Sārma elementi periodiskajā tabulā.

Norādījumi

Paņemiet periodisko tabulu un, izmantojot lineālu, novelciet līniju, kas šūnā sākas ar elementu Be (berilijs) un beidzas šūnā ar elementu At (astatīns).

Tie elementi, kas būs pa kreisi no šīs līnijas, ir metāli. Turklāt, jo “zemāk un pa kreisi” atrodas elements, jo izteiktāks metāliskās īpašības viņam ir. Ir viegli redzēt, ka periodiskajā tabulā šāds metāls ir (Fr) - visaktīvākais sārmu metāls.

Attiecīgi tiem elementiem, kas atrodas pa labi no līnijas, ir īpašības. Un arī šeit ir spēkā līdzīgs noteikums: jo “augstāk un pa labi” no līnijas atrodas elements, jo stiprāks tas ir nemetāls. Šāds elements periodiskajā tabulā ir fluors (F), spēcīgākais oksidētājs. Viņš ir tik aktīvs, ka ķīmiķi viņam mēdza dot cieņpilnu, kaut arī neoficiālu vārdu: "Viss košļā."

Var rasties tādi jautājumi kā “Kā ir ar elementiem, kas atrodas pašā līnijā vai ļoti tuvu tai?” Vai, piemēram, “Pa labi un virs līnijas ir hromēti, . Vai tie tiešām ir nemetāli? Galu galā tos izmanto tērauda ražošanā kā leģējošās piedevas. Bet ir zināms, ka pat nelieli nemetālu piemaisījumi padara tos trauslus. Fakts ir tāds, ka elementiem, kas atrodas uz pašas līnijas (piemēram, alumīnijs, germānija, niobijs, antimons), ir, tas ir, divkāršs raksturs.

Kas attiecas, piemēram, uz vanādiju, hromu, mangānu, to savienojumu īpašības ir atkarīgas no šo elementu atomu oksidācijas pakāpes. Piemēram, šie ir viņu augstāki oksīdi, tāpat kā V2O5, CrO3, Mn2O7, ir izteikti . Tāpēc periodiskajā tabulā tie atrodas šķietami “neloģiskās” vietās. "Tīrā" veidā šie elementi, protams, ir metāli, un tiem ir visas metālu īpašības.

Avoti:

• metāli periodiskajā tabulā

Skolēniem, kas pēta galdu Mendeļejevs - slikts sapnis. Pat trīsdesmit seši elementi, ko skolotāji parasti piešķir, rada stundu nogurdinošu grūstīšanos un galvassāpes. Daudzi cilvēki pat netic tam, ko mācīties galds Mendeļejevs ir īsts. Bet mnemonikas izmantošana var ievērojami atvieglot studentu dzīvi.

Norādījumi

Izprast teoriju un izvēlēties pareizo tehniku ​​Noteikumi, kas atvieglo materiāla iegaumēšanu, mnemonika. Viņu galvenais triks ir asociatīvu savienojumu veidošana, kad abstraktā informācija tiek iesaiņota spilgtā attēlā, skaņā vai pat smaržā. Ir vairākas mnemoniskas metodes. Piemēram, varat uzrakstīt stāstu no iegaumētas informācijas elementiem, meklēt līdzskaņu vārdus (rubīdijs - slēdzis, cēzijs - Jūlijs Cēzars), ieslēgt telpiskā iztēle vai vienkārši rīmē Mendeļejeva periodiskās tabulas elementus.

Slāpekļa balāde Mendeļejeva periodiskās tabulas elementus labāk atskaņot ar nozīmi atbilstoši noteiktām pazīmēm: piemēram, pēc valences. Tātad sārmaini ļoti viegli atbalsojas un izklausās kā dziesma: "Litijs, kālijs, nātrijs, rubīdijs, cēzijs francijs." “Magnijs, kalcijs, cinks un bārijs – to valence ir vienāda ar pāri” ir nezūdoša skolas folkloras klasika. Par to pašu tēmu: "Nātrijs, kālijs, sudrabs ir vienvērtīgs labums" un "Nātrijs, kālijs un argentum ir monovalenti." Radošums, atšķirībā no pieblīvēšanās, kas ilgst ne vairāk kā pāris dienas, stimulē ilgtermiņa atmiņu. Tas nozīmē vairāk par alumīniju, vairāk dzejoļu par slāpekli un dziesmas par valenci – un iegaumēšana ritēs kā pulkstenis.

Acid trilleris Lai būtu vieglāk iegaumēt, tiek izdomāta ideja, kurā periodiskās tabulas elementi tiek pārveidoti varoņos, ainavas detaļās vai sižeta elementos. Šeit, piemēram, ir pazīstams teksts: “Āzijas (Slāpeklis) sāka liet (litija) ūdeni (ūdeņradi) priežu mežā (bors). Bet mums vajadzēja nevis viņu (neonu), bet gan magnoliju (magniju). To var papildināt ar stāstu par Ferrari (dzelzs - ferrum), kurā slepenais aģents "Chlorine zero seventeen" (17 - sērijas numurs hloru), lai notvertu maniaku Arseniju (arsenic - arsenicum), kuram bija 33 zobi (33 - arsēna kārtas numurs), bet mutē iekļuva kaut kas skābs (skābeklis), tās bija astoņas saindētas lodes (8 - arsēna kārtas numurs). skābeklis )... Jūs varat turpināt bezgalīgi. Starp citu, romānu, kas rakstīts, pamatojoties uz periodisko tabulu, var piešķirt literatūras skolotājam kā eksperimentālu tekstu. Droši vien viņai tas patiks.

