Характеристики таблицы химических элементов
Группа
Группа в таблице Менделеева - это вертикальная колонка элементов, которая объединяет элементы со схожими химическими свойствами. Каждая группа имеет свое название и особенности, связанные с электронной конфигурацией и общей химической активностью элементов внутри группы. Например, элементы группы 1, такие как литий, натрий и калий, обладают схожими свойствами, так как имеют один электрон во внешней оболочке и легко отдают его, образуя положительные ионы.
Существует два основных варианта таблицы Менделеева – короткий вариант, более распространенный в России, включающий в себя 8 групп, которые принято обозначать римскими цифрами и длинный вариант, рекомендованный ИЮПАК, который чаще всего используется в западных странах. Длинный вариант предусматривает 18 групп, которые обозначаются арабскими цифрами.
Период
Период в таблице Менделеева - это горизонтальная строка элементов, которая указывает на количество электронных оболочек у атомов элементов в данном периоде. Всего в таблице Менделеева семь периодов, обозначаемых числами от 1 до 7. Каждый период отражает увеличение количества электронных оболочек у элементов по мере движения слева направо в таблице.
Например, элементы первого периода, такие как водород и гелий, имеют только одну электронную оболочку, в то время как элементы второго периода, такие как литий, бериллий и бор, имеют две электронные оболочки и так далее.
Электронная конфигурация
Электронная конфигурация - это способ представления распределения электронов в атоме или ионе элемента. Она описывает, как электроны распределены по энергетическим уровням и подуровням вокруг ядра атома. Обычно электронная конфигурация записывается с использованием обозначений энергетических уровней (оболочек) и подуровней (s, p, d, f) вместе с числами, указывающими количество электронов в каждом подуровне.
Например, электронная конфигурация атома кислорода (O) - 1s22s22p4. Здесь 1s2 означает, что на первом энергетическом уровне (оболочке) находятся два электрона, 2s2 показывает, что на втором уровне есть ещё два электрона, а 2p4 означает, что на втором уровне находятся четыре электрона в подуровне p. Таким образом, у кислорода всего 8 электронов. В данной таблице представлена короткая запись электронной конфигурации [He] 2s22p4.
Электронные конфигурации элементов 2 периода |
Атомный номер | Символ элемента | Название элемента | Электронная конфигурация |
---|
3 | Li | Литий | [He] 2s1 |
4 | Be | Бериллий | [He] 2s2 |
5 | B | Бор | [He] 2s22p1 |
6 | C | Углерод | [He] 2s22p2 |
7 | N | Азот | [He] 2s22p3 |
8 | O | Кислород | [He] 2s22p4 |
9 | F | Фтор | [He] 2s22p5 |
10 | Ne | Неон | [He] 2s22p6 |
Электронная конфигурация является важным инструментом для понимания химических свойств элементов, так как она определяет, какие электроны могут участвовать в химических реакциях и образовании связей.
Семейства химических элементов
Каждый химический элемент можно отнести к определенному семейству: неметаллы, благородные газы, щелочные металлы, щелочноземельные металлы, металлоиды (полуметаллы), галогены, переходные металлы, лантаноиды, актиноиды и постпереходные металлы.
Неметаллы - это класс элементов в периодической системе, которые обладают высокой электроотрицательностью, образуют ковалентные связи, обладают низкой теплопроводностью и электропроводностью.
Атомный номер | Символ элемента | Название элемента | Группа I – VIII | Период | Семейство химических элементов |
---|
1 | H | Водород | I | 1 | Неметалл |
6 | C | Углерод | IV | 2 | Неметалл |
7 | N | Азот | V | 2 | Неметалл |
8 | O | Кислород | VI | 2 | Неметалл |
15 | P | Фосфор | V | 3 | Неметалл |
16 | S | Сера | VI | 3 | Неметалл |
34 | Se | Селен | VI | 4 | Неметалл |
Благородные газы, также известные как инертные газы или газы инертных элементов, - это группа элементов в периодической системе, включающая гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) и радон (Rn). Они характеризуются высокой устойчивостью и низкой химической реактивностью из-за полностью заполненных электронных оболочек. Благодаря этим свойствам, они обычно не образуют химические соединения с другими элементами и не проявляют активность в химических реакциях.
