Pierwiastki alkaliczne w układzie okresowym.

Instrukcje

Weź układ okresowy i za pomocą linijki narysuj linię rozpoczynającą się w komórce z pierwiastkiem Be (Beryl) i kończącą się w komórce z pierwiastkiem At (Astat).

Elementy, które będą po lewej stronie tej linii, to metale. Co więcej, im „niżej i na lewo” znajduje się element, tym bardziej jest on wyraźny właściwości metaliczne on ma. Łatwo zauważyć, że w układzie okresowym takim metalem jest (Fr) – najbardziej aktywny metal alkaliczny.

W związku z tym elementy po prawej stronie linii mają właściwości. I tutaj również obowiązuje podobna zasada: im „wyżej i na prawo” od linii znajduje się element, tym silniejszy jest niemetal. Takim pierwiastkiem układu okresowego jest fluor (F), najsilniejszy utleniacz. Jest tak aktywny, że chemicy nadali mu pełne szacunku, choć nieoficjalne, imię: „Wszystko żuje”.

Mogą pojawić się pytania typu: „A co z elementami, które znajdują się na samej linii lub bardzo blisko niej?” Lub na przykład „Po prawej stronie i nad linią są chromowane, . Czy to naprawdę niemetale? Przecież wykorzystuje się je w produkcji stali jako dodatki stopowe. Wiadomo jednak, że nawet niewielkie zanieczyszczenia niemetalami powodują, że są one kruche. Faktem jest, że pierwiastki znajdujące się na samej linii (na przykład aluminium, german, niob, antymon) mają, czyli podwójny charakter.

Jeśli chodzi na przykład wanad, chrom, mangan, właściwości ich związków zależą od stopnia utlenienia atomów tych pierwiastków. To są na przykład ich wyższe tlenki, jak V2O5, CrO3, Mn2O7, mają wyraźną wartość . Dlatego znajdują się w pozornie „nielogicznych” miejscach układu okresowego. W swojej „czystej” postaci pierwiastki te są oczywiście metalami i mają wszystkie właściwości metali.

Źródła:

• metale w układzie okresowym

Dla uczniów uczących się przy stole Mendelejew - zły sen. Nawet trzydzieści sześć elementów, które zwykle przypisują nauczyciele, skutkuje godzinami wyczerpującego wkuwania i bólów głowy. Wiele osób nawet nie wierzy, czego się uczyć tabela Mendelejew istnieje naprawdę. Jednak użycie mnemoników może znacznie ułatwić życie uczniom.

Instrukcje

Zapoznaj się z teorią i wybierz odpowiednią technikę. Zasady ułatwiające zapamiętywanie materiału, mnemoniki. Ich główną sztuczką jest tworzenie połączeń skojarzeniowych, gdy abstrakcyjne informacje są pakowane w jasny obraz, dźwięk, a nawet zapach. Istnieje kilka technik mnemonicznych. Na przykład możesz napisać historię z elementów zapamiętanych informacji, poszukać spółgłosek (rubid - przełącznik, cez - Juliusz Cezar), włączyć wyobraźnię przestrzenną lub po prostu rymuj elementy układu okresowego Mendelejewa.

Ballada o azocie Lepiej rymować elementy układu okresowego Mendelejewa ze znaczeniem, zgodnie z pewnymi cechami: na przykład wartościowością. Zatem zasady alkaliczne rymują się bardzo łatwo i brzmią jak piosenka: „Lit, potas, sód, rubid, cez frans”. „Magnez, wapń, cynk i bar – ich wartościowość jest równa parze” to niesłabnący klasyk szkolnego folkloru. Na ten sam temat: „Sód, potas i srebro są jednowartościowe” oraz „Sód, potas i argent są jednowartościowe”. Kreatywność, w przeciwieństwie do wkuwania, które trwa najwyżej kilka dni, pobudza pamięć długoterminową. Oznacza to więcej o aluminium, wierszach o azocie i piosenkach o wartościowości – a zapamiętywanie będzie działać jak w zegarku.

Kwasowy thriller Aby ułatwić zapamiętywanie, pojawia się pomysł, w którym elementy układu okresowego zamieniają się w bohaterów, detale krajobrazu czy elementy fabuły. Oto na przykład dobrze znany tekst: „Azjaci (azot) zaczęli wlewać wodę (litową) (wodór) do lasu sosnowego (bor). Ale to nie jego (neonu) potrzebowaliśmy, ale Magnolii (magnezu).” Można ją uzupełnić historią Ferrari (żelazo – żelazo), w której tajny agent „Chlor zero siedemnaście” (17 – numer seryjny chlor), aby złapać maniaka Arsenija (arsen - arsenicum), który miał 33 zęby (33 - numer seryjny arsenu), ale coś kwaśnego dostało się do jego ust (tlen), było to osiem zatrutych kul (8 - numer seryjny tlen )... Możesz kontynuować w nieskończoność. Nawiasem mówiąc, powieść napisaną w oparciu o układ okresowy można przypisać nauczycielowi literatury jako tekst eksperymentalny. Pewnie jej się to spodoba.