Veidojiet atmiņu pili Šis ir viens no nosaukumiem diezgan efektīva tehnoloģija iegaumēšana, kad tiek aktivizēta telpiskā domāšana. Tās noslēpums ir tāds, ka mēs visi varam viegli aprakstīt savu istabu vai ceļu no mājām uz veikalu, skolu utt. Lai izveidotu elementu secību, tie ir jānovieto gar ceļu (vai telpā), un katrs elements jāparāda ļoti skaidri, redzami, taustāmi. Šeit ir kalsna blondīne ar garu seju. Smagais strādnieks, kas klāj flīzes, ir silīcijs. Aristokrātu grupa dārgā automašīnā - inertās gāzes. Un, protams, hēlija baloni.

Lūdzu, ņemiet vērā

Nav nepieciešams sevi piespiest atcerēties kartītēs norādīto informāciju. Vislabāk ir saistīt katru elementu ar noteiktu spilgtu attēlu. Silīcijs - ar Silīcija ieleju. Litijs - ar litija baterijām mobilais tālrunis. Var būt daudz iespēju. Taču vizuālā attēla, mehāniskās iegaumēšanas un raupjas vai, gluži otrādi, gludas glancētas kartes taustes kombinācija palīdzēs viegli pacelt no atmiņas dzīlēm vissīkākās detaļas.

Noderīgs padoms

Jūs varat uzzīmēt tās pašas kārtis ar informāciju par elementiem, kas Mendeļejevam bija savā laikā, bet tikai papildināt tos ar mūsdienu informāciju: piemēram, elektronu skaitu ārējā līmenī. Viss, kas jums jādara, ir izkārtot tos pirms gulētiešanas.

Avoti:

• Mnemoniskie noteikumiķīmijā
• kā atcerēties periodisko tabulu

Definīcijas problēma nebūt nav tukša. Diez vai būs patīkami, ja juvelierizstrādājumu veikalā dārgas zelta lietas vietā gribēs uzdāvināt tiešu viltojumu. Vai nav interesanti no kā metāls Izgatavots no saplīsušas auto detaļas vai atrastas senlietas?

Norādījumi

Piemēram, šeit ir norādīts, kā sakausējumā nosaka vara klātbūtni. Uzklāt uz notīrītas virsmas metāls piliens (1:1) slāpekļskābe. Reakcijas rezultātā sāks izdalīties gāze. Pēc dažām sekundēm nosusiniet pilienu ar filtrpapīru, pēc tam turiet to virs vietas, kur atrodas koncentrētais amonjaka šķīdums. Varš reaģēs, padarot traipu tumši zilā krāsā.

Lūk, kā atšķirt bronzu no misiņa. Metāla skaidas vai zāģu skaidas ieliek vārglāzē ar 10 ml slāpekļskābes šķīduma (1:1) un pārklāj ar stiklu. Nedaudz pagaidiet, līdz tas pilnībā izšķīst, un pēc tam 10-12 minūtes karsē iegūto šķidrumu gandrīz līdz vārīšanās temperatūrai. Balts atlikums atgādinās bronzu, bet vārglāze ar misiņu paliks.

Niķeli var noteikt tāpat kā varu. Uzklājiet uz virsmas pilienu slāpekļskābes šķīduma (1:1). metāls un pagaidiet 10-15 sekundes. Noslaukiet pilienu ar filtrpapīru un pēc tam turiet to virs koncentrētiem amonjaka tvaikiem. Par iegūto tumšs plankums piliniet 1% dimetilglioksīna šķīdumu spirtā.

Niķelis jums "signalizēs" ar savu raksturīgo sarkano krāsu. Svinu var noteikt, izmantojot hromskābes kristālus un uzpilinot atdzesēta šķidruma pilienu. etiķskābe un minūti vēlāk - ūdens pilieni. Ja redzat dzeltenas nogulsnes, jūs zināt, ka tās ir svina hromāts.

Ielejiet daļu testa šķidruma atsevišķā traukā un ielejiet tajā nedaudz lapis šķīduma. Tādā gadījumā uzreiz veidosies “biezpiena” baltas nešķīstoša sudraba hlorīda nogulsnes. Tas ir, vielas molekulā noteikti ir hlorīda jons. Bet varbūt tas galu galā nav, bet kāda veida hloru saturoša sāls šķīdums? Piemēram, nātrija hlorīds?

Atcerieties vēl vienu skābju īpašību. Spēcīgas skābes (un sālsskābe, protams, ir viena no tām) var izspiest no tām vājās skābes. Ievietojiet kolbā vai vārglāzē nedaudz sodas pulvera - Na2CO3 un lēnām pievienojiet pārbaudāmo šķidrumu. Ja nekavējoties atskan šņākoņa skaņa un pulveris burtiski “uzvārās”, šaubas nepaliks - tā ir sālsskābe.

Katram tabulas elementam ir piešķirts konkrēts sērijas numurs (H - 1, Li - 2, Be - 3 utt.). Šis skaitlis atbilst kodolam (protonu skaitam kodolā) un elektronu skaitam, kas riņķo ap kodolu. Tādējādi protonu skaits ir vienāds ar elektronu skaitu, kas nozīmē, ka iekšā normāli apstākļi atoms elektriski.

