Таблица Менделеева – это наиболее распространенное представление химических элементов. Она была разработана в 1869 году Дмитрием Ивановичем Менделеевым и представляет собой удобное средство для классификации 118 химических элементов, нахождение закономерностей, а также для предсказания свойств еще не открытых элементов.
Таблица Менделеева является периодической по своей природе. Ее название говорит само за себя – периодическая таблица. Это означает, что элементы в таблице расположены таким образом, чтобы их атомные массы и химические свойства повторялись через определенные интервалы.
Периоды
В таблице Менделеева элементы располагаются в порядке возрастания порядкового номера. Период – это горизонтальная строка в таблице, состоящая из элементов с одинаковым количеством дырок и электронных оболочек.
Первый период таблицы Менделеева состоит только из двух элементов – водорода и гелия. Во втором периоде уже находятся химические элементы, имеющие более сложную структуру атомов. Каждый следующий период характеризуется более сложными уровнями электронной оболочки.
Группы
Элементы в таблице Менделеева также расположены по группам, вертикальным колонкам, которые отмечают общие химические свойства элементов. Всего элементы группируются в 18 групп.
Каждая группа в таблице Менделеева имеет свое стандартное обозначение. Например, группа 1 – это группа щелочных металлов, а группа 17 – группа галогенов.
Повторяющиеся химические свойства
Позиции элементов в таблице Менделеева имеют значимые значения для их химических свойств. Все элементы в одной группе имеют одинаковый тип внешних электронов, что определяет их химические свойства и похожесть соответствующих элементов. Эти похожие свойства называются периодическими.
Примеры периодических свойств:
- Щелочные металлы в группе 1, например, литий (Li), натрий (Na), калий (K), реагируют с водой, чтобы производить щелочные растворы и дымящийся водород.
- Галогены, такие как хлор (Cl) или фтор (F), являются очень реакционоспособными элементами, и они могут образовывать химические соединения с многими элементами, в том числе и с металлами.
- Переходные металлы, такие как железо (Fe) или медь (Cu), образуют целый ряд различных соединений с другими элементами, что делает их полезными для различных промышленных процессов.
Прогнозирование свойств
Периодические закономерности, полученные Менделеевым при составлении таблицы, позволяют предсказывать свойства еще не открытых элементов. Когда Менделеев разработал свою таблицу, было всего 63 известных элемента, некоторые из которых имели пропущенные места в таблице. Менделеев предположил, что эти пропущенные места – это элементы, которые еще не были открыты.
Поскольку Менделеев знал свойства элементов, расположенных перед и после пропущенных мест в таблице, он мог предсказать свойства новых элементов. Он также даже дал некоторым из них временные имена, основанные на их предполагаемых свойствах. Когда впоследствии были открыты реальные элементы, они соответствовали предсказанным Менделеевым свойствам.
Например, Менделеев предсказал свойства германия (Ge), который был открыт несколько лет спустя. Он обнаружил, что германий должен иметь свойства, подобные кремнию и свинцу, которые находятся рядом с ним в таблице Менделеева. Также Менделеев предсказал существование галлия (Ga) и скандия (Sc), коробочки для которых были оставлены пустыми в таблице Менделеева.
Выводы
Таблица Менделеева названа периодической, потому что элементы в ней располагаются таким образом, чтобы их атомные массы и химические свойства повторялись через определенные интервалы. Эти периодические закономерности позволяют классифицировать элементы и предсказывать свойства новых элементов. Таким образом, таблица Менделеева является не только удобным инструментом для изучения химии, но и одним из важнейших достижений человечества в области науки и технологии.