Скандий sc

Содержание

Вспышки сверхновых и дело рук человеческих

Следует упомянуть еще одно явление, важное с точки зрения нуклеосинтеза, — вспышки термоядерных сверхновых. Считается, что эти взрывы (в отличие от сверхновых с коллапсом ядра) происходят не на одиночных массивных звездах, а в двойных системах, в которых по крайней мере один из компонентов — белый карлик

Как уже говорилось, белый карлик представляет собой компактный остаток звезды малой или промежуточной массы. Он удерживается от коллапса давлением вырожденного электронного газа. Как показывают расчеты, равновесие между гравитацией и давлением в этом случае возможно лишь при условии, что масса карлика не превышает 1,4M☉. Естественно, в момент образования масса белого карлика не превосходит критического значения, однако, если позже она по каким-то причинам увеличится, равновесие будет утрачено и карлик разрушится колоссальным термоядерным взрывом.

Увеличение массы может вызываться как минимум двумя причинами, и обе требуют, чтобы белый карлик был членом двойной системы. Во-первых, он может нарастить массу за счет перетекания на него вещества со второго компонента системы — нормальной звезды, которая все еще проходит завершающие этапы эволюции. Во-вторых, объект с массой больше критической может сформироваться в результате слияния двух белых карликов. В этом случае нужна состоящая из них двойная система. Она так же, как и пара нейтронных звезд, излучает гравитационные волны, что приводит к сближению компонентов. И в том, и в другом случае происходит взрыв, стимулирующий быстрое протекание термоядерных реакций, также заканчивающихся синтезом железа. Однако если в массивной звезде большая часть железа остается в ядре, то при взрыве белого карлика все синтезированные элементы разлетаются по ближайшим галактическим окрестностям. Поэтому главным источником элементов железного пика служат, вероятно, не массивные звезды, а взрывающиеся белые карлики.

Итак, за появление практически всех элементов Периодической таблицы Д. И. Менделеева отвечают различные этапы звездной эволюции, в финале которой эти элементы либо посредством спокойного сброса оболочки звездами промежуточных масс, либо в результате взрыва массивных звезд попадают в межзвездную среду (рис. 8). Из легких элементов нам осталось разобраться только с бериллием и бором. Эти элементы формируются в межзвездной среде в реакциях скалывания, т.е. при разрушении более крупных ядер (преимущественно кислорода и углерода) в результате столкновений с частицами космических лучей. Такие реакции порождают и ядра других элементов, но только для бериллия, бора, а также легкого изотопа лития 6Li они являются основным источником.

Известные нам естественные процессы синтеза атомных ядер заканчиваются, вероятно, плутонием-239, который образуется в урановых рудах в результате захвата нейтрона ядром урана-238 и последующего бета-распада. Нельзя исключить наличия там же нескольких атомов и более тяжелых элементов, однако в целом история природного синтеза значимых количеств атомных ядер заканчивается ураном. Чтобы создать условия для появления еще более массивных атомных ядер, Природе пришлось пойти наиболее замысловатым путем, а именно породить цивилизацию на ничем не примечательной планете у ничем не примечательной звезды.

Литература . Asplund M., Grevesse N., Sauval A. J., Scott P. The Chemical Composition of the Sun // Ann. Rev. Astron. Astrophys. 2009; 47: 481–522. DOI: org/10.1146/annurev.astro.46.060407.145222.. Alpher R. A., Bethe H., Gamow G. The Origin of Chemical Elements // Phys. Rev. 1948; 73: 803.. Cyburt R. H., Fields B. D., Olive K. A., Yeh T.-H. Big bang nucleosynthesis: Present status // Rev. Mod. Phys. 2016; 88(1): 015004-1. DOI: org/10.1103/RevModPhys.88.015004.. Burbidge E. M., Burbidge G. R., Fowler W. A., Hoyle F. Synthesis of the Elements in Stars // Rev. Mod. Phys. 1957; 29: 547.. Käppeler F., Gallino R., Bisterzo S., Aoki W. The s-process: Nuclear physics, stellar models, and observations // Rev. Mod. Phys. 2011; 83(1): 157.. Thielemann F. K., Eichler M., Panov I. V., Wehmeyer B. Neutron Star Mergers and Nucleosynthesis of Heavy Elements // Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 2017; 67(1): 253–274. DOI: 10.1146/annurev-nucl-101916-123246.. Smartt S. J., Chen T.-W., Jerkstrand A. et al. A kilonova as the electromagnetic counterpart to a gravitational-wave source // Nature. 2017; 551: 75. DOI: 10.1038/nature24303.