Sadalījums septiņos periodos notiek atkarībā no atoma enerģijas līmeņu skaita. Pirmā perioda atomiem ir viena līmeņa elektronu apvalks, otrajam - divlīmeņu, trešā - trīslīmeņu utt. Kad ir piepildīts jauns enerģijas līmenis, sākas jauns periods.

Jebkura perioda pirmajiem elementiem ir raksturīgi atomi, kuriem ārējā līmenī ir viens elektrons - tie ir sārmu metālu atomi. Periodi beidzas ar cēlgāzu atomiem, kuru ārējais enerģijas līmenis ir pilnībā piepildīts ar elektroniem: pirmajā periodā cēlgāzēm ir 2 elektroni, turpmākajos periodos - 8. Tieši to līdzīgās struktūras dēļ. elektroniskie apvalki elementu grupām ir līdzīgas fizikālās īpašības.

Tabulā D.I. Mendeļejevam ir 8 galvenās apakšgrupas. Šo skaitu nosaka maksimālais iespējamais elektronu skaits uz vienu enerģijas līmenis.

Periodiskās tabulas apakšā lantanīdi un aktinīdi tiek izdalīti kā neatkarīgas sērijas.

Izmantojot tabulu D.I. Mendeļejeva, var novērot šādu elementu īpašību periodiskumu: atoma rādiuss, atoma tilpums; jonizācijas potenciāls; elektronu afinitātes spēki; atoma elektronegativitāte; ; potenciālo savienojumu fizikālās īpašības.

Skaidri izsekojama elementu izkārtojuma periodiskums tabulā D.I. Mendeļejevs ir racionāli izskaidrojams ar enerģijas līmeņu aizpildīšanas ar elektroniem secīgo raksturu.

Avoti:

• Periodiskā tabula

Periodiskais likums, kas ir mūsdienu ķīmijas pamatā un izskaidro īpašību izmaiņu modeļus ķīmiskie elementi, atklāja D.I. Mendeļejevs 1869. gadā. Fiziskā nozīmeŠis likums atklājas, pētot atoma sarežģīto struktūru.

19. gadsimtā tika uzskatīts, ka atomu masa ir galvenā īpašība elements, tāpēc to izmantoja vielu klasificēšanai. Mūsdienās atomi tiek definēti un identificēti pēc lādiņa daudzuma to kodolā (skaitlis un atomskaitlis periodiskajā tabulā). Tomēr elementu atomu masa ar dažiem izņēmumiem (piemēram, atomu masa ir mazāka par argona atommasu) palielinās proporcionāli to kodollādiņam.

Palielinoties atomu masai, tiek novērota periodiska elementu un to savienojumu īpašību maiņa. Tie ir atomu metāliskums un nemetālisms, atomu rādiuss, jonizācijas potenciāls, elektronu afinitāte, elektronegativitāte, oksidācijas pakāpes, savienojumi (viršanas punkti, kušanas punkti, blīvums), to bāziskums, amfoteritāte vai skābums.

Cik elementu ir mūsdienu periodiskajā tabulā

Periodiskā tabula grafiski izsaka viņa atklāto likumu. Mūsdienu valodā periodiskā tabula satur 112 ķīmiskos elementus (pēdējie ir Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium un Copernicium). Saskaņā ar jaunākajiem datiem ir atklāti arī šādi 8 elementi (līdz 120 ieskaitot), taču ne visi no tiem ir ieguvuši nosaukumu, un šo elementu joprojām ir maz drukātajos izdevumos.

Katrs elements periodiskajā tabulā aizņem noteiktu šūnu, un tam ir savs sērijas numurs, kas atbilst tā atoma kodola lādiņam.

Kā tiek veidota periodiskā tabula?

Periodiskās tabulas struktūru attēlo septiņi periodi, desmit rindas un astoņas grupas. Katrs periods sākas ar sārmu metālu un beidzas ar cēlgāzi. Izņēmums ir pirmais periods, kas sākas ar ūdeņradi, un septītais nepabeigtais periods.

Periodi ir sadalīti mazos un lielos. Mazie periodi (pirmā, otrā, trešā) sastāv no vienas horizontālās rindas, lielie periodi (ceturtā, piektā, sestā) - no divām horizontālām rindām. Augšējās rindas lielos periodos sauc par pāra, apakšējās rindas sauc par nepāra.

Tabulas sestajā periodā pēc (sērijas numurs 57) ir 14 elementi, kas pēc īpašībām ir līdzīgi lantānam - lantanīdi. Tie tiek ievietoti apakšējā daļa tabulas atsevišķā rindā. Tas pats attiecas uz aktinīdiem, kas atrodas aiz aktīnija (ar numuru 89) un lielā mērā atkārto tā īpašības.

Lielo periodu pāra rindas (4, 6, 8, 10) ir aizpildītas tikai ar metāliem.

Elementiem grupās ir tāda pati valence oksīdos un citos savienojumos, un šī valence atbilst grupas numuram. Galvenie satur mazu un lielu periodu elementus, tikai lielos. No augšas uz leju tie stiprina, nemetāliskie vājina. Visi sānu apakšgrupu atomi ir metāli.

