Навіщо прибрали ефір із періодичної системи

0 Comments

§ 12. Періодична система хімічних елементів, її структура

З таблицею періодичної системи хімічних елементів ви ознайомились у 7 класі та користувались нею як довідковою. Настав час докладніше вивчити її структуру й за потреби використовувати набуті знання.

СТВОРЕННЯ Д. І. МЕНДЕЛЄЄВИМ ПЕРІОДИЧНОЇ СИСТЕМИ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ. Одночасно з відкриттям періодичного закону Д. І. Менделєєв працював над створенням періодичної системи хімічних елементів. Для цього суцільний ряд елементів, укладений (вибудуваний) за збільшенням відносної атомної маси хімічних елементів, учений розбив на коротші ряди та розмістив їх таким чином, щоб елементи з однакових груп хімічних елементів були розташовані один під одним. При цьому виявилося, що в деяких місцях розташування елементів певних груп не збігалося. Та вчений був твердо переконаний у достовірності періодичного закону, а тому висунув два припущення:

  • 1) атомні маси деяких елементів потребують уточнення;
  • 2) повинні існувати ще не відкриті елементи, і для них слід залишити вільні клітинки в таблиці.

І ці припущення він перевірив.

Приклад 1. До початку роботи Д. І. Менделєєва над створенням класифікації елементів вважалося, що в Берилію відносна атомна маса 13,5. У такому разі він мав би розміститися між Карбоном і Нітрогеном. Це призвело б до того, що подібні елементи не потрапили б в одну групу. Тоді Дмитро Іванович звернув увагу на те, що за формою та властивостями сполук Берилій має зайняти місце між Літієм і Бором, і висловив припущення про помилку у визначенні відносної атомної маси Берилію. Експериментальні дослідження підтвердили правильність припущення Д. І. Менделєєва.

Приклад 2. Д. І. Менделєєв вважав, що, крім відомих на той час 63 хімічних елементів, є й інші, поки що не відкриті. Для них він залишив порожні клітинки. Наприклад, такими були клітинки з порядковими номерами 21, 31, 32. Дмитро Іванович не лише залишив місця в таблиці періодичної системи для хімічних елементів із цими порядковими номерами, а й правильно описав їхні властивості. Усі три елементи були відкриті за життя Д. І. Менделєєва й дістали назви Скандій, Галій, Германій. Їхні властивості збіглися з передбаченими властивостями. Після цих відкриттів періодичний закон здобув світове визнання, а таблиця періодичної системи як графічне відображення закону стала таблицею номер один для всіх хіміків і тих, хто вивчає хімію у школі чи університеті.

Періодичною системою називається впорядкована множина хімічних елементів та їх класифікація.

Те, що інертним та деяким іншим елементам, відкритим після відкриття періодичного закону в 1869 р., знайшлося місце в таблиці періодичної системи, свідчить про універсальність періодичного закону.

ПЕРІОДИЧНА СИСТЕМА, ЇЇ ФОРМА ТА СТРУКТУРА. Прообразом сучасної періодичної системи була таблиця (мал. 26) «Дослідження системи елементів, що ґрунтується на їхній атомній вазі та хімічній подібності», оприлюднена Д. І. Менделєєвим 1 березня 1869 р.

Мал. 26. Таблиця «Дослідження системи елементів, що ґрунтується на їхній атомній вазі та хімічній подібності», оприлюднена Д. І. Менделєєвим 1 березня 1869 р.

Протягом двох із половиною років учений удосконалював систему розподілом елементів на групи, періоди, ряди, після чого вона набула сучасних обрисів.

За роки існування періодичної системи пропонувалася велика кількість варіантів її графічного зображення. Це були переважно таблиці, хоча траплялися і геометричні фігури, спіралі тощо. Найбільше визнання здобули дві табличні форми — коротка (передній форзац) та довга (задній форзац підручника).

У структурі обох форм таблиці розрізняють періоди та групи.

Періодом називається горизонтальний ряд елементів, який розпочинається лужним металічним елементом і закінчується інертним елементом (мал. 27). Виняток становить перший період, який починається Гідрогеном і містить лише два елементи.

