Периодическая таблица Менделеева – это таблица, в которой все химические элементы расположены с учётом зависимости между их химическими свойствами и значением заряда их атомных ядер.
Периодическая таблица Менделеева состоит из групп и периодов, внутри которых происходят изменения свойств элементов. Существует несколько наиболее известных вариантов таблицы: так называемая короткая периодическая таблица Менделеева, представленная в большинстве российских пособий и учебников и длинная новая периодическая таблица химических элементов, рекомендованная для использования ИЮПАК с 1989 года.
Рисунок 1. Короткая периодическая таблица Менделеева
История создания таблицы Менделеева
Первый вариант периодической таблицы состоял всего из 63 элементов и был представлен Менделеевым научному обществу в 1869 году. В этой таблице все открытые на тот момент элементы были расположены с учётом возрастания их атомной массы и известной периодичности повторения их химических и физических свойств.
На её основе Менделеев сформировал периодический закон, а также предположил о существовании некоторых других элементов, которые были открыты в последствии. В начале ХХ века с открытием строения атома было установлено, что свойства элементов изменяются не вследствие возрастания массы атомного ядра, а вследствие увеличения ядерного заряда, равного порядковому номеру элемента.
Значение заряда ядра было заслуженно названо числом Менделеева.
"Длиннопериодная" новая периодическая система химических элементов, одобренная ИЮПАК, состоит из 8 периодов и 18 групп и на сегодняшний день содержит в себе 118 элементов.
Рисунок 2. Полудлинная таблица Менделеева
Строение и свойства таблицы Менделеева
Периодический закон Менделеева:
Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов.
Из этого закона можно получить исчерпывающий ответ на вопрос, почему таблица называется периодической. Дело в том, что характеристика каждого элемента таблицы Менделеева зависит от его местоположения в таблице, а все химические свойства, характерные для этого элемента, будут повторяться с определённой периодичностью и будут похожи на свойства других элементов, находящихся в этой же группе.
Таблица Менделеева имеет двумерную форму, по вертикали изменяются периоды, а по горизонтали – группы элементов.
Группы — это колонки таблицы, в которой представлены элементы с похожими химико-физическими свойствами.
Это сходство обусловлено одинаковым количеством электронов, находящихся на внешней электронной оболочке. Некоторые из групп имеют свои собственные названия, ниже самые известные из них:
- I группа — щелочные металлы;
- II группа — щелочноземельные металлы;
- VII группа подгруппа а — галогены;
- VIIII группа подгруппа а — благородные металлы.
В пределах одной группы сверху вниз происходит увеличение числа атома, и соответственно, увеличение количества заполненных электронных оболочек. В связи с этим происходит и некоторое изменение физических и химических свойств, например, йод обладает менее выраженными свойствами галогенов по сравнению с хлором. Это связано с увеличением атомного радиуса и уменьшение энергии ионизации сверху вниз внутри подгруппы.
Периоды — это строки в периодической таблице элементов.
На протяжении одного периода происходит возрастание количества электронов на внешнем электронном слое, поэтому у элементов одного периода наблюдаются следующие закономерности слева направо: происходит возрастание неметаллических свойств, уменьшение атомного радиуса (чем больше электронов на внешнем уровне, тем ближе они притягиваются к ядру) и увеличение энергии ионизации (энергии, которую нужно приложить, чтобы оторвать электрон от атома).
Закономерности внутри периода не всегда также хорошо прослеживаются, как внутри групп, в то же время, для некоторых элементов изменение свойств по периоду является более важным, чем в группе. Эти элементы называются лантаноидами и актиноидами, свои названия они получили от первых открытых элементов из этих групп.
Блоки — это способ объединения элементов в специальные группы, учитывающий, на какой электронной оболочке расположены валентные электроны атома.
У элементов, объединённых в один блок, валентные электроны расположены на одинаковой внешней электронной оболочке. В таблице Менделеева с подуровнями можно узнать расположение электронов на различных электронных уровнях, например, для неона оно будет выглядеть так: 1s22s22p6.
Список химических элементов таблицы Менделеева
I группа
- 1 H Водород;
- 3 Li Литий;
- 11 Na Натрий;
- 19 K Калий;
- 29 Cu Медь;
- 37 Rb Рубидий;
- 47 Ag Серебро;
- 55 Cs Цезий;
- 79 Au Золото;
- 87 Fr Франций.
II группа
- 4 Be Бериллий;
- 12 Mg Магний;
- 20 Ca Кальций;
- 30 Zn Цинк;
- 38 Sr Стронций;
- 48 Cd Кадмий;
- 56 Ba Барий;
- 80 Hg Ртуть;
- 88 Ra Радий.
III группа
- 5 B Бор;
- 13 Al Алюминий;
- 21 Sc Скандий;
- 31 Ga Галлий;
- 39 Y Иттрий;
- 49 In Индий;
- 81 Tl Таллий.
IV группа
- 6 C Углерод;
- 14 Si Кремний;
- 22 Ti Титан;
- 32 Ge Германий;
- 40 Zr Цирконий;
- 50 Sn Олово;
- 72 Hf Гафний;
- 82 Pb Свинец;
- 104 Rf Резерфордий.
V группа
- 7 N Азот;
- 15 P Фосфор;
- 23 V Ванадий;
- 33 As Мышьяк;
- 41 Nb Ниобий;
- 51 Sb Сурьма;
- 73 Ta Тантал;
- 83 Bi Висмут;
- 105 Db Дубний.
VI группа
- 8 O Кислород;
- 16 S Сера;
- 24 Cr Хром;
- 34 Se Селен;
- 42 Mo Молибден;
- 52 Te Теллур;
- 74 W Вольфрам;
- 84 Po Полоний;
- 106 Sg Сиборгий.
VII группа
- 9 F Фтор;
- 17 Cl Хлор;
- 25 Mn Марганец;
- 35 Br Бром;
- 43 Tc Технеций;
- 53 I Йод;
- 75 Re Рений;
- 85 At Астат;
- 107 Bh Борий.
VIII группа, подгруппа а
- 2 He Гелий;
- 10 Ne Неон;
- 18 Ar Аргон;
- 36 Kr Криптон;
- 54 Xe Ксенон;
- 86 Rn Радон.
VIII группа, подгруппа б
- 26 Fe Железо;
- 27 Co Кобальт;
- 28 Ni Никель;
- 44 Ru Рутений;
- 45 Rh Родий;
- 46 Pd Палладий;
- 76 Os Осмий;
- 77 Ir Иридий;
- 78 Pt Платина;
- 108 Hn Ханий;
- 109 Mt Мейтнерий;
- 110 Ds Дармштадтий.
Лантаноиды
- 57 La Лантан;
- 58 Ce Церий;
- 59 Pr Празеодим;
- 60 Nd Неодим;
- 61 Pm Прометий;
- 62 Sm Самарий;
- 63 Eu Европий;
- 64 Gd Гадолиний;
- 65 Tb Тербий;
- 66 Dy Диспрозий;
- 67 Ho Гольмий;
- 68 Er Эрбий;
- 69 Tm Тулий;
- 70 Yb Итербий;
- 71 Lu Лютеций.
Актиноиды
- 89 Ac Актиний;
- 90 Th Торий;
- 91 Pa Протактиний;
- 92 U Уран;
- 93 Np Нептуний;
- 94 Pu Плутоний;
- 95 Am Америций;
- 96 Cm Кюрий;
- 97 Bk Берклий;
- 98 Cf Калифорний;
- 99 Es Эйнштейний;
- 100 Fm Фермий;
- 101 Md Менделевий;
- 102 No Нобелий;
- 103 Lr Лоуренсий.