Zbuduj pałac pamięci To jedna z nazw dość skuteczna technologia zapamiętywanie, gdy aktywowane jest myślenie przestrzenne. Jego sekret polega na tym, że każdy z nas może łatwo opisać swój pokój lub drogę z domu do sklepu, szkoły itp. Aby stworzyć ciąg elementów, należy je rozmieścić wzdłuż drogi (lub w pomieszczeniu) i bardzo wyraźnie, wyraźnie, namacalnie zaprezentować każdy element. Oto chuda blondynka o pociągłej twarzy. Ciężki pracownik, który kładzie płytki, to krzem. Grupa arystokratów w drogim samochodzie - gazy obojętne. I oczywiście balony z helem.

Uwaga

Nie ma potrzeby zmuszać się do zapamiętywania informacji na kartach. Najlepiej jest powiązać każdy element z pewnym jasnym obrazem. Krzem - z Doliną Krzemową. Litowe – z włożonymi bateriami litowymi telefon komórkowy. Opcji może być wiele. Ale połączenie obrazu wizualnego, mechanicznego zapamiętywania i wrażenia dotykowego szorstkiej lub, odwrotnie, gładkiej, błyszczącej karty pomoże Ci łatwo wydobyć najdrobniejsze szczegóły z głębi pamięci.

Przydatne rady

Możesz narysować te same karty z informacjami o pierwiastkach, jakie miał Mendelejew w swoim czasie, ale uzupełnij je jedynie nowoczesnymi informacjami: na przykład liczbą elektronów na poziomie zewnętrznym. Wszystko, co musisz zrobić, to rozłożyć je przed pójściem spać.

Źródła:

• Reguły mnemoniczne w chemii
• jak zapamiętać układ okresowy

Problem definicji nie jest bezczynny. Nie będzie to przyjemne, jeśli w sklepie jubilerskim będą chcieli dać ci zwykłą podróbkę zamiast drogiego złotego przedmiotu. Czy nie jest to interesujące z jakiego powodu metal Wykonane z uszkodzonej części samochodu czy znalezionego antyku?

Instrukcje

Tutaj na przykład określa się obecność miedzi w stopie. Nakładać na czyszczoną powierzchnię metal kropla (1:1) kwasu azotowego. W wyniku reakcji zacznie się wydzielać gaz. Po kilku sekundach przetrzyj kroplę bibułą filtracyjną, a następnie przytrzymaj ją nad miejscem, w którym znajduje się stężony roztwór amoniaku. Miedź zareaguje, nadając plamie ciemnoniebieski kolor.

Oto jak odróżnić brąz od mosiądzu. Kawałek wiórów metalowych lub trocin umieszczamy w zlewce zawierającej 10 ml roztworu (1:1) kwasu azotowego i przykrywamy szkłem. Poczekaj chwilę, aż całkowicie się rozpuści, a następnie podgrzej powstały płyn aż do prawie wrzenia przez 10-12 minut. Biała pozostałość będzie przypominać brąz, ale zlewka z mosiądzem pozostanie.

Nikiel można oznaczyć w podobny sposób jak miedź. Na powierzchnię nanieść kroplę roztworu kwasu azotowego (1:1). metal i poczekaj 10-15 sekund. Przetrzyj kroplę bibułą filtracyjną, a następnie przytrzymaj ją nad stężonymi parami amoniaku. Za wynik ciemna plama upuść 1% roztwór dimetyloglioksyny w alkoholu.

Nikiel „zasygnalizuje” Cię swoim charakterystycznym czerwonym kolorem. Ołów można oznaczyć za pomocą kryształów kwasu chromowego i naniesionych na nie kropli schłodzonej cieczy. kwas octowy a minutę później - krople wody. Jeśli zobaczysz żółty osad, wiesz, że jest to chromian ołowiu.

Do osobnego pojemnika wlej część płynu testowego i wlej odrobinę roztworu lapisu. W takim przypadku natychmiast powstanie „zsiadły” biały osad nierozpuszczalnego chlorku srebra. Oznacza to, że w cząsteczce substancji zdecydowanie znajduje się jon chlorkowy. Ale może to jednak nie jest roztwór jakiejś soli zawierającej chlor? Na przykład chlorek sodu?

Pamiętaj o innej właściwości kwasów. Silne kwasy (a kwas solny jest oczywiście jednym z nich) mogą wypierać z nich słabe kwasy. Do kolby lub zlewki wsyp odrobinę proszku sodowego – Na2CO3 i powoli dodawaj badaną ciecz. Jeśli natychmiast rozlegnie się syczący dźwięk, a proszek dosłownie „zagotuje się”, nie pozostanie żadna wątpliwość - jest to kwas solny.

Każdemu elementowi w tabeli przypisany jest konkretny numer seryjny (H – 1, Li – 2, Be – 3 itd.). Liczba ta odpowiada jądru (liczbie protonów w jądrze) i liczbie elektronów krążących wokół jądra. Liczba protonów jest zatem równa liczbie elektronów, co oznacza, że ​​w normalne warunki atom elektrycznie.

