Металл таблица: Периодическая таблица химических элементов Менделеева: группы, периоды, металлы и неметаллы в ПСХЭ

alexxlab | 27.02.2023 | 0 | Разное

Содержание

Периодическая таблица химических элементов Менделеева: группы, периоды, металлы и неметаллы в ПСХЭ

Периодический закон 

К середине XIX века учёные располагали множеством сведений о физических и химических свойствах разных элементов и их соединений. Появилась необходимость упорядочить эти знания и представить их в наглядном виде. Исследователи из разных стран пытались создать классификацию, объединяя элементы по сходству состава и свойств веществ, которые они образуют. Однако ни одна из предложенных систем не охватывала все известные элементы.  

Пытался решить эту задачу и молодой русский профессор Д.И. Менделеев. Он собирал и классифицировал информацию о свойствах элементов и их соединений, а затем уточнял её в ходе многочисленных экспериментов. Собрав данные, Дмитрий Иванович записал сведения о каждом элементе на карточки, раскладывал их на столе и многократно перемещал, пытаясь выстроить логическую систему. Долгие научные изыскания привели его к выводу, что свойства элементов и их соединений изменяются с возрастанием атомной массы, однако не монотонно, а периодически.

Так был открыт периодический закон, который учёный сформулировал следующим образом: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса».

Своё открытие Менделеев совершил почти за 30 лет до того, как учёным удалось понять структуру атома. Открытия в области атомной физики позволили установить, что свойства элементов определяются не атомной массой, а зависят от количества электронов, содержащихся в нём. Поэтому современная формулировка закона звучит так: 

Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов.

Этот принцип Менделеев проиллюстрировал в таблице, в которой были представлены все 63 известных на тот момент химических элемента. При её создании учёный предпринял ряд весьма смелых шагов. 

<<Форма демодоступа>>

Во-первых, многочисленные эксперименты позволили Менделееву сделать вывод, что атомные массы некоторых элементов ранее были вычислены неправильно, и он изменил их в соответствии со своей системой.  

Во-вторых, в таблице были оставлены места для новых элементов, открытие которых учёный предсказал, подробно описав их свойства.  

‍Первый вариант Периодической таблицы элементов, составленной Д.И. Менделеевым.  
‍

Мировое научное сообщество поначалу скептически отнеслось к открытию русского химика. Однако вскоре были открыты предсказанные им химические элементы: галлий, скандий и германий. Это разрушило сомнения в правильности системы Менделеева, которая навсегда изменила науку. Там, где раньше учёному требовалось провести ряд сложнейших (и даже не всегда возможных в реальности) опытов — теперь стало достаточно одного взгляда в таблицу. 

Существует легенда, якобы знаменитая таблица явилась Менделееву во сне. Но сам Дмитрий Иванович эту информацию не подтвердил. Он действительно нередко засиживался над работой до поздней ночи и засыпал, продолжая размышлять над решением задачи, однако факт мистического озарения во сне учёный отрицал: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете, сел и вдруг — готово!».    

Теперь расскажем, как устроена Периодическая таблица элементов Менделеева и как ею пользоваться.

Структура Периодической системы элементов

Периодическая таблица химических элементов
‍

На настоящий момент Периодическая таблица Менделеева содержит 118 химических элементов. Каждый из них занимает своё место в зависимости от атомного числа. Оно показывает, сколько протонов содержит ядро атома элемента и сколько электронов  в атоме находятся вокруг него. Атом каждого последующего элемента содержит на один протон больше, чем предыдущий.

Периоды — это строки таблицы. На данный момент их семь. У всех элементов одного периода одинаковое количество заполненных электронами энергетических уровней.

Группы — это столбцы. В группы в Периодической таблице объединяются элементы с одинаковым числом электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. В кратком варианте таблицы, используемой в школьных учебниках, элементы разделены на восемь групп. Каждая из них делится на главную (A) и побочную (B) подгруппы, которые объединяют элементы со сходными химическими свойствами. 

Каждый элемент обозначается одной или двумя латинскими буквами. Порядковый номер элемента (число протонов в его ядре) обычно пишется в левом верхнем углу. Также в ячейке элемента указана его относительная атомная масса (сумма масс протонов и нейтронов). Это усреднённая величина, для расчёта которой используются атомные массы всех изотопов элемента с учётом их содержания в природе. Поэтому обычно она является дробным числом. 