Атомный номер | Символ элемента | Название элемента | Группа I – VIII | Период | Семейство химических элементов |
---|
2 | He | Гелий | VIII | 1 | Благородный газ |
10 | Ne | Неон | VIII | 2 | Благородный газ |
18 | Ar | Аргон | VIII | 3 | Благородный газ |
36 | Kr | Криптон | VIII | 4 | Благородный газ |
54 | Xe | Ксенон | VIII | 5 | Благородный газ |
86 | Rn | Радон | VIII | 6 | Благородный газ |
118 | Og | Оганессон | VIII | 7 | Благородный газ |
Щелочные металлы - это группа элементов в периодической системе, включающая литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs) и франций (Fr). Они относятся к группе 1 периодической системы и характеризуются высокой химической реактивностью и активностью. Щелочные металлы обладают низкой плотностью, низкой температурой плавления и высокой электропроводностью. Они реагируют с водой, образуя щелочные растворы.
Атомный номер | Символ элемента | Название элемента | Группа I – VIII | Период | Семейство химических элементов |
---|
3 | Li | Литий | I | 2 | Щелочной металл |
11 | Na | Натрий | I | 3 | Щелочной металл |
19 | K | Калий | I | 4 | Щелочной металл |
37 | Rb | Рубидий | I | 5 | Щелочной металл |
55 | Cs | Цезий | I | 6 | Щелочной металл |
87 | Fr | Франций | I | 7 | Щелочной металл |
Щелочноземельные металлы - это группа элементов в периодической системе, включающая бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и радий (Ra). Они относятся к группе 2 периодической системы и обладают общими химическими свойствами, такими как высокая реактивность и активность, но менее выраженные, чем у щелочных металлов. Щелочноземельные металлы более твердые по сравнению с щелочными металлами, они имеют низкую плотность, низкую температуру плавления и высокую электропроводность.
Атомный номер | Символ элемента | Название элемента | Группа I – VIII | Период | Семейство химических элементов |
---|
4 | Be | Бериллий | II | 2 | Щелочноземельный металл |
12 | Mg | Магний | II | 3 | Щелочноземельный металл |
20 | Ca | Кальций | II | 4 | Щелочноземельный металл |
38 | Sr | Стронций | II | 5 | Щелочноземельный металл |
56 | Ba | Барий | II | 6 | Щелочноземельный металл |
88 | Ra | Радий | II | 7 | Щелочноземельный металл |
Металлоиды (полуметаллы) - это группа элементов в периодической системе, которые обладают свойствами как металлов, так и неметаллов: бор (B), кремний (Si), германий (Ge), мышьяк (As), сурьма (Sb), теллур (Te), полоний (Po). Они находятся между металлами и неметаллами в таблице элементов. Металлоиды имеют полупроводниковые свойства, что означает, что они могут проводить электричество в определенных условиях, но не так хорошо, как полноценные металлы. Они также обладают изменчивыми химическими свойствами, которые могут варьироваться в зависимости от условий и окружающей среды.
Атомный номер | Символ элемента | Название элемента | Группа I – VIII | Период | Семейство химических элементов |
---|
5 | B | Бор | III | 2 | Металлоид (полуметалл) |
14 | Si | Кремний | IV | 3 | Металлоид (полуметалл) |
32 | Ge | Германий | IV | 4 | Металлоид (полуметалл) |
33 | As | Мышьяк | V | 4 | Металлоид (полуметалл) |
51 | Sb | Сурьма | V | 5 | Металлоид (полуметалл) |
52 | Te | Теллур | VI | 5 | Металлоид (полуметалл) |
84 | Po | Полоний | VI | 6 | Металлоид (полуметалл) |
Галогены - это группа химических элементов в периодической системе, включающая фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I), астат (At) и теннессин (Ts). Они относятся к группе VII периодической системы и обладают характерными свойствами, такими как высокая реактивность и способность образовывать ионы с отрицательным зарядом. Галогены являются сильными окислителями и образуют соли с металлами, такие как хлориды, бромиды и йодиды. Они также могут образовывать соединения с неметаллами в виде ковалентных соединений.
