Tabla periódica de elementos químicos (tabla periódica)- clasificación de elementos químicos, estableciendo la dependencia de diversas propiedades de los elementos de la carga del núcleo atómico. El sistema es una expresión gráfica de la ley periódica establecida por el químico ruso D. I. Mendeleev en 1869. Su versión original fue desarrollada por D.I. Mendeleev en 1869-1871 y estableció la dependencia de las propiedades de los elementos de su peso atómico (en términos modernos, de la masa atómica). En total se ofrecen varios cientos de opciones de imagen. tabla periódica(curvas analíticas, tablas, formas geométricas etcétera.). EN versión moderna sistema, se supone que los elementos se reúnen en una tabla bidimensional, en la que cada columna (grupo) define el principal físico Propiedades químicas, y las líneas representan períodos que son algo similares entre sí.
Tabla periódica de elementos químicos de D.I. Mendeleev
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El descubrimiento del químico ruso Mendeleev desempeñó (con diferencia) el papel más importante en el desarrollo de la ciencia, es decir, en el desarrollo de la ciencia atómico-molecular. Este descubrimiento hizo posible obtener las ideas más comprensibles y fáciles de aprender sobre compuestos químicos simples y complejos. Sólo gracias a la tabla tenemos los conceptos sobre los elementos que utilizamos en mundo moderno. En el siglo XX surgió el papel predictivo del sistema periódico en la evaluación de las propiedades químicas de los elementos transuránicos, demostrado por el creador de la tabla.
Desarrollada en el siglo XIX, la tabla periódica de Mendeleev en interés de la ciencia de la química proporcionó una sistematización ya preparada de los tipos de átomos para el desarrollo de la FÍSICA en el siglo XX (física del átomo y del núcleo atómico). A principios del siglo XX, los físicos, a través de investigaciones, establecieron que el número atómico (también conocido como número atómico) es también una medida carga eléctrica núcleo atómico de ese elemento. Y el número del período (es decir, la serie horizontal) determina el número de capas de electrones del átomo. También resultó que el número de la fila vertical de la tabla determina la estructura cuántica de la capa exterior del elemento (por lo tanto, los elementos de la misma fila deben tener propiedades químicas similares).
El descubrimiento del científico ruso marcó una nueva era en la historia de la ciencia mundial; este descubrimiento permitió no sólo dar un gran salto en la química, sino que también fue invaluable para muchas otras áreas de la ciencia. La tabla periódica proporcionó un sistema coherente de información sobre los elementos, a partir de ella fue posible sacar conclusiones científicas e incluso anticipar algunos descubrimientos.
Tabla periódica Una de las características de la tabla periódica es que el grupo (columna de la tabla) tiene expresiones más significativas de la tendencia periódica que los períodos o bloques. Hoy en día, la teoría de la mecánica cuántica y la estructura atómica explica la esencia grupal de los elementos por el hecho de que tienen las mismas configuraciones electrónicas de capas de valencia y, como resultado, los elementos que se encuentran dentro de la misma columna tienen características muy similares (idénticas) de la configuración electrónica, con similares características químicas. También existe una clara tendencia a un cambio estable en las propiedades a medida que aumenta la masa atómica. Cabe señalar que en algunas áreas de la tabla periódica (por ejemplo, en los bloques D y F), las similitudes horizontales son más notorias que las verticales.
La tabla periódica contiene grupos a los que se les asignan números de serie del 1 al 18 (de izquierda a derecha), según sistema internacional nombrar grupos. En el pasado, se utilizaban números romanos para identificar grupos. En América existía la práctica de colocar después del número romano, la letra “A” cuando el grupo estaba ubicado en los bloques S y P, o la letra “B” para los grupos ubicados en el bloque D. Los identificadores utilizados en esa época son lo mismo que este último el número de índices modernos en nuestro tiempo (por ejemplo, el nombre IVB en nuestro tiempo corresponde a elementos del grupo 4, e IVA es el grupo 14 de elementos). EN países europeos En ese momento, se usaba un sistema similar, pero aquí la letra "A" se refería a grupos de hasta 10, y la letra "B", después de 10 inclusive. Pero los grupos 8,9,10 tenían ID VIII, como un grupo triple. Estos nombres de grupo dejaron de existir después de la guerra de 1988. nuevo sistema Notación IUPAC, que todavía se utiliza en la actualidad.
Muchos grupos recibieron nombres no sistemáticos de naturaleza vegetal (por ejemplo, "metales alcalinotérreos" o "halógenos" y otros nombres similares). Los grupos 3 a 14 no recibieron tales nombres, debido a que son menos similares entre sí y tienen menos correspondencia con los patrones verticales; generalmente se les llama por un número o por el nombre del primer elemento del grupo (titanio , cobalto, etc.).