Фотосфера — видимый слой Солнца, глубиной 200–300 км. — Примеч. ред.

Как таблицу Менделеева пополнили ядерные элементы

Таблица Менделеева, в которой отмечены металлы и неметаллы

Неметаллы отмечены в этой таблице красным цветом

Обратите внимание: неметаллы сосредоточены в правой верхней части таблицы Менделеева. Все они, кроме водорода и гелия, относятся к p-элементам

Вы не найдете ни одного неметалла среди d-элементов и f-элементов. Именно по этой причине я счел возможным не приводить в данном варианте список лантаноидов и актиноидов — все они относятся к металлам.

Иногда особым образом выделяют группу элементов, сочетающих в себе свойства металлов и неметаллов (например, к ним можно отнести германий). Данные элементы называют полуметаллами или металлоидами.

ПериодыГруппы элементов
IIIIIIIVVVIVIIVIII
1

1
H
Водород
1,008

1
H
Водород
1,008

2
He
Гелий
4,003

2

3
Li
Литий
6,941

4
Be
Бериллий
9,012

5
B
Бор
10,811

6
C
Углерод
12,011

7
N
Азот
14,007

8
O
Кислород
15,999

9
F
Фтор
18,998

10
Ne
Неон
20,179

3

11
Na
Натрий
22,989

12
Mg
Магний
24,305

13
Al
Алюминий
26,982

14
Si
Кремний
28,086

15
P
Фосфор
30,974

16
S
Сера
32,066

17
Cl
Хлор
35,453

18
Ar
Аргон
39,948

4

19
K
Калий
39,098

20
Ca
Кальций
40,078

21
Sc
Скандий
44,956

22
Ti
Титан
47,88

23
V
Ванадий
50,942

24
Cr
Хром
51,996

25
Mn
Марганец
54,938

26
Fe
Железо
55,847

27
Co
Кобальт
58,933

28
Ni
Никель
58,69

29
Cu
Медь
63,546

30
Zn
Цинк
65,37

31
Ga
Галлий
69,72

32
Ge
Германий
72,59

33
As
Мышьяк
74,92

34
Se
Селен
78,96

35
Br
Бром
79,904

36
Kr
Криптон
83,80

5

37
Rb
Рубидий
85,47

38
Sr
Стронций
87,62

39
Y
Иттрий
88,905

40
Zr
Цирконий
91,22

41
Nb
Ниобий
92,906

42
Mo
Молибден
95,94

43
Tc
Технеций
97,91

44
Ru
Рутений
101,07

45
Rh
Родий
102,905

46
Pd
Палладий
106,4

47
Ag
Серебро
107,868

48
Cd
Кадмий
112,40

49
In
Индий
114,82

50
Sn
Олово
118,69

51
Sb
Сурьма
121,75

52
Te
Теллур
127,60

53
I
Йод
126,904

54
Xe
Ксенон
131,30

6

55
Cs
Цезий
132,905

56
Ba
Барий
137,33

57
La*
Лантан
138,906

72
Hf
Гафний
178,49

73
Ta
Тантал
180,948

74
W
Вольфрам
183,85

75
Re
Рений
186,207

76
Os
Осмий
190,2

77
Ir
Иридий
192,22

78
Pt
Платина
195,08

79
Au
Золото
196,967

80
Hg
Ртуть
200,59

81
Tl
Таллий
204,383

82
Pb
Свинец
307,2

83
Bi
Висмут
280,980

84
Po
Полоний
208,982

85
At
Астат
209,987

86
Rn
Радон
222,018

7

87
Fr
Франций
222,019

88
Ra
Радий
226,025

89
Ac^
Актиний
227,028

104
Rf
&nbsp

105
Db
Дубний

106
Sg
Сиборгий

107
Bh
Борий

108
Hs
Хасий

109
Mt
Мейтнерий

110

Высшие оксидыR2OROR2O3RO2R2O5RO3R2O7RO4
Водородные соед.RH4RH3H2RHR

Уроки творческого процесса

Короткие и длинные периоды.

Свойства таблицы Менделеева

Напомним, что группами называют вертикальные ряды в периодической системе и химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.

Свойства элементов в подгруппах закономерно изменяются сверху вниз:

  • усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические;
  • возрастает атомный радиус;
  • возрастает сила образованных элементом оснований и бескислородных кислот;
  • электроотрицательность падает.

