в зависимости от схожести химических свойств.

Примечание

Структура периодической таблицы зависит от формы использования: короткопериодной, длиннопериодной или сверхдлинной.

Современная версия периодической системы Менделеева обладает 8 или 18 группами химических элементов. Такая разница зависит от формы использования таблицы:

  • если в таблице используется нумерация каждой подгруппы в форме арабских цифр, то их число составит 18;
  • если в таблице нумерация групп происходит римскими цифрами с добавлением букв A и B, то групп будет 8.

Наиболее частым вариантом использования является нумерация по второму варианту.

Элементы распределяются по подгруппам следующим образом:

  • IB, IIB, IVB – VIIB имеют по 4 элемента;
  • IIA – VIIA имеют по 6 элементов;
  • IA, VIIIA имеют по 7 элементов;
  • VIIIB имеет 12 элементов;
  • IIIB имеет 32 элемента, 14 из которых являются лантаноидами и еще 14 являются актиноидами + 4 элемента основной таблицы.

Современная версия периодической системы Менделеева обладает 7 периодами, каждый из которых имеет определенное число химических элементов:

  • первый — 2;
  • второй — 8;
  • третий — 8;
  • четвертый — 18;
  • пятый — 18;
  • шестой — 32;
  • седьмой — 32 элемента.

Первые три периода относятся к малым, остальные — к большим. В последних усиление неметаллических и ослабление металлических свойств происходит более плавно, чем в малых периодах.

«Короткая» (короткопериодная), «длинная» (длиннопериодная) и «сверхдлинная»

Короткая или короткопериодная версия таблицы по внешнему виду наиболее приближена к варианту, который создал сам Менделеев. Она основана на схожести химических свойств элементов главных и побочных подгрупп.

В данном варианте написания таблицы большие периоды занимают по 2 строчки.

Короткопериодная форма написания таблицы отменена для использования в 1989 году, однако на территории России и СНГ этот вариант до сих пор является основным.

Длиннопериодная на данный момент является общепринятой и самой часто используемой в мире химической науки.

Данный вариант предполагает вынесение отдельных элементов из основной таблицы. Это происходит из-за некоторых их специфических свойств. Они делятся на лантаноиды и актиноиды, которые соответственно относятся к шестому и седьмому периодам.

Также длинная версия периодической системы разделяет группы на подгруппы, из-за чего образуется 18 столбцов вместо 8.

Сверхдлинный вариант предусматривает расположение каждого элемента в своей строчке без вынесения в отдельные строки лантаноидов и актиноидов. Каждый период при таком написании занимает одну строчку.

Помимо основных форм написания периодической системы химических элементов, существуют дополнительные:

  • лестничная форма Бора;
  • башня Циммермана;
  • левосторонняя система Жанета;
  • спиральная форма Бенфема;
  • радужная лента Хайда;
  • 3D-цветок Роя и другие.

Каждая из вышеперечисленных систем подчеркивает значение свойств химических элементов определенных групп или периодов, которые неочевидны при классическом написании традиционной таблицы.

Количество элементов, ряды

118 элемент периодической системы имеет название «оганесон». Впервые он был синтезирован в Дубне в 2002 году. Свое название данный химический элемент получил в 2016 году в честь ученого Ю. Ц. Оганесяна. Этот элемент является последним в таблице на момент Y года.

Согласно длиннопериодному варианту таблица имеет 7 рядов по количеству периодов, а также 2 ряда под основной таблицей – ряд лантаноидов и ряд актиноидов.

Ряды включают в себя:

  1. Водород Н, Гелий Не.
  2. Литий Li, Бериллий Be, Бор B, Углерод C, Азот N, Кислород O, Фтор F, Неон Ne.
  3. Натрий Na, Магний Mg, Алюминий Al, Кремний Si, Фосфор P, Сера S, Хлор Cl, Аргон Ar.
  4. Калий K, Кальций Ca, Скандий Sc, Титан Ti, Ванадий V, Хром Cr, Марганец Mn, Железо Fe, Кобальт Co, Никель Ni, Медь Cu, Цинк Zn, Галий Ga, Германий Ge, Мышьяк As, Селен Se, Бром Br, Криптон Kr.
  5. Рубидий Rb, Стронций Sr, Иттрий Y, Цирконий Zr, Ниобий Nb, Молибден Mo, Технеций Tc, Рутений Ru, Родий Rh, Галладий Pd, Серебро Ag, Кадмий Cd, Индий In, Олово Sn, Сурьма Sb, Теллур Te, Йод I, Ксенон Xe.
  6. Цезий Cs, Барий Ba, Лантан La, Гафний Hf, Тантал Ta, Вольфрам W, Рений Re, Осмий Os, Иридий Ir, Платина Pt, Золото Au, Ртуть Hg, Таллий Tl, Свинец Pb, Висмут Bi, Полоний Po, Астат At, Радон Rn.
  7. Франций Fr, Радий Ra, Актиний Ac, Резерфордий Rf, Дубний Db, Сиборгий Sg, Борий Bh, Хассий Hs, Мейтнерий Mt, Дармштадтий Ds, Рентгений Rg, Коперниций Cn, Нихоний Nh, Флеровий Fl, Московий Mc, Ливерморий Lv, Теннессин Ts, Оганесон Og.
  8. Лантаноиды: Лантан La, Церий Ce, Празеодим Pr, Неодим Nd, Прометий Pm, Самарий Sm, Европий Eu, Гадолиний Gd, Тербий Tb, Диспрозий Dy, Гольмий Ho, Эрбий Er, Тулий Tm, Иттербий Yb, Лютенций Lu.
  9. Актиноиды: Актиний Ac, Торий Th, Протактиний Pa, Уран U, Нептуний Np, Плутоний Pu, Америций Am, Кюрий Cm, Берклий Bk, Калифорний Cf, Эйнштейний Es, Фермий Fm, Менделевий Md, Нобелий No, Лоуренсий Lr.

Объяснительная и предсказательная функции Периодического закона

Периодическая система химических элементов Менделеева послужила мощным толчком для развития химической науки. Ученые получили твердое основание из систематизированных химических элементов, благодаря которым стало возможно проведение опытов по обнаружению новых элементов и выявлению ранее неоткрытых свойств.

Периодическая система объясняет взаимосвязи между элементами и их схожие свойства. Благодаря их систематизации произошло выявление групп и подгрупп, периодов, объединивших элементы по свойствам.

С помощью таблицы появилась возможность предсказывать открытие элементов, о которых большинство ученых того времени даже не догадывалось. Помимо открытия уже существующих в природе, но не найденных элементов, стало возможным синтезирование новых из уже существующих.

Сколько периодов в периодической таблице?

Сколько периодов в периодической таблице?

Change in properties across Period 3

Table shows some properties of the elements in Period 3.

Element Na Mg Al Si P S Cl Ar
Номер протона 11 12 13 14 15 16 17 18
Electron arrangement 2.8.1 2. 8.2 2.8.3 2.8. 4 2.8.5 2.8.6 2.8.7 2.8.8
Atomic radius (pm) 186 160 143 118 110 104 100 94
Electronegativity 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 –
Melting point (°C) 98 649 660 1411 44 113 -101 -189
.0 2467 2355 280 444 -35 -186

Atomic radius (atomic size)

  • The atomic radius (atomic size) decreases when going через период слева направо.
  • Это можно объяснить на примере Период 3 , как показано ниже.
    • Все атомы элементов 3 периода имеют 3 оболочки, занятые электронами, , как показано расположением электронов в таблице выше.
    • Число протонов увеличивается на в периоде 3 слева направо. Это вызывает увеличение на положительного заряда ядра при переходе через период 3, как показано в таблице.
      Element Na Mg Al Si P S Cl Ar
      Charge of nucleus +11 +12 +13 + 14 +15 + 16 +17 +18
    • The pulling force exerted by the increasing nuclear charge на электронах первых трех занятых оболочек становится сильнее и эти электроны притягиваются ближе к ядру при переходе через Период 3.
    • В результате атомный радиус (размер атома) уменьшается при переходе через Период 3.

Электроотрицательность

  • Электроотрицательность элемента представляет собой измерение силы ядра притягивает его атом к электрону 90 этого элемента в молекуле 00000.
  • Электроотрицательность элементов увеличивается при переходе через период слева направо .
  • Это можно объяснить следующим образом:
    • Положительный заряд ядра увеличивается на за период (период 2 или период 3) из-за увеличения числа протонов.
    • Атомный радиус уменьшается на за период (период 2 или период 3).
    • Увеличение положительного заряда ядра и уменьшение размера атома за период вызывают увеличение силы ядра притягивать электроны. Следовательно, электроотрицательность увеличивается на .
  • В период 2 или 3 металла слева на менее электроотрицательны, , тогда как неметалла справа на более электроотрицательны.

