Группа (таблица Менделеева)
В химии группа ( также известная как семья ) [1] представляет собой столбец элементов в периодической таблице химических элементов . В таблице Менделеева 18 пронумерованных групп; 14 столбцов f-блоков между группами 2 и 3 не пронумерованы. Элементы в группе имеют схожие физические или химические характеристики внешних электронных оболочек своих атомов (т. е. одинаковый заряд ядра ), поскольку в большинстве химических свойств доминирует орбитальное положение самого внешнего электрона.
Существует три системы нумерации групп; один и тот же номер может быть присвоен разным группам в зависимости от используемой системы. Современная система нумерации от «группы 1» до «группы 18» рекомендована Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC) с 1988 года. Она заменяет две старые несовместимые схемы наименования, используемые Службой реферативной химии (CAS, подробнее популярен в США) и ИЮПАК до 1988 г. (более популярен в Европе). Система восемнадцати групп общепринята в химическом сообществе, но существуют некоторые разногласия по поводу членства элементов под номером 1 и 2 ( водорода и гелия ). Подобные вариации внутренних переходных металлов продолжают существовать в учебниках, хотя правильное расположение известно с 1948 года и дважды одобрено ИЮПАК в 1988 году (вместе с нумерацией 1–18) и 2021 году.
Группы также могут быть идентифицированы по их самому верхнему элементу или иметь определенное имя. Например, группу 16 также называют «кислородной группой» и « халькогенами ». Исключением является « группа железа », которая обычно относится к группе 8 , но в химии может также означать железо , кобальт и никель или какой-либо другой набор элементов со схожими химическими свойствами. В астрофизике и ядерной физике под ним обычно подразумевают железо, кобальт, никель, хром и марганец .
Названия групп [ править ]
Названия современных групп — это числа от 1 до 18, при этом 14 столбцов f-блока остаются ненумерованными (вместе образуя 32 столбца в периодической таблице). тривиальные названия (например, галогены Кроме того, распространены ). В истории использовалось несколько наборов названий групп, основанных на римских нумерациях I–VIII и суффиксах «A» и «B». [2] [3]
| группа ИЮПАК | 1 а | 2 | — б | 3 с | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Менделеев (I–VIII) | Я | II | III | IV | В | VI | VII | VIII | я | II | III | IV | В | VI | VII | д | |||
| CAS (США, ABA) | Я | ИМА | IIIБ | ИВБ | ВБ | ВИБ | ПРЕБЫВАНИЕ | VIIIB | ИБ | МИБ | IIIА | ИВА | И | С ПОМОЩЬЮ | ОСТАВЛЯТЬ | VIIIА | |||
| Старый ИЮПАК (Европа, AB) | Я | ИМА | IIIА | ИВА | И | С ПОМОЩЬЮ | ОСТАВЛЯТЬ | VIII | ИБ | МИБ | IIIБ | ИВБ | ВБ | ВИБ | ПРЕБЫВАНИЕ | 0 | |||
| Тривиальное имя р | H и щелочные металлы | щелочноземельные металлы | триели | тетрали | pnictogens | chalcogens | halogens | благородные газы | |||||||||||
| Имя по элементу р | литиевая группа | группа бериллия | группа скандия | титановая группа | группа ванадия | группа хрома | марганцевая группа | железная группа | группа кобальта | никелевая группа | медная группа | цинковая группа | группа бора | углеродная группа | группа азота | кислородная группа | группа фтора | гелиевая или неоновая группа | |
| Период 1 | ЧАС | Он | |||||||||||||||||
| Период 2 | Что | Быть | Б | С | Н | ТО | Ф | Ne | |||||||||||
| Период 3 | Уже | мг | Ал | И | П | С | кл. | С | |||||||||||
| Период 4 | К | Что | наук | Из | V | Кр | Мин. | Фе | Ко | В | С | Зн | Здесь | Ге | Как | Се | Бр | НОК | |
| Период 5 | руб. | старший | И | Зр | Нб | Мо | Тс | Ру | резус | ПД | В | компакт-диск | В | Сн | Сб | Te | я | Машина | |
| Период 6 | Cs | Нет | Ла–Иб | Лу | хф | Облицовка | В | Ре | Ты | И | Пт | В | ртуть | Тл | Pb | С | Po | В | Рн |
| Период 7 | Пт | Солнце | Ac–Нет | лр | РФ | ДБ | Сг | Бх | Хс | гора | Дс | Рг | Сп | Нх | В | Мак | Лев | Ц | И |
б 14 групп (столбцов) f-блоков не имеют номера группы.
