Назва і значення окремих елементів. Загальна характеристика хімічних елементів


ПЕРІОДИЧНА таблиці Менделєєва

побудова періодичної таблиці хімічних елементів Менделєєва відповідає характерним періодам теорії чисел і ортогональних базисів. Доповнення матриць Адамара матрицями парних і непарних порядків створює структурний базис вкладених матричних елементів: матриць першого (Odin), другого (Euler), третього (Mersenne), четвертого (Hadamard) і п'ятого (Fermat) порядків.

Нескладно помітити, що порядків 4 k матриць Адамара відповідають інертні елементи з атомною масою, кратної чотирьом: гелій 4, неон 20, аргон 40 (39.948) і т.п., але також і основи життя і цифрової техніки: вуглець 12, кисень 16, кремній 28, германій 72.

Таке враження, що з матрицями Мерсенна порядків 4 k-1, навпаки, пов'язане все активне, отруйна, руйнівний і роз'їдаюче. Але це також радіоактивні елементи - джерела енергії, і свинець 207 (кінцевий продукт, отруйні солі). Фтор, це, звичайно, 19. порядку матриць Мерсенна відповідає послідовність радіоактивних елементів, звана поруч актиния: уран 235, плутоній-239 (ізотоп, який є більш потужним джерелом атомної енергії, ніж уран) і т.п. Це також лужні метали літій 7, натрій 23 і калій 39.

Галій - атомна вага 68

порядків 4 k-2 матриць Ейлера (здвоєний Мерсенн) відповідає азот 14 (основа атмосфери). Кухонна сіль утворена двома "мерсенноподобнимі" атомами натрію 23 і хлору 35, разом це поєднання характерно, як раз, для матриць Ейлера. Більш масивний хлор з вагою 35.4 трохи не добирає до адамаровой розмірності 36. Кристали кухонної солі: куб (! Тобто характер сумирний, Адамар) і октаедр (більш зухвалий, це безсумнівний Ейлер).

В атомній фізиці перехід залізо 56 - нікель 59, це кордон між елементами, що дають енергію при синтезі більшого ядра (воднева бомба) і розпаді (уранова). Порядок 58 знаменитий тим, що для нього немає не тільки аналогів матриць Адамара у вигляді матриць Белевича з нулями на діагоналі, для нього немає і багатьох зважених матриць - найближча ортогональна W (58,53) має 5 нулів в кожному стовпці і рядку (глибокий розрив ).

В ряду, відповідному матрицями Ферма і їх заміщення порядків 4 k+1, варто волею долі фермій 257. Нічого не скажеш, точне попадання. Тут же золото 197. Мідь 64 (63.547) і срібло 108 (107.868), символи електроніки, не дотягують, як видно, до золота і відповідають скромнішим матрицями Адамара. Мідь, з її недалеко пішли від 63 атомним вагою, хімічно активна - її зелені оксиди добре відомі.

Кристали бору під сильним збільшенням

З золотим перетином пов'язаний бор - атомна маса серед всіх інших елементів найбільш близька до 10 (точніше 10.8, близькість атомної ваги до непарних числах теж позначається). Бор - досить складний елемент. Бор відіграє заплутану роль в історії самого життя. Будова каркаса в його структурах набагато складніше, ніж в алмазі. унікальний тип хімічного зв'язку, Яка дозволяє бору поглинати будь-яку домішка, дуже погано вивчений, хоча за дослідження, пов'язані з ним, велика кількість вчених вже отримали Нобелівські премії. Форма кристала бору - ікосаедр, п'ять трикутників утворюють вершину.

Загадка Платини. П'ятий елемент, це, без сумніву, благородні метали, такі, як золото. Надбудова над адамаровой розмірністю 4 k, На 1 великі.

Стабільний ізотоп уран 238

Згадаймо, все ж, що числа Ферма зустрічаються рідко (найближче - 257). Кристали самородної золота мають форму, близьку до кубу, але і пентаграма просверківает. Його найближчий сусід, платина, благородний метал, відстоїть від золота 197 по атомній вазі менше, ніж на 4. Платина має атомний вага не 193, а кілька підвищений, 194 (порядок матриць Ейлера). Дрібниця, але це переносить її в стан дещо агресивних елементів. Варто згадати, в зв'язку, що при її інертності (розчиняється, хіба, в царській горілці), платину використовують як активний каталізатор хімічних процесів.