Физические состояния

  • Элементы в периоде 2 и периоде 3 изменяются с твердых на газообразных при переходе через период.
  • Металлы слева являются твердыми веществами, поскольку их температура плавления и кипения высока.
  • (и) Неметаллы справа обычно представляют собой газы , потому что их температуры плавления и кипения низкие.
    (ii) Однако некоторые неметаллы, такие как углерод из периода 2, а также кремний, фосфор и сера из периода 3, являются твердыми веществами.
  • В таблице показаны физические состояния элементов в Период 2 и Период 3.

Свойства металлов

  • 0004 элементов уменьшение при переходе через Период 2 или Период 3.
  • Металлические свойства элемента измеряются его электроположительностью.
  • За период металла слева на электроположительнее , тогда как неметалла справа на менее электроположительны.
    • Заштрихованные элементы на рисунке имеют как металлические, так и неметаллические свойства.
    • Эти элементы известны как металлоиды или полуметаллы.
    • Например, бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма, теллур и полоний являются полуметаллами или металлоидами.
      Полуметаллы (металлоиды) – элементы, промежуточные по свойствам между металлами и неметаллами.
    • Элементы слева Периодической таблицы — это металлы, а элементы справа Периодической таблицы — неметаллы.
    • При переходе через период металлические свойства слева меняются на полуметаллические свойства и, наконец, на неметаллические свойства справа.

Electrical conductivity

Table shows the electrical conductivities of the elements when going across Period 3.

Na   Mg   Al Good conductors of electricity
Si слабый проводник электричества, но становится хорошим проводником электричества (полупроводник) , когда легирован небольшим количеством бора или фосфора.
P   S   Cl   Ar Не может проводить электричество как показано на рисунке.

Свойства оксидов элементов 3-го периода
  • Элементы 3-го периода можно разделить на металлы и неметаллы в зависимости от основных или кислотных свойств их оксидов.
  • Следующие способы используются для классификации элементов периода 3.
    • Металлы образуют оксиды только с основными свойствами.
    • Некоторые металлы могут образовывать оксиды с кислотными и основными свойствами. Эти оксиды известны как амфотерные оксиды.
    • Неметаллы образуют оксиды только с кислотными свойствами .
  • Свойства оксидов элементов в периоде 3 изменяются от основных до амфотерных свойств и затем кислотных свойств по мере прохождения периода.

Эксперимент по изучению свойств оксидов 3-го периода

Цель: Исследовать свойства оксидов элементов 3-го периода.
Постановка задачи: Как свойства оксидов элементов в периоде 3 изменяются в течение периода?
Гипотеза: Кислотные свойства оксидов элементов увеличиваются, тогда как основные свойства оксидов элементов уменьшаются при переходе через Период 3.
Переменные:
(a) Управляемая переменная: Типы оксидов элементов в Периоде 3
(b) Реагирующие переменные: значения pH в воде, растворимость оксидов в кислоте и щелочи
(c) Контролируемая переменная: Вода, азотная кислота, раствор гидроксида натрия
Рабочее определение:

  1. Оксиды, которые растворяются в воде с образованием растворов со значениями pH менее 7, являются кислыми, а значения pH более 7 являются щелочными.
  2. Оксиды, растворяющиеся в кислоте, проявляют основные свойства.
  3. Оксиды, растворяющиеся в щелочи, проявляют кислотные свойства.
  4. Оксиды, растворяющиеся как в кислоте, так и в щелочи, проявляют амфотерные свойства.

Материалы:  оксид натрия, Na 2 O, оксид магния, MgO, оксид алюминия, Al 2 O 3 , оксид кремния (IV), SiOpent 2 2 P 0 9 9, оксид фосфора O 10 , диоксид серы, SO 2 газ в закрытом газовом сосуде, семиокись дихлора, Cl 2 O 7 , индикатор универсальный, 2 моль дм -3 кислота азотная, 2 моль 50 дм – 3 раствор гидроксида натрия и дистиллированная вода.
Оборудование: Кипятильные пробирки, пробирки, 100 см 3 Мерный цилиндр, горелка Бунзена, держатель для пробирок, стеклянная палочка и
шпатель.
Процедура:
A. Кислотно-основные свойства оксидов элементов в период 3

  1. Небольшое количество порошка оксида натрия добавляют к 2 см 3 дистиллированной воды в пробирке. Смесь хорошо перемешивают стеклянной палочкой до тех пор, пока не прекратятся изменения.
  2. Затем добавляют две капли универсального индикатора и хорошо встряхивают. Затем записывают рН раствора.
  3. Steps 1 to 2 are repeated using Steps 1 to 2 are repeated using MgO, Al 2 O 3 , SiO 2 , P 4 O 10 , SO 2 and Cl 2O 7 для замены оксида натрия. Для газообразного диоксида серы газ барботируют через 2 см 3 дистиллированной воды в пробирке.

