Правила чтения и использования таблицы Менделеева
Обновлено: 17 Мая 2021
Из таблицы Менделеева можно почерпнуть огромное количество информации о каждом химическом элементе, что значительно облегчит решение задач. Более того, периодическую систему можно использовать на ЕГЭ, и это может стать серьезным подспорьем. Главное — уметь грамотно ей пользоваться. Как это делать — читайте в нашей статье.
Таблица Менделеева — краткое описание
Таблица Менделеева — это графическое выражение периодического закона, который открыл русский ученый Д.И. Менделеев в 1869 году. Периодическая система представляет собой классификацию химических элементов, которая основана на зависимости свойств химических элементов от заряда их атомного числа. Первоначальный вариант предполагал зависимость свойств веществ от их атомной массы.
Существуют три формата таблицы Менделеева:
Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) в качестве основного утвержден длинный вариант таблицы Менделеева, а короткий вариант официально отменен в 1989 году.
Пустые ячейки в таблице
Создав периодическую таблицу в 1869 году на базе уже известных миру 63-х химических элементов, Менделеев предсказал открытие новых и оставил для них пустые ячейки в таблице. Русский ученый оказался прав. Гипотеза Менделеева в скором времени была подтверждена открытиями других ученых: в 1875 году был открыт галлий, в 1879 — скандий, в 1886 — германий. На 2021 год в таблицу собраны 118 известных элементов. Последние из них открыты в 2016 году: ученые обнаружили нихоний, московий, теннессин и оганесон.
Структура таблицы
В таблице Менделеева химические вещества расположены в специальном порядке: слева направо по мере роста их атомных масс. Все они в периодической системе объединены в периоды и группы. Таблица состоит из семи периодов и восьми групп.
Периоды — это горизонтальные ряды в таблице.
Элементы, которые относятся к одному периоду, показывают следующие закономерности с увеличением их порядкового номера:
Периоды в таблице делятся на:
Малыми называются периоды, которые содержат небольшое количество элементов. Это первый, второй и третий периоды, первый состоит из 2-х, второй и третий из 8 элементов.
Все остальные периоды — это большие периоды. Четвертый и пятый состоят из 18 элементов, шестой — из 32-х, седьмой — из 24-х.
В нижней части таблицы Менделеева расположены химические вещества, которые называются лантаноидами и актиноидами.
Таблица периодической системы содержит десять рядов. Малые периоды состоят из одного ряда, большие периоды содержат по два ряда. В седьмом периоде находится один ряд.
Каждый большой период состоит из четного и нечетного рядов. В четных рядах содержатся металлы, в нечетных рядах — неметаллы.
Периодическая система начинается водородом — первым химическим элементом, а заканчивается на сегодняшний день 118-м — оганесоном. Ученые утверждают, что таблица не закончена, идет активный поиск 119-го элемента.
Группы элементов с похожими свойствами
Группа — это вертикальная колонка в периодической таблице, определяющая основные физико-химические свойства элементов. Вещества, принадлежащие к одной и той же группе, обладают похожими химическими особенностями и демонстрируют одинаковую закономерность в изменении своих свойств по мере увеличения атомного числа.
Всем группам (колонкам таблицы) присваиваются номера от 1 до 18 — слева направо (от щелочных металлов к благородным газам). Такая система вступила в силу в 1988 году по инициативе ИЮПАК. Все прежние названия групп, которые использовали в разных странах, больше не употребляются.
Элементы, которые относятся к одной группе, показывают следующие закономерности по направлению сверху вниз:
Цветовое определение групп
Вещества в каждой группе делятся на те, которые находятся в главной подгруппе и те, которые входят в побочную подгруппу. В таблице составляющие побочной группы выделяются синим цветом, к ней относятся элементы только больших периодов (начинаются с четвертого периода). В главную подгруппу могут входить элементы и малых, и больших периодов (начинаются с первого или второго периодов).
Различение металлов, металлоидов и неметаллов
Все химические элементы в зависимости от их химических и физических свойств можно разделить на 3 типа:
Характеристика металлов (например, медь, алюминий, золото):
Неметаллы встречаются в природе в трех состояниях: газ (например, водород), жидкость (например, бром) и твердые вещества (например, фосфор). Их характеризуют:
Металлоиды имеют смешанные свойства металлов и неметаллов (например, кремний). Их основные черты:
Обозначение элементов
Каждый элемент в периодической системе Менделеева имеет несколько обозначений:
Буквенное, название
В таблице может быть указано полное название вещества (например, Carbon), в таких случаях его располагают под химическим символом.