Podział na siedem okresów następuje według liczby poziomów energetycznych atomu. Atomy pierwszego okresu mają jednopoziomową powłokę elektronową, drugi - dwupoziomową, trzeci - trzypoziomową itd. Kiedy nowy poziom energii zostanie wypełniony, rozpoczyna się nowy okres.

Pierwsze pierwiastki dowolnego okresu charakteryzują się atomami, które mają jeden elektron na poziomie zewnętrznym - są to atomy metali alkalicznych. Okresy kończą się atomami gazów szlachetnych, które mają zewnętrzny poziom energii całkowicie wypełniony elektronami: w pierwszym okresie gazy szlachetne mają 2 elektrony, w kolejnych okresach - 8. Dzieje się tak właśnie ze względu na ich podobną budowę powłoki elektronowe grupy pierwiastków mają podobne właściwości fizyczne.

W tabeli D.I. Mendelejew ma 8 głównych podgrup. Liczba ta jest określana przez maksymalną możliwą liczbę elektronów na poziom energii.

Na dole układu okresowego lantanowce i aktynowce rozróżnia się jako niezależne serie.

Korzystanie z tabeli D.I. Mendelejewa można zaobserwować okresowość następujących właściwości pierwiastków: promień atomowy, objętość atomowa; potencjał jonizacji; siły powinowactwa elektronowego; elektroujemność atomu; ; właściwości fizyczne potencjalnych związków.

Wyraźnie identyfikowalna okresowość rozmieszczenia elementów w tabeli D.I. Mendelejewa można racjonalnie wytłumaczyć sekwencyjną naturą wypełniania poziomów energii elektronami.

Źródła:

• Układ okresowy

Prawo okresowości, które jest podstawą współczesnej chemii i wyjaśnia wzorce zmian właściwości pierwiastki chemiczne, odkrył D.I. Mendelejew w 1869 r. Znaczenie fizyczne Prawo to ujawnia się podczas badania złożonej struktury atomu.

W XIX wieku wierzono, że masa atomowa to masa główna cecha pierwiastek, dlatego zastosowano go do klasyfikacji substancji. Obecnie atomy definiuje się i identyfikuje na podstawie ilości ładunku w ich jądrze (liczba i liczba atomowa w układzie okresowym). Jednak masa atomowa pierwiastków, z pewnymi wyjątkami (na przykład masa atomowa jest mniejsza niż masa atomowa argonu), wzrasta proporcjonalnie do ich ładunku jądrowego.

Wraz ze wzrostem masy atomowej obserwuje się okresową zmianę właściwości pierwiastków i ich związków. Są to metaliczność i niemetaliczność atomów, promień atomowy, potencjał jonizacji, powinowactwo elektronowe, elektroujemność, stany utlenienia, związki (temperatura wrzenia, temperatura topnienia, gęstość), ich zasadowość, amfoteryczność czy kwasowość.

Ile pierwiastków znajduje się we współczesnym układzie okresowym

Układ okresowy graficznie wyraża odkryte przez niego prawo. W nowoczesnym układ okresowy zawiera 112 pierwiastków chemicznych (ostatnie to Meitner, Darmstadtium, Roentgen i Copernicium). Według najnowszych danych odkryto także kolejnych 8 pierwiastków (aż do 120 włącznie), jednak nie wszystkie z nich otrzymały swoje nazwy, a pierwiastków tych wciąż jest niewiele w jakichkolwiek publikacjach drukowanych.

Każdy pierwiastek zajmuje określoną komórkę w układzie okresowym i ma swój własny numer seryjny, odpowiadający ładunkowi jądra jego atomu.

Jak zbudowany jest układ okresowy?

Strukturę układu okresowego reprezentuje siedem okresów, dziesięć rzędów i osiem grup. Każdy okres zaczyna się od metalu alkalicznego i kończy gazem szlachetnym. Wyjątkami są pierwszy okres, który rozpoczyna się od wodoru, oraz siódmy okres niepełny.

Okresy dzielą się na małe i duże. Małe okresy (pierwszy, drugi, trzeci) składają się z jednego poziomego rzędu, duże okresy (czwarty, piąty, szósty) - z dwóch poziomych rzędów. Górne rzędy w dużych okresach nazywane są parzystymi, dolne rzędy nazywane są nieparzystymi.

W szóstym okresie tabeli po (numer seryjny 57) znajduje się 14 pierwiastków o właściwościach podobnych do lantanu - lantanowce. Są umieszczone dolna część tabele w osobnej linii. To samo dotyczy aktynowców, znajdujących się po aktynie (o numerze 89) i w dużej mierze powtarzających jego właściwości.

Parzyste rzędy dużych okresów (4, 6, 8, 10) są wypełnione wyłącznie metalami.

Pierwiastki w grupach wykazują tę samą wartościowość w tlenkach i innych związkach, a wartościowość ta odpowiada numerowi grupy. Główne zawierają elementy małych i dużych okresów, tylko duże. Od góry do dołu wzmacniają, niemetaliczne osłabiają. Wszystkie atomy podgrup bocznych są metalami.