Атомный номер | Символ элемента | Название элемента | Группа I – VIII | Период | Семейство химических элементов |
---|
9 | F | Фтор | VII | 2 | Галоген |
17 | Cl | Хлор | VII | 3 | Галоген |
35 | Br | Бром | VII | 4 | Галоген |
53 | I | Йод | VII | 5 | Галоген |
85 | At | Астат | VII | 6 | Галоген |
117 | Ts | Теннессин | VII | 7 | Галоген |
Переходные металлы, также известные как переходные элементы, являются элементами побочных подгрупп периодической системы химических элементов. Они отличаются наличием электронов на d и f орбиталях в атомах. Благодаря меньшему числу валентных электронов по сравнению с числом орбиталей, простые вещества, образованные переходными элементами, обычно являются металлами. Переходные элементы обладают низкой электроотрицательностью и переменными степенями окисления. Они также проявляют основные, кислотные и амфотерные свойства в зависимости от степени окисления.
Атомный номер | Символ элемента | Название элемента | Группа I – VIII | Период | Семейство химических элементов |
---|
21 | Sc | Скандий | III | 4 | Переходный металл |
22 | Ti | Титан | IV | 4 | Переходный металл |
23 | V | Ванадий | V | 4 | Переходный металл |
24 | Cr | Хром | VI | 4 | Переходный металл |
25 | Mn | Марганец | VII | 4 | Переходный металл |
26 | Fe | Железо | VIII | 4 | Переходный металл |
27 | Co | Кобальт | VIII | 4 | Переходный металл |
28 | Ni | Никель | VIII | 4 | Переходный металл |
29 | Cu | Медь | I | 4 | Переходный металл |
30 | Zn | Цинк | II | 4 | Переходный металл |
39 | Y | Иттрий | III | 5 | Переходный металл |
40 | Zr | Цирконий | IV | 5 | Переходный металл |
41 | Nb | Ниобий | V | 5 | Переходный металл |
42 | Mo | Молибден | VI | 5 | Переходный металл |
43 | Tc | Технеций | VII | 5 | Переходный металл |
44 | Ru | Рутений | VIII | 5 | Переходный металл |
45 | Rh | Родий | VIII | 5 | Переходный металл |
46 | Pd | Палладий | VIII | 5 | Переходный металл |
47 | Ag | Серебро | I | 5 | Переходный металл |
48 | Cd | Кадмий | II | 5 | Переходный металл |
72 | Hf | Гафний | IV | 6 | Переходный металл |
73 | Ta | Тантал | V | 6 | Переходный металл |
74 | W | Вольфрам | VI | 6 | Переходный металл |
75 | Re | Рений | VII | 6 | Переходный металл |
76 | Os | Осмий | VIII | 6 | Переходный металл |
77 | Ir | Иридий | VIII | 6 | Переходный металл |
78 | Pt | Платина | VIII | 6 | Переходный металл |
79 | Au | Золото | I | 6 | Переходный металл |
80 | Hg | Ртуть | II | 6 | Переходный металл |
104 | Rf | Резерфордий | IV | 7 | Переходный металл |
105 | Db | Дубний | V | 7 | Переходный металл |
106 | Sg | Сиборгий | VI | 7 | Переходный металл |
107 | Bh | Борий | VII | 7 | Переходный металл |
108 | Hs | Хассий | VIII | 7 | Переходный металл |
109 | Mt | Мейтнерий | VIII | 7 | Переходный металл |
110 | Ds | Дармштадтий | VIII | 7 | Переходный металл |
111 | Rg | Рентгений | I | 7 | Переходный металл |
112 | Cn | Коперниций | II | 7 | Переходный металл |
Лантаноиды, также известные как редкоземельные элементы, представляют собой группу элементов III группы 6 периода в периодической системе химических элементов. Они включают 15 элементов, начиная с лантана (La) и заканчивая лютецием (Lu). Лантаноиды обладают сходными химическими свойствами, так как их атомы имеют одинаковую конфигурацию электронов на внешней оболочке.