Губчаста платина при кімнатній температурі запалює водень. Характер у платини зовсім не мирний, сумирніше поводиться іридій 192 (суміш ізотопів 191 і 193). Це, скоріше, мідь, але з вагою і характером золота.

Між неоном 20 і натрієм 23 немає елемента з атомним вагою 22. Звичайно, атомні ваги - інтегральна характеристика. Але серед ізотопів, в свою чергу, теж спостерігається цікава кореляція властивостей з властивостями чисел і відповідних їм матриць ортогональних базисів. Як ядерного палива найбільше застосування має ізотоп уран 235 (порядок матриць Мерсенна), в якому можлива самопідтримується ланцюгова ядерна реакція. У природі цей елемент поширений стабільній формі уран 238 (порядок матриць Ейлера). Елемент з атомним вагою 13 відсутня. Що стосується хаосу, то обмежена кількість стійких елементів таблиці Менделєєва і складність знаходження рівневих матриць вищих порядків через поміченого у матриць тринадцятого порядку бар'єру корелюють.

Ізотопи хімічних елементів, острівець стабільності

Знаючи формулювання періодичного закону і використовуючи періодичну систему елементів Д. І. Менделєєва, можна дати характеристику будь-якого хімічного елементу і його сполук. Таку характеристику хімічного елемента зручно складати за планом.

I. Символ хімічного елемента і його назва.

II. Положення хімічного елемента в періодичній системі елементів Д.І. Менделєєва:

  1. порядковий номер;
  2. номер періоду;
  3. номер групи;
  4. підгрупа (головна або побічна).

III. Будова атома хімічного елемента:

  1. заряд ядра атома;
  2. відносна атомна маса хімічного елемента;
  3. число протонів;
  4. число електронів;
  5. число нейтронів;
  6. число електронних рівнів в атомі.

IV. Електронна і електронно-графічна формули атома, його валентні електрони.

V. Тип хімічного елемента (метал або неметалл, s-, p-, d-або f-елемент).

VI. Формули вищого оксиду і гідроксиду хімічного елемента, характеристика їх властивостей (основні, кислотні або амфотерні).

VII. Порівняння металевих або неметалевих властивостей хімічного елемента з властивостями елементів-сусідів по періоду і підгрупою.

VIII. Максимальна і мінімальна ступінь окислення атома.

Наприклад, надамо характеристику хімічного елемента з порядковим номером 15 і його сполук за положенням у періодичній системі елементів Д. І. Менделєєва і будовою атома.

I. Знаходимо в таблиці Д. І. Менделєєва клітку з номером хімічного елемента, записуємо його символ і назва.

Хімічний елемент номер 15 - Фосфор. Його символ Р.

II. Охарактеризуємо стан елемента в таблиці Д. І. Менделєєва (номер періоду, групи, тип підгрупи).

Фосфор знаходиться в головній підгрупі V групи, в 3-му періоді.

III. Надамо загальну характеристику складу атома хімічного елемента (заряд ядра, атомна маса, число протонів, нейтронів, електронів і електронних рівнів).

Заряд ядра атома фосфору дорівнює +15. Відносна атомна маса фосфору дорівнює 31. Ядро атома містить 15 протонів і 16 нейтронів (31 - 15 \u003d 16). Атом фосфору має три енергетичних рівня, на яких знаходяться 15 електронів.

IV. Складаємо електронної та електронно-графічну формули атома, відзначаємо його валентні електрони.

Електронна формула атома фосфору: 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3.

Електронно-графічна формула зовнішнього рівня атома фосфору: на третьому енергетичному рівні на 3s-підрівні знаходяться два електрони (в одній клітці записуються дві стрілки, що мають протилежний зміст), на три р-підрівні знаходяться три електрона (в кожній з трьох клітин записуються по одній стрілкою, що мають однаковий напрямок).

Валентними електронами є електрони зовнішнього рівня, тобто 3s2 3p3 електрони.

V. Визначаємо тип хімічного елемента (метал або неметалл, s-, p-, d-або f-елемент).

Фосфор - неметалл. Оскільки останнім подуровнем в атомі фосфору, який заповнюється електронами, є p-підрівень, Фосфор відноситься до сімейства p-елементів.

VI. Складаємо формули вищого оксиду і гідроксиду фосфору і характеризуємо їх властивості (основні, кислотні або амфотерні).