Periodisko ķīmisko elementu tabula ir kļuvusi par vienu no galvenie notikumi zinātnes vēsturē un atnesa pasaules slavu tās radītājam krievu zinātniekam Dmitrijam Mendeļejevam. Šim neparastajam cilvēkam izdevās apvienot visus ķīmiskos elementus vienā koncepcijā, bet kā viņam izdevās atvērt savu slaveno galdu?

Dabā ir daudz atkārtotu secību:

• gadalaiki;
• Diennakts laiki;
• nedēļas dienas...

19. gadsimta vidū D.I. Mendeļejevs pamanīja, ka elementu ķīmiskajām īpašībām ir arī noteikta secība (viņiem saka, ka šī ideja viņam radās sapnī). Zinātnieka brīnišķīgo sapņu rezultāts bija ķīmisko elementu periodiskā tabula, kurā D.I. Mendeļejevs sakārtoja ķīmiskos elementus atomu masas pieauguma secībā. Mūsdienu tabulā ķīmiskie elementi ir sakārtoti augošā secībā pēc elementa atomu skaita (protonu skaita atoma kodolā).

Virs ķīmiskā elementa simbola ir parādīts atomskaitlis, zem simbola ir tā atommasa (protonu un neitronu summa). Lūdzu, ņemiet vērā, ka dažu elementu atomu masa nav vesels skaitlis! Atcerieties izotopus! Atomu masa ir visu dabā sastopamo elementu izotopu vidējais svērtais lielums dabiskos apstākļos.

Zem tabulas ir lantanīdi un aktinīdi.

Metāli, nemetāli, metaloīdi

Atrodas periodiskajā tabulā pa kreisi no pakāpeniskas diagonālās līnijas, kas sākas ar boru (B) un beidzas ar poloniju (Po) (izņēmums ir germānija (Ge) un antimons (Sb). Ir viegli redzēt, ka metāli aizņem lielāko daļu Periodiskās tabulas pamatīpašības: ciets (izņemot dzīvsudrabu, viegli atbrīvo elektronus);

Tiek saukti elementi, kas atrodas pa labi no B-Po pakāpeniskās diagonāles nemetāli. Nemetālu īpašības ir tieši pretējas metālu īpašībām: slikti siltuma un elektrības vadītāji; trausls; nekaļamais; neplastmasa; parasti pieņem elektronus.

Metaloīdi

Starp metāliem un nemetāliem ir pusmetāli(metaloīdi). Tos raksturo gan metālu, gan nemetālu īpašības. Pusmetāli savu galveno pielietojumu rūpniecībā atraduši pusvadītāju ražošanā, bez kura nav iedomājama neviena moderna mikroshēma vai mikroprocesors.

Periodi un grupas

Kā minēts iepriekš, periodiskā tabula sastāv no septiņiem periodiem. Katrā periodā elementu atomu skaits palielinās no kreisās puses uz labo.

Elementu īpašības mainās secīgi pa periodiem: tādējādi nātrijs (Na) un magnijs (Mg), kas atrodas trešā perioda sākumā, atdod elektronus (Na atdod vienu elektronu: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg dod uz augšu divi elektroni: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Bet hlors (Cl), kas atrodas perioda beigās, ņem vienu elementu: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

Gluži pretēji, grupās visiem elementiem ir vienādas īpašības. Piemēram, grupā IA (1) visi elementi no litija (Li) līdz francijam (Fr) ziedo vienu elektronu. Un visi VIIA(17) grupas elementi ņem vienu elementu.

Dažas grupas ir tik nozīmīgas, ka ir saņēmušas īpašus nosaukumus. Šīs grupas ir aplūkotas turpmāk.

IA grupa (1). Šīs grupas elementu atomiem ārējā elektronu slānī ir tikai viens elektrons, tāpēc tie viegli atsakās no viena elektrona.

Svarīgākie sārmu metāli ir nātrijs (Na) un kālijs (K), kā tie spēlē svarīga loma cilvēka dzīves procesā un ir iekļauti sāļu sastāvā.

Elektroniskās konfigurācijas:

• Li- 1s 2 2s 1;
• Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

IIA grupa (2). Šīs grupas elementu atomiem ārējā elektronu slānī ir divi elektroni, no kuriem tie arī atsakās ķīmisko reakciju laikā. Lielākā daļa svarīgs elements- kalcijs (Ca) ir kaulu un zobu pamats.

Elektroniskās konfigurācijas:

• Esi- 1s 2 2s 2;
• Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2;
• Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Grupa VIIA(17). Šīs grupas elementu atomi parasti saņem pa vienam elektronam, jo Uz ārējā elektroniskā slāņa ir pieci elementi, un "pilnajā komplektā" tikai trūkst viena elektrona.

Vispazīstamākie šīs grupas elementi: hlors (Cl) – ir sāls un balinātāja sastāvdaļa; jods (I) ir elements, kam ir svarīga loma darbībā vairogdziedzeris persona.

Elektroniskā konfigurācija:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5;
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5;
• Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3p 10 4p 5

VIII grupa(18).Šīs grupas elementu atomiem ir pilnībā “pilnīgs” ārējais elektronu slānis. Tāpēc viņiem "nav" jāpieņem elektroni. Un viņi "nevēlas" tos atdot. Līdz ar to šīs grupas elementi ļoti “nelabprāt” pievienojas ķīmiskās reakcijas. Uz ilgu laiku tika uzskatīts, ka viņi vispār nereaģē (no šejienes arī nosaukums “inerts”, t.i. “neaktīvs”). Bet ķīmiķis Nīls Bartlets atklāja, ka dažas no šīm gāzēm noteiktos apstākļos joprojām var reaģēt ar citiem elementiem.

