Период (таблица Менделеева)

Точка – в таблице Менделеева это ряд химических элементов . Все элементы подряд имеют одинаковое количество электронных оболочек . Каждый следующий элемент в периоде имеет на один протон больше и менее металличен , чем его предшественник. Расположенные таким образом элементы одной группы (столбца) имеют схожие химические и физические свойства , отражающие периодический закон . Например, галогены относятся к предпоследней группе ( группа 17 ) и имеют схожие свойства, такие как высокая реакционная способность и склонность присоединять один электрон для достижения электронной конфигурации благородного газа. По состоянию на 2022 год [update]Всего было обнаружено и подтверждено 118 элементов.

Современная квантовая механика объясняет эти периодические тенденции в свойствах с точки зрения электронных оболочек . По мере увеличения атомного номера оболочки заполняются электронами примерно в том порядке, который показан на диаграмме правил упорядочения. Заполнению каждой оболочки соответствует строка таблицы.
В s-блоке и р-блоке таблицы Менделеева элементы внутри одного периода, как правило, не проявляют тенденций и сходства свойств (более значительны вертикальные тенденции вниз по группам). Однако в d-блоке тенденции между периодами становятся значимыми, а в f-блоке элементы демонстрируют высокую степень сходства между периодами.
Периоды [ править ]
В настоящее время в таблице Менделеева имеется семь полных периодов, включающих 118 известных элементов. Любые новые элементы будут помещены в восьмой период; см. расширенную таблицу Менделеева . Элементы имеют цветовую кодировку ниже в зависимости от их блока : красный для s-блока, желтый для p-блока, синий для d-блока и зеленый для f-блока.
Период 1 [ править ]
Группа | 1 | 18 |
---|---|---|
Атомный номер Имя | 1 ЧАС | 2 Он |
Первый период содержит меньше элементов, чем любой другой, всего два: водород и гелий . Поэтому они следуют не правилу октетов , а скорее правилу дуплетов . С химической точки зрения гелий ведет себя как благородный газ и поэтому считается частью 18-й группы элементов . Однако по своей ядерной структуре он принадлежит к s-блоку и поэтому иногда классифицируется как элемент группы 2 или одновременно как 2, так и 18. Водород легко теряет и приобретает электрон и поэтому химически ведет себя как группа 1 и элемент группы 17 .
- Водород (H) — самый распространенный из химических элементов, составляющий примерно 75% элементарной массы Вселенной. [1] Ионизированный водород — это всего лишь протон . Звезды главной последовательности в основном состоят из водорода в плазменном состоянии. Элементарный водород относительно редок на Земле и промышленно производится из углеводородов, таких как метан . Водород может образовывать соединения с большинством элементов и присутствует в воде и большинстве органических соединений . [2]
- Гелий (He) существует только в виде газа, за исключением экстремальных условий. [3] Это второй по легкости элемент и второй по распространенности во Вселенной. [4] Большая часть гелия образовалась во время Большого взрыва , но новый гелий создается в результате ядерного синтеза водорода в звездах. [5] На Земле гелий встречается относительно редко и встречается только как побочный продукт естественного распада некоторых радиоактивных элементов. [6] Такой «радиогенный» гелий содержится в природном газе в концентрациях до семи процентов по объему. [7]
Период 2 [ править ]
Группа | 1 | 2 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер Имя | 3 Что | 4 Быть | 5 Б | 6 С | 7 Н | 8 ТО | 9 Ф | 10 Ne |
Элементы периода 2 включают 2s и 2p орбитали . Помимо водорода, в их состав входят наиболее важные с биологической точки зрения элементы: углерод, азот и кислород.
- Литий (Li) — самый легкий металл и наименее плотный твердый элемент. [8] В неионизированном состоянии это один из наиболее реакционноспособных элементов, поэтому в природе он встречается только в соединениях . Это самый тяжелый изначальный элемент , выкованный в больших количествах во время Большого взрыва .
- Бериллий (Be) имеет одну из самых высоких температур плавления среди всех легких металлов . Небольшое количество бериллия было синтезировано во время Большого взрыва, хотя большая его часть распалась или вступила в реакцию внутри звезд с образованием более крупных ядер, таких как углерод, азот или кислород. Бериллий отнесен Международным агентством по изучению рака к канцерогенам первой группы . [9] От 1% до 15% людей чувствительны к бериллию, и у них может развиться воспалительная реакция в дыхательной системе и коже , называемая хронической бериллиевой болезнью. [10]
- Бор (B) не встречается в природе в виде свободного элемента, а встречается в таких соединениях, как бораты . Это важный микроэлемент для растений , необходимый для прочности и развития клеточных стенок, деления клеток, развития семян и плодов, транспорта сахара и выработки гормонов. [11] [12] хотя высокие уровни токсичны.