Вищий оксид фосфору P 2 O 5, проявляє властивості кислотного оксиду. Гідроксид, відповідний вищому оксиду, H 3 PO 4, проявляє властивості кислоти. Підтвердимо зазначені властивості рівняннями відповініх хімічних реакцій:

P 2 O 5 + 3 Na 2 O \u003d 2Na 3 PO 4

H 3 PO 4 + 3NaOH \u003d Na 3 PO 4 + 3H 2 O

VII. Порівняємо неметалеві властивості фосфору з властивостями елементів-сусідів по періоду і підгрупою.

Сусідом фосфору по підгрупі є азот. Сусідами фосфору за періодом є кремній і Сірка. Неметалічні властивості атомів хімічних елементів головних підгруп з ростом порядкового номера ростуть в періодах і знижуються в групах. Тому неметалеві властивості фосфору більш виражені, ніж у кремнію і менш виражені, ніж у азоту і сірки.

VIII. Визначаємо максимальну і мінімальну ступінь окислення атома фосфору.

Максимальний позитивний ступінь окислення для хімічних елементів головних підгруп дорівнює номеру групи. Фосфор знаходиться в головній підгрупі п'ятої групи, тому максимальний ступінь окислення фосфору +5.

Мінімальна ступінь окислення для неметалів в більшості випадків дорівнює різниці між номером групи та числом вісім. Так, мінімальна ступінь окислення фосфору -3.

Як користуватися таблицею Менделєєва? Для необізнаного людини читати таблицю Менделєєва - все одно, що для гнома дивитися на стародавні руни ельфів. А таблиця Менделєєва, між іншим, якщо їй правильно користуватися, може розповісти про світ дуже багато. Крім того, що послужить Вам службу на іспиті, вона ще й просто незамінна при вирішенні величезної кількості хімічних і фізичних задач. Але як її читати? На щастя, сьогодні цьому мистецтву може навчитися кожен. У цій статті розповімо, як зрозуміти таблицю Менделєєва.

Періодична система хімічних елементів (таблиця Менделєєва) - це класифікація хімічних елементів, яка встановлює залежність різних властивостей елементів від заряду атомного ядра.

Історія створення Таблиці

Дмитро Іванович Менделєєв був не простим хіміком, якщо хтось так думає. Це був хімік, фізик, геолог, метролог, еколог, економіст, нафтовик, повітроплавець, приладобудівник і педагог. За своє життя вчений встиг провести фундаментально багато досліджень в самих різних областях знань. Наприклад, широко поширена думка, що саме Менделєєв обчислив ідеальну міцність горілки - 40 градусів. Не знаємо, як Менделєєв ставився до горілки, але точно відомо, що його дисертація на тему «Міркування про сполучення спирту з водою» не мала до горілки ніякого відношення і розглядала концентрації спирту від 70 градусів. При всіх заслуги вченого, відкриття періодичного закону хімічних елементів - одного їх фундаментальних законів природи, принесло йому найширшу популярність.

Існує легенда, згідно з якою періодична система приснилася вченому, після чого йому залишилося лише доопрацювати явившуюся ідею. Але, якщо б все було так просто .. Дана версія про створення таблиці Менделєєва, мабуть, не більше ніж легенда. На питання про те, як було відкрито таблицю, сам Дмитро Іванович відповідав: « Я над нею, може бути, двадцять років думав, а ви думаєте: сидів і раптом ... готово »

В середині дев'ятнадцятого століття спроби впорядкувати відомі хімічні елементи (відомо було 63 елемента) паралельно робилися кількома вченими. Наприклад, в 1862 році Олександр Еміль Шанкуртуа розмістив елементи вздовж гвинтової лінії і зазначив циклічне повторення хімічних властивостей. Хімік і музикант Джон Ньюлендс запропонував свій варіант періодичної таблиці в 1866 році. Цікавим є той факт, що в розташуванні елементів учений намагався виявити якусь містичну музичну гармонію. У числі інших спроб була і спроба Менделєєва, яка увінчалася успіхом.

У 1869 році була опублікована перша схема таблиці, а день 1 березня 1869 року вважається днем \u200b\u200bвідкриття періодичного закону. Суть відкриття Менделєєва полягала в тому, що властивості елементів із зростанням атомної маси змінюються не монотонно, а періодично. Перший варіант таблиці містив всього 63 елемента, але Менделєєв зробив ряд дуже нестандартних рішень. Так, він здогадався залишати в таблиці місце для ще невідкритих елементів, а також змінив атомні маси деяких елементів. Принципова правильність закону, виведеного Менделєєвим, підтвердилася дуже скоро, після відкриття галію, скандію і германію, існування яких було передбачене вченим.