Układ okresowych pierwiastków chemicznych stał się jednym z nich ważne wydarzenia w historii nauki i przyniósł światową sławę jej twórcy, rosyjskiemu naukowcowi Dmitrijowi Mendelejewowi. Ten niezwykły człowiek zdołał połączyć wszystkie pierwiastki chemiczne w jedną koncepcję, ale jak udało mu się otworzyć swój słynny stół?

W przyrodzie istnieje wiele powtarzających się sekwencji:

• pory roku;
• pory dnia;
• dni tygodnia...

W połowie XIX wieku D.I. Mendelejew zauważył, że właściwości chemiczne pierwiastków również mają pewną sekwencję (mówią, że ten pomysł przyszedł mu do głowy we śnie). Rezultatem cudownych snów naukowca był Układ Okresowy Pierwiastków Chemicznych, w którym D.I. Mendelejew ułożył pierwiastki chemiczne według rosnącej masy atomowej. We współczesnej tabeli pierwiastki chemiczne ułożone są w kolejności rosnącej według liczby atomowej pierwiastka (liczby protonów w jądrze atomu).

Liczba atomowa pokazana jest nad symbolem pierwiastka chemicznego, poniżej symbolu znajduje się jego masa atomowa (suma protonów i neutronów). Należy pamiętać, że masa atomowa niektórych pierwiastków nie jest liczbą całkowitą! Pamiętaj o izotopach! Masa atomowa to średnia ważona wszystkich izotopów pierwiastka występujących w przyrodzie w warunkach naturalnych.

Poniżej tabeli znajdują się lantanowce i aktynowce.

Metale, niemetale, metaloidy

Znajduje się w Układzie Okresowym na lewo od schodkowej linii ukośnej rozpoczynającej się od boru (B) i kończącej się na polonie (Po) (wyjątkami są german (Ge) i antymon (Sb). Łatwo zauważyć, że metale zajmują najwięcej układu okresowego. Podstawowe właściwości metali: ciało stałe (z wyjątkiem rtęci); dobrze przewodzi prąd elektryczny i ciepło;

Nazywa się elementy znajdujące się na prawo od schodkowej przekątnej B-Po niemetale. Właściwości niemetali są dokładnie odwrotne do właściwości metali: są słabymi przewodnikami ciepła i elektryczności; kruchy; nieciągliwy; nieplastikowy; zwykle przyjmują elektrony.

Metaloidy

Pomiędzy metalami i niemetalami są półmetale(metaloidy). Charakteryzują się właściwościami zarówno metali, jak i niemetali. Półmetale znalazły swoje główne zastosowanie w przemyśle przy produkcji półprzewodników, bez których nie można sobie wyobrazić ani jednego nowoczesnego mikroukładu ani mikroprocesora.

Okresy i grupy

Jak wspomniano powyżej, układ okresowy składa się z siedmiu okresów. W każdym okresie liczba atomowa pierwiastków rośnie od lewej do prawej.

Właściwości pierwiastków zmieniają się sekwencyjnie w okresach: zatem sód (Na) i magnez (Mg), znajdujące się na początku trzeciego okresu, oddają elektrony (Na oddaje jeden elektron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg daje w górę o dwa elektrony: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Ale chlor (Cl), znajdujący się na końcu okresu, przyjmuje jeden pierwiastek: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

Przeciwnie, w grupach wszystkie elementy mają te same właściwości. Na przykład w grupie IA(1) wszystkie pierwiastki od litu (Li) do fransu (Fr) oddają jeden elektron. A wszystkie elementy grupy VIIA(17) mają jeden element.

Niektóre grupy są tak ważne, że otrzymały specjalne nazwy. Grupy te omówiono poniżej.

Grupa IA(1). Atomy pierwiastków tej grupy mają tylko jeden elektron w zewnętrznej warstwie elektronowej, więc łatwo oddają jeden elektron.

Najważniejszymi metalami alkalicznymi są sód (Na) i potas (K), ponieważ grają ważną rolę w procesie życia człowieka i wchodzą w skład soli.

Konfiguracje elektroniczne:

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

Grupa IIA(2). Atomy pierwiastków tej grupy posiadają w zewnętrznej warstwie elektronowej po dwa elektrony, które również oddają podczas reakcji chemicznych. Bardzo ważny element- wapń (Ca) jest podstawą kości i zębów.

Konfiguracje elektroniczne:

• Być- 1s 2 2s 2 ;
• Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
• Ok- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Grupa VIIA(17). Atomy pierwiastków tej grupy otrzymują zwykle po jednym elektronie, ponieważ Na zewnętrznej warstwie elektronicznej znajduje się pięć elementów i do „kompletu” brakuje tylko jednego elektronu.

Najbardziej znane pierwiastki z tej grupy: chlor (Cl) – wchodzi w skład soli i wybielaczy; jod (I) jest pierwiastkiem odgrywającym ważną rolę w działaniu tarczyca osoba.