Чтобы узнать количество нейтронов в ядре элемента, необходимо вычесть его порядковый номер из относительной атомной массы (массового числа). 

Свойства Периодической системы элементов

Расположение химических элементов в таблице Менделеева позволяет сопоставлять не только их атомные массы, но и химические свойства. 

Вот как они изменяются в пределах группы (сверху вниз):

  • Металлические свойства усиливаются, неметаллические ослабевают.
  • Увеличивается атомный радиус.
  • Усиливаются основные свойства гидроксидов и кислотные свойства водородных соединений неметаллов.

В пределах периодов (слева направо) свойства элементов меняются следующим образом:

  • Металлические свойства ослабевают, неметаллические усиливаются. 
  • Уменьшается атомный радиус.
  • Возрастает электроотрицательность. 

Элементы Периодической таблицы Менделеева

По положению элемента в периоде можно определить его принадлежность к металлам или неметаллам. Металлы расположены в левом нижнем углу таблицы, неметаллы — в правом верхнем углу. Между ними находятся полуметаллы. Все периоды, кроме первого, начинается щелочным металлом. Каждый период заканчивается инертным газом.

Щелочные металлы

Первая группа главная подгруппа элементов (IA) — щелочные металлы. Это серебристые вещества (кроме цезия, он золотистый), настолько мягкие, что их можно резать ножом. Поскольку на их внешнем электронном слое находится только один электрон, они очень легко вступают в реакции. Плотность щелочных металлов меньше плотности воды, поэтому они в ней не тонут, а бурно реагируют с образованием щёлочи и водорода. Реакция идёт настолько энергично, что водород может даже загореться или взорваться. Эти металлы настолько активно реагируют с кислородом в воздухе, что их приходится хранить под слоем керосина (а литий — под слоем вазелина).

Учите химию вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду
CHEMISTRY892021 вы получите бесплатный недельный доступ к курсам химии за 8 класс и 9 класс.

Щелочноземельные металлы

Вторая группа главная подгруппа (IIА) представлена щелочноземельными металлами с двумя электронами на внешнем энергетическом уровне атома. Бериллий и магний часто не относят к щелочноземельным металлам. Они тоже имеют серебристый оттенок и легко взаимодействуют с другими элементами, хотя и не так охотно, как металлы из первой группы главной подгруппы. Температура плавления щелочноземельных металлов выше, чем у щелочных. Ионы магния и кальция обусловливают жёсткость воды.

Лантаноиды и актиноиды

В третьей группе побочной подгруппе (IIIB) шестого и седьмого периодов находятся сразу несколько металлов, сходных по строению внешнего энергетического уровня и близких по химическим свойствам. У этих элементов электроны начинают заполнять третий по счёту от внешнего электронного слоя уровень. Это лантаноиды и актиноиды. Для удобства их помещают под основной таблицей. 

‍Лантаноиды иногда называют «редкоземельными элементами», поскольку они были обнаружены в небольшом количестве в составе редких минералов и не образуют собственных руд.

‍Актиноиды имеют одно важное общее свойство — радиоактивность. Все они, кроме урана, практически не встречаются в природе и синтезируются искусственно.   

Переходные металлы

Элементы побочных подгрупп, кроме лантаноидов и актиноидов, называют переходными металлами. Они вполне укладываются в привычные представления о металлах — твёрдые (за исключением жидкой ртути), плотные, обладают характерным блеском, хорошо проводят тепло и электричество. Валентные электроны их атомов находятся на внешнем и предвнешнем энергетических уровнях.

Неметаллы

Правый верхний угол таблицы до инертных газов занимают неметаллы. Неметаллы плохо проводят тепло и электричество и могут существовать в трёх агрегатных состояниях: твёрдом (как углерод или кремний), жидком (как бром) и газообразном (как кислород и азот). Водород может проявлять как металлические, так и неметаллические свойства, поэтому его относят как к первой, так и к седьмой группе Периодической системы. 