B. Амфотерные свойства оксидов элементов 3-го периода

  1. 5 см 3 2 моль дм -3 азотной кислоты и 5 см 3 2 моль дм -3 раствора гидроксида натрия помещают в две отдельные кипящие пробирки соответственно.
  2. В каждую из двух кипящих трубок добавляется небольшое количество порошка оксида алюминия.
  3. Пробирки для кипячения нагревают и хорошо встряхивают до тех пор, пока не прекратятся изменения.
  4. Все изменения записываются.
  5. Повторяют шаги с 1 по 4 с использованием соответственно оксида магния и оксида кремния(IV) вместо оксида алюминия.

Results:

A. Acidic/basic properties of the oxides of elements in Period 3

Oxide Observation Inference
With water С универсальным индикатором
Na 2 0 Белый порошок растворяет в воде с образованием бесцветного раствора . рН образовавшегося раствора = от 13 до 14 Образовавшийся раствор представляет собой сильную щелочь. Оксид натрия является основным оксидом. Следовательно, натрий проявляет металлические свойства.
MgO Белый порошок слегка растворяется с образованием бесцветного раствора. Большинство белого порошка не растворяются в воде. рН образовавшегося раствора = от 8 до 9 Образовавшийся раствор представляет собой слабую щелочь. Оксид магния является основным оксидом. Следовательно, магний проявляет металлические свойства.
Al 2 O 3 Белый порошок не растворяется в воде . Без изменений (pH = 7) –
SiO 2 Белый порошок не растворяется в воде. Без изменений (pH = 7) –

P 4 O 10

Бесцветный порошок белого цвета растворяется от 0 до 90 904 растворов. рН образовавшегося раствора = от 2 до 3 Образовавшийся раствор является кислым. Пятиокись фосфора является кислотным оксидом. Следовательно, фосфор проявляет неметаллические свойства.
SO 2 Бесцветный газ растворяет с образованием бесцветного раствора . рН образовавшегося раствора = 3 Образовавшийся раствор является кислым. Диоксид серы является кислотным оксидом. Следовательно, сера проявляет неметаллические свойства.
Cl 2 O 7 Жидкость растворяет с образованием бесцветного раствора. рН образовавшегося раствора = 1 Образовавшийся раствор является сильной кислотой. Гептоксид дихлора представляет собой кислотный оксид. Следовательно, хлор проявляет неметаллические свойства.

B. Амфотерные свойства оксидов элементов 3 периода

Оксид Observation Inference
With sodium hydroxide solution With dilute nitric acid
Al 2 O 3 The white powder dissolves to form бесцветный раствор . Белый порошок растворяет с образованием бесцветного раствора . Оксид алюминия проявляет кислотные и основные свойства, то есть амфотерные свойства. Следовательно, алюминий как металл образует амфотерный оксид.
MgO Без изменений. Белый порошок не растворяется. Белый порошок растворяет с образованием бесцветного раствора . Оксид магния проявляет только основные свойства. Следовательно, магний как металл образует основной оксид.
SiO 2 , Белый порошок растворяет с образованием бесцветного раствора. Без изменений. Белый порошок не растворяется. Оксид кремния(IV) проявляет только кислотные свойства. Следовательно, кремний как неметалл образует кислотный оксид.

Обсуждение:

A. Кислотные/основные свойства оксидов элементов в периоде 3

  1. Оксид натрия с легкостью в воде, а магние оксид растворяется в , , в воде, а магние оксид 9000 3 растворяется – – – в воде, а магние. щелочные растворы . Следовательно, натрий и магний проявляют свойства металлов .
  2. Оксид алюминия и оксид кремния(IV) нерастворимы в воде.
  3. Пятиокись фосфора, двуокись серы и семиокись дихлора растворяются в воде с образованием кислых растворов. Следовательно, фосфор, сера и хлор проявляют неметаллических свойства.