Konfiguracja elektroniczna:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
• kl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
• br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

Grupa VIII(18). Atomy pierwiastków tej grupy posiadają w pełni „kompletną” zewnętrzną warstwę elektronową. Dlatego „nie” muszą przyjmować elektronów. A oni „nie chcą ich oddać”. Dlatego też elementy tej grupy są bardzo „niechętne” do przyłączenia się reakcje chemiczne. Od dawna wierzono, że w ogóle nie reagują (stąd nazwa „obojętne”, czyli „nieaktywne”). Ale chemik Neil Bartlett odkrył, że niektóre z tych gazów mogą w pewnych warunkach nadal reagować z innymi pierwiastkami.

Konfiguracje elektroniczne:

• Nie- 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 3d 10 4p 6

Elementy walencyjne w grupach

Łatwo zauważyć, że w obrębie każdej grupy pierwiastki są do siebie podobne pod względem elektronów walencyjnych (elektronów orbitali s i p znajdujących się na zewnętrznym poziomie energetycznym).

Metale alkaliczne mają 1 elektron walencyjny:

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

Metale ziem alkalicznych mają 2 elektrony walencyjne:

• Być- 1s 2 2s 2 ;
• Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
• Ok- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Halogeny mają 7 elektronów walencyjnych:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
• kl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
• br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

Gazy obojętne mają 8 elektronów walencyjnych:

• Nie- 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 3d 10 4p 6

Więcej informacji można znaleźć w artykule Wartościowość i tabela konfiguracji elektronowych atomów pierwiastków chemicznych według okresu.

Skupmy się teraz na elementach ułożonych w grupy z symbolami W. Znajdują się one w środku układu okresowego i nazywane są metale przejściowe.

Charakterystyczną cechą tych pierwiastków jest obecność w atomach elektronów, które je wypełniają orbitale d:

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

Oddzielnie od głównego stołu znajdują się lantanowce I aktynowce– są to tzw wewnętrzne metale przejściowe. W atomach tych pierwiastków wypełniają się elektrony orbitale f:

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. Cz- 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

Metale to pierwiastki, które tworzą otaczającą nas przyrodę. Tak długo, jak istnieje Ziemia, tak długo istnieją metale.

Skorupa ziemska zawiera następujące metale:

• aluminium – 8,2%,
• żelazo – 4,1%,
• wapń – 4,1%,
• sód – 2,3%,
• magnez – 2,3%,
• potas – 2,1%,
• tytan - 0,56% itp.

NA w tej chwili nauka posiada informacje o 118 pierwiastkach chemicznych. Osiemdziesiąt pięć elementów na tej liście to metale.

Właściwości chemiczne metali

Aby zrozumieć, od czego zależą właściwości chemiczne metali, zwróćmy się do wiarygodnego źródła - tabeli układu okresowego pierwiastków, tzw. układ okresowy. Narysujmy przekątną (możesz to zrobić w myślach) pomiędzy dwoma punktami: zacznij od Be (beryl) i zakończ w At (astat). Podział ten jest oczywiście warunkowy, ale mimo to pozwala na łączenie pierwiastków chemicznych zgodnie z ich właściwościami. Elementy znajdujące się po lewej stronie pod przekątną będą metalami. Im dalej w lewo względem przekątnej położenie elementu, tym wyraźniejsze będą jego właściwości metaliczne:

• struktura krystaliczna - gęsta,
• przewodność cieplna - wysoka,
• przewodność elektryczna, która maleje wraz ze wzrostem temperatury,
• poziom stopnia jonizacji - niski (elektrony oddzielają się swobodnie)
• zdolność do tworzenia związków (stopów),
• rozpuszczalność (rozpuszcza się w mocnych kwasach i żrących zasadach),
• utlenialność (tworzenie tlenków).

Powyższe właściwości metali zależą od obecności elektronów poruszających się swobodnie w sieci krystalicznej. Elementy znajdujące się obok przekątnej lub bezpośrednio w miejscu jej przejścia posiadają podwójne znaki przynależności, tj. mają właściwości metali i niemetali.

Promienie atomów metali są względne duże rozmiary. Elektrony zewnętrzne, zwane elektronami walencyjnymi, są w znacznym stopniu usuwane z jądra i w rezultacie są z nim słabo związane. Dlatego atomy metali łatwo oddają elektrony walencyjne i tworzą dodatnio naładowane jony (kationy). Ta funkcja jest główna właściwość chemiczna metale Atomy pierwiastków o najbardziej wyraźnych właściwościach metalicznych mają od jednego do trzech elektronów na zewnętrznym poziomie energii. Pierwiastki chemiczne o charakterystycznie wyrażonych znakach metali tworzą tylko jony naładowane dodatnio; w ogóle nie są w stanie przyłączać elektronów.