Elementos químicos pertenecientes al mismo grupo de la tabla periódica muestran ciertas tendencias en electronegatividad, radio atómico y energía de ionización. En un grupo, de arriba a abajo, el radio del átomo aumenta a medida que se llenan los niveles de energía, los electrones de valencia del elemento se alejan del núcleo, mientras que la energía de ionización disminuye y los enlaces en el átomo se debilitan, lo que simplifica la eliminación de electrones. La electronegatividad también disminuye, esto es consecuencia de que aumenta la distancia entre el núcleo y los electrones de valencia. Pero también hay excepciones a estos patrones, por ejemplo, la electronegatividad aumenta, en lugar de disminuir, en el grupo 11, en dirección de arriba a abajo. Hay una línea en la tabla periódica llamada "Período".
Entre los grupos, hay aquellos en los que las direcciones horizontales son más significativas (a diferencia de otros en los que las direcciones verticales son más importantes), tales grupos incluyen el bloque F, en el que los lantánidos y actínidos forman dos secuencias horizontales importantes.
Los elementos muestran ciertos patrones en el radio atómico, la electronegatividad, la energía de ionización y la energía de afinidad electrónica. Debido al hecho de que para cada elemento subsiguiente aumenta el número de partículas cargadas y los electrones son atraídos hacia el núcleo, radio atómico disminuye en la dirección de izquierda a derecha, al mismo tiempo aumenta la energía de ionización y, a medida que aumenta el enlace en el átomo, aumenta la dificultad de eliminar un electrón. Los metales ubicados en el lado izquierdo de la tabla se caracterizan por un indicador de energía de afinidad electrónica más baja y, en consecuencia, en el lado derecho el indicador de energía de afinidad electrónica es mayor para los no metales (sin contar los gases nobles).
Las diferentes regiones de la tabla periódica, dependiendo de en qué capa del átomo se encuentre el último electrón y en vista de la importancia de la capa electrónica, suelen describirse como bloques.
El bloque S incluye los dos primeros grupos de elementos (metales alcalinos y alcalinotérreos, hidrógeno y helio).
El bloque P incluye los últimos seis grupos, del 13 al 18 (según la IUPAC, o según el sistema adoptado en América, del IIIA al VIIIA), este bloque también incluye todos los metaloides.
Bloque - D, grupos 3 a 12 (IUPAC, o IIIB a IIB en americano), este bloque incluye todos los metales de transición.
El bloque - F, generalmente se ubica fuera de la tabla periódica e incluye lantánidos y actínidos.
TABLA PERIÓDICA DE MENDELEEV
La construcción de la tabla periódica de elementos químicos de Mendeleev corresponde a los períodos característicos de la teoría de números y las bases ortogonales. La suma de matrices de Hadamard con matrices de orden par e impar crea una base estructural de elementos matriciales anidados: matrices de primer (Odin), segundo (Euler), tercer (Mersenne), cuarto (Hadamard) y quinto (Fermat).
Es fácil ver que hay 4 pedidos. k Las matrices de Hadamard corresponden a elementos inertes con una masa atómica múltiplo de cuatro: helio 4, neón 20, argón 40 (39,948), etc., pero también los fundamentos de la vida y de la tecnología digital: carbono 12, oxígeno 16, silicio 28. , germanio 72.
Parece que con matrices de Mersenne de orden 4 k–1, por el contrario, todo lo activo, venenoso, destructivo y corrosivo está conectado. Pero estos también son elementos radiactivos: fuentes de energía y plomo 207 (el producto final, sales venenosas). El flúor, por supuesto, es 19. Los órdenes de las matrices de Mersenne corresponden a la secuencia de elementos radiactivos llamada serie de actinio: uranio 235, plutonio 239 (un isótopo que es una fuente de energía atómica más poderosa que el uranio), etc. es lo mismo Metales alcalinos litio 7, sodio 23 y potasio 39.
Galio – peso atómico 68
Órdenes 4 k–2 matrices de Euler (doble Mersenne) corresponden al nitrógeno 14 (la base de la atmósfera). La sal de mesa está formada por dos átomos “tipo mersenne” de sodio 23 y cloro 35; juntos esta combinación es característica de las matrices de Euler. El cloro, más masivo y con un peso de 35,4, no alcanza la dimensión 36 de Hadamard. sal de mesa: cubo (! es decir, personaje tranquilo, Hadamarov) y octaedro (más desafiante, este es sin duda Euler).
EN física atómica transición hierro 56 - níquel 59, este es el límite entre elementos que proporcionan energía durante la síntesis de un núcleo más grande ( bomba H) y desintegración (uranio). El orden 58 es famoso por el hecho de que no solo no tiene análogos de las matrices de Hadamard en forma de matrices de Belevich con ceros en la diagonal, sino que tampoco tiene muchas matrices ponderadas: la ortogonal más cercana W(58,53) tiene 5 ceros en cada columna y fila (espacio profundo).
En la serie correspondiente a las matrices de Fermat y sus sustituciones de orden 4 k+1, por voluntad del destino cuesta Fermium 257. No puedes decir nada, un acierto exacto. Aquí hay oro 197. El cobre 64 (63.547) y la plata 108 (107.868), símbolos de la electrónica, como puede verse, no alcanzan el oro y corresponden a matrices de Hadamard más modestas. El cobre, con un peso atómico cercano a 63, es químicamente activo: sus óxidos verdes son bien conocidos.