B. Амфотерные свойства оксидов элементов 3-го периода

  1. Все кислые оксиды может растворяться в щелочах с образованием соли и воды, , тогда как все основных оксида могут растворяться в кислотах с образованием соли и воды. Эти реакции известны как нейтрализация .
  2. Оксид магния может растворяться только в разбавленной азотной кислоте, но не может растворяться в растворе гидроксида натрия. Следовательно, оксид магния проявляет только основных свойства.

  3. Оксид алюминия может растворять в как разбавленную азотную кислоту , так и раствор гидроксида натрия. Следовательно, оксид алюминия проявляет как основных, так и кислотных свойств, т. е. амфотерных свойств.

  4. Оксид кремния(IV) не может растворить в разбавленной азотной кислоте, но может растворить в растворе гидроксида натрия. Следовательно, оксид кремния(IV) проявляет только кислотные свойства.

  5. Свойства оксидов элементов 3-го периода можно резюмировать, как показано в таблице.
    Oxides of elements in Period 3 Na 2 O MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 4 O 10 SO 2 CL 2 O 7
    Свойства оксидов BASIC BASIC BASIO0015 Кислотный Кислый

Вывод:

При переходе по периоду 3 слева направо свойства оксидных элементов меняются от кислых к основным. Следовательно, гипотезу можно принять.

Использование полуметаллов (металлоидов) в промышленности

  1. Кремний, как полуметалл (металлоид), является слабым проводником электричества.
  2. В промышленности кремний легируют бором или фосфором , так что он становится хорошим проводником электричества, известным как полупроводник .
  3. Полупроводники используются в микроэлектронной промышленности для изготовления диодов, транзисторов и других электронных компонентов.
  4. Эти электронные компоненты используются для изготовления микрочипов , которые представляют собой интегральные схемы, содержащие множество электронных компонентов на маленьких тонких кусочках кремниевая пластина.
  5. Микросхемы широко используются в производстве компьютеров, калькуляторов, сотовых телефонов, видеокамер, видеомагнитофонов, телевизоров и другой микроэлектронной аппаратуры.
  6. Помимо кремния, германий является еще одним полуметаллом или металлоидом, используемым в микроэлектронной промышленности.

Периодическая таблица – 2022

СОДЕРЖАНИЕ
• Историческое развитие Периодической таблицы/Периодического закона.
• Особенности периодической таблицы.
• Периодическая классификация на блоки и семейства.
• Семейства элементов.
ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА
Периодическая таблица — это таблица, которая показывает расположение элементов в порядке возрастания атомного номера.

ИСТОРИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ

ОСОБЕННОСТИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ
Современная форма периодической таблицы разделена на восемь вертикальных столбцов, известных как ГРУППЫ, и семь горизонтальных рядов, известных как ПЕРИОДЫ.

ГРУППЫ :

Вертикальные столбцы элементов или групп нумеруются от I до VIII (или 0). Элементы одной группы имеют одинаковое количество электронов на валентной оболочке. Водород может быть помещен в группу I или VII, потому что он может отдавать свой один электрон, как элементы группы I, или принимать электрон, как элементы группы VII. Но для удобства и из-за его простого валентного электрона он помещен в группу I. В группу VIII, которая также является группой 0, гелий имеет два электрона, в то время как другие элементы имеют восемь валентных электронов. Помимо восьми групп, есть также переходные группы элементов. Они лежат между группами II и III в периодической таблице.

ПЕРИОДЫ :
Горизонтальные ряды элементов или периодов пронумерованы от 1 до 7. Элементы одного периода имеют одинаковое количество электронных оболочек. Среди элементов шестого и седьмого периодов есть элементы ряда лантанидов и актинидов, известные как внутренние переходные металлы.

В химии классификация элементов началась с Лавуазье в 1787 году, чья классификация в основном состояла из металлов и неметаллов. Другие ученые, такие как Доберайнер, Ньюленд и Лотер Мейер, также пытались классифицировать элементы на основе их свойств. В 1869 г., русский ученый Дмитрий Менделеев составил первую периодическую таблицу, в которой он расположил элементы на основе атомных масс элементов.
Менделеев при разработке периодической таблицы основывался на периодическом законе. Его периодический закон гласил, что свойства элемента периодически меняются в зависимости от их относительной атомной массы. Он расположил элементы в порядке возрастания относительной атомной массы. При этом элементы, имеющие сходные свойства, повторялись через равные промежутки времени или периоды, образуя семейства связанных элементов.