Rząd przemieszczenia M. V. Beketowa

Aktywność metalu i szybkość reakcji jego interakcji z innymi substancjami zależy od wartości wskaźnika zdolności atomu do „rozdzielania się z elektronami”. Zdolność ta wyraża się różnie w przypadku różnych metali. Pierwiastki o wysokich parametrach są aktywnymi środkami redukującymi. Im większa masa atomu metalu, tym większa jest jego zdolność redukcyjna. Najsilniejszymi środkami redukującymi są metale alkaliczne K, Ca, Na. Jeśli atomy metalu nie są w stanie oddać elektronów, wówczas taki pierwiastek będzie uważany za utleniacz, np. auryd cezu może utleniać inne metale. Pod tym względem najbardziej aktywne są związki metali alkalicznych.

Rosyjski naukowiec M.V. Beketow jako pierwszy zbadał zjawisko wypierania niektórych metali z utworzonych przez nie związków przez inne metale. Opracowaną przez niego listę metali, w której są one rozmieszczone zgodnie ze stopniem wzrostu potencjałów normalnych, nazwano „szeregiem napięć elektrochemicznych” (szereg przemieszczeń Beketowa).

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

Im bardziej na prawo w tym szeregu znajduje się metal, tym niższe są jego właściwości redukujące i tym silniejsze właściwości utleniające jego jonów.

Klasyfikacja metali według Mendelejewa

Zgodnie z układem okresowym wyróżnia się następujące typy (podgrupy) metali:

• alkaliczne - Li (lit), Na (sód), K (potas), Rb (rubid), Cs (cez), Fr (frans);
• ziemia alkaliczna – Be (beryl), Mg (magnez), Ca (wapń), Sr (stront), Ba (bar), Ra (rad);
• światło - AL (aluminium), In (ind), Cd (kadm), Zn (cynk);
• przejściowy;
• półmetale

Techniczne zastosowania metali

Metale, które okazały się mniej lub bardziej powszechne zastosowanie techniczne, umownie dzieli się na trzy grupy: czarną, kolorową i szlachetną.

DO metale żelazne zalicza się do nich żelazo i jego stopy: stal, żeliwo i żelazostopy.

Należy powiedzieć, że żelazo jest najpowszechniejszym metalem w przyrodzie. Jego wzór chemiczny Fe (żelazo). Żelazo odegrało ogromną rolę w ewolucji człowieka. Człowiek był w stanie zdobyć nowe narzędzia, ucząc się wytapiania żelaza. We współczesnym przemyśle szeroko stosowane są stopy żelaza, otrzymywane przez dodanie węgla lub innych metali do żelaza.

Metale nieżelazne – są to prawie wszystkie metale z wyjątkiem żelaza, jego stopów i metali szlachetnych. Według ich własnych właściwości fizyczne Metale nieżelazne klasyfikuje się w następujący sposób:

· ciężki metale: miedź, nikiel, ołów, cynk, cyna;

· płuca metale: glin, tytan, magnez, beryl, wapń, stront, sód, potas, bar, lit, rubid, cez;

· mały metale: bizmut, kadm, antymon, rtęć, kobalt, arsen;

· oporny metale: wolfram, molibden, wanad, cyrkon, niob, tantal, mangan, chrom;

· rzadki metale: gal, german, ind, cyrkon;

Metale szlachetne : złoto, srebro, platyna, rod, pallad, ruten, osm.

Trzeba powiedzieć, że człowiek zapoznał się ze złotem znacznie wcześniej niż z żelazem. Ponownie wytworzono złotą biżuterię z tego metalu Starożytny Egipt. Obecnie złoto wykorzystuje się także w mikroelektronice i innych gałęziach przemysłu.

Srebro, podobnie jak złoto, wykorzystywane jest w przemyśle jubilerskim, mikroelektronice i przemyśle farmaceutycznym.

Metale towarzyszyły człowiekowi przez całą historię cywilizacji ludzkiej. Nie ma branży, w której nie wykorzystuje się metali. Nie można sobie wyobrazić współczesnego życia bez metali i ich związków.

W szkole uczono nas dzielić układ okresowy po przekątnej linijką, zaczynając od Bohra, a kończąc na Astatynie, były to terytoria metali i niemetali. Wszystko powyżej krzemu i boru jest niemetalem.

Osobiście korzystam z tej tablicy pierwiastków okresowych.

W starej (skróconej) wersji układu okresowego, jeśli narysujesz linię prostą od lewego górnego rogu do prawego dolnego rogu, większość niemetali pojawi się na górze. Chociaż nie wszystkie. Są też półmetale, takie jak arsen i selen. Łatwiej powiedzieć, które pierwiastki są niemetalami, ponieważ jest ich znacznie mniej niż metali. I wszystkie są zwykle podświetlone na żółto jako pierwiastki p (chociaż niektóre metale tam spadają). We współczesnej (długiej) wersji tabeli, z 18 grupami, wszystkie niemetale (z wyjątkiem wodoru) znajdują się po prawej stronie. Są to wszystkie gazy, halogeny, a także bor, węgiel, krzem, fosfor i siarka. Niewiele.

Pamiętam, jak w szkole nauczyciel dzielił układ okresowy za pomocą linijki i pokazywał nam terytoria metali i niemetali. Układ okresowy jest podzielony na dwie strefy po przekątnej. Wszystko powyżej krzemu i boru jest niemetalem. Również w nowych tabelach te dwie grupy zostały oznaczone różnymi kolorami.