Все элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют кислородные соединения, существует всего восемь форм кислородных соединений. В периодической системе их часто изображают общими формулами, расположенными под каждой группой в порядке возрастания степени окисления элементов: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4, где символом R обозначают элемент данной группы. Формулы высших оксидов относятся ко всем элементам группы, кроме исключительных случаев, когда элементы не проявляют степени окисления, равной номеру группы (например, фтор).

Оксиды состава R2O проявляют сильные основные свойства, причём их основность возрастает с увеличением порядкового номера, оксиды состава RO (за исключением BeO) проявляют основные свойства. Оксиды состава RO2, R2O5, RO3, R2O7 проявляют кислотные свойства, причём их кислотность возрастает с увеличением порядкового номера.

Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения. Существуют четыре формы таких соединений. Их располагают под элементами главных подгрупп и изображают общими формулами в последовательности RH4, RH3, RH2, RH.

Соединения RH4 имеют нейтральный характер; RH3 — слабоосновный; RH2 — слабокислый; RH — сильнокислый характер.

Напомним, что периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров.

В пределах периода с увеличением порядкового номера элемента:

  • электроотрицательность возрастает;
  • металлические свойства убывают, неметаллические возрастают;
  • атомный радиус падает.

Чтение формул и символов

Цифра, стоящая перед веществом, обозначает количество молекул. Элемент же записывают буквенными символами. В устной речи придерживаются правила, при котором называют последовательно, начиная справа, все знаки.

Например, H2O — формула воды, её читают как «аш два о», NaCl (хлорид натрия) — «натрий хлор». Чтобы правильно произносить химические соединения, необходимо знать, как звучат символы элементов. Не стоит забывать и то, что индекс, относящийся к скобкам (группе атомов), произносят с суффиксом -жды. Например: дважды, трижды, четырежды.

Таким образом, несмотря на то, что существуют русские и латинские обозначения каждого химического элемента, в химических формулах используется только стандартное правило. При произношении соединения употребляют латинские названия. При этом часто они соответствуют русским, особенно если в имени элемента используется более одной буквы. Если же в названии стоит один символ, то латинскому имении соответствует название этой буквы.

То есть, например, гелий, так и произносится в формулах. Но если встречаются сокращённые буквы латиницы, то нужно произносить элемент полностью, как он и называется, например, Si — сицилициум и так далее. Вот некоторые названия редких элементов:

  1. Сm — кюрий.
  2. Сf — калифорний.
  3. Fm — фермий.
  4. No — нобелий.
  5. Lr — лоуренций.
  6. Hs — хассий.
  7. Po — полоний.
  8. Pa — проктаний.
  9. Gd — гадолиний.
  10. Er — эрбий.

Интересно и то, что последние элементы, которые добавляют в таблицу Менделеева являются синтезированными. Так, 115 был получен в Дубне. Назвали его moscovium (Mc), произносится на русском — «московий». Элемент 117 назвали tennessine (TS). Имя ему было дано в честь штата Теннесси.

Периодичность и атомная структура.

Квантовая теория Бора строения атома развивалась в течение двух десятилетий после 1913. Предложенное Бором «квантовое число» стало одним из четырех квантовых чисел, необходимых для характеристики энергетического состояния электрона. В 1925 В.Паули сформулировал свой знаменитый «принцип запрета» (принцип Паули), согласно которому в атоме не может быть двух электронов, у которых бы все квантовые числа были одинаковые. Когда этот принцип применили к электронным конфигурациям атомов, периодическая таблица приобрела физическое обоснование. Так как атомный номер Z, т.е. положительный заряд ядра атома, возрастает, то и количество электронов должно возрастать для сохранения электронейтральности атома. Эти электроны определяют химическое «поведение» атома. Согласно принципу Паули, по мере увеличения значения квантового числа электроны заполняют электронные слои (оболочки) начиная с ближайших к ядру. Завершенный слой, который заполнен всеми электронами в соответствии с принципом Паули, является наиболее стабильным. Поэтому благородные газы, такие, как гелий и аргон, имеющие полностью завершенные электронные структуры, устойчивы к любому химическому воздействию.

Периодическая таблица.

Строение и свойства таблицы Менделеева

Замечание 2

Периодический закон Менделеева:

Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов.

Из этого закона можно получить исчерпывающий ответ на вопрос, почему таблица называется периодической. Дело в том, что характеристика каждого элемента таблицы Менделеева зависит от его местоположения в таблице, а все химические свойства, характерные для этого элемента, будут повторяться с определённой периодичностью и будут похожи на свойства других элементов, находящихся в этой же группе.

Таблица Менделеева имеет двумерную форму, по вертикали изменяются периоды, а по горизонтали – группы элементов.