С открытием электронной структуры атомов стало ясно, что элементы действительно регулярно изменяются не в зависимости от их относительной атомной массы, а в зависимости от их атомного номера. Следовательно, в современной периодической таблице классификация основана на атомном номере, а не на относительной атомной массе. Поэтому современный периодический закон гласит, что свойства элементов являются периодической функцией их атомного номера.

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ НА БЛОКИ И СЕМЕЙСТВА

Элементы в периодической таблице можно разделить на блоки в соответствии с орбиталью, на которой находятся их валентные электроны, что отвечает за положение элементов. Элементы s-блока имеют s-электроны на внешнем энергетическом уровне, тогда как p-блок имеет как s-, так и p-электроны. Переходные элементы содержат d-электроны в дополнение к своим s- и p-электронам, в то время как лантаноиды и актиноиды содержат f-электроны в дополнение к s-, p- и d-электронам.

ОЦЕНКА

  1. Назовите периодический закон.
  2. Объясните, по какому принципу расположены элементы в периодической таблице.

СЕМЕЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ

Можно сказать, что элементы одной и той же группы принадлежат к семейству, поскольку они проявляют сходные свойства, поскольку их атомы имеют одинаковое количество валентных электронов. В то же время некоторые свойства элемента одной и той же группы постепенно изменяются с увеличением атомного номера. Такое постепенное изменение собственности внутри группы известно как ГРУППОВАЯ ТЕНДЕНЦИЯ.

ГРУППА I
К элементам группы I относятся: литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs) и франций (Fr). Это одновалентные элементы. Их свойства следующие:

  1. Они являются хорошим восстановителем, так как могут легко отдать один электрон для образования катиона.
  2. Это металлы, поэтому они являются хорошими проводниками электричества и тепла.
  3. Они энергично реагируют с холодной водой с выделением газообразного водорода и образованием щелочи, поэтому они известны как ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ. Пример 2Na(т) + 2h3O(ж)→ 2NaOH(вод) + h3(г)
  4. Оксиды элементов I группы растворяются в воде с образованием очень сильных щелочей. Пример
    K2O(s) + h3O(l)→ 2KOH(aq)

ГРУППА II
Бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и Радий (Ra) относится ко II группе. Они являются двухвалентными элементами и также известны как щелочноземельные металлы. Их свойства включают:

  1. Они ионизируются, отдавая свои два валентных электрона; следовательно, они являются хорошим восстановителем.
  2. Это твердые металлы, пластичные и ковкие, они могут проводить как электричество, так и тепло.
    Бериллий не реагирует с холодной водой или паром, магний реагирует только с паром, а кальций медленно реагирует с холодной водой с выделением газообразного водорода.
  3. Их оксиды нерастворимы в воде, за исключением оксида кальция, который растворяется в воде с образованием щелочи.
    CaO(s) + 2h3O(l)→Ca(OH)2(aq)

ГРУППА III
Элементы III группы: бор (B), алюминий (Al), галлий (Ga), индий ( В) и Таллий (Tl). Это трехвалентные элементы. Их свойства:

  1. По своей природе они восстанавливаются, поскольку могут отдавать свои три электрона для образования электровалентных соединений.
  2. Только алюминий может реагировать с паром при температуре около 750°C с выделением газообразного водорода.
  3. Оксид и гидроксид алюминия имеют амфотерную природу, т. е. обладают как кислотными, так и основными свойствами. Пример
    Al2O3(s) + 3h3SO4(aq)→ Al2(SO4)2(aq) + 3h3O(l)
    2Al(OH)3(s) + NaOH(aq)→NaAl(OH)4(aq)

ГРУППА IV
Элементы группы IV включают: углерод (C), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn) и свинец (Pb). Они образуют ковалентные соединения.

  1. Имеют две степени окисления: +2 и +4. Из-за инертного парного эффекта электронов на s-орбитали валентной оболочки степень окисления +2 становится более заметной по группе.
  2. Электроположительность увеличивается вниз по группе. Углерод – неметалл; кремний и германий являются металлоидами, а олово и свинец – металлами.
  3. Углерод не вступает в реакцию с водой ни в какой форме; но кремний и олово реагируют с паром при красном калении с образованием оксидов в состоянии +4 и водорода.
    Si(т) + 2h3O(ж)→ SiO2(т) + 2h3(г)

ГРУППА V
Азот (N), фосфор (P), мышьяк (As), сурьма (Sb) и висмут ( Bi) принадлежат к группе V. Они обладают следующими свойствами

  1. Они проявляют степени окисления -3 и -5.
  2. Они также показывают групповой тренд. Азот и фосфор — неметаллы; мышьяк и сурьма являются металлоидами, а висмут – металлом.
  3. Они являются акцепторами электронов, поэтому по своей природе являются окислителями.
  4. Они образуют оксиды, которые растворяются в воде с образованием кислот, за исключением оксида азота (I).