Подгруппа углерода

Четвёртую группу главную подгруппу (IVА) называют подгруппой углерода. Углерод и кремний обладают всеми свойствами неметаллов, германий и олово занимают промежуточную позицию, а свинец имеет выраженные металлические свойства. Углерод образует несколько аллотропных модификаций — вариантов простых веществ, отличающихся по своему строению, а именно: графит, алмаз, фуллерит и другие.

Большинство элементов подгруппы углерода — полупроводники (проводят электричество за счёт примесей, но хуже, чем металлы). Графит, германий и кремний используют при изготовлении полупроводниковых элементов (транзисторы, диоды, процессоры и так далее).

Подгруппа азота

Пятую группу главную подгруппу (VA) называют пниктогенами или подгруппой азота. В ходе реакций эти элементы могут как отдавать электроны, так и принимать их, завершая внешний энергетический уровень. 

Физические свойства элементов подгруппы азота различны. Азот является бесцветным газом. Фосфор, мягкое вещество, образует несколько вариантов аллотропных модификаций — белый, красный и чёрный фосфор. Мышьяк — твёрдый полуметалл, способный проводить электрический ток. Висмут — блестящий серебристо-белый металл с радужным отливом. 

Азот — основное вещество в составе атмосферы нашей планеты. Некоторые элементы подгруппы азота токсичны для человека (фосфор, мышьяк, висмут). При этом азот и фосфор являются важными элементами почвенного питания растений, поэтому они входят в состав большинства удобрений. Азот и фосфор также участвуют в формировании важнейших молекул живых организмов — белков и нуклеиновых кислот.

Подгруппа кислорода

Халькогены или подгруппа кислорода — элементы шестой группы главной подгруппы (VIA). Для завершения внешнего электронного уровня атомам этих элементов не хватает лишь двух электронов, поэтому они проявляют сильные окислительные (неметаллические) свойства. Однако, по мере продвижения от кислорода к полонию они ослабевают. 

Кислород образует две аллотропные модификации — кислород и озон — тот самый газ, который образует экран в атмосфере планеты, защищающий живые организмы от жёсткого космического излучения. 

Кислород и сера легко образуют прочные соединения с металлами — оксиды и сульфиды. В виде этих соединений металлы часто входят в состав руд.

Галогены

Седьмая группа главная подгруппа (VIIA) представлена галогенами — неметаллами с семью электронами на внешнем электронном слое атома. Это сильнейшие окислители, легко вступающие в реакции. Галогены («рождающие соли») назвали так потому, что они реагируют со многими металлами с образованием солей. Например, хлор входит в состав обычной поваренной соли. 

Самый активный из галогенов — фтор. Он способен разрушать даже молекулы воды, за что и получил своё грозное имя (слово «фтор» переводится на русский язык как «разрушительный»). А его «близкий родственник» — иод — используется в медицине в виде спиртового раствора для обработки ран.

Инертные газы

‍Инертные газы, расположенные в последней, восьмой группе главной подгруппе (VIIIA) — элементы с полностью заполненным внешним электронным уровнем. Они практически не способны участвовать в реакциях. Поэтому их иногда называют «благородными», проводя параллель с представителями высшего общества, которые брезгуют контактировать с посторонними. 

У инертных газов есть удивительная способность: они светятся под действием электромагнитного излучения, поэтому используются для создания ламп. Так, неон используется для создания светящихся вывесок и реклам, а ксенон — в автомобильных фарах и фотовспышках.  

Гелий обладает массой всего в два раза больше массы молекулы водорода, но, в отличие от последнего, не взрывоопасен и используется для заполнения воздушных шаров.

А вы знали, что 69,5% элементов таблицы Менделеева

Выбор металлопрокатаАрматураБалка двутавроваяКатанкаКвадратКругЛентаЛистПолосаПроволокаСеткаТруба профильнаяТруба круглаяТруба чугуннаяУголокШвеллерШестигранникШпунтТипРазмер

По всей РоссииСанкт-Петербург

Скорее всего, русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев, отец и создатель таблицы химических элементов, и не подозревал, к чему приведут его двадцатилетние труды, и как упорядоченная им таблица – увековечит его имя на века. Да, да, именно – упорядоченная.