Определение 2

Группы — это колонки таблицы, в которой представлены элементы с похожими химико-физическими свойствами.

Это сходство обусловлено одинаковым количеством электронов, находящихся на внешней электронной оболочке. Некоторые из групп имеют свои собственные названия, ниже самые известные из них:

  • I группа — щелочные металлы;
  • II группа — щелочноземельные металлы;
  • VII группа подгруппа а — галогены;
  • VIIII группа подгруппа а — благородные металлы.

В пределах одной группы сверху вниз происходит увеличение числа атома, и соответственно, увеличение количества заполненных электронных оболочек. В связи с этим происходит и некоторое изменение физических и химических свойств, например, йод обладает менее выраженными свойствами галогенов по сравнению с хлором. Это связано с увеличением атомного радиуса и уменьшение энергии ионизации сверху вниз внутри подгруппы.

Определение 3

Периоды — это строки в периодической таблице элементов.

На протяжении одного периода происходит возрастание количества электронов на внешнем электронном слое, поэтому у элементов одного периода наблюдаются следующие закономерности слева направо: происходит возрастание неметаллических свойств, уменьшение атомного радиуса (чем больше электронов на внешнем уровне, тем ближе они притягиваются к ядру) и увеличение энергии ионизации (энергии, которую нужно приложить, чтобы оторвать электрон от атома).

Закономерности внутри периода не всегда также хорошо прослеживаются, как внутри групп, в то же время, для некоторых элементов изменение свойств по периоду является более важным, чем в группе. Эти элементы называются лантаноидами и актиноидами, свои названия они получили от первых открытых элементов из этих групп.

Определение 4

Блоки — это способ объединения элементов в специальные группы, учитывающий, на какой электронной оболочке расположены валентные электроны атома.

У элементов, объединённых в один блок, валентные электроны расположены на одинаковой внешней электронной оболочке. В таблице Менделеева с подуровнями можно узнать расположение электронов на различных электронных уровнях, например, для неона оно будет выглядеть так: $1s^22s^22p^6$.

Совпадение или мудрость?

Дальнейшие исследователи этой темы принялись пытаться подгонять под такую систему всю таблицу Менделеева, кое-какие усилия оказались даже правдоподобно выглядящими. Однако поверить в то, что в армянском языке V века существовало слово, обозначающее, например, азот, кадмий или гафний, — довольно затруднительно. Да, ученые того времени, жившие на Армянском нагорье и по соседству, были довольно продвинутыми, как сейчас принято говорить, однако все-таки не волшебниками, и их знания примерно соответствовали развитию человечества на тот момент.

Но как же так вышло, что как минимум 5-6 элементов периодической таблицы Д.И. Менделеева, причем — наиболее распространенных в те времена и имевших обозначение в языке, великолепно укладываются в систему нумерации букв алфавита Месропа? По какому принципу создатель армянской письменности расставлял буквы внутри алфавита? При изучении исторических документов на эту тему и самого алфавита можно заметить сильное влияние греческого и финикийского письма, однако ни один из этих алфавитов не отличается никакими подобными закономерностями.

На сегодняшний день исследователи данного феномена выдвигают множество гипотез, пытающихся объяснить закономерность как с околонаучной точки зрения, так и с позиций совершенной мистики и эзотерики. Верить или не верить таким объяснениям — дело каждого, однако единой, общепринятой версии никому пока найти не удалось. Слишком уж фантастическими выглядят как простое совпадение, так и предполагаемое наличие у древних народов знаний о строении вещества на атомном уровне!

Великолепная работа великого сына армянского народа Месропа Маштоца, которой по сей день пользуются более 8 миллионов человек в повседневной жизни, оказалась еще и удивительной загадкой, раскрытие которой все еще ожидает своего автора, а возможно и окажется тайной навсегда.

Другие материалы

  • Красивые английские фразы о любви
    Английский поэт Джон Китс когда-то написал ставшую крылатой строку: “A thing of beauty is a joy forever” («В… Читать далее
  • Признания в любви на редких языках
    Как оригинально признаться в любви любимому человеку? Можно сказать заветные три слова на одном из редких… Читать далее
  • Швеция узаконит местоимение среднего рода
    Швеция в течение длительного периода считается передовой в плане равенства полов. А теперь и язык страны… Читать далее