Układ okresowy Mendelejewa zawiera więcej informacji, niż mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Można w nim dowiedzieć się, czy dany element jest metalowy, czy niemetalowy. Aby to zrobić, musisz wizualnie podzielić tabelę na dwie części:



Poniżej czerwonej linii znajdują się metale, pozostałe pierwiastki to niemetale.

Jak rozpoznać metal lub niemetal, metal jest zawsze w stanie stałym, z wyjątkiem rtęci, a niemetal może mieć dowolną formę, miękką, twardą, płynną i tak dalej. Możesz także określić kolor, ponieważ stał się już wyraźny, metaliczny, metaliczny kolor. Jak to określić w układzie okresowym, w tym celu należy narysować ukośną linię od boru do astatu, a wszystkie pierwiastki znajdujące się powyżej linii nie są metalami, a te poniżej linii są metalami.

Metale w tabeli D.I. Mendelejewa znajdują się we wszystkich okresach z wyjątkiem pierwszego (H i He), we wszystkich grupach; tylko metale (pierwiastki d) znajdują się w podgrupach drugorzędnych (B). Niemetale są pierwiastkami p i występują tylko w głównych podgrupach (A). Łącznie jest ich 22 pierwiastki niemetaliczne i są one ułożone etapowo, zaczynając od grupy SHA, dodając po jednym pierwiastku w każdej grupie: grupa SHA – B – bor, grupa 1UA – C – węgiel i Si – krzem; grupa VA - azot (N), fosfor - P, arsen - As; Grupa V1A (chalkogeny) – tlen (O), siarka (S), selen (Se), tellur (Te), grupa V11A (halogeny) – fluor (F), chlor (Cl), brom (Br), jod (I ), astat (At); Grupa V111A gazy obojętne lub szlachetne - hel (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), ksenon (Xe), radon (Ra). Wodór znajduje się w pierwszej (A) i siódmej (A) grupie. Jeśli mentalnie narysujesz przekątną od berylu do boru, wówczas niemetale znajdują się powyżej przekątnej w głównych podgrupach.

Specjalnie dla Ciebie i abyś mógł jasno zrozumieć, jak łatwo odróżnić metale od niemetali w tabeli, podaję ci ten schemat:



Linia podziału na metale i niemetale jest zaznaczona czerwonym markerem. Narysuj to na swoim znaku, a zawsze będziesz wiedział.

Z biegiem czasu po prostu zapamiętujesz wszystkie niemetale, zwłaszcza że pierwiastki te są dobrze znane wszystkim, a ich liczba jest niewielka - tylko 22. Ale dopóki nie nabędziesz takiej umiejętności, bardzo łatwo jest zapamiętać metodę oddzielania metali od niemetale. Dwie ostatnie kolumny tabeli są w całości poświęcone niemetalom - jest to najbardziej zewnętrzna kolumna gazów obojętnych i kolumna halogenów, która zaczyna się od wodoru. W pierwszych dwóch kolumnach po lewej stronie w ogóle nie ma niemetali - są to metale stałe. Począwszy od trzeciej grupy w kolumnach pojawiają się niemetale - najpierw jeden bor, następnie w grupie 4 są już dwa - węgiel i krzem, w grupie 5 - trzy - azot, fosfor i arsen, w grupie 6 są już 4 niemetale - tlen, siarka, selen i tellur. No i pojawia się grupa halogenów, o których była mowa powyżej. Aby ułatwić zapamiętywanie niemetali, skorzystaj z tej wygodnej tabeli, w której wszystkie niemetale są w szaliku:



Bez zapamiętania samego układu okresowego nie da się zapamiętać, gdzie jest metal, a gdzie niemetal. Ale pamiętasz dwa proste zasady. Pierwsza zasada jest taka, że ​​właściwości metali maleją w okresie od lewej do prawej. Oznacza to, że te substancje, które pojawiają się na początku, są metalami, na samym końcu są niemetalami. Na pierwszym miejscu znajdują się metale alkaliczne i metale ziem alkalicznych, a potem wszystko inne, kończąc na gazach obojętnych. Druga zasada jest taka, że ​​właściwości metaliczne rosną w grupie od góry do dołu. Weźmy na przykład trzecią grupę. Nie nazwiemy boru metalem, ale pod nim kryje się aluminium, które ma wyraźne właściwości metaliczne.

Układ okresowy jest jednym z głównych postulatów chemii. Za jego pomocą można znaleźć wszystkie niezbędne pierwiastki, zarówno alkaliczne, jak i zwykłe metale lub niemetale. W tym artykule przyjrzymy się, jak znaleźć potrzebne elementy w takiej tabeli.

W połowie XIX wieku odkryto 63 pierwiastki chemiczne. Pierwotny plan zakładał ułożenie pierwiastków według rosnącej masy atomowej i podzielenie ich na grupy. Nie udało się jednak ich ustrukturyzować, a propozycja chemika Nulanda nie została potraktowana poważnie ze względu na próby połączenia chemii i muzyki.