- Углерод (C) является четвертым по массе элементом во Вселенной после водорода , гелия и кислорода. [13] и является вторым по распространенности элементом в организме человека по массе после кислорода, [14] третий по количеству атомов. [15] Существует почти бесконечное количество соединений, содержащих углерод из-за способности углерода образовывать длинные стабильные цепи связей C—C. [16] [17] Все органические соединения , необходимые для жизни, содержат хотя бы один атом углерода; [16] [17] В сочетании с водородом, кислородом, азотом, серой и фосфором углерод является основой каждого важного биологического соединения. [17]
- Азот (N) встречается в основном в виде инертного двухатомного газа N 2 , который составляет 78% объема земной атмосферы. Это важный компонент белков и, следовательно, жизни.
- Кислород (O) составляет 21% объема атмосферы и необходим для дыхания всех (или почти всех) животных, а также является основным компонентом воды . Кислород является третьим по распространенности элементом во Вселенной, а его соединения преобладают в земной коре.
- Фтор (F) является наиболее реакционноспособным элементом в неионизированном состоянии и поэтому никогда не встречается в природе в таком виде.
- Неон (Ne) — благородный газ, используемый в неоновом освещении .
Период 3 [ править ]
Группа | 1 | 2 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер Имя | 11 Уже | 12 мг | 13 Ал | 14 И | 15 П | 16 С | 17 кл. | 18 С |
Все элементы трех периодов встречаются в природе и имеют по крайней мере один стабильный изотоп . Все, кроме благородного газа аргона , необходимы для фундаментальной геологии и биологии.
- Натрий (Na) — щелочной металл . Он присутствует в океанах Земли в больших количествах в виде хлорида натрия (поваренной соли).
- Магний (Mg) — щелочноземельный металл . магния Ионы содержатся в хлорофилле .
- Алюминий (Al) — постпереходный металл . Это самый распространенный металл в земной коре .
- Кремний (Si) представляет собой металлоид . Это полупроводник , что делает его основным компонентом многих интегральных схем . Диоксид кремния является основным компонентом песка . Как углерод для биологии , так и кремний для геологии .
- Фосфор (P) — неметалл, необходимый для ДНК . Он обладает высокой реакционной способностью и поэтому никогда не встречается в природе в виде свободного элемента.
- Сера (S) – неметалл . Он содержится в двух аминокислотах : цистеине и метионине .
- Хлор (Cl) представляет собой галоген . Поскольку это один из наиболее реакционноспособных элементов, он часто встречается на поверхности Земли в виде хлорида натрия. Его соединения используются в качестве дезинфицирующего средства, особенно в бассейнах .
- Аргон (Ar) — благородный газ , что делает его почти полностью инерционным. Лампы накаливания часто заполняются благородными газами, такими как аргон, чтобы сохранить нити накаливания при высоких температурах.
Период 4 [ править ]
Группа | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер Имя | 19 К | 20 Что | 21 наук | 22 Из | 23 V | 24 Кр | 25 Мин. | 26 Фе | 27 Ко | 28 В | 29 С | 30 Зн | 31 Здесь | 32 Ге | 33 Как | 34 Се | 35 Бр | 36 НОК |

Период 4 включает биологически важные элементы калий и кальций и является первым периодом d-блока с более легкими переходными металлами . К ним относятся железо , самый тяжелый элемент, образующийся в звездах главной последовательности и основной компонент Земли, а также другие важные металлы, такие как кобальт , никель и медь . Почти все имеют биологическую роль.
Завершают четвертый период шесть элементов p-блока: галлий , германий , мышьяк , селен , бром и криптон .
Период 5 [ править ]
Группа | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер Имя | 37 руб. | 38 старший | 39 И | 40 Зр | 41 Нб | 42 Мо | 43 Тс | 44 Ру | 45 резус | 46 ПД | 47 В | 48 компакт-диск | 49 В | 50 Сн | 51 Сб | 52 Te | 53 я | 54 Машина |
Период 5 имеет то же количество элементов, что и период 4, и имеет ту же общую структуру, но с одним большим количеством постпереходных металлов и одним меньшим количеством неметаллов. Из трех самых тяжелых элементов, играющих биологическую роль, два ( молибден и йод ) находятся в этот период; вольфрам в шестом периоде тяжелее, как и несколько ранних лантаноидов . В пятый период также входит технеций , самый легкий исключительно радиоактивный элемент.
Период 6 [ править ]
Группа | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер Имя | 55 Cs | 56 Нет | 57 La | 58 Этот | 59 Пр | 60 Нд | 61 вечера | 62 см | 63 Евросоюз | 64 Б-г | 65 Тб | 66 Те | 67 К | 68 Является | 69 Тм | 70 Ыб | 71 Лу | 72 хф | 73 Облицовка | 74 В | 75 Ре | 76 Ты | 77 И | 78 Пт | 79 В | 80 ртуть | 81 Тл | 82 Pb | 83 С | 84 Po | 85 В | 86 Рн |
Период 6 — это первый период, включающий f-блок с лантанидами (также известными как редкоземельные элементы ) и включает самые тяжелые стабильные элементы. Многие из этих тяжелых металлов токсичны, а некоторые радиоактивны, но платина и золото в значительной степени инертны.