ГРУППА VI
Элементы группы VI включают: кислород (O), серу (S), селен (Se), теллур (Te) и полоний (Po). Их свойства следующие:

  1. Они являются неметаллами и существуют в твердом состоянии при комнатной температуре, за исключением кислорода
  2. Они являются акцепторами электронов и окислителями по своей природе.
  3. Ни в какой форме не реагируют с водой. Но кислород и сера соединяются непосредственно с водородом с образованием соответственно воды и сероводорода.

ГРУППА VII
Элементы этой группы включают: фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I) и астат (At). Они известны как галогены (солетворцы). Их свойства включают:

  1. Они ионизируются с образованием одновалентных анионов.
  2. Они существуют в виде двухатомных молекул.
  3. В качестве акцептора электронов все галогены являются хорошими окислителями.
  4. Они проявляют групповой тренд. Фтор и хлор — газы, бром — жидкость, а йод и астат — твердые вещества при комнатной температуре.

ГРУППА VIII (0)
Элементы группы 0 известны как редкие или благородные газы, поскольку они не вступают в реакцию и свободно существуют в атмосфере в виде одноатомных молекул. К этой группе относятся: гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) и радон (Rn).

ПЕРЕХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Это элементы, находящиеся между группами II и III периодической таблицы. В первый переходный ряд входят элементы: скандий (Sc), титан (Ti), ванадий (V), хром (Cr), марганец (Mn), железо (Fe), кобальт (Co), никель (Ni), медь ( Cu) и цинк (Zn). Переходные элементы обладают следующими свойствами:

  1. Высокая прочность на растяжение
  2. Высокие точки плавления и кипения
  3. Состояние окисления
    4. . находятся в шестом периоде. Этот ряд начинается с лантана (La) и заканчивается лютецием (Lu). Всего их 15, и они очень похожи друг на друга.

    АКТИНИДЫ И ИСКУССТВЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: Актиниды аналогичны лантаноидам. Они встречаются в седьмом периоде, который начинается с Actinium (Ac) и заканчивается Lawrencium (Lr). Знаменитый Уран находится в этой группе.

    Элементы с атомным номером от 93 до 103 известны как искусственные элементы. Это потому, что они не встречаются в природе, а образуются в ходе ядерных реакций.

    ОБЩАЯ ОЦЕНКА/ПОСМОТР

    1. Укажите подразделение современной таблицы Менделеева
    2. Водород может быть помещен в группу I или VII. Объясните
    3. Напишите электронную конфигурацию следующего элемента и укажите группу и период, к которому они принадлежат: 6C, 11Na, 14S, 18Ar
    4. Укажите количество неспаренных электронов в каждом из следующих атомов/ионов: 12Mg2+, 16S2- 17Кл
    5. Назовите десять лабораторных приборов и укажите их назначение

    ЗАДАНИЕ ПО ЧТЕНИЮ: New School Chemistry for Senior Secondary School by O. Y.Ababio, стр. 141-143, 150-154

  4. Вертикальные столбцы периодической таблицы называются A. периодами B. группами C. строками D. ячейками.
  5. Расположение элементов в периодической таблице основано на их
    A. атомном номере B. молекулярной массе C. числе Авогадро D. теории Дальтона.
  6. Один из следующих элементов в НЕ галоген A. хлор B. йод C. астат
    D. сурьма
  7. Физические и химические свойства элементов периодические функции атомного номера состояние A. газовый закон B. периодичность C , периодический закон D. регулярное изменение.
  8. Самый легкий элемент периодической таблицы: A. Гелий B. Литий C. Водород
    D. Аргон.
Частица Количество протонов Количество электронов Number of neutrons
1 H 1 1 1  
27 Al 13 3+     14
16 O 8 2- 8    

Присоединяйтесь к обсуждению и выполняйте задание 3:1 Найдите вопросы в конце каждого урока.

Оставить комментарий