Cristales de boro bajo gran aumento.
CON proporción áurea el boro está ligado: la masa atómica entre todos los demás elementos es la más cercana a 10 (más precisamente 10,8, la proximidad del peso atómico a los números impares también influye). El boro es un elemento bastante complejo. El boro juega un papel intrincado en la historia de la vida misma. La estructura del marco en sus estructuras es mucho más compleja que en el diamante. tipo único enlace químico, que permite que el boro absorba cualquier impureza, es muy poco conocido, aunque un gran número de científicos ya han recibido premios por investigaciones relacionadas con él. Premios Nobel. La forma del cristal de boro es un icosaedro, con cinco triángulos formando el vértice.
El misterio del platino. El quinto elemento son, sin duda, los metales nobles como el oro. Superestructura sobre Hadamard dimensión 4 k, 1 grande.
Isótopo estable uranio 238
Recordemos, sin embargo, que los números de Fermat son raros (el más cercano es 257). Los cristales de oro nativo tienen una forma cercana a un cubo, pero el pentagrama también brilla. Su vecino más cercano, el platino, un metal noble, está a menos de 4 pesos atómicos del oro 197. El platino tiene un peso atómico no de 193, sino ligeramente superior, 194 (el orden de las matrices de Euler). Es una cosa pequeña, pero la lleva al campo de elementos algo más agresivos. Vale la pena recordar que, debido a su inercia (quizás se disuelva en agua regia), el platino se utiliza como catalizador activo. procesos quimicos.
Platino esponjoso en temperatura ambiente enciende el hidrógeno. El carácter del platino no es nada pacífico; el iridio 192 (una mezcla de isótopos 191 y 193) se comporta más pacíficamente. Se parece más al cobre, pero con el peso y el carácter del oro.
Entre el neón 20 y el sodio 23 no hay ningún elemento con peso atómico 22. Por supuesto, los pesos atómicos son una característica integral. Pero entre los isótopos, a su vez, también existe una interesante correlación de propiedades con las propiedades de los números y las correspondientes matrices de bases ortogonales. El combustible nuclear más utilizado es el isótopo de uranio 235 (orden de matriz Mersenne), en el que es posible una cadena de cadena autosostenida. reacción nuclear. En la naturaleza, este elemento se encuentra en la forma estable de uranio 238 (orden de matriz euleriana). No existe ningún elemento con peso atómico 13. En cuanto al caos, se correlacionan el número limitado de elementos estables de la tabla periódica y la dificultad de encontrar matrices de alto nivel de orden debido a la barrera observada en las matrices de decimotercer orden.
Isótopos de elementos químicos, isla de estabilidad.
La tabla periódica es una de mayores descubrimientos humanidad, que hizo posible organizar el conocimiento sobre el mundo que nos rodea y descubrir nuevos elementos químicos. Es necesario para los escolares, así como para cualquier persona interesada en la química. Además, este esquema Es indispensable en otras áreas de la ciencia.
Este diagrama contiene todo. conocido por el hombre elementos, y se agrupan dependiendo de masa atómica y número atómico. Estas características afectan las propiedades de los elementos. En total, hay 8 grupos en la versión corta de la tabla; los elementos incluidos en un grupo tienen propiedades muy similares. El primer grupo contiene hidrógeno, litio, potasio y cobre, cuya pronunciación latina en ruso es cuprum. Y también argentum - plata, cesio, oro - aurum y francio. El segundo grupo contiene berilio, magnesio, calcio, zinc, seguido del estroncio, cadmio, bario y el grupo termina con mercurio y radio.
El tercer grupo incluye boro, aluminio, escandio, galio, seguido de itrio, indio, lantano y el grupo termina con talio y actinio. El cuarto grupo comienza con carbono, silicio, titanio, continúa con germanio, circonio, estaño y finaliza con hafnio, plomo y rutherfordio. El quinto grupo contiene elementos como nitrógeno, fósforo, vanadio, debajo están el arsénico, niobio, antimonio, luego viene el tantalio, el bismuto y completa el grupo con el dubnio. El sexto comienza con el oxígeno, seguido del azufre, el cromo, el selenio, luego el molibdeno, el telurio, luego el tungsteno, el polonio y el seaborgio.
En el séptimo grupo, el primer elemento es el flúor, seguido del cloro, manganeso, bromo, tecnecio, seguido del yodo, luego renio, astato y bohrio. El último grupo es los mas numerosos. Incluye gases como helio, neón, argón, criptón, xenón y radón. Este grupo también incluye metales hierro, cobalto, níquel, rodio, paladio, rutenio, osmio, iridio y platino. Luego vienen el hannio y el meitnerio. Los elementos que forman el Serie de actínidos y serie de lantánidos.. Tienen propiedades similares al lantano y al actinio.