Валентные элементы в группах

Создание периодической таблицы

Химические свойства серебра

Серебро — сравнительно мягкий и пластичный металл, из 1 г его можно вытянуть металлическую нить длиной 2 км! Серебро тяжёлый металл, имеет низкую теплопроводность и электропроводность. Температура плавления относительно невысок, всего 962° С. Серебро охотно образует сплавы с другими металлами, которые придают ему новые свойства, например, при добавлении меди получается более твердый сплав — биллон. При нормальных условиях серебро не подвержено окислению, однако имеет способность поглощать кислород. Твердое серебро при нагреве способно растворить в пять раз больший объем кислорода! В жидком серебре растворяются еще больший объем газа, примерно 20:1.Иод способен воздействовать на серебро. Особенно благородный металл “боится” иодную настойку и сероводород. В этом и заключается причина потемнения серебра со временем. Источником сероводорода в быту служат испорченные яйца, резина, некоторые полимеры. При реакции сероводорода и серебра, особенно при повышенной влажности, на поверхности металла образуется очень прочная сульфидная плёнка, которая не разрушается при нагреве и воздействии кислот и щелочей. Удалить её можно только механическим способом, например щеткой с нанесенной на неё зубной пастой. Интересны биохимические свойства серебра. Несмотря на то, что серебро не является биоэлементом оно способно оказывать влияние на жизнедеятельность микробов подавляя работу их ферментов. Это происходит при соединении серебра с аминокислотой, входящей в состав фермента. Поэтому вода в серебряных сосудах не портится, т.к. в ней подавляется жизнедеятельность бактерий.

Откуда появилась великая таблица Мендлеева?

Памятники Менделееву существуют во всех странах мира

К моменту появления периодической таблицы в 1869 году было открыто 63 химических элемента. Все они представлялись в виде хаотического набора, хотя попытки какого-то упорядочения совершались регулярно.

Первой известной публикацией на этот счет стал «закон триад» (1829 год) Иоганна Дёберейнера, однако он дальше понимания связи атомной массы и химических свойств элементов не продвинулся.

Позднее Александр Эмиль Шанкуртуа создал «Теллуров винт» (1862), разместив элементы на винтовой линии. Ему удалось увидеть частое циклическое повторение химических свойств по вертикали.

Самой правдоподобной стала система Юлиуса Лотара Мейера (1864), который смог составить таблицу, упорядочив элементы по свойствам и весам. Увы, он взял за основу периодичности свойств валентность, что оказалось ошибкой.

Главный конкурент, который подсказал идею: Лотар Мейер

Менделеев, по собственным словам, занимался проблемой систематизации химических элементов на протяжении 20 лет (а не спонтанно во время сна, вопреки устоявшемуся мнению), перекладывая карточки с названием и свойствами элементов в поиске нужной комбинации.

И в 1869 ему удалось найти ответ, опубликованный в статье журнала Русского химического общества «Соотношение свойств с атомным весом элементов».

Периодическая таблица Мейера довольно скудна

Чуть позже идею подхватил Мейер, опубликовав собственную работу с аналогичным результатом. Знал ли он о достижении Менделеева? Незивестно. К тому же он смог организовать лишь 28 элементов

Однако, из-за него в Европе и США Периодическая таблица Менделеева не имеет в названии имени собственного.

Тем не менее, мировое сообщество ученых трижды выдвигало Менделеева лауреатом Нобелевской премии. Увы, ему не удалось стать членом Российской академии наук, а её члены раз за разом отвергали кандидатуру.

Литература

Валентность.

Легенда о сне Менделеева

Химические свойства

Селен — аналог серы и проявляет степени окисления −2 (H2Se), +4 (SeO2) и +6 (H2SeO4). Однако, в отличие от серы, соединения селена в степени окисления +6 — сильнейшие окислители, а соединения селена (−2) — гораздо более сильные восстановители, чем соответствующие соединения серы.

Простое вещество селен гораздо менее активно химически, чем сера. Так, в отличие от серы, селен не способен гореть на воздухе самостоятельно. Окислить селен удаётся только при дополнительном нагревании, при котором он медленно горит синим пламенем, превращаясь в двуокись SeO2. Со щелочными металлами селен реагирует (весьма бурно), только будучи расплавленным.

В отличие от SO2, SeO2 — не газ, а кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Получить селенистую кислоту (SeO2 + H2O → H2SeO3) ничуть не сложнее, чем сернистую. А действуя на неё сильным окислителем (например, HClO3), получают селеновую кислоту H2SeO4, более сильную, чем серная.