Elektroniskās konfigurācijas:

• Ne- 1s 2 2s 2 2p 6;
• Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ;
• Kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3p 10 4p 6

Valences elementi grupās

Ir viegli pamanīt, ka katrā grupā elementi ir līdzīgi viens otram to valences elektronos (s un p orbitāļu elektroni, kas atrodas ārējā enerģijas līmenī).

Sārmu metāliem ir 1 valences elektrons:

• Li- 1s 2 2s 1;
• Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Sārmzemju metāliem ir 2 valences elektroni:

• Esi- 1s 2 2s 2;
• Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2;
• Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Halogēniem ir 7 valences elektroni:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5;
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5;
• Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3p 10 4p 5

Inertajām gāzēm ir 8 valences elektroni:

• Ne- 1s 2 2s 2 2p 6;
• Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6;
• Kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3p 10 4p 6

Papildinformāciju skatiet rakstā Valence un ķīmisko elementu atomu elektroniskās konfigurācijas tabula pa periodiem.

Tagad pievērsīsim uzmanību elementiem, kas atrodas grupās ar simboliem IN. Tie atrodas periodiskās tabulas centrā un tiek saukti pārejas metāli.

Šo elementu atšķirīga iezīme ir elektronu klātbūtne, kas piepildās d-orbitāles:

1. Sc- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1;
2. Ti- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2

Atrodas atsevišķi no galvenā galda lantanīdi Un aktinīdi- tie ir tā sauktie iekšējie pārejas metāli. Šo elementu atomos aizpildās elektroni f-orbitāles:

1. Ce- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 1 5d 1 6s 2;
2. Th- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 6d 2 7s 2

Metāli ir elementi, kas veido mums apkārtējo dabu. Kamēr pastāv Zeme, tik ilgi ir pastāvējuši metāli.

Zemes garozā ir šādi metāli:

• alumīnijs - 8,2%,
• dzelzs - 4,1%,
• kalcijs - 4,1%,
• nātrijs - 2,3%,
• magnijs - 2,3%,
• kālijs - 2,1%,
• titāns - 0,56% utt.

Ieslēgts šobrīd zinātnei ir informācija par 118 ķīmiskajiem elementiem. Astoņdesmit pieci elementi šajā sarakstā ir metāli.

Metālu ķīmiskās īpašības

Lai saprastu, no kā atkarīgas metālu ķīmiskās īpašības, pievērsīsimies autoritatīvam avotam - elementu periodiskās sistēmas tabulai, t.s. periodiskā tabula. Novelkam diagonāli (varat prātā) starp diviem punktiem: sākas no Be (berilijs) un beidzas pie At (astatīns). Šis sadalījums, protams, ir nosacīts, taču tas tomēr ļauj kombinēt ķīmiskos elementus atbilstoši to īpašībām. Elementi, kas atrodas kreisajā pusē zem diagonāles, būs metāli. Jo tālāk pa kreisi attiecībā pret diagonāli atrodas elementa atrašanās vieta, jo izteiktākas būs tā metāliskās īpašības:

• kristāla struktūra - blīva,
• siltumvadītspēja - augsta,
• elektrovadītspēja, kas samazinās, palielinoties temperatūrai,
• jonizācijas pakāpes līmenis - zems (elektroni tiek brīvi atdalīti)
• spēja veidot savienojumus (sakausējumus),
• šķīdība (šķīst stiprās skābēs un kodīgos sārmos),
• oksidējamība (oksīdu veidošanās).

Iepriekš minētās metālu īpašības ir atkarīgas no elektronu klātbūtnes, kas brīvi pārvietojas kristāla režģī. Elementiem, kas atrodas blakus diagonālei vai tieši vietā, kur tā iet, ir dubultas piederības pazīmes, t.i. piemīt metālu un nemetālu īpašības.

Metālu atomu rādiusi ir relatīvi lieli izmēri. Ārējie elektroni, ko sauc par valences elektroniem, ir ievērojami noņemti no kodola, un rezultātā tie ir vāji saistīti ar to. Tāpēc metālu atomi viegli atsakās no valences elektroniem un veido pozitīvi lādētus jonus (katjonus). Šī funkcija ir galvenā ķīmiskā īpašība metāli Elementu atomiem ar visizteiktākajām metāliskajām īpašībām ārējā enerģijas līmenī ir no viena līdz trim elektroniem. Ķīmiskie elementi ar raksturīgām metālu pazīmēm veido tikai pozitīvi lādētus jonus, tie nemaz nav spējīgi piesaistīt elektronus.

M. V. Beketova nobīdes rinda

Metāla aktivitāte un tā mijiedarbības ar citām vielām reakcijas ātrums ir atkarīgs no atoma spējas "atdalīties no elektroniem" indikatora vērtības. Spēja dažādos metālos izpaužas atšķirīgi. Elementi ar augstu veiktspēju ir aktīvi reducējoši līdzekļi. Jo lielāka ir metāla atoma masa, jo lielāka ir tā reducējošā spēja. Spēcīgākie reducētāji ir sārmu metāli K, Ca, Na. Ja metāla atomi nav spējīgi nodot elektronus, tad šāds elements tiks uzskatīts par oksidētāju, piemēram: cēzija aurīds var oksidēt citus metālus. Šajā sakarā visaktīvākie ir sārmu metālu savienojumi.