Символ — это сокращенное название элемента (например, гелий — He).
Иногда в таблице не указываются названия вещества и приводится лишь его химический символ. Обозначения, как правило, состоят из одной или двух латинских букв. Символ элемента расположен в центре соответствующей ячейки в таблице.
Атомный номер
Атомный номер элемента обычно располагается вверху соответствующей ячейки, посередине или в углу. Все элементы имеют атомные номера от 1 до 118. Атомный номер — это всегда целое число.
Массовое число
Массовое число — это общее количество протонов и нейтронов в ядре. Его легко определить по атомной массе элемента, округляя ее до ближайшего целого числа.
Атомная масса указывается внизу ячейки, под символом элемента. Атомная масса — это сумма масс частиц, которые составляют ядро атома (протоны и нейтроны), представляет собой среднюю величину, для большинства элементов записывается в виде десятичной дроби.
Например, фосфор (P) имеет атомную массу равную 30,97376, следовательно, массовое число (количество протонов и нейтронов в ядре) составит 31.
Валентность
Валентность — это свойство элементов образовывать химические связи.
Определить валентность по таблице Менделеева несложно:
Например, вещества, находящиеся в первой группе главной подгруппы (Li, К) имеют валентность, равную I; элементы, которые располагаются во второй группе главной подгруппы (Mg, Ca) обладают II валентностью. Мышьяк (As) находится в V группе главной подгруппы, следовательно, значение его валентности также будет равняться V. Помимо этого, у вещества есть еще одно значение валентности. Определяется оно по приведенной выше формуле и равняется III.
Если у вас возникнут сложности в усвоении знаний не только по химии, но и по любому другому предмету, обращайтесь за помощью к образовательному ресурсу Феникс.Хелп. Для нас не существует нелюбимых дисциплин и сложных тем!
Расшифровка таблицы Менделеева: как пользоваться
В статье рассмотрена расшифровка таблицы Менделеева, с помощью которой можно быстро в ней разобраться. Из таблицы Менделеева можно почерпнуть огромное количество информации о каждом химическом элементе. Ее можно использовать на ЕГЭ, если уметь грамотно ей пользоваться.
Расшифровка обозначений элементов
Каждому химическому элементу в таблице отведена одна клеточка, в которой указаны символ и название элемента, порядковый номер и относительная атомная масса.
Расшифровка обозначений элементов таблицы Менделеева:
Чтобы узнать количество нейтронов в ядре элемента, необходимо из относительной атомной массы (массового числа) вычесть порядковый номер.
Элементы периодической таблицы Менделеева
Металлы расположены в левом нижнем углу таблицы, неметаллы — в правом верхнем углу. Между ними находятся полуметаллы. Все периоды, кроме первого, начинается щелочным металлом. Каждый период заканчивается инертным газом.
Расшифровка групп и периодов таблицы Менделеева
В таблице химические вещества расположены в специальном порядке: слева направо по мере роста их атомных масс. Все они в периодической системе объединены в периоды и группы.
Периоды — это горизонтальные ряды в таблице. У всех элементов одного периода одинаковое количество заполненных электронами энергетических уровней.
Номер периода, в котором находится элемент, совпадает с номером его валентной оболочки. Эта валентная оболочка постепенно заполняется от начала к концу периода.
Группы — это столбцы. Элементы во всех группах имеют одинаковое электронное строение внешних электронных оболочек. В каждой группе на внешнем энергетическом атома одинаковое число электронов, то есть номер группы совпадает с числом валентных электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей. Поэтому номер группы часто совпадает с валентностью элементов. Например, номер группы совпадает с валентностью s-элементов и с наибольшей возможной валентностью p-элементов.
Атомное число показывает, сколько протонов содержит ядро атома элемента и сколько электронов в атоме находятся вокруг него. Атом каждого последующего элемента содержит на один протон больше, чем предыдущий.
Валетность — это свойство элементов образовывать химические связи. То есть это количество химических связей, которые образует атом или число атомов, которое может присоединить или заместить атом данного элемента. Валентность бывает: постоянная и переменная (зависит от состава вещества, в которое входит элемент).
Определить валентность:
— Постоянная валентность идентична номеру группы главной подгруппы. Номера групп в таблице изображаются римскими цифрами.
— Переменная валентность (часто бывает у неметаллов) определяется по формуле: 8 вычесть № группы, в которой находится вещество.
Расшифровка периодов и групп периодической таблицы Менделеева
Каждый элемент имеет свой порядковый (атомный) номер, располагается в определённом периоде и определённой группе.
Периоды
В таблице 7 периодов. В каждом содержится определённое число элементов:
1-й период — 2 элемента (малый период),
2-й период — 8 элементов (малый период),
3-й период — 8 элементов (малый период),
4-й период — 18 элементов (большой период),
5-й период — 18 элементов (большой период),
6-й период — 32 элемента (18+14) (большой период),
7-й период — 32 элемента (18+14) (большой период).
Группы и подгруппы
В Периодической таблице может использоваться разное обозначение групп. Поэтому согласно такому обозначению бывает разная расшифровка групп таблицы менделеева:
Элементы с порядковыми номерами 58–71 (лантаноиды) и 90–103 (актиноиды) вынесены из таблицы и располагаются под ней. Это элементы IIIB группы. Лантаноиды относятся к шестому периоду, а актиноиды — к седьмому.
Элементы главной подгруппы
1 группа главная подгруппа элементов (IA) — щелочные металлы.
Это мягкие металлы, серебристого цвета, хорошо режутся ножом. Все они обладают одним электроном на внешней оболочке и прекрасно вступают в реакцию.
Литий Li (3), Натрий Na (11), Калий K (19), Рубидий Rb (37), Цезий Cs (55), Франций Fr (87).
3 группа главная подгруппа (IIIА).
Все элементы данной подгруппы, за исключением бора, металлы. Главную подгруппу составляют составляют бор, алюминий, галлий, индий и таллий. На внешнем электронном уровне элементов по три электрона. Они легко отдают эти электроны или образуют три неспаренных электрона.
5 группа главная подгруппа (VA).
Физические свойства элементов подгруппы азота различны. Азот является бесцветным газом. Фосфор, мягкое вещество, образует несколько вариантов аллотропных модификаций — белый, красный и чёрный фосфор. Мышьяк — твёрдый полуметалл, способный проводить электрический ток. Висмут — блестящий серебристо-белый металл с радужным отливом.
8 группа главная подгруппа (VIIIA) — инертные (благородные) газы.
(He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, Og). У них полностью заполнен внешний электронный уровень. Они практически не способны участвовать в реакциях. Поэтому их иногда называют «благородными». У инертных газов есть способность: они светятся под действием электромагнитного излучения, поэтому используются для создания ламп. Так, неон используется для создания светящихся вывесок и реклам, а ксенон — в автомобильных фарах и фотовспышках.
Элементы побочной подгруппы
Элементы побочных подгрупп кроме лантаноидов и актиноидов — переходные металлы.
Твёрдые (исключение жидкая ртуть), плотные, обладают характерным блеском, хорошо проводят тепло и электричество.
Переходные металлы занимают группы 3—12 в периодической таблице. Большинство из них плотные, твердые, с хорошей электро- и теплопроводностью. Их валентные электроны (при помощи которых они соединяются с другими элементами) находятся в нескольких электронных оболочках.
3 группа побочная подгруппа (IIIB) шестого и седьмого периодов — лантаноиды и актиноиды.
Для удобства их помещают под основной таблицей.
Неметаллы
Кислородные и водородные соединения
Все элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют кислородные соединения.
Существует 8 форм кислородных соединений: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4,
где R — элемент группы.
Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения. Существуют 4 формы водородных соединений: RH4, RH3, RH2, RH.
Характер соединений: RH — сильнокислый; RH2 — слабокислый; RH3 — слабоосновный; RH4 — нейтральный.
Периодическая система химических элементов Менделеева
Химические элементы являются «строительными блоками» любого вещества на нашей планете. Отличительной особенностью любого элемента является тот факт, что к нему относятся атомы только одного вида.
Атомный номер
Очень важной характеристикой элемента является его атомный номер. Этот номер соответствует числу протонов каждого атома. Например, у кислорода 8 протонов, поэтому его атомный номер равен 8. Количество протонов серебра — 47, в связи с этим и атомный номер серебра равен 47.
Разные формы элемента
Несмотря на то что элементы включают атомы одного вида, они могут находиться в разных формах. На это влияет не только температура, но и связь атомов в молекуле. В химии такое явление, т.е. существование одного и того же элемента в двух или более формах, называется аллотропия.
Группа инертных газов
Химические элементы со схожими свойствами объединяются в группы. Например, газы без цвета, вкуса и запаха, с крайне низкой химической активностью входят в группу инертных газов. Это аргон, неон, гелий, криптон, ксенон и радон. Внешние электронные оболочки их атомов заполнены целиком, поэтому инертные газы могут участвовать лишь в ограниченном количестве химических реакций. Этим и объясняется их низкая активность.
Группа щелочных металлов
Металлы, на внешней оболочке атомов которых находится всего один электрон, проявляют высокую химическую активность. Калий, натрий, литий и другие входят в группу щелочных металлов. Выделяют также группы щелочноземельных, переходных и постпереходных металлов, полуметаллов и неметаллов, галогенов и др.
Что такое периодическая система элементов?
Периодическая система элементов представляет собой таблицу, в которой каждый элемент помещен в специальную ячейку в зависимости от структуры его атома. Как и в любой таблице, в периодической системе элементов есть строки, идущие слева направо, и столбцы, расположенные сверху вниз. У каждых строки и столбца — свои характеристики, при этом все элементы распределены в соответствии со своими атомными номерами, которые равны количеству протонов в атомах.
Почему таблица называется периодической?
Таблица называется периодической, поскольку все ее элементы представлены в так называемых периодах.
Период — это строка таблицы, где элементы расположены в порядке увеличения зарядов их ядер.
В системе семь периодов. Первый — самый малый: в нем содержатся только два элемента — водород и гелий, а в шестом и седьмом их по 32.
Многие химические элементы были открыты к середине XIX в. Однако к тому времени еще не существовало единой системы, при помощи которой можно было бы объяснить свойства всех известных на тот момент элементов. К концу 60-х гг. XIX в. русский ученый Д.И. Менделеев проанализировал всю имеющуюся информацию и пришел к выводу, что свойства химических элементов и образуемых ими веществ зависят от атомной массы элементов. В 1869 г. он разработал периодическую систему химических элементов, расположив их в порядке возрастания атомных масс.
Группы элементов
Вертикальные колонки (столбики) в периодической системе называются группами. Всего таких колонок 18. У элементов, находящихся в каждом столбике, сходные конфигурации электронов.
Давай рассмотрим две группы: крайнюю слева и крайнюю справа. Крайняя слева группа — щелочные металлы. Они объединены в эту группу, так как на их внешней оболочке находится лишь 1 электрон, и все эти элементы обладают повышенной химической активностью.
Крайняя группа справа — инертные, или благородные, газы, внешняя оболочка которых целиком заполнена электронами. Именно этот показатель говорит о химической стабильности элементов правой группы.
Наименования и произношение символов химических элементов нужно выучить наизусть! Например: железо — Ferrum (символ элемента — Fe) произносится как «феррум», золото — Aurum (символ — Аи) произносится как «аурум», медь — Cuprum (символ — Си) произносится как «купрум».
Символы элементов
Каждый элемент периодической системы имеет наименование и символ, которые признаны Международным союзом теоретической и прикладной химии и понятны всем, кто занимается или интересуется химией.
Как правило, химические элементы обозначаются первой буквой их латинского названия. Например, водород на латыни именуется hydrogenium, поэтому химический элемент получил символ Н. А если названия нескольких элементов начинаются на одну и ту же букву, то в символе указывается еще одна буква, имеющаяся в названии этого элемента, например ртуть (hydrargyrum) — Hg.
Что можно узнать о каждом элементе из таблицы?
В таблице каждый элемент занимает определенную ячейку, в которой представлена следующая информация: название элемента, его символ, порядковый номер, а также относительная атомная масса.
Наименования, их произношение и знаки химических элементов нужно выучить наизусть! Например:
Металлы
Почти две трети химических элементов периодической системы являются металлами. Они отличаются высокими тепло- и электропроводностью, пластичностью, ковкостью и характерным металлическим блеском. Все эти свойства присущи металлам благодаря свободному перемещению электронов в кристаллических решетках.
Неметаллы
Неметаллы считаются самыми распространенными элементами не только в земной коре, но и в живых организмах, атмосфере и в целом во всей Вселенной. В основном все неметаллы расположены в правой верхней части периодической системы.
Все неметаллы проявляют типично неметаллические свойства:
Таблица Менделеева — периодическая система элементов
Сложно ли было Менделееву создать собственную таблицу? Почему именно она прошла испытание временем и располагается на данный момент у людей? Сложно ли читать по ней что-либо об элементе?
Каждому школьнику, перешедшему порог восьмого класса понятие «Периодическая система химических элементов» («Таблица Менделеева») становится понятным даже при упоминании первого слова. Созданная величайшим Дмитрием Ивановичем Менделеевым, она очень хорошо помогает людям, работающим в химической сфере. Даже нет, не так. Это основное, чем они пользуются при проведении собственных опытов.
Периодическая система элементов
Каждому, наверное, известно, как она появилась. Однажды Дмитрий Иванович засыпал в собственной кровати, думая над тем, как же можно классифицировать все известные на тот момент химические элементы. По отдельным группам? Нет, тогда их будет слишком много. Может, по каким-то свойствам? А что тогда делать с теми, у кого их несколько и они входят сразу в несколько сфер? Может, тогда по каким-то признакам, которые они проявляют при соединении с чем-нибудь? Нет, тоже не то. Может же встретиться что-то такое, что обязательно не будет ни с чем контактировать. И что тогда? Выкидывать?
Менделеев Дмитрий Иванович
Но долго мучиться мужчине не пришлось. Во сне к нему пришла полная периодическая таблица химических элементов, которая на данный момент украшает стены очень многих кабинетов химии в школах. Конечно, всё было не так уж и просто, да и сам Менделеев высказался по этому поводу таким образом, что никакое глобальное изобретение не приходит по щелчку пальцев. Можно ли тогда считать его систему одним из самых великих изобретений? Но почему именно она, да и вообще, по какому принципу, в каком порядке там поставлены все элементы?
Менделеев Дмитрий Иванович — был 17 ребёнком в семье
Как пользоваться Таблицей Менделеева
Честно говоря, в первый раз смотря на таблицу, невозможно её прочитать. Почему где-то есть пропуски, а где-то целые десятки элементов входят в одну ячейку? По какому принципу летучие вещества были расположены в конце группы, в то время как те, у которых более выражены металлические свойства, располагаются ближе к началу? На большую часть этих вопросов отвечают уроки химии, на которых учитель тратит огромное время на обучение детей прочтению таблицы Менделеева. Но, если в памяти это не отложилось, или что-то осталось непонятным — не беда, всё не так уж и сложно.
Таблица Менделеева
Наверное, многие успели заметить то, что все элементы расположены по порядку, а у каждого есть свой собственный номер. Именно он характеризует количество протонов в ядре, а также количество электронов, движущихся вокруг него. Чем оно больше – тем больше уровней, так называемых, «орбиталей», по которым они в состоянии передвигаться.
Следующее, на что обращается внимание – иногда даже огромное число внизу. Это относительная атомная масса элемента, характеризующая, сколько будет весить один его моль. Как правило, она измеряется в граммах на моль, поэтому нетрудно предположить, насколько же легка. Как правило, кстати, это усреднённое значение, поэтому записывается с числами после запятой. Исключения составляют лишь элементы, стоящие в седьмом периоде, то есть, радиоактивные.
Иногда также сбоку подписываются несколько чисел, которые в сумме дают порядковый номер. Это не случайно. Это расположение электронов по тем самым орбиталям, о которых ранее шла речь. Это довольно-таки удобно для использования в будущем, но, к сожалению, не всегда присутствует.
Самое главное же, что осталось на конец, – это группы и периоды в данной таблице. Столбики и строчки, простыми словами. Это один из самых важных моментов, характеризующий элементы в таблице Менделеева. Чтобы проще запомнить, стоит понять, что в группе, как правило, расположены элементы со сходными химическими свойствами, в то время, как в периоде они изменяются.
Период, как правило, совпадает с валентной оболочкой элемента. Как правило, чем правее вещество расположено, тем более выражены его металлические (восстановительные) свойства, в то время как в левой части больший акцент делается на окислительных.
Таблица Менделеева в цвете
Группа же, в свою очередь, это валентность элемента. Это число электронов, которые могут вступать в сложные химические связи. Но не стоит сразу же бежать писать и уравнивать соединения, в которых «неправильно» поставлены индексы. На самом же деле, валентность не всегда совпадает с номером группы. Но не стоит сомневаться в первых трёх – там всё более, чем нормально.
2018 в Дании был введен запрет на изучение таблицы Менделеева. В министерстве иностранных дел посчитали, что «русские используют Периодическую систему в качестве пиара интеллектуальных достижений России». А также она опасна для детей.
Таким образом, несложно понять, что таблица Менделеева – очень полезная вещь в химии, без которой невозможно было бы выполнять огромного количества действий. А сама её история создания просто завораживает дух!