Избранное

Изотопы

Основная статья: Изотопы селена

Селен в природе состоит из 6 изотопов: 74Se (0,87 %), 76Se (9,02 %), 77Se (7,58 %), 78Se (23,52 %), 80Se (49,82 %), 82Se (9,19 %). Из них пять, насколько это известно, стабильны, а один (82Se) испытывает двойной бета-распад с периодом полураспада 9,7⋅1019 лет. Кроме того, искусственно созданы ещё 24 радиоактивных изотопа (а также 9 метастабильных возбуждённых состояний) в диапазоне массовых чисел от 65 до 94. Из искусственных изотопов применение нашел 75Se как источник гамма-излучения для неразрушающего контроля сварных швов и целостности конструкций.

Периоды полураспада некоторых радиоактивных изотопов селена:

ИзотопРаспространённость в природе, %Период полураспада
73Se7,1 час.
74Se0,87
75Se120,4 сут.
76Se9,02
77Se7,58
77mSe17,5 сек.
78Se23,52
79Se6,5⋅104 лет
79mSe3,91 мин.
80Se49,82
81Se18,6 мин.
81mSe62 мин.
82Se9,199,7⋅1019 лет
83mSe69 сек.
83Se25 мин.

Организация периодической системы

Хорошо потраченное время

Кто-то может сказать, что всё вышеописанное — полная ерунда, но для меня это стало ценным и важным опытом. Когда я начинал свой проект, то был относительно неопытен в программировании и не представлял, с чего начать. Дело двигалось медленно, и прошло немало времени, пока я добился удовлетворительного результата (см. историю коммитов, там видны большие перерывы, когда я переключался на другие проекты).

Тем не менее я многому научился и много с чем познакомился. Это:

  • Комбинаторика
  • Профилирование производительности
  • Временная сложность
  • Мемоизация
  • Рекурсия
  • Графы и деревья

Мне неоднократно помогало понимание этих концепций. Особенно оказались важны для моего проекта по симуляции n-тел рекурсии и деревья.

Наконец, приятно было отыскать ответ на собственный изначальный вопрос. Я знаю, что больше не нужно раздумывать над разбиением на химические элементы, потому что у меня теперь есть для этого инструмент, который можете получить и вы с помощью .

Группы элементов с похожими свойствами

Периодический закон

Существуют две формулировки периодического закона химических элементов: классическая и современная.

Классическая, в изложении его первооткрывателя Д.И. Менделеева: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величин атомных весов элементов.

Современная: свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элементов (порядкового номера).

Графическим изображением периодического закона является периодическая система элементов, которая представляет собой естественную классификацию химических элементов, основанную на закономерных изменениях свойств элементов от зарядов их атомов. Наиболее распространёнными изображениями периодической системы элементов Д.И. Менделеева являются короткая и длинная формы.

Почему в таблице Мендлеева были пустые клетки?

Памятник Менделееву в Тобольске пора пополнять новыми элементами

Значимость теории Менделеева, спустя некоторое время ставшей аксиомой современной науки, проявилась довольно быстро. Дело в том, что до него элементы упорядочивали в сплошную линию.

Но уже первая версия таблицы Менделеева оставляла пустыми несколько клеток под новые элементы: пустые места должны были занять так называемые эка-элементы, похожие на соседей. Менделееву даже удалось с поразительной точностью предсказать целый ряд их физических и химических свойств.

Соответствующие экабор, экаалюминий, экасилиций, экамарганец были получены экспериментально, получив уже в наше время собственные имена скандий, галлий, германий, технеций. Практика эка-элементов сохраняется и по сей день.

Для известных в середине XIX века бериллия, индия, урана, тория, церия, титана, иттрия Менделееву пришлось исправить атомные веса, чтобы разместить их в таблице согласно химическим свойствам, на что не решился ни один другой исследователь. И это тоже оказалось верным.

Один из первых вариантов таблицы Менделеева с предсказанными элементами

Абсолютность таблицы однажды подвела исследователей: инертным газам в первое время не нашлось в ней места, поэтому их существование активно отвергалось.

В дальнейшем периодичность позволила найти класс несуществующих (или чрезвычайно редких) в природе при обычных состояниях трансурановых элементов.

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА

Еще в школе, сидя на уроках химии, все мы помним таблицу на стене класса или химической лаборатории. Эта таблица содержала классификацию всех известных человечеству химических элементов, тех фундаментальных компонентов, из которых состоит Земля и вся Вселенная. Тогда мы и подумать не могли, что таблица Менделеева бесспорно является одним из величайших научных открытий, который является фундаментом нашего современного знания о химии.