Мал. 27. Період у періодичній системі

Усього в періодичній системі 7 періодів, їх позначено арабськими цифрами від 1 до 7.

Група — це вертикальний стовпчик елементів, подібних за властивостями та формою їхніх сполук (мал. 28).

У короткій формі періодичної системи — 8 груп. Вони пронумеровані римськими цифрами від І до VIII (мал. 28).

Мал. 28. Група короткої форми періодичної системи

Користуючись короткою формою періодичної системи, наведіть по два приклади хімічних елементів кожної з восьми груп.

БУДОВА КОРОТКОЇ ФОРМИ ПЕРІОДИЧНОЇ СИСТЕМИ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ. Зверніть увагу на те, що за номерами періодів у короткій формі періодичної системи йдуть номери рядів, позначені також арабськими цифрами від 1 до 10. Як бачимо, рядів більше, ніж періодів. Це свідчить про те, що окремі періоди складаються більш ніж з одного ряду. Зверніться до короткої форми періодичної системи, і ви побачите, що перший, другий і третій періоди утворені з одного ряду, а четвертий, п’ятий, шостий та сьомий періоди складаються з двох рядів — парного й непарного.

Періоди, що складаються з одного ряду, називаються малими, а періоди, що складаються з двох рядів, — великими.

Як ви знаєте, повторюваність властивостей хімічних елементів та їхніх сполук відбувається періодично, тобто через певну кількість елементів. Зрозуміло, в малих періодах періодична повторюваність властивостей і форм сполук настає швидше, ніж у великих періодах.

За допомогою короткої форми періодичної системи з’ясуйте, які періоди належать до малих, а які — до великих. Зверніться до довгої форми періодичної системи та переконайтеся у відсутності в ній рядів.

Розглянемо особливості груп короткої форми періодичної системи хімічних елементів на прикладі сьомої групи. Розпочинається вона Флуором. Чітко під ним в один стовпчик записано всі інші галогени. Вони утворюють головну підгрупу VII групи. Зверніть увагу на те, що серед них є представники і малих, і великих періодів. У цієї групи є ще один стовпчик елементів, що не ввійшов до галогенів. Він розпочинається лише із четвертого періоду металічним елементом Манганом (Мn). Чітко під ним розташовані Технецій (Тс), Реній (Re), Борій (Bh). Разом вони утворюють побічну підгрупу хімічних елементів VII групи короткої форми періодичної системи.

За періодичною системою з’ясуйте, скількома елементами відокремлюються лужні металічні елементи Натрій і Калій, а скількома — Калій і Рубідій.

У складі головних підгруп є елементи і малих, і великих періодів. У складі побічних підгруп є елементи лише великих періодів.

Головні підгрупи першої і другої груп складаються тільки з металічних елементів (окрім Гідрогену). Починаючи з третьої групи, у головних підгрупах містяться і неметалічні хімічні елементи (ними головні підгрупи починаються), і металічні. Головні підгрупи VII та VIII груп короткої форми періодичної системи повністю складаються з неметалічних елементів. У всіх побічних підгрупах розташовані виключно металічні елементи.

Ви знаєте, що зі збільшенням відносної атомної маси елементів неметалічні властивості галогенів послаблюються, а металічні властивості лужних елементів посилюються. Ці закономірності притаманні елементам головних підгруп.

У межах головної підгрупи зі збільшенням порядкового номера хімічного елемента металічні властивості посилюються, а неметалічні — послаблюються.

У нижній частині періодичної системи під сьомим періодом є ще чотири горизонтальні рядки, що мають назви: «Вищі оксиди», «Леткі сполуки з Гідрогеном», «Лантаноїди», «Актиноїди».

У рядку «Вищі оксиди» для кожної групи подано загальну формулу оксиду з максимальною валентністю елемента. Хоча із цього загального правила існують винятки, наприклад, Купрум розміщений у І групі, проте формула вищого оксиду CuО, Флуор — у VII групі, а формула сполуки з Оксигеном — OF2.