Este esquema incluye todo tipo de elementos, que se dividen en 2 grandes grupos: metales y no metales, teniendo diferentes propiedades. Cómo determinar si un elemento pertenece a un grupo en particular ayudará linea condicional, que debe extraerse del boro al ástato. Cabe recordar que dicha línea sólo puede trazarse en versión completa mesas. Se consideran no metales todos los elementos que se encuentran por encima de esta línea y se ubican en los subgrupos principales. Y los de abajo, en los principales subgrupos, son los metales. Los metales también son sustancias que se encuentran en subgrupos laterales. Hay cuadros y fotografías especiales en las que podrás familiarizarte en detalle con la posición de estos elementos. Vale la pena señalar que los elementos que se encuentran en esta línea exhiben las mismas propiedades tanto de los metales como de los no metales.
Una lista separada la componen elementos anfóteros, que tienen propiedades duales y pueden formar 2 tipos de compuestos como resultado de reacciones. Al mismo tiempo, manifiestan tanto lo básico como lo propiedades ácidas. El predominio de determinadas propiedades depende de las condiciones de reacción y de las sustancias con las que reacciona el elemento anfótero.
Vale la pena señalar que este esquema, en su diseño tradicional de buena calidad, es de color. Donde Colores diferentes para facilitar la orientación están indicados subgrupos principales y secundarios. Los elementos también se agrupan según la similitud de sus propiedades.
Sin embargo, hoy en día, junto con la combinación de colores, la tabla periódica en blanco y negro de Mendeleev es muy común. Este tipo se utiliza para la impresión en blanco y negro. A pesar de su aparente complejidad, trabajar con él es igualmente conveniente si se tienen en cuenta algunos de los matices. Entonces, en este caso, es posible distinguir el subgrupo principal del secundario por diferencias de tonos que son claramente visibles. Además, en la versión en color se indican elementos con presencia de electrones en diferentes capas. Colores diferentes.
Vale la pena señalar que en un diseño monocromático no es muy difícil navegar por el esquema. Para ello será suficiente la información indicada en cada celda individual del elemento.
El Examen Estatal Unificado hoy es el principal tipo de prueba al final de la escuela, lo que significa que se debe preparar para él. Atención especial. Por lo tanto, al elegir examen final de quimica, debes prestar atención a los materiales que pueden ayudarte a aprobarlo. Como regla general, a los escolares se les permite utilizar algunas tablas durante el examen, en particular, la tabla periódica en buena calidad. Por lo tanto, para que solo traiga beneficios durante las pruebas, se debe prestar atención de antemano a su estructura y al estudio de las propiedades de los elementos, así como a su secuencia. También necesitas aprender use la versión en blanco y negro de la tabla para no encontrar algunas dificultades en el examen.
Además de la tabla principal que caracteriza las propiedades de los elementos y su dependencia de la masa atómica, existen otros diagramas que pueden ayudar en el estudio de la química. Por ejemplo, hay tablas de solubilidad y electronegatividad de sustancias.. El primero se puede utilizar para determinar qué tan soluble es un compuesto particular en agua a temperatura normal. En este caso, los aniones se ubican horizontalmente (iones con carga negativa) y los cationes, es decir, iones con carga positiva, se ubican verticalmente. Descubrir grado de solubilidad de tal o cual compuesto, es necesario encontrar sus componentes utilizando la tabla. Y en el lugar de su intersección habrá la designación necesaria.
Si es la letra "r", entonces la sustancia es completamente soluble en agua en condiciones normales. Si está presente la letra “m”, la sustancia es ligeramente soluble, y si está presente la letra “n”, es casi insoluble. Si hay un signo “+”, el compuesto no forma precipitado y reacciona con el disolvente sin dejar residuos. Si hay un signo "-", significa que dicha sustancia no existe. A veces también se puede ver el signo “?” en la tabla, entonces esto significa que no se conoce con certeza el grado de solubilidad de este compuesto. Electronegatividad de los elementos. puede variar de 1 a 8, también existe una tabla especial para determinar este parámetro.
Otra tabla útil es la serie de actividades sobre metales. Todos los metales se encuentran en él según grados crecientes de potencial electroquímico. La serie de voltajes metálicos comienza con el litio y termina con el oro. Se cree que cuanto más a la izquierda ocupa un lugar un metal en una fila determinada, más activo está en reacciones químicas. De este modo, el metal más activo El litio se considera un metal alcalino. La lista de elementos también contiene hidrógeno hacia el final. Se cree que los metales que se encuentran detrás están prácticamente inactivos. Entre ellos se incluyen elementos como el cobre, el mercurio, la plata, el platino y el oro.
Imágenes de la tabla periódica en buena calidad.
Este esquema es uno de los mayores logros en el campo de la química. Donde Hay muchos tipos de esta mesa. – version corta, largos y extralargos. La más común es la tabla corta, pero también es común la versión larga del diagrama. Vale la pena señalar que actualmente la IUPAC no recomienda el uso de la versión corta del circuito.