Сучасного вигляду таблиці Менделєєва

Нижче наведемо саму таблицю

Сьогодні для впорядкування елементів замість атомної ваги (атомної маси) використовується поняття атомного числа (числа протонів в ядрі). У таблиці міститься 120 елементів, які розташовані зліва направо в порядку зростання атомного числа (числа протонів)

Стовпці таблиці є так звані групи, а рядки - періоди. У таблиці 18 груп і 8 періодів.

  • Металеві властивості елементів при русі вздовж періоду зліва направо зменшуються, а в зворотному напрямку - збільшуються.
  • Розміри атомів при переміщенні зліва направо вздовж періодів зменшуються.
  • При русі зверху вниз по групі збільшуються відновлювальні металеві властивості.
  • Окислювальні і неметалеві властивості при русі вздовж періоду зліва направо увелічіваются.

Що ми дізнаємося про елемент по таблиці? Для прикладу, візьмемо третій елемент в таблиці - літій, і розглянемо його детально.

Насамперед ми бачимо сам символ елемента і його назва під ним. У верхньому лівому кутку знаходиться атомний номер елемента, в порядку якого елемент розташований в таблиці. Атомний номер, як уже було сказано, дорівнює числу протонів в ядрі. Число позитивних протонів, як правило, дорівнює кількості негативних електронів в атомі (за винятком ізотопів).

Атомна маса вказана під атомним числом (в даному варіанті таблиці). Якщо округлити атомну масу до найближчого цілого, ми отримаємо так зване масове число. Різниця масового числа і атомного числа дає кількість нейтронів в ядрі. Так, число нейтронів в ядрі гелію дорівнює двом, а у літію - чотирьом.

Ось і закінчився наш курс "Таблиця Менделєєва для чайників". На завершення, пропонуємо Вам ознайомитись з тематичне відео, і сподіваємося, що питання про те, як користуватися періодичної таблиці Менделєєва, став Вам більш зрозумілий. Нагадуємо, що вивчати новий предмет завжди ефективніше не одному, а за допомогою досвідченого наставника. Саме тому, ніколи не варто забувати про, які з радістю поділяться з Вами своїми знаннями та досвідом.

Періодична система хімічних елементів (таблиця Менделєєва) - класифікація хімічних елементів, що встановлює залежність різних властивостей елементів від заряду атомного ядра. Система є графічним виразом періодичного закону, встановленого російським хіміком Д. І. Менделєєвим в 1869 році. Її початковий варіант був розроблений Д. І. Менделєєвим в 1869-1871 роках і встановлював залежність властивостей елементів від їх атомної ваги (по-сучасному, від атомної маси). Всього запропоновано кілька сотень варіантів зображення періодичної системи (аналітичних кривих, таблиць, геометричних фігур і т.п.). В сучасному варіанті системи передбачається зведення елементів в двовимірну таблицю, в якій кожен стовпець (група) визначає основні фізико-хімічні властивості, а рядки є періоди, в певній мірі подібні один одному.

Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва

ПЕРІОДИ ЛАВ ГРУПИ ЕЛЕМЕНТІВ
I II III IV V VI VII VIII
I 1 H
1,00795

4,002602
гелій

II 2 Li
6,9412
Be
9,01218
B
10,812
З
12,0108
вуглець
N
14,0067
азот
O
15,9994
кисень
F
18,99840
фтор

20,179
неон

III 3 Na
22,98977
Mg
24,305
Al
26,98154
Si
28,086
кремній
P
30,97376
фосфор
S
32,06
сірка
Cl
35,453
хлор

Ar 18
39,948
аргон

IV 4 K
39,0983
Ca
40,08
Sc
44,9559
Ti
47,90
титан
V
50,9415
ванадій
Cr
51,996
хром
Mn
54,9380
марганець
Fe
55,847
залізо
Co
58,9332
кобальт
Ni
58,70
нікель
Cu
63,546
Zn
65,38
Ga
69,72
Ge
72,59
германій
As
74,9216
миш'як
Se
78,96
селен
Br
79,904
бром

83,80
криптон

V 5 Rb
85,4678
Sr
87,62
Y
88,9059
Zr
91,22
цирконій
Nb
92,9064
ніобій
Mo
95,94
молібден
Tc
98,9062
технеций
Ru
101,07
рутеній
Rh
102,9055
родій
Pd
106,4
паладій
Ag
107,868
Cd
112,41
In
114,82
Sn
118,69
олово
Sb
121,75
сурма
Te
127,60
телур
I
126,9045
йод

131,30
ксенон

VI 6 Cs
132,9054
Ba
137,33
La
138,9
Hf
178,49
гафній
Ta
180,9479
тантал
W
183,85
вольфрам
Re
186,207
реній
Os
190,2
осмій
Ir
192,22
іридій
Pt
195,09
платина
Au
196,9665
Hg
200,59
Tl
204,37
талій
Pb
207,2
свинець
Bi
208,9
вісмут
Po
209
полоній
At
210
астат

222
радон

VII 7 Fr
223
Ra
226,0
Ac
227
актиній ××
Rf
261
Резерфорд
Db
262
Дубно
Sg
266
Сиборгом
Bh
269
борій
Hs
269
хассій
Mt
268
мейтнерій
Ds
271
дармштадтій
Rg
272

Сn
285

Uut113
284 унунтрій

Uug
289
унунквадій

Uup 115
288
унунпентій
Uuh116
293
унунгексій
Uus117
294
Унунсептій

Uuо118

295
унуноктій

La
138,9
лантан
Ce
140,1
церій
Pr
140,9
празеодім
Nd
144,2
неодим
Pm
145
прометий
Sm
150,4
самарий
Eu
151,9
европий
Gd
157,3
гадолиний
Tb
158,9
тербий
Dy
162,5
діспрозій
Ho
164,9
гольмій
Er
167,3
ербій
Tm
168,9
тулій
Yb
173,0
иттербий
Lu
174,9
лютеций
Ac
227
актиній
Th
232,0
торій
Pa
231,0
протактиний
U
238,0
уран
Np
237
нептуний
Pu
244
плутоній
Am
243
америцій
Cm
247
кюрий
Bk
247
берклій
Cf
251
калифорний
Es
252
ейнштейній
Fm
257
фермій
Md
258
менделевій
No
259
нобелій
Lr
262
лоуренсій

Відкриття, зроблене Російським хіміком Менделєєвим, зіграло (безумовно) найбільш важливу роль в розвитку науки, а саме в розвитку атомно-молекулярного вчення. Це відкриття дозволило отримати найбільш зрозумілі, і прості у вивченні, уявлення про простих і складних хімічних сполуках. Тільки завдяки таблиці ми маємо ті поняття про елементи, якими користуємося в сучасному світі. У ХХ столітті проявилася прогнозуюче роль періодичної системи при оцінці хімічних властивостей, трансуранових елементів, показана ще творцем таблиці.

Розроблена в ХIХ столітті, періодична таблиця Менделєєва в інтересах науки хімії, дала готову систематизацію типів атомів, для розвитку ФІЗИКИ в ХХ столітті (фізика атома і ядра атома). На початку ХХ століття, вчені фізики, шляхом досліджень встановили, що порядковий номер, (він же атомний), є і міра електричного заряду атомного ядра цього елемента. А номер періоду (тобто горизонтального ряду), визначає число електронних оболонок атома. Так само з'ясувалося, що номер вертикального ряду таблиці визначає квантову структуру зовнішньої оболонки елемента, (цим самим, елементи одного ряду, зобов'язані подібністю хімічних властивостей).

Відкриття Російського вченого, ознаменувало собою, нову еру в історії світової науки, це відкриття дозволило не тільки зробити величезний стрибок в хімії, але так само було безцінне для ряду інших напрямків науки. Таблиця Менделєєва дала струнку систему відомостей про елементи, на основі її, з'явилася можливість робити наукові висновки, і навіть передбачити деякі відкриття.

Таблиця МенделееваОдна з особливостей періодичної таблиці Менделєєва, полягає в тому, що група (колонка в таблиці), має більш істотні вираження періодичної тенденції, ніж для періодів або блоків. В наш час, теорія квантової механіки та атомної структури пояснює групову сутність елементів тим, що вони мають однакові електронні конфігурації валентних оболонок, і як наслідок, елементи які знаходяться в межах одою колонки, розташовують дуже схожими, (однаковими), особливостями електронної конфігурації, з схожими хімічними особливостями. Так само спостерігається явна тенденція стабільного зміни властивостей у міру зростання атомної маси. Треба зауважити, що в деяких областях періодичної таблиці, (наприклад, в блоках D і F), \u200b\u200bподібності горизонтальні, більш помітні, ніж вертикальні.

Таблиця Менделєєва містить групи, яким присвоюються порядкові номери від 1 до 18 (з ліва на право), згідно з міжнародною системою іменування груп. У минулому час, для ідентифікації груп, використовувалися римські цифри. В Америці існувала практика ставити після римської цифри, літер «А» при розташуванні групи в блоках S і P, або літер «В» - для груп знаходяться в блоці D. Ідентифікатори, що застосовувалися в той час, це те ж саме, що і остання цифра сучасних покажчиків в наш час (на приклад найменування IVB, відповідає елементам 4 групи в наш час, а IVA - це 14 група елементів). В Європейських країнах того часу, використовувалася схожа система, але тут, літера «А» ставилася до груп до 10, а літера «В» - після 10 включно. Але групи 8,9,10 мали ідентифікатор VIII, як одна потрійна група. Ці назви груп закінчили своє існування після того як в 1988 році вступила в силу, нова система нотації ІЮПАК, якою користуються і зараз.

Багато груп отримали несистематические назви травіального характеру, (наприклад - «лужноземельні метали», або «галогени», і інші подібні назви). Таких назв не отримали групи з 3 по 14, через те, що вони в меншій мірі схожі між собою і мають меншу відповідність вертикальним закономірностям, їх зазвичай, називають або за номером, або за назвою першого елемента групи (титанова, кобальтова і тому подібне) .

Хімічні елементи відносяться до однієї групи таблиці Менделєєва виявляють певні тенденції по електронегативності, атомному радіусу і енергії іонізації. В одній групі, у напрямку зверху вниз, радіус атома зростає, у міру заповнення енергетичних рівнів, видаляються, від ядра, валентні електрони елемента, при цьому знижується енергія іонізації і слабшають зв'язку в атомі, що спрощує вилучення електронів. Знижується, так само, електронний торгівельний, це наслідок того, що зростає відстань між ядром і валентними електронами. Але з цих закономірностей так само є винятки, на приклад електронний торгівельний зростає, замість того щоб спадати, в групі 11, в напрямку зверху вниз. У таблиці Менделєєва є рядок, яка називається «Період».

Серед груп, є і такі у яких більш значущими є горизонтальні напрямки (на відміну від інших, у яких більшого значення мають вертикальні напрямки), до таких груп відноситься блок F, в якому лантаноїди і актиноїди формують дві важливі горизонтальні послідовності.

Елементи показують певні закономірності щодо атомного радіусу, електронегативності, енергії іонізації, і в енергії спорідненості до електрону. Через те, що у кожного наступного елемента кількість заряджених частинок зростає, а електрони притягуються до ядра, атомний радіус зменшується в напрямку зліва направо, разом з цим збільшується енергія іонізації, при зростанні зв'язку в атомі - зростає складність вилучення електрона. Металам, розташованим в лівій частині таблиці, характерний менший показник енергії спорідненості до електрону, і відповідно, в правій частині показник енергії спорідненості до електрону, у не металів, цей показник більше, (не рахуючи благородних газів).

Різні області періодичної таблиці Менделєєва, в залежності від того на який оболонці атома, знаходиться останній електрон, і на увазі значущості електронної оболонки, прийнято описувати як блоки.

В S-блок, входить дві перші групи елементів, (лужні і лужноземельні метали, водень і гелій).
В P-блок, входять жердину останніх груп, з 13 по 18 (згідно ІЮПАК, або по системі прийнятої в Америці - з IIIA до VIIIA), цей блок так само включає в себе всі металоїди.

Блок - D, групи з 3 по 12 (ІЮПАК, або з IIIB до IIB по-американськи), в цей блок включені всі перехідні метали.
Блок - F, зазвичай виноситься за межі періодичної таблиці, і включає в себе лантаноїди і актиноїди.

Той, хто ходив в школу, пам'ятає, що одним з обов'язкових для вивчення предметів була хімія. Вона могла подобатися, а могла й не подобатися - це не важливо. І цілком ймовірно, що багато знань з цієї дисципліни вже забуті і в житті не застосовуються. Однак таблицю хімічних елементів Д. І. Менделєєва напевно пам'ятає кожен. Для багатьох вона так і залишилася різнобарвною таблицею, де в кожен квадратик вписані певні букви, що позначають назви хімічних елементів. Але тут ми не будемо говорити про хімію як такої, і описувати сотні хімічних реакцій і процесів, а розповімо про те, як взагалі з'явилася таблиця Менделєєва - ця історія буде цікава будь-якій людині, та й взагалі всім тим, хто охочий до цікавої і корисної інформації .

Невелика передісторія

У далекому 1668 році видатним ірландським хіміком, фізиком і богословом Робертом Бойл була опублікована книга, в якій було розвінчано чимало міфів про алхімію, і в якій він міркував про необхідність пошуку нерозкладних хімічних елементів. Вчений також навів їх список, що складається всього з 15 елементів, але допускав думку про те, що можуть бути ще елементи. Це стало відправною точкою не тільки в пошуку нових елементів, але і в їх систематизації.

Сто років потому французьким хіміком Антуаном Лавуазьє був складений новий перелік, в який входили вже 35 елементів. 23 з них пізніше були визнані нерозкладними. Але пошук нових елементів тривав вченими по всьому світу. І головну роль в цьому процесі зіграв знаменитий російський хімік Дмитро Іванович Менделєєв - він вперше висунув гіпотезу про те, що між атомною масою елементів і їх розташуванням в системі може бути взаємозв'язок.

Завдяки копіткій праці і порівняно хімічних елементів Менделєєв зміг виявити зв'язок між елементами, в якій вони можуть бути одним цілим, а їх властивості не є чимось само собою зрозумілим, а являють собою періодично повторюється явище. У підсумку, в лютому 1869 Менделєєв сформулював перший періодичний закон, а вже в березні його доповідь «Співвідношення властивостей з атомною вагою елементів» був представлений на розгляд Російського хімічного суспільства істориком хімії Н. А. Меншуткіним. Потім в тому ж році публікація Менделєєва була надрукована в журналі «Zeitschrift fur Chemie» в Німеччині, а в 1871 році нову велику публікацію вченого, присвячену його відкриття, опублікував інший німецький журнал «Annalen der Chemie».

Створення періодичної таблиці

Основна ідея до 1869 вже була сформована Менделєєвим, причому за досить короткий час, але оформити її в будь-яку впорядковану систему, наочно відображає, що до чого, він довго не міг. В одній з розмов зі своїм соратником А. А. іностранцевія він навіть сказав, що в голові у нього вже все склалося, але ось привести все до таблиці він не може. Після цього, згідно з даними біографів Менделєєва, він приступив до кропіткої роботи над своєю таблицею, яка тривала три доби без перерв на сон. Перебиралися всілякі способи організації елементів в таблицю, а робота була ускладнена ще й тим, що в той період наука знала ще не про всі хімічні елементи. Але, незважаючи на це, таблиця все ж була створена, а елементи систематизовані.

Легенда про сон Менделєєва

Багато хто чув історію, що Д. І. Менделєєва його таблиця наснилася. Ця версія активно поширювалася вищезазначеним соратником Менделєєва А. А. іностранцевія як забавною історії, якій він розважав своїх студентів. Він говорив, що Дмитро Іванович ліг спати і уві сні виразно побачив свою таблицю, в якій всі хімічні елементи були розставлені в потрібному порядку. Після цього студенти навіть жартували, що таким же способом була відкрита 40 ° горілка. Але реальні передумови для історії зі сном все ж були: як уже згадувалося, Менделєєв працював над таблицею без сну і відпочинку, і Іноземців одного разу застав його втомленим і виснаженим. Вдень Менделєєв вирішив трохи перепочити, а через якийсь час, різко прокинувся, відразу ж узяв листок паперу і зобразив на ньому вже готову таблицю. Але сам учений спростовував всю цю історію зі сном, кажучи: «Я над нею, може бути, двадцять років думав, а ви думаєте: сидів і раптом ... готово». Так що легенда про сон може бути і дуже приваблива, але створення таблиці стало можливим тільки завдяки наполегливій праці.

подальша робота

У період з 1869 по 1871 роки Менделєєв розвивав ідеї періодичності, до яких схилялося наукове співтовариство. І одним з важливих етапів даного процесу стало розуміння того, що будь-який елемент в системі повинно мати у своєму розпорядженні, виходячи з сукупності його властивостей у порівнянні з властивостями інших елементів. Грунтуючись на цьому, а також спираючись на результати досліджень в зміні стеклообразующих оксидів, хіміку вдалося внести поправки в значення атомних мас деяких елементів, серед яких були уран, індій, берилій та інші.

Порожні клітини, що залишалися в таблиці, Менделєєв, звичайно ж, хотів швидше заповнити, і в 1870 році передбачив, що незабаром будуть відкриті невідомі науці хімічні елементи, атомні маси і властивості яких він зумів обчислити. Першими з них стали галій (відкритий в 1875 році), скандій (відкритий в 1879 році) і германій (відкритий в 1885 році). Потім прогнози продовжили реалізовуватися, і були відкриті ще вісім нових елементів, серед яких: полоній (1898 рік), реній (1925 рік), технецій (1937 рік), францій (1939 рік) і астат (1942-1943 роки). До речі, в 1900 році Д. І. Менделєєв і шотландський хімік Вільям Рамзай прийшли до думки, що в таблицю повинні бути включені і елементи нульової групи - до 1962 року вони називалися інертними, а після - благородними газами.

Організація періодичної системи

Хімічні елементи в таблиці Д. І. Менделєєва розташовані по рядах, відповідно до зростання їх маси, а довжина рядів підібрана так, щоб знаходяться в них елементи мали схожі властивості. Наприклад, благородні гази, такі як радон, ксенон, криптон, аргон, неон і гелій з працею вступають в реакції з іншими елементами, а також мають низьку хімічну активність, через що розташовані в крайньому правому стовпчику. А елементи лівого стовпця (калій, натрій, літій і т.д.) відмінно реагують з іншими елементами, а самі реакції носять вибуховий характер. Говорячи простіше, всередині кожного стовпця елементи мають подібні властивості, що варіюються при переході від одного стовпчика до іншого. Всі елементи, аж до №92 зустрічаються в природі, а з №93 починаються штучні елементи, які можуть бути створені лише в лабораторних умовах.

У своєму первісному варіанті періодична система розумілася тільки як відображення існуючого в природі порядку, і ніяких пояснень, чому все має бути саме так, не було. І лише коли з'явилася квантова механіка, істинний сенс порядку елементів в таблиці став зрозумілий.

Уроки творчого процесу

Говорячи про те, які уроки творчого процесу можна витягти з усієї історії створення періодичної таблиці Д. І. Менделєєва, можна привести в приклад ідеї англійського дослідника в області творчого мислення Грема Уоллеса і французького вченого Анрі Пуанкаре. Наведемо їх коротко.

Згідно з дослідженнями Пуанкаре (1908 рік) і Грема Уоллеса (1926 рік), існує чотири основних стадії творчого мислення:

  • підготовка - етап формулювання основного завдання і перші спроби її вирішення;
  • інкубація - етап, під час якого відбувається тимчасове відволікання від процесу, але робота над пошуком рішення задачі ведеться на підсвідомому рівні;
  • осяяння - етап, на якому знаходиться інтуїтивне рішення. Причому, знайтися це рішення може в абсолютно не має до задачі ситуації;
  • Перевірка - етап випробувань і реалізації рішення, на якому відбувається перевірка цього рішення і його можливий подальший розвиток.

Як ми бачимо, в процесі створення своєї таблиці Менделєєв інтуїтивно слідував саме цим чотирьом етапам. Наскільки це ефективно, можна судити за результатами, тобто по тому, що таблиця була створена. А враховуючи, що її створення стало величезним кроком вперед не тільки для хімічної науки, а й для всього людства, наведені вище чотири етапи можуть бути застосовні як до реалізації невеликих проектів, Так і до здійснення глобальних задумів. Головне пам'ятати, що жодне відкриття, жодне рішення задачі не можуть бути знайдені самі по собі, як би не хотіли ми побачити їх уві сні і скільки б не спали. Щоб щось вийшло, не має значення, створення це таблиці хімічних елементів або розробка нового маркетинг-плану, потрібно володіти певними знаннями і навичками, а також уміло використовувати свої потенціал і наполегливо працювати.

Ми бажаємо вам успіхів у ваших починаннях і успішної реалізації задуманого!