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
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
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:
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: $1s^22s^22p^6$.
I группа
II группа
III группа
IV группа
V группа
VI группа
VII группа
VIII группа, подгруппа а
VIII группа, подгруппа б
Лантаноиды
Актиноиды