Krievu zinātnieks M. V. Beketovs bija pirmais, kurš pētīja dažu metālu pārvietošanās fenomenu no to veidotajiem savienojumiem ar citiem metāliem. Viņa sastādīto metālu sarakstu, kurā tie atrodas atbilstoši normālo potenciālu pieauguma pakāpei, sauca par “elektroķīmisko sprieguma sēriju” (Beketova pārvietojumu sēriju).

Li K Rb Cs Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Cr Fe Ni Sn Pb Cu Hg Ag Pt Ag Pt Au

Jo vairāk pa labi šajā sērijā atrodas metāls, jo zemākas ir tā reducējošās īpašības un jo spēcīgākas ir tā jonu oksidējošās īpašības.

Metālu klasifikācija pēc Mendeļejeva

Saskaņā ar periodisko tabulu izšķir šādus metālu veidus (apakšgrupas):

• sārmains - Li (litijs), Na (nātrijs), K (kālijs), Rb (rubidijs), Cs (cēzijs), Fr (francijs);
• sārmzeme – Be (berilijs), Mg (magnijs), Ca (kalcijs), Sr (stroncijs), Ba (bārijs), Ra (rādijs);
• gaismas - AL (alumīnijs), In (indijs), Cd (kadmijs), Zn (cinks);
• pārejas;
• pusmetāli

Metālu tehniskie pielietojumi

Metāli, kas atraduši vairāk vai mazāk platus tehniskais pielietojums, parasti tiek iedalīti trīs grupās: melnā, krāsainā un cēlā.

UZ melnie metāli ietver dzelzi un tā sakausējumus: tēraudu, čugunu un dzelzs sakausējumus.

Jāteic, ka dzelzs ir visizplatītākais metāls dabā. Viņa ķīmiskā formula Fe (ferrum). Dzelzs spēlēja milzīgu lomu cilvēka evolūcijā. Cilvēks varēja iegūt jaunus instrumentus, mācoties kausēt dzelzi. Mūsdienu rūpniecībā plaši tiek izmantoti dzelzs sakausējumi, ko iegūst, pievienojot dzelzs oglekli vai citus metālus.

Krāsainie metāli – tie ir gandrīz visi metāli, izņemot dzelzi, tās sakausējumus un cēlmetālus. Saskaņā ar viņu pašu fizikālās īpašības Krāsainos metālus klasificē šādi:

· smags metāli: varš, niķelis, svins, cinks, alva;

· plaušas metāli: alumīnijs, titāns, magnijs, berilijs, kalcijs, stroncijs, nātrijs, kālijs, bārijs, litijs, rubīdijs, cēzijs;

· mazs metāli: bismuts, kadmijs, antimons, dzīvsudrabs, kobalts, arsēns;

· ugunsizturīgs metāli: volframs, molibdēns, vanādijs, cirkonijs, niobijs, tantals, mangāns, hroms;

· reti metāli: gallijs, germānija, indijs, cirkonijs;

Cēlmetāli : zelts, sudrabs, platīns, rodijs, palādijs, rutēnijs, osmijs.

Jāteic, ka cilvēks ar zeltu iepazinās daudz agrāk nekā ar dzelzi. Zelta rotaslietas no šī metāla tika izgatavotas atpakaļ Senā Ēģipte. Mūsdienās zeltu izmanto arī mikroelektronikā un citās nozarēs.

Sudrabs, tāpat kā zelts, tiek izmantots juvelierizstrādājumu rūpniecībā, mikroelektronikā un farmācijas rūpniecībā.

Metāli ir pavadījuši cilvēku visā cilvēces civilizācijas vēsturē. Nav tādas nozares, kur metālus neizmantotu. Mūsdienu dzīvi nav iespējams iedomāties bez metāliem un to savienojumiem.

Skolā mums mācīja periodisko tabulu sadalīt pa diagonāli ar lineālu, sākot ar Boru un beidzot ar Astatu, tās bija metālu un nemetālu teritorijas. Viss, kas pārsniedz silīciju un boru, ir nemetāli.

Personīgi es izmantoju šo periodisko elementu tabulu.

Periodiskās tabulas vecajā (saīsinātajā) versijā, ja velciet taisnu līniju no augšējā kreisā stūra uz apakšējo labo stūri, tad lielākā daļa nemetālu parādīsies augšpusē. Lai gan ne visi. Un tad ir pusmetāli, piemēram, arsēns un selēns. Vieglāk ir pateikt, kuri elementi ir nemetāli, jo to ir ievērojami mazāk nekā metālu. Un visi tie parasti ir izcelti dzeltenā krāsā kā p-elementi (lai gan daži metāli tur ietilpst). Modernajā (garajā) galda versijā ar 18 grupām visi nemetāli (izņemot ūdeņradi) atrodas labajā pusē. Tās visas ir gāzes, halogēni, kā arī bors, ogleklis, silīcijs, fosfors un sērs. Nav daudz.

Atceros, kā skolā skolotāja ar lineālu dalīja periodisko tabulu un rādīja metālu un nemetālu teritorijas. Periodiskā tabula ir sadalīta divās zonās pa diagonāli. Viss, kas pārsniedz silīciju un boru, ir nemetāli. Arī jaunajās tabulās šīs divas grupas ir atzīmētas ar dažādām krāsām.