En total hubo Se han desarrollado más de cien tipos de mesas., diferenciándose en presentación, forma y presentación gráfica. Se utilizan en diferentes campos de la ciencia o no se utilizan en absoluto. Actualmente, los investigadores continúan desarrollando nuevas configuraciones de circuitos. La opción principal es un circuito corto o largo de excelente calidad.
Probablemente hayas visto todo tabla periódica elementos. Es posible que todavía te persiga en tus sueños, o tal vez por ahora sea solo un fondo visual que adorna la pared de un aula de la escuela. Sin embargo, hay mucho más en esta colección aparentemente aleatoria de células de lo que parece.
La tabla periódica (o PT, como la llamaremos de vez en cuando a lo largo de este artículo), y los elementos que la componen, tienen características que quizás nunca hayas adivinado. Desde crear una tabla hasta agregarle los elementos finales, aquí hay diez datos que la mayoría de la gente no conoce.
10. Mendeleev recibió ayuda.
La tabla periódica se utiliza desde 1869, cuando fue compilada por el barbudo Dimitri Mendeleev. La mayoría de la gente piensa que Mendeleev fue el único que trabajó en esta mesa, y gracias a ello se convirtió en el químico más brillante del siglo. Sin embargo, sus esfuerzos contaron con la ayuda de varios científicos europeos que hicieron importantes contribuciones para completar este colosal conjunto de elementos.
Mendeleev es ampliamente conocido como el padre de la tabla periódica, pero cuando la compiló, aún no se habían descubierto todos los elementos de la tabla. ¿Cómo fue esto posible? Los científicos son famosos por su locura...
9. Últimos elementos agregados
Lo creas o no, la tabla periódica no ha cambiado mucho desde la década de 1950. Sin embargo, el 2 de diciembre de 2016, se agregaron cuatro nuevos elementos a la vez: nihonium (elemento No. 113), moscovium (elemento No. 115), tennessine (elemento No. 117) y oganesson (elemento No. 118). Estos nuevos elementos recibieron sus nombres recién en junio de 2016, ya que fue necesaria una revisión de cinco meses antes de su incorporación oficial al PT.
Tres elementos recibieron el nombre de las ciudades o estados en los que se obtuvieron, y Oganesson recibió el nombre del físico nuclear ruso Yuri Oganesyan por su contribución a la obtención de este elemento.
8. ¿Qué letra no está en la tabla?
EN alfabeto latino Hay 26 letras y cada una de ellas es importante. Sin embargo, Mendeleev decidió no darse cuenta de esto. Echa un vistazo a la tabla y dime ¿qué letra da mala suerte? Pista: busca en orden y dobla los dedos después de cada letra que encuentres. Como resultado, encontrará la letra "que falta" (si tiene los diez dedos en la mano). ¿Lo adivinaste? Esta es la letra número 10, la letra "J".
Dicen que “uno” es el número de personas solitarias. Entonces, ¿tal vez deberíamos llamar a la letra “J” la letra de los solteros? Pero aquí hay un dato curioso: la mayoría de los niños nacidos en los Estados Unidos en 2000 recibieron nombres que comenzaban con esta letra. Por tanto, esta carta no pasó desapercibida.
7. Elementos sintetizados
Como ya sabrás, actualmente hay 118 elementos en la tabla periódica. ¿Puedes adivinar cuántos de estos 118 elementos se obtuvieron en el laboratorio? De todo lista general V condiciones naturales Sólo se pueden encontrar 90 elementos.
¿Crees que 28 elementos creados artificialmente son muchos? Bueno, sólo cree en mi palabra. Se han sintetizado desde 1937 y los científicos continúan haciéndolo en la actualidad. Puedes encontrar todos estos elementos en la tabla. Mire los elementos del 95 al 118, todos estos elementos no se encuentran en nuestro planeta y fueron sintetizados en laboratorios. Lo mismo se aplica a los elementos numerados 43, 61, 85 y 87.
6. elemento 137
A mediados del siglo XX, un famoso científico llamado Richard Feynman hizo una declaración bastante ruidosa que asombró a todo el mundo científico de nuestro planeta. Según él, si alguna vez descubrimos el elemento 137, no podremos determinar el número de protones y neutrones que contiene. El número 1/137 destaca porque es el valor de la constante de estructura fina, que describe la probabilidad de que un electrón absorba o emita un fotón. En teoría, el elemento n.° 137 debería tener 137 electrones y un 100 por ciento de posibilidades de absorber un fotón. Sus electrones girarán a la velocidad de la luz. Aún más increíble, los electrones del elemento 139 deben girar más rápido que la velocidad de la luz para existir.
¿Ya estás cansado de la física? Quizás te interese saber que el número 137 reúne tres áreas importantes de la física: la teoría de la velocidad de la luz, mecánica cuántica y electromagnetismo. Desde principios del siglo XX, los físicos han especulado que el número 137 podría ser la base de una Gran Teoría Unificada que incluiría las tres áreas anteriores. Es cierto que esto suena tan increíble como las leyendas sobre los ovnis y el Triángulo de las Bermudas.
5. ¿Qué puedes decir sobre los nombres?