На первый взгляд, ее идея выглядит обманчиво просто: организовать химические элементы в порядке возрастания веса их атомов. Причем в большинстве случаев оказывается, что химические и физические свойства каждого элемента сходны с предыдущим ему в таблице элементом. Эта закономерность проявляется для всех элементов, кроме нескольких самых первых, просто потому что они не имеют перед собой элементов, сходных с ними по атомному весу. Именно благодаря открытию такого свойства мы можем поместить линейную последовательность элементов в таблицу, очень напоминающую настенный календарь, и таким образом объединить огромное количество видов химических элементов в четкой и связной форме. Разумеется, сегодня мы пользуемся понятием атомного числа (количества протонов) для того, чтобы упорядочить систему элементов. Это помогло решить так называемую техническую проблему «пары перестановок», однако не привело к кардинальному изменению вида периодической таблицы.

В периодической таблице Менделеева все элементы упорядочены с учетом их атомного числа, электронной конфигурации и повторяющихся химических свойств. Ряды в таблице называются периодами, а столбцы группами. В первой таблице, датируемой 1869 годом, содержалось всего 60 элементов, теперь же таблицу пришлось увеличить, чтобы поместить 118 элементов, известных нам сегодня.

Периодическая система Менделеева систематизирует не только элементы, но и самые разнообразные их свойства. Химику часто бывает достаточно иметь перед глазами Периодическую таблицу для того, чтобы правильно ответить на множество вопросов (не только экзаменационных, но и научных).

The YouTube ID of 1M7iKKVnPJE is invalid.

История открытия Периодического закона.

ТаблицаМенделеева

Медь — элемент побочной подгруппы первой группы, четвертого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 29. Обозначается символом Cu (лат. Cuprum).

Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде. Промышленное значение имеют халькопирит CuFeS2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu2O, азурит Cu3(CO3)2(OH)2, малахит Cu2CO3(OH)2. Иногда медь встречается в самородном виде, масса отдельных скоплений может достигать 400 тонн. Сульфиды меди образуются в основном в среднетемпературных гидротермальных жилах. Также нередко встречаются месторождения меди в осадочных породах — медистые песчаники и сланцы. Наиболее известные из месторождений такого типа — Удокан в Читинской области, Джезказган в Казахстане, меденосный пояс Центральной Африки и Мансфельд в Германии.

Большая часть медной руды добывается открытым способом. Содержание меди в руде составляет от 0,4 до 1,0 %. Физические свойства меди

Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности после серебра). Имеет два стабильных изотопа — 63Cu и 65Cu, и несколько радиоактивных изотопов. Самый долгоживущий из них, 64Cu, имеет период полураспада 12,7 ч и два варианта распада с различными продуктами.

Цвет Меди красный, в изломе розовый, при просвечивании в тонких слоях зеленовато-голубой. Металл имеет гранецентрированную кубическую решетку с параметром а = 3,6074 Å; плотность 8,96 г/см3 (20 °С). Атомный радиус 1,28 Å; ионные радиусы Cu+ 0,98 Å; Сu2+ 0,80 Å; tпл1083 °С; tкип 2600 °С; удельная теплоемкость (при 20 °С) 385,48 дж/(кг·К), т.е. 0,092 кал/(г·°С). Наиболее важные и широко используемые свойства Меди: высокая теплопроводность – при 20 °С 394,279 вт/(м·К.), то есть 0,941 кал/(см·сек·°С); малое электрическое сопротивление – при 20 °С 1,68·10-8 ом·м. Термический коэффициент линейного расширения 17,0·10-6. Давление паров над Медью ничтожно, давление 133,322 н/м2 (т.е. 1 мм рт.ст.) достигается лишь при 1628 °С. Медь диамагнитна; атомная магнитная восприимчивость 5,27·10-6. Твердость Меди по Бринеллю 350 Мн/м2 (т. е. 35 кгс/мм2); предел прочности при растяжении 220 Мн/м2 (т. е. 22 кгс/мм2); относительное удлинение 60%, модуль упругости 132·103 Мн/м2(т.е. 13,2·103 кгс/мм2). Путем наклепа предел прочности может быть повышен до 400-450 Мн/м2, при этом удлинение уменьшается до 2% , а электропроводность уменьшается на 1-3.

Источник статьи: http://tablica-mendeleeva.ru/29-element-tablici-mendeleeva

Значение

Периодическая система Д. И. Менделеева стала важнейшей вехой в развитии атомно-молекулярного учения. Благодаря ей сложилось современное понятие о химическом элементе, были уточнены представления о простых веществах и соединениях.