с Правильный состав группы 3 — это скандий (Sc), иттрий (Y), лютеций (Lu) и лоуренсий (Lr), как показано здесь: это подтверждено 1988 г. [4] и 2021 год [5] Об этом сообщает IUPAC. В текстах по общей неорганической химии скандий (Sc), иттрий (Y), лантан (La) и актиний (Ac) часто помещаются в группу 3, так что Ce-Lu и Th-Lr становятся f-блоком между группами 3 и 4; это было основано на неправильно измеренных электронных конфигурациях из истории, [6] а Лев Ландау и Евгений Лифшиц уже в 1948 году считали это неверным. [7] В современной литературе все еще можно встретить аргументы в ее защиту, но большинство авторов считают их логически непоследовательными. [8] [9] [10] Некоторые источники следуют компромиссу, который помещает La-Lu и Ac-Lr в качестве строк f-блока (несмотря на то, что в каждой строке содержится 15 элементов f-блока, что противоречит квантовой механике), оставляя более тяжелые члены группы 3 неоднозначными. [5] См. также элемент группы 3#Composition .
д Группа 18, благородные газы, не была открыта во времена первоначальной таблицы Менделеева. Позднее (1902 г.) Менделеев принял доказательства их существования, и их можно было поместить в новую «группу 0», последовательно и не нарушая принципа таблицы Менделеева.
р Имя группы, рекомендованное IUPAC.
Список названий групп [ править ]
| ИЮПАК имя | Старый ИЮПАК (Европа) | Старый CAS имя (НАС) | Имя по элементу («группа» или «семья») | ИЮПАК рекомендуется тривиальное имя | Другие имена |
|---|---|---|---|---|---|
| Группа 1 | Я | Я | литиевая группа | водород и щелочные металлы | «литиевая группа» исключает водород |
| Группа 2 | ИМА | ИМА | бериллия группа | щелочноземельные металлы | |
| Группа 3 | IIIА | IIIБ | скандия группа | ||
| Группа 4 | ИВА | ИВБ | титановая группа | ||
| Группа 5 | И | ВБ | ванадия группа | ||
| Группа 6 | С ПОМОЩЬЮ | ВИБ | хрома группа | ||
| Группа 7 | ОСТАВЛЯТЬ | ПРЕБЫВАНИЕ | марганцевая группа | ||
| Группа 8 | VIII | VIIIB | железная группа | ||
| Группа 9 | VIII | VIIIB | кобальта группа | ||
| Группа 10 | VIII | VIIIB | никелевая группа | ||
| Группа 11 | ИБ | ИБ | медная группа | Иногда их называют чеканными металлами , но набор произвольный ж | |
| Группа 12 | МИБ | МИБ | цинковая группа | летучие металлы [11] | |
| Группа 13 | IIIБ | IIIА | бора группа | триели б | икозагены [12] земляные металлы |
| Группа 14 | ИВБ | ИВА | углеродная группа | тетрали с | кристаллогены [13] адамантогены [14] мерилиды [15] |
| Группа 15 | ВБ | И | азота группа | пиктогены пентели н | |
| Группа 16 | ВИБ | С ПОМОЩЬЮ | кислородная группа | халькогены | |
| Группа 17 | ПРЕБЫВАНИЕ | ОСТАВЛЯТЬ | фтора группа | галогены | |
| Группа 18 | 0 | VIIIА | гелиевая группа или неоновая группа | благородные газы | аэрогены [16] |
- ^f Металлы для чеканки : авторы расходятся во мнениях относительно того, считается ли рентгений (Rg) металлом для чеканки. Он находится в группе 11, как и другие металлы для чеканки монет, и ожидается, что он по химическому составу подобен золоту. [17] С другой стороны, поскольку он чрезвычайно радиоактивный и недолговечный, его фактически нельзя использовать для чеканки монет, как следует из названия, и на этом основании его иногда исключают. [18]
- ^b триэли (группа 13), от греческого три : три, III. [13] [16]
- ^ c тетрали (группа 14), от греческого тетра : четыре, IV. [13] [16]
- ^n пентель (группа 15), от греческого penta : пять, V [16]
нумерация IUPAC (A/ CAS и старая B )
Существуют две более ранние системы нумерации групп: CAS ( Chemical Abstracts Service ) и старая IUPAC . Оба используют цифры ( арабские или римские и буквы A и B. ) Обе системы согласны в цифрах. Цифры указывают примерно на самую высокую степень окисления элементов в этой группе и, таким образом, указывают на схожий химический состав с другими элементами с той же цифрой. Число по большей части растет линейно, один раз слева от таблицы и один раз справа (см. Список степеней окисления элементов ), с некоторыми неравномерностями в переходных металлах. Однако две системы используют буквы по-разному. Например, калий (К) имеет один валентный электрон . Поэтому он находится в 1 группе. Кальций (Ca) находится во 2 группе, так как содержит два валентных электрона.
В старой системе IUPAC буквы А и В обозначались для левой (А) и правой (В) части таблицы, тогда как в системе CAS буквы А и В обозначались для элементов основной группы (А) и переходных элементов. (Б). Старая система IUPAC часто использовалась в Европе, тогда как CAS наиболее распространена в Америке. Новая схема ИЮПАК была разработана для замены обеих систем, поскольку они по ошибке использовали одни и те же имена для обозначения разных вещей. Новая система просто нумерует группы слева направо в стандартной таблице Менделеева. Предложение ИЮПАК было впервые распространено в 1985 году для общественного обсуждения. [2] издания 1990 года и позже был включен в состав Номенклатуры неорганической химии . [19]
Группы без столбцов [ править ]
Хотя группы определяются как столбцы в периодической таблице, как описано выше, существуют также наборы элементов с именем «группа», которые не являются столбцами:
Похожие наборы: благородные металлы , чеканные металлы , драгоценные металлы , тугоплавкие металлы .
Ссылки [ править ]
- ^ «Термины таблицы Менделеева» . www.shmoop.com . Архивировано из оригинала 06 апреля 2019 г. Проверено 15 сентября 2018 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Флак, Э. (1988). «Новые обозначения в таблице Менделеева» (PDF) . Чистое приложение. хим. 60 (3). ИЮПАК : 431–436. дои : 10.1351/pac198860030431 . S2CID 96704008 . Проверено 24 марта 2012 г.
- ^ ИЮПАК (2005). «Номенклатура неорганической химии» (PDF) .
- ^ Флак, Э. (1988). «Новые обозначения в таблице Менделеева» (PDF) . Чистое приложение. хим. 60 (3): 431–436. дои : 10.1351/pac198860030431 . S2CID 96704008 . Архивировано (PDF) из оригинала 25 марта 2012 года . Проверено 24 марта 2012 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Шерри, Эрик (18 января 2021 г.). «Предварительный отчет о дискуссиях по группе 3 периодической таблицы» (PDF) . Химия Интернэшнл . 43 (1): 31–34. дои : 10.1515/ci-2021-0115 . S2CID 231694898 . Архивировано (PDF) из оригинала 13 апреля 2021 года . Проверено 9 апреля 2021 г.
- ^ Уильям Б. Дженсен (1982). «Положения лантана (актиния) и лютеция (лоуренция) в периодической таблице». Дж. Хим. Образование . 59 (8): 634–636. Бибкод : 1982JChEd..59..634J . дои : 10.1021/ed059p634 .
- ^ Л. Д. Ландау , Е. М. Лифшиц (1958). Квантовая механика: нерелятивистская теория . Том. 3 (1-е изд.). Пергамон Пресс . стр. 256–7.
- ^ Дженсен, Уильям Б. (2015). «Положения лантана (актиния) и лютеция (лоуренция) в периодической таблице: обновление» . Основы химии . 17 : 23–31. дои : 10.1007/s10698-015-9216-1 . S2CID 98624395 . Архивировано из оригинала 30 января 2021 года . Проверено 28 января 2021 г.
- ^ Шерри, Эрик (2009). «Какие элементы относятся к группе 3?» . Журнал химического образования . 86 (10): 1188. doi : 10.1021/ed086p1188 . Проверено 1 января 2023 г.
- ^ Чеми, Александр Т.; Альбрехт-Шмитт, Томас Э. (2019). «Эволюция таблицы Менделеева посредством синтеза новых элементов». Радиохимика Акта . 107 (9–11): 1–31. дои : 10.1515/ract-2018-3082 .
- ^ Симмонс, LM (1947). «Модификация таблицы Менделеева». Журнал химического образования . 24 (12): 588–591. дои : 10.1021/ed024p588 .
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 227. ИСБН 978-0-08-037941-8 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Лю, Нин; Лу, На; Су, Ян; Ван, Пу; Цюань, Се (2019). «Изготовление композита gC 3 N 4 /Ti 3 C 2 и его фотокаталитическая способность в видимом свете разлагать ципрофлоксацин» . Технология разделения и очистки . 211 : 782–789. дои : 10.1016/j.seppur.2018.10.027 . S2CID 104746665 . Проверено 17 августа 2019 г.
- ^ Дженсен, Уильям Б. (2000). «Периодический закон и таблица» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 ноября 2020 г. Проверено 10 декабря 2022 г.
- ^ Фернелиус, WC; Лёнинг, Курт; Адамс, Рой М. (1971). «Названия групп и элементов». Журнал химического образования . 48 (11): 730–731. дои : 10.1021/ed048p730 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Рич, Рональд (2007). Неорганические реакции в воде . Спрингер. стр. 307, 327, 363, 475. doi : 10.1007/978-3-540-73962-3 . ISBN 9783540739616 .
- ^ Конради, Жанет; Гош, Абхик (2019). «Теоретический поиск состояний высшей валентности металлов чеканки: гептафторид рентгена может существовать». Неорганическая химия . 58 (13): 8735–8738. doi : 10.1021/acs.inorgchem.9b01139 . ПМИД 31203606 . S2CID 189944098 .
- ^ Грочала, Войцех; Мажей, Зоран (2015). «Химия серебра(II): рог изобилия особенностей» . Философские труды Королевского общества А. 373 (2037). дои : 10.1098/rsta.2014.0179 . ПМИД 25666068 . S2CID 45589426 .
- ^ Ли, Г.Дж. Номенклатура неорганической химии: Рекомендации 1990 . Блэквелл Сайенс, 1990 . ISBN 0-632-02494-1 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Шерри, ER (2007). Таблица Менделеева, ее история и значение . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-530573-9 .