Элементы химической таблицы Менделеева

Мало кто знает об этом, но Дмитрий Иванович не единственный ученый-химик, пытавшийся упорядочить (уже известные на тот момент) химические элементы в единую таблицу. В тот период развития человеческого мышления, были и другие ученые, ставившие перед собой аналогичные задачи. Из таких господ можно перечислить итальянского химика Станислав Канниццаро, предложившего теорию составления таблицы – используя атомный вес каждого элемента. Или французского химика-геолога Александра Эмиль Шанкуртуа, создавшего на размеченном цилиндре – свой винтовой график химических элементов. Таковых было много и много, но выдающегося результата добился только Менделеев, с его таблицей на основе зависимости различных свойств элементов от их заряда атомного ядра. Хоть наша страница не совсем об этом – но и не-упомянуть об этом факте было бы недопустимо.

Как известно, в таблице Дмитрий Ивановича содержится 118 химических элементов. Из этих 118 элементов – 85 элемента являются (в том или ином виде) металлами.

Давайте перечислим их:

  1. Литий (Li) третий химический элемент в таблице, входит в группу щелочных металлов. Открыт в 1817 году шведским химиком Иоганном Арфведсоном;
  2. Берилий (Be) четвертый элемент таблицы, один из относительно твердых металлов.
    Открыт в 1798 году французским химиком Луи Никола Вокленом;
  3. Натрий (Na) одиннадцатый элемент таблицы, входит в группу мягких щелочных металлов;
  4. Магний (Mg) двенадцатый элемент был открыт в 1695 году в Англии, и назван аптекарями Англии «горькой солью»;
  5. Алюминий (Al) тринадцатый элемент, открыт датским физиком Гансом Эрстедом в 1825 году. Благодаря стойкости к коррозии, и легко поддающейся формовке – является одним из часто применяемых металлов в промышленности;
  6. Калий (K) девятнадцатый элемент, ;
  7. Кальцый (Ca) двадцатый элемент
  8. Скандий (Sc) двадцать первый элемент
  9. Титан (Ti) двадцать второй элемент
  10. Ванадий (V) двадцать третий элемент
  11. Хром (Cr) двадцать четвертый элемент
  12. Марганец (Mn) двадцать пятый элемент
  13. Железо (Fe) двадцать шестой элемент
  14. Кобальт (Co) двадцать седьмой элемент
  15. Никель (Ni) двадцать восьмой элемент
  16. Медь (Cu) двадцать девятый элемент
  17. Цинк (Zn) тридцатый элемент
  18. Галлий (Ga) тридцать первый элемент
  19. Рубидий (Rb) тридцать седьмой элемент
  20. Стронций (Sr) тридцать восьмой элемент
  21. Иттрий (Y) тридцать девятый элемент
  22. Цирконий (Zr) сороковой элемент
  23. Ниобий (Nb) сорок первый элемент
  24. Молибден (Mo) сорок второй элемент
  25. Технеций (Tc) сорок третий элемент
  26. Рутений (Ru) сорок четвертый элемент
  27. Родий (Rh) сорок пятый элемент
  28. Палладий (Pd) сорок шестой элемент
  29. Серебро (Ag) сорок седьмой элемент
  30. Кадмий (Cd) сорок восьмой элемент
  31. Индий (In) сорок девятый элемент
  32. Олово (Sn) пятидесятый элемент
  33. Цезий (Cs) пятьдесят пятый элемент
  34. Барий (Ba) пятьдесят шестой элемент
  35. Лантан (La) пятьдесят седьмой элемент
  36. Церий (Ce) 58
  37. Празеодим (Pr) 59
  38. Неодим (Nd) 60
  39. Прометий (Pm) 61
  40. Самарий (Sm) 62
  41. Европий (Eu) 63
  42. Гадолиний (Gb) 64
  43. Тербий (Tb) 65
  44. Диспрозий (Dy) 66
  45. Гольмий (Ho) 67
  46. Эрбий (68) Er
  47. Тулий (Tm) 69
  48. Иттербий (Yb) 70
  49. Лютеций (Lu) 71
  50. Графний (Hf) семьдесят второй элемент
  51. Тантал (Ta) семьдесят третий
  52. Вольфрам (W) семьдесят четвертый
  53. Рений (Re) семьдесят пятый элемент
  54. Осмий (Os) семьдесят шестой элемент
  55. Иридий (Ir) семьдесят седьмой элемент
  56. Платина (Pt) семьдесят восьмой элемент
  57. Золото (Au) семьдесят девятый элемент
  58. Ртуть (Hg) восьмидесятый элемент
  59. Таллий (Tl) восемьдесят первый элемент
  60. Свинец (Pb) восемьдесят второй элемент
  61. Висмут (Bi) восемьдесят третий элемент
  62. Полоний (Po) восемьдесят четвертый элемент
  63. Франций (Fr) восемьдесят седьмой элемент
  64. Радий (Ra) восемьдесят восьмой элемент
  65. Актиний (Ac) восемьдесят девятый элемент
  66. Торий (Th) 90
  67. Протактиний (Pa) 91
  68. Уран (U) 92
  69. Нептуний (Np) 93
  70. Плутоний (Pu) 94
  71. Америций (Am) 95
  72. Кюрий (Cm) 96
  73. Берклий (Bk) 97
  74. Калифорний (Cf) 98
  75. Эйнштений (Es) 99
  76. Фермий (Fm) 100
  77. Менделевий (Md) 101
  78. Нобелий (No) 102
  79. Лоуренсий (Lr) 103
  80. Резенфордий (Rf) сто четвертый элемент
  81. Дубний (Db) сто пятый элемент
  82. Сиборгий (Sg) сто шестой элемент
  83. Борий (Bh) сто седьмой элемент
  84. Хассий (Hs) сто восьмой элемент
  85. Мейтнерий (Mt) сто девятый элемент

Мы перечислили все 85 химических элементов, входящих в группу металлов. Остальные 33 элемента, не являющиеся металлами, входят в газы (к примеру: фтор, хлор, кислород, азот, водород и т.д.), и другую группу, называющуюся «неметаллы.

  • Интересные факты

​А знаете ли вы, сколько весит Статуя Свободы ?

А вы знаете, сколько слоев стали, в японском мече «Катана» ?

А вы знали, что Петербургский «Медный всадник» вылит из бронзы ?

А вы знали, из какого металла производился нагрудный знак «Гвардия» ?

А вы знали, где, сколько и какого железа – в организме человека ?

Железные ножки стола и основания

  1. Металлические X-образные ножки Стальные ножки DIY для обеденного стола или письменного стола

    $690.00 от 259,35 $

    Продажа

  2. Основание стола Orion Ножки стола с поперечной рамой Настольные направляющие стальной металлический обеденный стол Стол для переговоров Стол для переговоров

    $945,00 от 519,75 $

    Продажа

  3. Угловые стальные конические ножки стола, высота 33–40 дюймов НАБОР (4) | СЧЕТЧИК И БАР

    $760,00 из 551,25 $

    Продажа

  4. CAST01 Чугунные ножки для обеденного стола, 2 шт. в упаковке

    $558,00 439,95 долларов США

    Продажа

  5. JK3063 Основание стола из чугуна, ресторан, классический

    174,83 доллара США

  6. Металлические ножки стола (набор из 2 шт.), стальная мебель своими руками (h38.3) для стола, столовой, кухни, столешницы Live Edge – Flowyline Design 401 Wishbone

    от 385,35 $

  7. 40-дюймовые угловые стальные ножки стола, высота 33–40 дюймов, КОМПЛЕКТ (4)

    1760,00 долларов США из 409,50 $

    Продажа

  8. Основание журнального столика трапециевидной формы из металла | Стальные ножки стола для центрального стола для длинных диванов

    929,25 долларов США

Металлические столы и стулья для ресторанов – Металлические комплекты и комплекты

Металлические столы и стулья для ресторанов – Металлические комплекты и комплекты | РесторанМебель4Less Перейти к содержанию

Функциональность Javascript вашего браузера отключена. Пожалуйста, включите его, чтобы вы могли испытать все возможности этого сайта.

Варианты цвета

Материал

Показать все (6)

Показать меньше

Цвет столешницы

Показать все (13)

Показать меньше

Подходит для использования вне помещений

  • Да (54)
  • Нет (10)

Цвет спинки

Показать все (13)

Показать меньше

Высота

Показать все (11)

Показать меньше

Цвет рамки

Показать все (12)

Показать меньше

Артикул № ET-CT005-6-30

799,13–799,49 долл. США