Mendeļejeva periodiskā tabula ir informatīvāka, nekā varētu šķist no pirmā acu uzmetiena. Tajā jūs varat uzzināt, vai elements ir metāls vai nemetāls. Lai to izdarītu, jums ir jāspēj vizuāli sadalīt tabulu divās daļās:



Zem sarkanās līnijas ir metāli, pārējie elementi ir nemetāli.

Kā atpazīt metālu vai nemetālu, metāls vienmēr ir cietā stāvoklī, izņemot dzīvsudrabu, un nemetāls var būt jebkurā formā, mīksts, ciets, šķidrs utt. Var noteikt arī pēc krāsas, kā jau kļuvis skaidrs, metāla, metālisku krāsu. Kā to noteikt periodiskajā tabulā, šim nolūkam ir jānovelk diagonālā līnija no bora līdz astatam, un visi tie elementi, kas atrodas virs līnijas, nav metāli, un tie, kas atrodas zem līnijas, ir metāls.

Metāli D.I. Mendeļejeva tabulā ir visos periodos, izņemot 1. (H un He), visās grupās tikai metāli (d-elementi) ir sekundārajā (B) apakšgrupā. Nemetāli ir p-elementi un atrodas tikai galvenajās (A) apakšgrupās. Kopā ir 22 nemetāliski elementi un tie ir sakārtoti pa soļiem, sākot no ША grupas, pievienojot katrā grupā pa vienam elementam: ША grupa - B - bors, 1УА grupa - C - ogleklis un Si - silīcijs; VA grupa - slāpeklis (N), fosfors - P, arsēns - As; V1A grupa (halkogēni) - skābeklis (O), sērs (S), selēns (Se), telūrs (Te), V11A grupa (halogēni) - fluors (F), hlors (Cl), broms (Br), jods (I) ), astatīns (At); V111A grupas inertās jeb cēlgāzes - hēlijs (He), neons (Ne), argons (Ar), kriptons (Kr), ksenons (Xe), radons (Ra). Ūdeņradis atrodas pirmajā (A) un septītajā (A) grupā. Ja jūs garīgi zīmējat diagonāli no berilija uz bohriju, tad virs diagonāles galvenajās apakšgrupās ir nemetāli.

Īpaši jums un lai jūs varētu skaidri saprast, kā tabulā varat viegli atšķirt metālus un nemetālus, es sniedzu jums šo diagrammu:



Līnija, kas atdala metālus no nemetāliem, ir iezīmēta ar sarkanu marķieri. Uzzīmējiet to savā zīmē, un jūs vienmēr zināt.

Laika gaitā jūs vienkārši iegaumējat visus nemetālus, jo īpaši tāpēc, ka šie elementi ir labi zināmi visiem, un to skaits ir neliels - tikai 22. Bet, kamēr neesat apguvis šādu prasmi, atcerēties metālu atdalīšanas metodi no nemetāliem ir ļoti svarīgi. vienkārši. Tabulas pēdējās divas kolonnas ir pilnībā veltītas nemetāliem - šī ir inerto gāzu tālākā kolonna un halogēnu kolonna, kas sākas ar ūdeņradi. Pirmajās divās kolonnās pa kreisi vispār nav nemetālu - tie ir cieti metāli. Sākot no trešās grupas, kolonnās parādās nemetāli - vispirms viens bors, tad 4. grupā jau divi - ogleklis un silīcijs, 5. grupā trīs - slāpeklis, fosfors un arsēns, 6. grupā jau ir. 4 nemetāli - skābeklis, sērs, selēns un telūrs, tad nāk halogēnu grupa, kas tika minēta iepriekš. Lai būtu vieglāk iegaumēt nemetālus, izmantojiet šo ērto tabulu, kur visi nemetāli atrodas šallē:



Neiegaumējot pašu periodisko tabulu, nav iespējams atcerēties, kur atrodas metāls un kur nemetāls. Bet jūs varat atcerēties divus vienkārši noteikumi. Pirmais noteikums ir tāds, ka metāla īpašības samazinās laika posmā no kreisās puses uz labo. Tas ir, tās vielas, kas parādās sākumā, ir metāli, pašās beigās ir nemetāli. Vispirms ir sārmu un sārmzemju metāli, un tad viss pārējais, beidzot ar inertajām gāzēm. Otrs noteikums ir tāds, ka metāliskās īpašības grupā aug no augšas uz leju. Piemēram, ņemsim trešo grupu. Boru par metālu nesauksim, bet zem tā ir alumīnijs, kam ir izteiktas metāliskas īpašības.

Periodiskā tabula ir viens no galvenajiem ķīmijas postulātiem. Ar tās palīdzību var atrast visus nepieciešamos elementus gan sārmainos, gan parastos metālus vai nemetālus. Šajā rakstā apskatīsim, kā šādā tabulā atrast vajadzīgos elementus.

19. gadsimta vidū tika atklāti 63 ķīmiskie elementi. Sākotnējais plāns bija sakārtot elementus atbilstoši pieaugošajai atommasai un sadalīt grupās. Tomēr tos nebija iespējams strukturēt, un ķīmiķa Nulanda priekšlikums netika uztverts nopietni, jo mēģinājumi savienot ķīmiju un mūziku.

1869. gadā Dmitrijs Ivanovičs Mendeļejevs pirmo reizi publicēja savu periodisko tabulu Krievijas Ķīmijas biedrības žurnāla lappusēs. Drīz viņš par savu atklājumu paziņoja ķīmiķiem visā pasaulē. Pēc tam Mendeļejevs turpināja pilnveidot un uzlabot savu tabulu, līdz tas ieguva moderns izskats. Tieši Mendeļejevam izdevās ķīmiskos elementus sakārtot tā, lai tie mainītos nevis monotoni, bet periodiski. Teorija beidzot tika apvienota periodiskajā likumā 1871. gadā. Pāriesim pie nemetālu un metālu aplūkošanas periodiskajā tabulā.

Kā atrast metālus un nemetālus

Metālu noteikšana ar teorētisko metodi

Teorētiskā metode:

1. Visi metāli, izņemot dzīvsudrabu, ir cietā agregācijas stāvoklī. Tie ir elastīgi un bez problēmām izliecas. Arī šiem elementiem ir labas siltumvadītspējas un elektrovadītspējas.
2. Ja jums ir jānosaka metālu saraksts, tad no bora līdz astatam novelciet diagonālo līniju, zem kuras atradīsies metāla sastāvdaļas. Tie ietver arī visus blakus ķīmisko grupu elementus.
3. Pirmajā grupā pirmajā apakšgrupā ir sārmaini, piemēram, litijs vai cēzijs. Izšķīdinot mēs veidojam sārmus, proti, hidroksīdus. Viņiem ir ns1 tipa elektroniskā konfigurācija ar vienu valences elektronu, kas, atdodot to, noved pie reducējošu īpašību izpausmes.

Galvenās apakšgrupas otrā grupa satur sārmzemju metālus, piemēram, rādiju vai kalciju. Parastā temperatūrā tiem ir ciets agregācijas stāvoklis. Viņu elektroniskā konfigurācija ir forma ns2. Pārejas metāli atrodas sekundārās apakšgrupās. Viņiem ir mainīgi oksidācijas stāvokļi. Zemākās pakāpēs izpaužas bāziskās īpašības, vidējās - skābās īpašības, bet augstākās - amfoteriskās īpašības.

Nemetālu teorētiskā definīcija

Pirmkārt, šādi elementi parasti ir šķidrā vai gāzveida stāvoklī, dažreiz cietā stāvoklī . Kad jūs mēģināt tos saliekt tie saplīst trausluma dēļ. Nemetāli ir slikti siltuma un elektrības vadītāji. Nemetāli ir atrodami diagonālās līnijas augšpusē, kas novilkta no bora līdz astatīnam. Nemetāla atomi satur lielu skaitu elektronu, tāpēc tiem ir izdevīgāk pieņemt papildu elektronus, nevis tos atdot. Pie nemetāliem pieder arī ūdeņradis un hēlijs. Visi nemetāli atrodas grupās no otrā līdz sestajam.

Ķīmiskās noteikšanas metodes

Ir vairāki veidi:

• Bieži vien ir nepieciešams izmantot ķīmiskās metodes metālu noteikšana. Piemēram, jums ir jānosaka vara daudzums sakausējumā. Lai to izdarītu, uz virsmas uzklājiet slāpekļskābes pilienu un pēc kāda laika laiks paies tvaiks. Nosusiniet filtrpapīru un turiet to virs amonjaka kolbas. Ja plankums kļūst tumši zils, tas norāda uz vara klātbūtni sakausējumā.
• Pieņemsim, ka jums ir jāatrod zelts, bet jūs nevēlaties to sajaukt ar misiņu. Uzklājiet uz virsmas koncentrētu slāpekļskābes šķīdumu proporcijā 1 pret 1. Liela zelta daudzuma apstiprinājums sakausējumā būs reakcijas neesamība uz šķīdumu.
• Dzelzs tiek uzskatīts par ļoti populāru metālu. Lai to noteiktu, jāiesilda metāla gabals sālsskābe. Ja tas tiešām ir dzelzs, tad kolba būs krāsaina dzeltens. Ja tev pietiek ar ķīmiju problemātiska tēma, tad paņemiet magnētu. Ja tas patiešām ir dzelzs, tad tas tiks piesaistīts magnētam. Niķeli nosaka ar gandrīz tādu pašu metodi kā varu, tikai spirtam pievieno dimetilglioksīnu. Niķelis sevi apstiprinās ar sarkanu signālu.

Citus metāla elementus nosaka, izmantojot līdzīgas metodes. Vienkārši izmantojiet nepieciešamos risinājumus, un viss izdosies.

Secinājums

Mendeļejeva periodiskā tabula ir svarīgs ķīmijas postulāts. Tas ļauj atrast visus nepieciešamos elementus, īpaši metālus un nemetālus. Ja izpētīsit dažas ķīmisko elementu īpašības, varēsiet noteikt vairākas pazīmes, kas palīdzēs atrast vajadzīgo elementu. Metālu un nemetālu noteikšanai varat izmantot arī ķīmiskās metodes, jo tās ļauj praktiski izpētīt šo sarežģīto zinātni. Veiksmi, mācoties ķīmiju un periodisko tabulu, tas jums palīdzēs nākotnē zinātniskie pētījumi!

Video

No video jūs uzzināsit, kā noteikt metālus un nemetālus, izmantojot periodisko tabulu.