Атомный номер | Символ элемента | Название элемента | Группа I – VIII | Период | Семейство химических элементов |
---|
57 | La | Лантан | III | 6 | Лантаноид |
58 | Ce | Церий | III | 6 | Лантаноид |
59 | Pr | Празеодим | III | 6 | Лантаноид |
60 | Nd | Неодим | III | 6 | Лантаноид |
61 | Pm | Прометий | III | 6 | Лантаноид |
62 | Sm | Самарий | III | 6 | Лантаноид |
63 | Eu | Европий | III | 6 | Лантаноид |
64 | Gd | Гадолиний | III | 6 | Лантаноид |
65 | Tb | Тербий | III | 6 | Лантаноид |
66 | Dy | Диспрозий | III | 6 | Лантаноид |
67 | Ho | Гольмий | III | 6 | Лантаноид |
68 | Er | Эрбий | III | 6 | Лантаноид |
69 | Tm | Тулий | III | 6 | Лантаноид |
70 | Yb | Иттербий | III | 6 | Лантаноид |
71 | Lu | Лютеций | III | 6 | Лантаноид |
Актиноиды - это семейство, состоящее из 15 радиоактивных химических элементов III группы 7 периода периодической системы химических элементов. Они имеют атомные номера от 89 до 103. Актиноиды включают такие элементы, как актиний (Ac), торий (Th), уран (U), плутоний (Pu) и другие. Они обладают сходными химическими свойствами и отличаются от лантаноидов своей более высокой степенью радиоактивности.
Атомный номер | Символ элемента | Название элемента | Группа I – VIII | Период | Семейство химических элементов |
---|
89 | Ac | Актиний | III | 7 | Актиноид |
90 | Th | Торий | III | 7 | Актиноид |
91 | Pa | Протактиний | III | 7 | Актиноид |
92 | U | Уран | III | 7 | Актиноид |
93 | Np | Нептуний | III | 7 | Актиноид |
94 | Pu | Плутоний | III | 7 | Актиноид |
95 | Am | Америций | III | 7 | Актиноид |
96 | Cm | Кюрий | III | 7 | Актиноид |
97 | Bk | Берклий | III | 7 | Актиноид |
98 | Cf | Калифорний | III | 7 | Актиноид |
99 | Es | Эйнштейний | III | 7 | Актиноид |
100 | Fm | Фермий | III | 7 | Актиноид |
101 | Md | Менделевий | III | 7 | Актиноид |
102 | No | Нобелий | III | 7 | Актиноид |
103 | Lr | Лоуренсий | III | 7 | Актиноид |
Постпереходные металлы - это группа химических элементов, которая находится между переходными металлами и металлоидами в периодической системе химических элементов. Они включают элементы, такие как галлий (Ga), индий (In), олово (Sn) и свинец (Pb), а также некоторые другие. Постпереходные металлы обладают сходными химическими свойствами, но отличаются от переходных металлов более широкими различиями в свойствах. Они обладают мягкостью, низкой температурой плавления и высокой плотностью.
Атомный номер | Символ элемента | Название элемента | Группа I – VIII | Период | Семейство химических элементов |
---|
13 | Al | Алюминий | III | 3 | Постпереходный металл |
31 | Ga | Галлий | III | 4 | Постпереходный металл |
49 | In | Индий | III | 5 | Постпереходный металл |
50 | Sn | Олово | IV | 5 | Постпереходный металл |
81 | Tl | Таллий | III | 6 | Постпереходный металл |
82 | Pb | Свинец | IV | 6 | Постпереходный металл |
83 | Bi | Висмут | V | 6 | Постпереходный металл |
113 | Nh | Нихоний | III | 7 | Постпереходный металл |
114 | Fl | Флеровий | IV | 7 | Постпереходный металл |
115 | Mc | Московий | V | 7 | Постпереходный металл |
116 | Lv | Ливерморий | VI | 7 | Постпереходный металл |