Прогнозирующая роль периодической системы, показанная ещё самим Менделеевым, в XX веке проявилась в оценке химических свойств трансурановых элементов.

Разработанная в XIX в. в рамках науки химии, периодическая таблица явилась готовой систематизацией типов атомов для новых разделов физики, получивших развитие в начале XX в. — физики атома и физики ядра. В ходе исследований атома методами физики было установлено, что порядковый номер элемента в таблице Менделеева, называемый также числом Менделеева, (атомный номер) является мерой электрического заряда атомного ядра этого элемента, номер горизонтального ряда (периода) в таблице определяет число электронных оболочек атома, а номер вертикального ряда — квантовую структуру верхней оболочки, чему элементы этого ряда и обязаны сходством химических свойств.

Появление периодической системы и открытие периодического закона открыло новую, подлинно научную эру в истории химии и ряде смежных наук — взамен разрозненных сведений об элементах и соединениях Д. И. Менделеевым и его последователями создана стройная система, на основе которой стало возможным обобщать, делать выводы, предвидеть.

По решению ООН, 2019 год объявлен Международным годом периодической таблицы химических элементов.

Таблица Менделеева

Периодическая система элементов

 s-блокd-блокp-блок (кроме He)
Группа→Период↓123456789101112131415161718
I AII AIII BIV BV BVI BVII BVIII BI BII BIII AIV AV AVI AVII AVIII A
11HВодород1,007                2HeГелий4,002
3LiЛитий6,9414BeБериллий9,012          5BБор10,8116CУглерод12,0107NАзот14,0068OКислород15,9999FФтор18,99810NeНеон20,179
11NaНатрий22,98912MgМагний24,305          13AlАлюминий26,98114SiКремний28,08515PФосфор30,97316SСера32,06517ClХлор35,45318ArАргон39,948
19KКалий39,09820CaКальций40,07821ScСкандий44,95522TiТитан47,86723VВанадий50,94124CrХром51,99625MnМарганец54,93826FeЖелезо55,84527CoКобальт58,93328NiНикель58,69329CuМедь63,54630ZnЦинк65,40931GaГаллий69,72332GeГерманий72,6433AsМышьяк74,92134SeСелен78,9635BrБром79,90436KrКриптон83,798
37RbРубидий85,46738SrСтронций87,6239YИттрий88,90540ZrЦирконий91,22441NbНиобий92,90642MoМолибден95,9443TcТехнеций44RuРутений101,0745RhРодий102,90546PdПалладий106,4247AgСеребро107,86848CdКадмий112,41149InИндий114,81850SnОлово118,71051SbСурьма121,76052TeТеллур127,6053IИод126,90454XeКсенон131,293
55CsЦезий132,90556BaБарий137,32757-71La-LuЛантаноиды72HfГафний178,4973TaТантал180,94774WВольфрам183,8475ReРений186,20776OsОсмий190,2377IrИридий192,21778PtПлатина195,08479AuЗолото196,96680HgРтуть200,5981TlТаллий204,38382PbСвинец207,283BiВисмут208,98084PoПолоний85AtАстат86RnРадон
87FrФранций88RaРадий89-103Ac-LrАктиноиды104RfРезерфордий105DbДубний106SgСиборгий107BhБорий108HsХассий109MtМейтнерий110DsДармштадтий111RgРентгений112CnКоперниций113NhНихоний114FlФлеровий115McМосковий116LvЛиверморий117TsТеннессин118OgОганесон
  
f-блок 
Лантаноиды:57LaЛантан138,90558CeЦерий140,11659PrПразеодим140,90760NdНеодим144,24261PmПрометий62SmСамарий150,3663EuЕвропий151,96464GdГадолиний157,2565TbТербий158,92566DyДиспрозий162,50067HoГольмий164,93068ErЭрбий167,25969TmТулий168,93470YbИттербий173,0471LuЛютеций174,967 
 
Актиноиды:89AcАктиний90ThТорий232,03891PaПротактиний231,03592UУран238,02893NpНептуний94PuПлутоний95AmАмериций96CmКюрий97BkБерклий98CfКалифорний99EsЭйнштейний100FmФермий101MdМенделевий102NoНобелий103LrЛоуренсий 
Щелочные металлыНеметаллы 36KrКриптон83,798— Атомный номер- Символ элемента- Название элемента- Атомная масса (а.е.м.)
Щёлочноземельные металлыГалогены
Переходные металлыИнертные газы
Постпереходные металлыЛантаноиды
ПолуметаллыАктиноиды

Р Таблица растворимостиЭ Электрохимический ряд напряжений металлов

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий