Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

 Из истории открытия. В середине XIX века было известно 63 химических элемента. К этому времени многие их свойства были определены и описаны. Оказалось, что некоторые элементы похожи между собой, другие - отличаются друг от друга. Большинство ученых понимали, что накопленные факты о химических элементах необходимо привести в порядок, то есть систематизировать и классифицировать. Поэтому учеными было предпринято множество попыток поиска взаимосвязей между элементами. Самую гениальную классификацию химических элементов предложил русский ученый Д. И. Менделеев. Изучая сходства и различия элементов между собой, он расположил эти элементы по возрастанию атомной массы. В результате обнаружилось, что через определенное число элементов, то есть периодически, повторяются элементы со сходными свойствами. Расположив эти элементы друг • Периодическая система химических элементов • Периодическая таблица элементов • Периоды большие и малые • Группы и подгруппы Периодичность - повторяемость явления через определенные промежутки 43 Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) Русский ученый. В 1869 году открыл периодический закон и создал периодическую систему химических элементов. И Знаете ли вы, ЧТО ... Одиннадцать химических : элементов составляют : 99,9% массы человеческого тела: водород - Н, : углерод - С, азот - N кислород - О, фосфор - Р, сера - 5, хлор - С1, натрий : - №, магний - Мд, калий - К и кальций - Са. под другом, Менделеев получил таблицу элементов, которая была названа периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева. Ее также называют таблицей Менделеева. Открытый Д. Менделеевым принцип повторения, лежащий в основе периодической системы, называется периодическим законом. С 1869 года, когда была создана периодическая система, до настоящего времени было открыто еще 55 элементов. Нашлось ли им место в таблице Менделеева, действует ли закон периодичности свойств и для этих элементов? Строение таблицы химических элементов дает возможность ее последующего дополнения новыми элементами, открытыми в природе или искусственным путем. Строение периодической системы. В настоящее время известно 118 химических элементов. Названия и обозначения последних двух элементов (Р1 - флеровий, № 114 и Ьу - ливерморий, № 116) были утверждены Международным союзом чистой и прикладной химии в 2012 году. Рассмотрим периодическую систему (таблицу) в приложении 2. Как видно, каждый элемент занимает определенную клетку, в которой указаны следующие данные: название элемента, его химический знак, порядковый номер (его также называют атомным номером) и относительная атомная масса. Порядковый номер Название элемента 1 Н ---- > ВОДОРОД 1,008 Химический знак Относительная атомная масса Периодическая система состоит из горизонтальных рядов, называемых периодами, и вертикальных столбцов, называемых группами. По горизонтали все элементы разделены на 7 периодов. К первому периоду относятся элементы № 1 водород и № 2 гелий. Второй период содержит 8 элементов, с третьего элемента лития до десятого элемента неона. Третий период - также 8 элементов, с элемента № 11 натрия до элемента № 18 аргона. Первый, второй и третий периоды называются малы44 ми периодами, а с четвертого по седьмой - большими периодами. Четвертый период - 18 элементов, начинается с элемента № 19 калия и завершается криптоном, № 36. Как видно из таблицы, малые периоды состоят из одного ряда, а большие - из двух рядов. Существует много разных вариантов периодической системы. Чаще всего применяются короткопериодный и длиннопериодный варианты (см. приложения 2 и 3). В короткопериодной таблице каждый большой период состоит из двух рядов, а в длиннопериодной все элементы данного периода помещены в одну длинную строку. По вертикали деление химических элементов также отличается в разных вариантах. В короткопериодном варианте по вертикали вся система состоит из 8 групп, в каждую из которых входят элементы со сходными свойствами. Каждая группа делится на две подгруппы: главную и побочную. Главная подгруппа та, которая больше по числу элементов, поскольку в нее входят элементы и малых, и больших периодов. Например, в главную подгруппу первой группы входят элементы Н, Ы, Ыа, К, КЪ, Сз, Рг. Побочные подгруппы включают в себя элементы только больших периодов. Например, побочная подгруппа первой