Загальні формули летких сполук з Гідрогеном (таку назву мають газоподібні сполуки неметалічних елементів з Гідрогеном) записано лише під четвертою, п’ятою, шостою та сьомою групами. Саме в цих групах розміщені неметалічні елементи. А оскільки неметалічні елементи в періодичній системі розміщено лише в головних підгрупах, то зазначені загальні формули летких сполук з Гідрогеном стосуються неметалічних елементів головних підгруп. Наприклад, у головній підгрупі IV групи розміщено два неметалічні елементи — Карбон і Силіцій. Зважаючи на загальну формулу RH4, складаємо формули їхніх сполук з Гідрогеном: СН4 та SiH4.

Скористайтеся цією закономірністю, щоб з’ясувати: у якого з елементів II групи головної підгрупи — Магнію чи Кальцію — більш виражені металічні властивості; в Оксигену чи Сульфуру (VI група головна підгрупа) більш виражені неметалічні властивості.

Обчисліть валентність елемента, позначеного в загальних формулах вищих оксидів великою літерою R, і ви переконаєтеся, що вона дорівнює номеру групи.

ЛАНТАНОЇДИ Й АКТИНОЇДИ. Знайдемо в таблиці періодичної системи елемент із порядковим номером 57. Це Лантан. Він розміщений у шостому періоді, третій групі, побічній підгрупі. Зверніть увагу на те, що наступний елемент Гафній має порядковий номер не 58, а 72. І це не помилка. Елементи з порядковими номерами 58-71 винесено за межі послідовного розміщення елементів у періодичній системі в рядок з назвою «Лантаноїди». Аналогічно вчинили з елементами, що мають порядкові номери 90-103. Їх можна знайти в рядку «Актиноїди».

Лантаноїди та актиноїди з’явилися в періодичній системі на початку XX ст., коли за короткий час відбулося відкриття близько 40 нових елементів. На той час у таблиці періодичної системи вільними залишалися лише сім клітинок у шостому та сьомому періодах, тоді як розташовувати потрібно було 28 хімічних елементів. Оскільки 14 елементів (порядкові номери 58-71) мають спільні характеристики з Лантаном, їх назвали лантаноїдами й винесли в окремий рядок таблиці періодичної системи. Подібним чином розмістили й елементи з порядковими номерами 90-103, названі актиноїдами (мал. 29).

Мал. 29. Лантаноїди й актиноїди в таблиці періодичної системи

ДОВГА ФОРМА ПЕРІОДИЧНОЇ СИСТЕМИ. У довгій формі періодичної системи також 7 періодів, але ряди відсутні. Груп не 8, а 18, які позначені літерами А та Б.

У групах А довгої форми періодичної системи розташовані ті самі хімічні елементи, що в головних підгрупах короткої форми періодичної системи, групи Б відповідають складу побічних підгруп.

Першими розташовані групи ІА і ІІА, за ними — десять груп Б, після яких періоди продовжують і завершують групи ІІІА, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA.

Елементів груп Б немає в перших трьох періодах, а є лише в 4-7 періодах. Ознайомимося ближче з елементами груп Б на прикладі 4 періоду (порядкові номери 21-30). Їх усього 10, і вони належать до металічних елементів. Відшукаємо їхнє місце в короткій формі таблиці періодичної системи. У ній їх розташовано під цими самими порядковими номерами в побічних підгрупах I-VIII груп.

У будь-якій формі таблиці елементи легко відшукати, якщо пам’ятати, що їх розміщено згідно з їхніми протонними числами (порядковими номерами).

Стисло про основне

• Періодична система — сукупність хімічних елементів, розміщених за зростанням заряду ядер атомів і впорядкованих у формі таблиці, що є графічним зображенням періодичного закону.

• Коротка форма таблиці періодичної системи складається із 7 періодів і 8 груп хімічних елементів, що поділяються на головну й побічну підгрупи. У довгій формі таблиці періодичної системи 7 періодів і 18 груп (групи А і Б).

• У періоді зі зростанням зарядів ядер атомів хімічних елементів відбувається поступовий перехід від металічних властивостей до неметалічних.

• У групах розміщено хімічні елементи з подібними властивостями та формами сполук.

• Періодичність властивостей хімічних елементів підтверджується тим, що в різних періодах наявні елементи з подібними властивостями та однаковою формою оксидів, летких сполук з Гідрогеном.

Сторінка ерудита

Свідченням того, що періодичний закон передбачає добудову періодичної системи, є залишені Д. І. Менделєєвим вільні клітинки для ще не відкритих елементів, опис властивостей деяких із них. Так, між Силіцієм і Станумом залишалася незаповненою клітинка 32, у якій, за висловленим у 1871 р. Д. І. Менделєєвим передбаченням, має розміститись елемент під умовною назвою «екасиліцій».

У 1886 р. німецький учений Клеменс Вінклер, аналізуючи один з мінералів, виявив у ньому новий елемент. Учений виділив елемент у вигляді простої речовини, добув його солі, вивчив властивості й назвав на честь своєї країни Германієм.

У таблиці 8 подано порівняння властивостей хімічного елемента з порядковим номером 32, передбачених Д. І. Менделєєвим, із властивостями відкритого К. Вінклером Германію.

Порівняння властивостей Екасиліцію і Германію

Ознаки порівняння

Екасиліцій Es, передбачений Менделєєвим

Германій Ge, відкритий Вінклером

плавкий метал, здатний за сильного нагрівання випаровуватись

сірий метал, плавиться за 936 °С, за вищих температур випаровується

§ 5. Періодична система хімічних елементів, її структура

Структура періодичної системи хімічних елементів. Періодичний закон відображений у численних варіантах періодичної системи (див. короткий і довгий варіанти на форзацах). Щоб краще зрозуміти, чому таблицю назвали періодичною системою, з’ясуємо, що ж таке система. Поняття «система» означає цілісність, що складена з частин, взаємопов’язаних певними залежностями. Тому основне наше завдання — знайти залежності між елементами та їхніми сполуками, які уможливлять твердження, що відомості про них є дійсно системними.

Розміщені в ряд хімічні елементи в порядку зростання відносних атомних мас Д. Менделєєв пронумерував і назвав ці цифри порядковим номером. Потім він поділив утворений ряд на коротші ряди, у яких спостерігалася зміна властивостей від типових металічних (лужних) до типових неметалічних елементів (галогенів). Ці ряди отримали назву періоди. Після відкриття інертних елементів їх розмістили за галогеном, тому в сучасній періодичній системі вони завершують кожний період.

Періоди — горизонтальні ряди елементів, розміщені в порядку зростання їхніх атомних мас, що починаються лужним металічним і закінчуються інертним елементом.

Періоди вміщують 2, 8, 18 або 32 елементи. Залежно від кількості елементів їх поділяють на малі та великі (див. форзаци). Періодична система складається із 7 періодів, що утворюють 11 рядів. Сьомий період донедавна був незавершений. Нині він, як і шостий, вміщує 32 елементи, включаючи актиноїди.

Періоди, у яких елементи розміщені в один ряд, називають малими. Великі періоди складаються з двох рядів (рис. 6).

Рис. 6. Схема класифікації періодів

Назвіть, користуючись періодичною системою, малі та великі періоди.

Розміщені один під одним періоди утворюють таблицю, у якій чітко вирізняються вертикальні стовпці — групи. До них потрапляють елементи, подібні за властивостями (табл. 2, с. 22).

Групи — вертикальні стовпці хімічних елементів з подібними властивостями.

Назвіть самостійно три відомі вам природні родини елементів.

У періодичній системі (короткий варіант) є вісім груп. Усі вони пронумеровані римськими цифрами від І до VIII. Кожну з груп поділено на дві підгрупи: головну (А) та побічну (Б). Схематично це можна подати так (рис. 7).

Рис. 7. Схема розміщення елементів у підгрупах: а — ІІ групи; б — VII групи

Як бачимо зі схеми, елементи ІІ групи (рис. 7, а) поділені на дві підгрупи. До складу головної підгрупи входять елементи малих (1-3) і великих (4-7) періодів. Це металічні та неметалічні елементи. Вони розміщені ліворуч. У побічній підгрупі — елементи лише великих періодів: Цинк, Кадмій, Меркурій та Коперницій, тобто тільки металічні.

Назвіть самостійно, користуючись періодичною системою, елементи головної та побічної підгруп VII групи.

Особливу будову має VIII група (рис. 8). Її побічна підгрупа містить три тріади металічних елементів, що отримали назву родина Феруму, а всі інші — платинових елементів. Головна підгрупа — інертні елементи, якими завершується кожний період.

Рис. 8. Схема розміщення елементів у підгрупах VIII групи

Сформулюйте самостійно визначення головних і побічних підгруп.

Інші структурні частини періодичної системи. У періодичній системі під 7 періодом розміщені два ряди загальних формул: вищі оксиди й леткі сполуки елементів з Гідрогеном. Це означає, що елементи, які входять до цієї групи, проявляють вищу валентність. Вона відповідає номеру групи. Отже, за номером групи легко визначити вищу валентність елемента (крім Гідрогену, Оксигену, Флуору).

Леткі сполуки елементів з Гідрогеном утворюють неметалічні елементи. У періодах вони розміщені в А підгрупах IV—VII груп. За загальними формулами цих сполук визначають валентність елемента за Гідрогеном.

Зазначимо, що періодична система завершується ще двома рядами елементів під назвами «Лантаноїди» та «Актиноїди». Вони об’єднані в родини, названі за подібністю до Лантану (№ 57) та Актинію (№ 89), і проявляють подібні до них властивості. Через те, що в одну клітинку періодичної системи вони не поміщаються, їх винесено окремими рядками.

Отже, розміщення елементів за групами полегшує їхнє вивчення. Знаючи будову та властивості одного елемента, можна спрогнозувати будову та властивості всіх інших, що входять до складу групи чи підгрупи.

• Пригадайте, у чому проявляється подібність властивостей природних груп металічних і неметалічних елементів та їхніх сполук.

У довгому варіанті періодичної системи, на відміну від короткого, періодом є кожний горизонтальний ряд елементів. Цей варіант містить 18 груп, поділ на підгрупи тут відсутній (див. форзац 2).

Закономірності періодів І груп. У періодах спостерігаються певні закономірності. У малих періодах, зліва направо, зі зростанням відносних атомних мас елементів відбувається послаблення їхніх металічних і посилення неметалічних властивостей. Аналогічні зміни відбуваються з властивостями оксидів і гідроксидів, утворених цими елементами. Основні властивості послаблюються, а кислотні — посилюються. Наприклад, проаналізуємо III період (табл. 3).

У головних підгрупах теж спостерігаються певні зміни у властивостях елементів. Зі зростанням відносних атомних мас елементів згори вниз посилюються металічні властивості й послаблюються неметалічні. Тому хімічна активність для металів посилюється, а для неметалів — послаблюється. Через це в оксидах і гідратах оксидів, утворених металічними елементами, посилюються основні властивості. Для оксидів і гідратів оксидів неметалічних елементів спостерігається послаблення їхнього кислотного характеру.

Зміна характеру елементів та властивостей їхніх сполук у 3 періоді

Як уже відомо, за номером групи можна визначити вищу валентність елемента в сполуках. Однак треба пам’ятати про те, що існують винятки для елементів деяких підгруп. Такими винятками є елемент І групи побічної підгрупи Купрум та елемент головної підгрупи VII групи Флуор.

Крім того, ураховуючи хімічні властивості елементів і їхніх сполук, Д. I. Менделєєв зробив кілька правок, що суперечили загальній закономірності. Тому вчений розмістив Аргон Ar перед Калієм К, Телур Те — перед Йодом I, Кобальт Со — перед Нікелем Ni.

Знайдіть у періодичній системі значення відносних атомних мас цих елементів і поясніть, які саме порушення ви спостерігаєте.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

Періодичний закон, відкритий Д. І. Менделєєвим, графічно відображено в таблиці, яка дістала назву «Періодична система хімічних елементів».

Періодична система має чітку структуру, де кожний елемент зайняв своє місце й отримав відповідну характеристику. Складовими періодичної системи є періоди та групи.

Періоди — горизонтальні ряди елементів, розташовані в порядку зростання їхніх атомних мас, що починаються лужним металічним і закінчуються інертним елементом. Періоди, залежно від кількості елементів, поділяють на малі (2 або 8 елементів) і великі (18 або 32 елементи).

Групи — вертикальні стовпці хімічних елементів, подібних за властивостями. Групи поділяють на головні (А) і побічні (Б) підгрупи. Головні підгрупи вміщують елементи малих і великих періодів, а побічні — елементи тільки великих періодів.

У періодах зі зростанням відносних атомних мас елементів послаблюються металічні властивості й посилюються неметалічні. Для оксидів і гідратів оксидів, утворених цими елементами, відбувається послаблення основних і посилення кислотних властивостей. Посилюється кислотний характер водних розчинів летких сполук неметалічних елементів з Гідрогеном.

У головних підгрупах зі зростанням відносних атомних мас елементів посилюються металічні властивості й послаблюються неметалічні. Для оксидів і гідратів оксидів відбувається послаблення кислотних властивостей.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Сформулюйте визначення:

2. Назвіть, користуючись періодичною системою, хімічні елементи 1-3 періодів.

3. Поясніть, які зміни спостерігаються в періоді від лужних металічних до інертних елементів.

4. Назвіть ознаки, які Д. І. Менделєєв узяв за основу класифікації елементів. Поясніть, чому.

5. Обґрунтуйте, чому відкритий Д. І. Менделєєвим закон дістав назву періодичний закон, а таблиця, що є графічним його відображенням, названа періодичною системою.

6. Поясніть, як зі зростанням відносних атомних мас елементів змінюються властивості елементів, їхніх оксидів і гідратів оксидів у:

7. Доведіть, що в групах об’єднані елементи, подібні за властивостями, на прикладі:

§ 8. Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва

Ми вже згадували про Періодичну систему хімічних елементів, а зараз ознайомимося з нею детальніше. Періодичну систему можна подати як своєрідний перелік хімічних елементів. Проте це не просто перелік. Періодична система відображає класифікацію хімічних елементів, що ґрунтується на особливостях будови їхніх атомів. У ній існує безліч закономірностей і залежностей, з якими ви ознайомитеся під час вивчення хімії.

Дмитро Іванович Менделєєв (1834-1907)

Видатний російський учений. Народився в родині директора Тобольської гімназії. Закінчив Петербурзький педагогічний інститут, де згодом викладав хімію. Його роботи присвячені не лише хімії, але й фізиці, технології, економіці та географії. Найбільше його досягнення — відкриття періодичного закону. Створив у Росії першу палату мір і ваг. У 1887 році сам здійснив політ на повітряній кулі для спостереження сонячної корони під час затемнення, пролетів 100 км на висоті близько 4 км. Висував свою кандидатуру на здобуття Нобелівської премії, але так і не отримав її: Нобелівську премію запровадили лише в 1901 році і давали тільки за відкриття, здійснені в рік присудження.

Періодична система була складена на основі періодичного закону, відкритого в 1869 році Д. І. Менделєєвим. Періодичний закон ми розглянемо трохи пізніше, а до Періодичної системи звертатимемося впродовж усього курсу вивчення хімії. На момент створення Періодична система містила лише 63 елементи — саме стільки їх було відкрито на той час (мал. 56). У міру відкриття нових елементів вона доповнювалася новими даними. На честь Д. І. Менделєєва хіміки називають Періодичну систему його ім’ям. Геніальність Д. І. Менделєєва полягала в тому, що він передбачив існування невідкритих на той час елементів і залишив для них вільні місця в таблиці.

Мал. 56. Зображення першої Періодичної системи, складеної Д. І. Менделєєвим. У першій Періодичній системі було лише 63 елементи. Вона відрізнялася від сучасної за виглядом

Сьогодні до Періодичної системи внесено 118 елементів. Вона поповнюється щойно відкритими елементами, і поки що вчені не можуть однозначно стверджувати, скільки всього елементів може існувати.

Структура Періодичної системи

Періодична система хімічних елементів має вигляд таблиці. Елементи в ній розташовані в певному порядку — у міру збільшення маси їхніх атомів. Кожний елемент має свій порядковий номер, і цей номер дорівнює заряду ядра атомів цього елемента.

Існує багато різновидів зображення Періодичної системи: кругові, спіральні, пірамідальні, із розташуванням елементів зверху вниз і зліва направо. Найбільш загальноприйнятим є зображення у вигляді таблиці з розташуванням елементів зліва направо.

У Періодичній системі всі елементи об’єднані в періоди — горизонтальні ряди елементів, і групи — вертикальні ряди елементів. У довгому варіанті Періодичної системи елементи об’єднані в 7 періодів і 18 груп, а в короткому — також у 7 періодів, але у 8 груп (див. форзаци).

У нашій країні традиційно користуються короткоперіодним варіантом. Міжнародне товариство IUPAC * рекомендує для використання довгоперіодний варіант Періодичної системи.

* IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) — міжнародне товариство з фундаментальної та прикладної хімії. Це товариство приймає рішення про присвоєння назв новим елементам, а також про правила складання назв речовин.

Перші три періоди називають малими, оскільки в них міститься невелике число елементів: у першому періоді містяться тільки 2 елементи (Гідроген і Гелій), а в другому і третьому — по 8 елементів. Решту періодів називають великими: у четвертому і п’ятому періодах містяться по 18 елементів, а у шостому і сьомому — по 32 елементи.

Групи об’єднують елементи з подібними властивостями. Деякі групи елементів мають назви, наприклад, група лужних елементів або група інертних елементів.

У нижній частині таблиці розташовані родини елементів — лантаноїди та актиноїди. Ці елементи розміщені після Лантану (№ 57) й Актинію (№ 89) і формально належать до третьої групи. Проте розміщення цих елементів у таблиці зробило б її громіздкою і незручною, тому їх зазвичай виносять за її межі.

Кожний елемент має свою «адресу» в Періодичній системі. Щоб описати місце елемента в Періодичній системі, треба назвати його порядковий номер, а також номер групи та періоду. Наприклад: елемент Оксиген має порядковий номер 8, розміщений у другому періоді, шостій групі.

Елементи, так само як речовини або молекули, мають певні властивості. Найважливіші характеристики елементів, наведені в Періодичній системі, — це порядковий номер, відносна атомна маса тощо (мал. 57).

Мал. 57. Опис характеристик елементів у таблиці Періодичної системи

Висновки:

1. Періодична система містить усі відомі на сьогодні хімічні елементи. Вона складається із семи періодів — горизонтальних рядів, та восьми груп (короткий варіант) — вертикальних рядів.

2. Перші три періоди називають малими, вони складаються з 2 або 8 елементів, а інші — великими, вони складаються з 18 елементів і більше. Деякі групи елементів також мають власні назви.

Контрольні запитання

1. Зі скількох періодів і груп складається сучасна Періодична система?

2. Що називають періодом і групою Періодичної системи?

3. Які періоди Періодичної системи називають малими, а які — великими?

4. Наведіть приклади групових назв хімічних елементів.

5. Скільки елементів міститься в перших трьох періодах Періодичної системи? Виберіть правильну відповідь: а) 10; б) 18; в) 24; г) 63.

Завдання для засвоєння матеріалу

1. Запишіть символи та назви елементів другого періоду Періодичної системи.

2. Скільки елементів міститься; а) у третьому періоді; б) п’ятому періоді?

3. Запишіть символи наведених елементів і опишіть їхнє місце в Періодичній системі: Гідроген, Карбон, Фосфор, Ферум, Аргентум.

4. Як за допомогою Періодичної системи визначити заряд ядра атома? Визначте заряд ядер в атомів Карбону, Нітрогену, Хлору та Кальцію.

5. Укажіть у Періодичній системі елемент із зарядом ядра +79. Запишіть його символ, назву. У якому періоді (великому чи малому) він розташований? Скільки електронів міститься в атомі цього елемента?

6 * . Знайдіть у додатковій літературі приклади елементів, які добуті вченими штучно і не існують у природі. Укажіть їхні порядкові номери та назви.

7 * . Чому, на вашу думку, з усіх відкритих хімічних елементів у природі трапляється тільки 89? Як учені відкрили інші елементи?