W 1869 r. Dmitrij Iwanowicz Mendelejew po raz pierwszy opublikował swój układ okresowy na łamach Journal of the Russian Chemical Society. Wkrótce o swoim odkryciu powiadomił chemików na całym świecie. Mendelejew następnie kontynuował udoskonalanie i ulepszanie swojego stołu, aż do jego nabycia nowoczesny wygląd. To Mendelejewowi udało się tak ułożyć pierwiastki chemiczne, aby zmieniały się nie monotonnie, ale okresowo. Teoria została ostatecznie połączona w prawie okresowym w 1871 roku. Przejdźmy do rozważenia niemetali i metali w układzie okresowym.

Jak powstają metale i niemetale

Oznaczanie metali metodą teoretyczną

Metoda teoretyczna:

1. Wszystkie metale, z wyjątkiem rtęci, są w stanie stałym agregacji. Są elastyczne i wyginają się bez problemów. Elementy te mają również dobre właściwości przewodzenia ciepła i prądu elektrycznego.
2. Jeśli chcesz określić listę metali, narysuj ukośną linię od boru do astatyny, poniżej której będą znajdować się elementy metalowe. Należą do nich także wszystkie pierwiastki bocznych grup chemicznych.
3. W pierwszej grupie pierwsza podgrupa zawiera alkalia, na przykład lit lub cez. Po rozpuszczeniu tworzymy zasady, czyli wodorotlenki. Mają konfigurację elektronową typu ns1 z jednym elektronem walencyjnym, co po oddaniu prowadzi do ujawnienia się właściwości redukujących.

Druga grupa podgrupy głównej obejmuje metale ziem alkalicznych, takie jak rad lub wapń. W zwykłych temperaturach mają stały stan skupienia. Ich konfiguracja elektroniczna ma postać ns2. Metale przejściowe znajdują się w podgrupach wtórnych. Mają zmienne stopnie utlenienia. W niższych stopniach ujawniają się właściwości podstawowe, w stopniach pośrednich właściwości kwasowe, a w wyższych - właściwości amfoteryczne.

Teoretyczna definicja niemetali

Przede wszystkim takie pierwiastki występują zwykle w stanie ciekłym lub gazowym, czasem w stanie stałym . Kiedy próbujesz je zgiąć pękają z powodu kruchości. Niemetale są słabymi przewodnikami ciepła i elektryczności. Niemetale znajdują się na górze ukośnej linii poprowadzonej od boru do astatu. Atomy niemetali zawierają dużą liczbę elektronów, przez co bardziej opłaca się im przyjmować dodatkowe elektrony, niż je oddawać. Do niemetali zalicza się także wodór i hel. Wszystkie niemetale znajdują się w grupach od drugiej do szóstej.

Chemiczne metody oznaczania

Istnieje kilka sposobów:

• Często konieczne jest użycie metody chemiczne oznaczanie metali. Na przykład musisz określić ilość miedzi w stopie. Aby to zrobić, nałóż na powierzchnię kroplę kwasu azotowego i po pewnym czasie czas upłynie para. Osuszyć bibułę filtracyjną i przytrzymać ją nad kolbą z amoniakiem. Jeśli plamka zmieni kolor na ciemnoniebieski, oznacza to obecność miedzi w stopie.
• Powiedzmy, że chcesz znaleźć złoto, ale nie chcesz mylić go z mosiądzem. Na powierzchnię nanieść stężony roztwór kwasu azotowego w stosunku 1 do 1. Potwierdzeniem dużej ilości złota w stopie będzie brak reakcji z roztworem.
• Żelazo jest uważane za bardzo popularny metal. Aby to ustalić, musisz podgrzać kawałek metalu kwas chlorowodorowy. Jeśli to naprawdę żelazo, kolba będzie zabarwiona żółty. Jeśli chemia Ci wystarczy problematyczny temat, a następnie weź magnes. Jeśli to naprawdę jest żelazo, to zostanie przyciągnięte przez magnes. Nikiel oznacza się prawie tą samą metodą co miedź, wystarczy dodać dimetyloglioksynę do alkoholu. Nikiel potwierdzi się czerwonym sygnałem.

Pozostałe pierwiastki metalowe oznaczane są podobnymi metodami. Wystarczy zastosować niezbędne rozwiązania i wszystko się ułoży.

Wniosek

Układ okresowy Mendelejewa jest ważnym postulatem chemii. Pozwala znaleźć wszystkie niezbędne pierwiastki, zwłaszcza metale i niemetale. Jeśli przestudiujesz niektóre cechy pierwiastków chemicznych, będziesz w stanie zidentyfikować szereg cech, które pomogą Ci znaleźć wymagany pierwiastek. Do oznaczania metali i niemetali można również zastosować metody chemiczne, ponieważ pozwalają one na praktyczne studiowanie tej złożonej nauki. Powodzenia w studiowaniu chemii i układu okresowego, przyda się to w przyszłości badania naukowe!

Wideo

Z filmu dowiesz się, jak określić metale i niemetale za pomocą układu okresowego.