группы: медь Си, серебро Ад, золото Аи. Каждая подгруппа объединяет элементы, которые похожи между собой. В нижней части таблицы находятся две отдельные строки по 14 элементов: лантаноиды (№ 58-71) и актиноиды (№ 90-103). Их также называют семействами лантаноидов и актиноидов, так как элементы с номерами 58-71 сходны с лантаном (№ 57) и должны быть записаны с ним в одной клетке, а элементы № 90-103 - с актинием (№ 89), соответственно. В длиннопериодном варианте периодической системы (приложение 3) периоды не разделены на ряды, а вытянуты в одну строку, и все элементы разделены на 16 групп. Из них 8 групп (1А-УША) соответствуют главным подгруппам 1-УШ групп короткопериодного варианта, и 8 групп (1В-УШВ) соответствуют побочным подгруппам. Лотар Мейер (Майер) (1830-1895) Немецкий химик. Разработал, независимо от Менделеева, критерии классификации химических элементов (декабрь 1869 г.). Рассмотри периоды и группы химических элементов в периодической системе. Определи номер периода: а) с самым маленьким числом элементов; б) с самым большим числом элементов. 45 Самое большое значение периодической системы химических элементов заключается в возможности определения и предсказывания химических свойств элементов в зависимости от положения, которое они занимают в периодической систеВ приложении 1 (стр. 121) представлен оригинальный вариант периодической системы, где указаны распространение и основные области применения химических элементов. Независимо от формы, в любом варианте периодической системы каждый элемент имеет свои координаты: порядковый номер, номер периода, номер группы и название подгруппы. Эти координаты называют положением химического элемента в периодической системе. Используя периодическую систему химических элементов, можно дать характеристику любого элемента по его положению. Характеристика химического элемента кислорода по его положению в периодической системе План характеристики 1. Название элемента 1. Кислород 2. Химический знак 2. 0 3. Порядковый номер 3. № 8 4. Период 4. Период II 5. Группа, подгруппа 5. Группа VI, главная подгруппа 6. Относительная атомная масса 6. А(0)= 16 *7. Металл или неметалл *7. Неметалл *С этим пунктом характеристики мы познаком им ся в дальнейшем. ОЦЕНИВАНИЕ 1. Перескажи историю открытия периодического закона и создания периодической системы химических элементов. 2. Сколько лет со дня открытия периодического закона и создания периодической системы мы будем отмечать в этом году? 3. Объясни строение периодической системы химических элементов: а) по горизонтали; б) по вертикали. 4. Пользуясь периодической системой, назови химические элементы: а) I и II периодов; б) III и IV периодов. 5. Объясни, чем отличаются элементы главных и побочны х подгрупп. 6. Назови химические элементы из главных подгрупп: а) I, II, III групп; б) VI и VII групп. 7. Выпиши и назови элементы побочны х подгрупп I, II и VI групп. 8. Укажи группы и подгруппы, в которых находятся элементы с порядковыми номерами: а) 1,3, 12; б) 19, 38, 47; в) 29, 35, 78. 9. Напиши название, химический знак и относительную атомную массу каждого элемента из упраж нения 8 (а, б, в). 46 10. Охарактеризуй следующие элементы по положению в периодической системе: а) водород; б) натрий; в) кремний; г) алюминий; д) кальций; е) медь; ж) сера; з) иод. 11. Напиши химические знаки химических элементов, которые составляют: а) I, II, III периоды; б) главные подгруппы I, II, III групп. 12. Даны 4 группы элементов: а) Вг, Не, № , Аг; б) Ы, Ве, В, 51; в) Ре, Со, N 1, С1; г) Р, С1, Вг, Не. Найди в каждой группе один элемент, который не имеет ничего общего с остальными по положению в периодической системе. 13. Даны следующие химические элементы: № , Са, Тп, К, Мд, ^^, А1, С, Р, Ре, N Си, 5Р Ад, 5, Аи, Вг, N 1, С1. Сгруппируй эти элементы по положению в периодической системе: а) находятся в одном периоде; б) находятся в одной группе; в) находятся в одной подгруппе. 14. Заполни кроссворд. Ключевое слово - название химического элемента побочной подгруппы. 1. Автор периодической системы. 2. Название элемента с химическим знаком N. 3. По горизонтали периодическая система делится на ... 4. Вертикальные столбцы в периодической системе. 5. Химический элемент с порядковым номером 16. 8 6. Химический элемент, завершающий II период. 7. Относительная атомная масса этого элемента равна 56. 8. Элемент главной подгруппы II группы.