Casi todos los nombres de los elementos tienen algún significado, aunque no queda claro a primera vista. Los nombres de los nuevos elementos no se dan de forma arbitraria. Simplemente nombraría el elemento con la primera palabra que me viniera a la mente. Por ejemplo, "kerflump". No está mal en mi opinión.
Normalmente, los nombres de los elementos se clasifican en una de cinco categorías principales. El primero son los nombres de científicos famosos, versión clásica- einstenio. Además, los elementos pueden denominarse según los lugares donde se registraron por primera vez, como germanio, americio, galio, etc. Los nombres de los planetas se utilizan como opción adicional. El elemento uranio se descubrió por primera vez poco después del descubrimiento del planeta Urano. Los elementos pueden tener nombres asociados con la mitología, por ejemplo, titanio, que lleva el nombre de los antiguos titanes griegos, y torio, que lleva el nombre del dios nórdico del trueno (o la estrella "vengadora", según lo que prefieras).
Y por último, hay nombres que describen las propiedades de los elementos. Argón proviene de la palabra griega "argos", que significa "perezoso" o "lento". El nombre sugiere que este gas no está activo. El bromo es otro elemento cuyo nombre proviene de una palabra griega. "Bromos" significa "hedor" y describe en gran medida el olor a bromo.
4. ¿Crear la mesa fue un “momento eureka”?
si amas juegos de cartas, entonces este hecho es para ti. Mendeleev necesitaba ordenar de alguna manera todos los elementos y encontrar un sistema para ello. Naturalmente, para crear una tabla de categorías, recurrió al solitario (bueno, ¿qué más?). Mendeleev anotó el peso atómico de cada elemento en una tarjeta separada y luego comenzó a diseñar su avanzado juego de solitario. Ordenó los elementos según sus propiedades específicas y luego los ordenó en cada columna según su peso atómico.
Mucha gente no puede jugar al solitario normal, por lo que este juego de solitario es impresionante. ¿Qué pasará después? Probablemente alguien, con la ayuda del ajedrez, revolucionará la astrofísica o creará un cohete capaz de llegar a las afueras de la galaxia. Parece que no habrá nada inusual en esto, considerando que Mendeleev pudo obtener un resultado tan ingenioso con solo una baraja de naipes comunes y corrientes.
3. Gases nobles desafortunados
¿Recuerdas cómo clasificamos al argón como el elemento más perezoso y lento de la historia de nuestro universo? Parece que Mendeleev se sintió invadido por los mismos sentimientos. Cuando en 1894 se obtuvo por primera vez argón puro, no cabía en ninguna de las columnas de la tabla, por lo que en lugar de buscar una solución, el científico decidió simplemente negar su existencia.
Aún más sorprendente es que el argón no fue el único elemento que inicialmente sufrió este destino. Además del argón, otros cinco elementos quedaron sin clasificar. Esto afectó al radón, el neón, el criptón, el helio y el xenón, y todos negaron su existencia simplemente porque Mendeleev no pudo encontrarles un lugar en la mesa. Después de varios años de reordenamiento y reclasificación, estos elementos (llamados gases nobles) finalmente tuvieron la suerte de unirse al digno club de los que se reconoce que realmente existen.
2. Amor atómico
Consejos para todos aquellos que se consideran románticos. Tome una copia impresa de la tabla periódica y recorte todas las columnas intermedias, complicadas y relativamente innecesarias, de modo que le queden 8 columnas (tendrá una forma "corta" de la tabla). Dóblalo por la mitad del grupo IV y descubrirás qué elementos pueden formar compuestos entre sí.
Los elementos que se "besan" cuando se pliegan pueden formar compuestos estables. Estos elementos tienen estructuras electrónicas complementarias y se combinarán entre sí. Y si no es así amor verdadero, como Romeo y Julieta o Shrek y Fiona, entonces no sé qué es el amor.
1. Reglas de carbono
Carbon está intentando estar en el centro del juego. Crees que sabes todo sobre el carbono, pero no es así, requiere mucho más lugar importante de lo que imaginas que sea. ¿Sabías que está presente en más de la mitad de todos los compuestos conocidos? ¿Y qué pasa con el hecho de que el 20 por ciento del peso de todos los organismos vivos es carbono? Es realmente extraño, pero prepárate: cada átomo de carbono de tu cuerpo alguna vez fue parte de una facción. dióxido de carbono en la atmósfera. El carbono no es sólo el superelemento de nuestro planeta, es el cuarto elemento más abundante en todo el Universo.
Si la tabla periódica es como una fiesta, entonces el carbono es el anfitrión principal. Y parece que es el único que sabe organizarlo todo correctamente. Bueno, entre otras cosas, este es el elemento principal de todos los diamantes, por lo que, a pesar de su intrusión, ¡también brilla!
¿Cómo todo empezó?
Muchos químicos eminentes y famosos de principios de los siglos XIX y XX han notado durante mucho tiempo que las propiedades físicas y químicas de muchos elementos químicos son muy similares entre sí. Por ejemplo, el potasio, el litio y el sodio son todos metales activos que, al reaccionar con el agua, forman hidróxidos activos de estos metales; El cloro, el flúor y el bromo en sus compuestos con hidrógeno mostraron la misma valencia igual a I y todos estos compuestos son ácidos fuertes. A partir de esta similitud, durante mucho tiempo se ha llegado a la conclusión de que todos los elementos químicos conocidos se pueden combinar en grupos, y que los elementos de cada grupo tienen un cierto conjunto de características físicas y químicas. Sin embargo, esos grupos a menudo estaban compuestos incorrectamente de diferentes elementos varios científicos y por mucho tiempo Mucha gente ignoraba una de las principales características de los elementos: su masa atómica. Se ignoró porque había y hay diferentes varios elementos, lo que significa que no se puede utilizar como parámetro para combinar en grupos. La única excepción fue el químico francés Alexandre Emile Chancourtois, que intentó organizar todos los elementos en un modelo tridimensional a lo largo de una hélice, pero su trabajo no fue reconocido por la comunidad científica y el modelo resultó voluminoso e incómodo.
A diferencia de muchos científicos, D.I. Mendeleev tomó la masa atómica (en aquellos días todavía “peso atómico”) como un parámetro clave en la clasificación de los elementos. En su versión, Dmitry Ivanovich dispuso los elementos en orden creciente de sus pesos atómicos, y aquí surgió un patrón según el cual, en ciertos intervalos, los elementos repiten periódicamente sus propiedades. Es cierto que hubo que hacer excepciones: algunos elementos se intercambiaron y no correspondían al aumento masas atómicas(por ejemplo, telurio y yodo), pero correspondían a las propiedades de los elementos. El ulterior desarrollo de la ciencia atómico-molecular justificó tales avances y demostró la validez de esta disposición. Puedes leer más sobre esto en el artículo “¿Qué es el descubrimiento de Mendeleev?”
Como podemos ver, la disposición de los elementos en esta versión no es en absoluto igual a la que vemos en su forma moderna. En primer lugar, los grupos y los períodos se intercambian: grupos horizontalmente, períodos verticalmente y, en segundo lugar, hay demasiados grupos: diecinueve, en lugar de los dieciocho aceptados hoy.
Sin embargo, apenas un año después, en 1870, Mendeleev formó nueva opción mesa, que ya nos resulta más reconocible: elementos similares están dispuestos verticalmente, formando grupos, y 6 puntos se ubican horizontalmente. Lo que es especialmente digno de mención es que tanto en la primera como en la segunda versión de la tabla se puede ver logros significativos que sus predecesores no tuvieron: la tabla dejó cuidadosamente lugares para elementos que, en opinión de Mendeleev, aún no habían sido descubiertos. Los puestos vacantes correspondientes están indicados con un signo de interrogación y puedes verlos en la imagen de arriba. Posteriormente se descubrieron los elementos correspondientes: galio, germanio y escandio. Así, Dmitry Ivanovich no sólo sistematizó los elementos en grupos y períodos, sino que también predijo el descubrimiento de elementos nuevos, aún no conocidos.
Posteriormente, después de resolver muchos misterios urgentes de la química de esa época: el descubrimiento de nuevos elementos, el aislamiento de un grupo de gases nobles junto con la participación de William Ramsay, el establecimiento del hecho de que el didimio no es en absoluto un elemento independiente. pero es una mezcla de otros dos: cada vez más opciones de tabla nuevas, que a veces incluso tienen una apariencia no tabular. Pero no los presentaremos todos aquí, sino solo la versión final, que se formó durante la vida del gran científico.
Transición de pesos atómicos a carga nuclear.
Desafortunadamente, Dmitry Ivanovich no vivió para ver la teoría planetaria de la estructura atómica y no vio el triunfo de los experimentos de Rutherford, aunque fue con sus descubrimientos que comenzó una nueva era en el desarrollo de la ley periódica y de todo el sistema periódico. Permítanme recordarles que de los experimentos realizados por Ernest Rutherford se dedujo que los átomos de los elementos constan de un núcleo atómico cargado positivamente y electrones cargados negativamente que giran alrededor del núcleo. Después de determinar las cargas de los núcleos atómicos de todos los elementos conocidos en ese momento, resultó que en la tabla periódica se ubican de acuerdo con la carga del núcleo. A ley periódica adquirió un nuevo significado, ahora empezó a sonar así:
“Las propiedades de los elementos químicos, así como las formas y propiedades de las sustancias simples y compuestos que forman, dependen periódicamente de la magnitud de las cargas de los núcleos de sus átomos”
Ahora ha quedado claro por qué Mendeleev colocó algunos elementos más ligeros detrás de sus predecesores más pesados; la cuestión es que están clasificados según el orden de las cargas de sus núcleos. Por ejemplo, el telurio es más pesado que el yodo, pero aparece anteriormente en la tabla, porque la carga del núcleo de su átomo y el número de electrones es 52, mientras que la del yodo es 53. Puedes mirar la tabla y ver tú mismo.
Después del descubrimiento de la estructura del átomo y del núcleo atómico, la tabla periódica sufrió varios cambios más hasta que finalmente alcanzó la forma que ya conocemos en la escuela, la versión de período corto de la tabla periódica.
En esta tabla ya lo conocemos todo: 7 periodos, 10 filas, subgrupos secundarios y principales. Además, con el tiempo de descubrir nuevos elementos y llenar la tabla con ellos, fue necesario colocar elementos como Actinio y Lantano en filas separadas, todos ellos fueron nombrados Actínidos y Lantánidos, respectivamente. Esta versión del sistema existió durante mucho tiempo: en la comunidad científica mundial casi hasta finales de los 80, principios de los 90 y en nuestro país incluso más, hasta los años 10 de este siglo.
Una versión moderna de la tabla periódica.
Sin embargo, la opción por la que muchos de nosotros pasamos en la escuela resulta bastante confusa, y la confusión se expresa en la división de subgrupos en principales y secundarios, y se vuelve bastante difícil recordar la lógica de mostrar las propiedades de los elementos. Por supuesto, a pesar de esto, muchos estudiaron su uso y se convirtieron en doctores en ciencias químicas, pero en los tiempos modernos ha sido reemplazado por una nueva versión: la de largo período. Observo que esta opción en particular está aprobada por la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada). Echemos un vistazo.
Ocho grupos han sido reemplazados por dieciocho, entre los cuales ya no hay división en principal y secundario, y todos los grupos están dictados por la ubicación de los electrones en la capa atómica. Al mismo tiempo, nos deshicimos de los períodos de dos filas y de una sola fila; ahora todos los períodos contienen solo una fila. ¿Por qué es conveniente esta opción? Ahora la periodicidad de las propiedades de los elementos es más claramente visible. El número de grupo, de hecho, indica el número de electrones en el nivel exterior y, por lo tanto, todos los subgrupos principales de la versión anterior están ubicados en los grupos primero, segundo y del decimotercero al decimoctavo, y todos los grupos "laterales anteriores" están ubicados. en medio de la mesa. Por lo tanto, ahora se ve claramente en la tabla que si este es el primer grupo, entonces estos son metales alcalinos y no cobre ni plata para usted, y está claro que todos los metales de tránsito demuestran claramente la similitud de sus propiedades debido al relleno. del subnivel d, que tiene un efecto menor en propiedades externas, así como los lantánidos y actínidos, exhiben propiedades similares debido únicamente al diferente subnivel f. Por tanto, toda la tabla se divide en los siguientes bloques: bloque s, en el que se rellenan los electrones s, bloque d, bloque p y bloque f, con los electrones d, p y f respectivamente.
Lamentablemente, en nuestro país esta opción se ha incluido en los libros de texto escolares sólo en los últimos 2 o 3 años, y aun así no en todos. Y en vano. ¿Con qué está conectado esto? Bueno, en primer lugar, con los tiempos de estancamiento de los años 90, cuando no había ningún desarrollo en el país, por no hablar del sector educativo, y fue en los años 90 cuando la comunidad química mundial pasó a esta opción. En segundo lugar, con una ligera inercia y dificultad para percibir todo lo nuevo, porque nuestros profesores están acostumbrados a la versión antigua y de corta duración de la tabla, a pesar de que a la hora de estudiar química es mucho más compleja y menos cómoda.
Una versión ampliada de la tabla periódica.
Pero el tiempo no se detiene, ni la ciencia y la tecnología tampoco. Ya se ha descubierto el elemento 118 de la tabla periódica, lo que significa que pronto tendremos que abrir el siguiente período, el octavo, de la tabla. Además, aparecerá un nuevo subnivel energético: el subnivel g. Sus elementos constitutivos tendrán que desplazarse hacia abajo en la tabla, como los lantánidos o los actínidos, o habrá que ampliar esta tabla dos veces más, de modo que ya no quepa en una hoja A4. Aquí solo proporcionaré un enlace a Wikipedia (ver Tabla periódica extendida) y no repetiré la descripción de esta opción una vez más. Cualquier persona interesada puede seguir el enlace y familiarizarse.
En esta versión, ni los elementos f (lantánidos y actínidos) ni los elementos g ("elementos del futuro" de los números 121-128) se colocan por separado, pero hacen que la tabla sea 32 celdas más ancha. Además, el elemento helio se coloca en el segundo grupo, ya que forma parte del bloque s.
En general, es poco probable que los futuros químicos utilicen esta opción, lo más probable es que la tabla periódica sea reemplazada por una de las alternativas que ya están proponiendo científicos valientes: el sistema Benfey, la "Galaxia Química" de Stewart u otra opción. . Pero esto sólo sucederá después de alcanzar la segunda isla de estabilidad de los elementos químicos y, muy probablemente, se necesitará más para aclarar la cuestión. física nuclear, que en química, pero por ahora será suficiente el viejo sistema periódico de Dmitry Ivanovich.