Период 7 [ править ]
Группа | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер Имя | 87 Пт | 88 Солнце | 89 И | 90 че | 91 Хорошо | 92 В | 93 Например | 94 Мог | 95 Являюсь | 96 См | 97 Бк | 98 См. | 99 Является | 100 Фм | 101 Мэриленд | 102 Нет | 103 лр | 104 РФ | 105 ДБ | 106 Сг | 107 Бх | 108 Хс | 109 гора | 110 Дс | 111 Рг | 112 Сп | 113 Нх | 114 В | 115 Мак | 116 Лев | 117 Ц | 118 И |
Все элементы 7-го периода радиоактивны . Этот период содержит самый тяжелый элемент, который встречается на Земле в природе, плутоний . Все последующие элементы того периода были синтезированы искусственно. Хотя пять из них (от америция до эйнштейния ) сейчас доступны в макроскопических количествах, большинство из них чрезвычайно редки, поскольку их получают только в микрограммовых количествах или меньше. Некоторые из более поздних элементов были идентифицированы в лабораториях только в количествах в несколько атомов одновременно.
Хотя редкость многих из этих элементов означает, что экспериментальные результаты не очень обширны, периодические и групповые тенденции в поведении, по-видимому, менее четко определены для периода 7, чем для других периодов. Хотя франций и радий действительно демонстрируют типичные свойства групп 1 и 2 соответственно, актиниды демонстрируют гораздо большее разнообразие поведения и степеней окисления, чем лантаноиды . Эти особенности периода 7 могут быть обусловлены множеством факторов, включая большую степень спин-орбитального взаимодействия и релятивистские эффекты, в конечном итоге вызванные очень высоким положительным электрическим зарядом их массивных атомных ядер .
Период 8 [ править ]
Ни один элемент восьмого периода пока не синтезирован. g -блок Прогнозируется . Неясно, действительно ли все элементы, предсказанные для восьмого периода, физически возможны. Поэтому девятого периода может не быть.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Палмер, Дэвид (13 ноября 1997 г.). «Водород во Вселенной» . НАСА . Проверено 5 февраля 2008 г.
- ^ Джолли, Уильям Ли (9 августа 2019 г.). «водород» . Британская энциклопедия .
- ^ «Гелий: физические свойства» . ВебЭлементы . Проверено 15 июля 2008 г.
- ^ «Гелий: геологическая информация» . ВебЭлементы . Проверено 15 июля 2008 г.
- ^ Кокс, Тони (3 февраля 1990 г.). «Происхождение химических элементов» . Новый учёный . Проверено 15 июля 2008 г.
- ^ «Запасы гелия упали: из-за нехватки производства некоторые отрасли промышленности и любители вечеринок вынуждены скрываться». Хьюстонские хроники . 05.11.2006.
- ^ Браун, Дэвид (2 февраля 2008 г.). «Гелий — новая мишень в Нью-Мексико» . Американская ассоциация геологов-нефтяников . Проверено 15 июля 2008 г.
- ^ Литий в WebElements.
- ^ «Монография МАИР, том 58» . Международное агентство по исследованию рака. 1993 год . Проверено 18 сентября 2008 г.
- ^ Информация о хронической бериллиевой болезни.
- ^ «Функции бора в питании растений» (PDF) . www.borax.com/agricultural . US Borax Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 20 марта 2009 г.
- ^ Блевинс, Дейл Г.; Лукашевский, Кристина М. (1998). «Функции бора в питании растений». Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 49 : 481–500. дои : 10.1146/annurev.arplant.49.1.481 . ПМИД 15012243 .
- ↑ Десять самых распространенных элементов во Вселенной, взято из книги «10 лучших всего» , 2006, Рассел Эш, стр. 10. Получено 15 октября 2008 г. Архивировано 10 февраля 2010 г. в Wayback Machine.
- ^ Чанг, Раймонд (2007). Химия, девятое издание . МакГроу-Хилл. п. 52. ИСБН 0-07-110595-6 .
- ^ Фрейтас-младший, Роберт А. (1999). Наномедицина . Ландес Бионаука. Таблицы 3-1 и 3-2. ISBN 1-57059-680-8 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Структура и номенклатура углеводородов» . Университет Пердью . Проверено 23 марта 2008 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Альбертс, Брюс; Александр Джонсон; Джулиан Льюис; Мартин Рафф; Кейт Робертс; Питер Уолтер. Молекулярная биология клетки . Гирляндная наука.