ย้อนกลับไปในโรงเรียน นั่งเรียนวิชาเคมี เราทุกคนจำโต๊ะบนผนังห้องเรียนได้ ห้องปฏิบัติการเคมี- ตารางนี้มีการจัดหมวดหมู่ของทุกสิ่งที่มนุษย์รู้จัก องค์ประกอบทางเคมีองค์ประกอบพื้นฐานเหล่านั้นที่ประกอบเป็นโลกและจักรวาลทั้งหมด แล้วเราก็อดคิดไม่ได้ว่า ตารางธาตุไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นหนึ่งในการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ซึ่งเป็นรากฐานของความรู้ทางเคมีสมัยใหม่ของเรา
ตารางธาตุองค์ประกอบทางเคมีโดย D. I. Mendeleev
เมื่อมองแวบแรก ความคิดของเธอดูเรียบง่ายอย่างน่าเหลือเชื่อ นั่นก็คือการจัดระเบียบ องค์ประกอบทางเคมีเพื่อเพิ่มน้ำหนักของอะตอม ยิ่งกว่านั้นในกรณีส่วนใหญ่ปรากฎว่าสารเคมีนั้นและ คุณสมบัติทางกายภาพแต่ละองค์ประกอบจะคล้ายกับองค์ประกอบก่อนหน้าในตาราง รูปแบบนี้ปรากฏสำหรับองค์ประกอบทั้งหมด ยกเว้นองค์ประกอบแรกๆ เพียงเพราะว่าไม่มีองค์ประกอบที่คล้ายกันในน้ำหนักอะตอมอยู่ข้างหน้า ต้องขอบคุณการค้นพบคุณสมบัติดังกล่าวที่เราสามารถวางลำดับเชิงเส้นขององค์ประกอบในตาราง ซึ่งชวนให้นึกถึงปฏิทินติดผนังและรวมเข้าด้วยกัน จำนวนมากประเภทของธาตุเคมีในรูปแบบที่ชัดเจนและสอดคล้องกัน แน่นอนว่าวันนี้เราใช้แนวคิดเรื่องเลขอะตอม (จำนวนโปรตอน) เพื่อจัดลำดับระบบธาตุ สิ่งนี้ช่วยแก้ไขสิ่งที่เรียกว่า ปัญหาทางเทคนิคอย่างไรก็ตาม "การเรียงสับเปลี่ยนคู่" ไม่ได้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในลักษณะที่ปรากฏของตารางธาตุ
ใน ตารางธาตุองค์ประกอบทั้งหมดจะถูกเรียงลำดับตามเลขอะตอม การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ และคุณสมบัติทางเคมีที่ทำซ้ำ แถวในตารางเรียกว่าจุด และคอลัมน์เรียกว่ากลุ่ม ตารางแรก ย้อนกลับไปในปี 1869 มีองค์ประกอบเพียง 60 องค์ประกอบ แต่ตอนนี้ต้องขยายตารางเพื่อรองรับองค์ประกอบ 118 รายการที่เรารู้จักในปัจจุบัน
ตารางธาตุของเมนเดเลเยฟจัดระบบไม่เพียง แต่องค์ประกอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติที่หลากหลายที่สุดด้วย บ่อยครั้งก็เพียงพอแล้วที่นักเคมีจะมีตารางธาตุอยู่ตรงหน้าเพื่อตอบคำถามหลายๆ ข้อได้อย่างถูกต้อง (ไม่ใช่แค่คำถามในข้อสอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคำถามทางวิทยาศาสตร์ด้วย)
รหัส YouTube ของ 1M7iKKVnPJE ไม่ถูกต้อง
มีสองสูตร กฎหมายเป็นระยะองค์ประกอบทางเคมี: คลาสสิกและสมัยใหม่
คลาสสิกที่นำเสนอโดยผู้ค้นพบ D.I. Mendeleev: คุณสมบัติของวัตถุที่เรียบง่ายตลอดจนรูปแบบและคุณสมบัติของสารประกอบขององค์ประกอบนั้นขึ้นอยู่กับค่าของน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบเป็นระยะ
สมัยใหม่: คุณสมบัติของสารอย่างง่ายตลอดจนคุณสมบัติและรูปแบบของสารประกอบขององค์ประกอบนั้นขึ้นอยู่กับประจุของนิวเคลียสของอะตอมขององค์ประกอบเป็นระยะ ๆ (เลขลำดับ)
การแสดงกฎธาตุแบบกราฟิกคือระบบธาตุแบบคาบ ซึ่งเป็นการจำแนกองค์ประกอบทางเคมีตามธรรมชาติโดยอิงจากการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบเป็นประจำ ขึ้นอยู่กับประจุของอะตอม ภาพตารางธาตุที่พบมากที่สุดคือ D.I. รูปแบบของ Mendeleev นั้นสั้นและยาว
ในกลุ่มเรียกว่าแถวแนวตั้งในตารางธาตุ ในกลุ่ม องค์ประกอบจะรวมกันตามสถานะออกซิเดชันสูงสุดในออกไซด์ของธาตุเหล่านั้น แต่ละกลุ่มประกอบด้วยกลุ่มย่อยหลักและรอง กลุ่มย่อยหลักประกอบด้วยองค์ประกอบของคาบเล็กและองค์ประกอบของคาบใหญ่ที่มีคุณสมบัติเหมือนกัน กลุ่มย่อยด้านข้างประกอบด้วยองค์ประกอบในช่วงเวลาขนาดใหญ่เท่านั้น คุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักและรองแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
ระยะเวลาเรียกว่าธาตุเรียงเป็นแถวแนวนอนเรียงกันตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น คาบในระบบคาบมีเจ็ดคาบ คาบแรก สอง และสามเรียกว่าเล็ก ประกอบด้วยองค์ประกอบ 2, 8 และ 8 ตามลำดับ ช่วงเวลาที่เหลือเรียกว่าใหญ่: ในช่วงที่สี่และห้ามี 18 องค์ประกอบในช่วงที่หก - 32 และในช่วงที่เจ็ด (ยังไม่เสร็จสมบูรณ์) - 31 องค์ประกอบ แต่ละช่วง ยกเว้นช่วงแรก เริ่มต้นด้วยโลหะอัลคาไลและสิ้นสุดด้วยก๊าซมีตระกูล
ความหมายทางกายภาพของหมายเลขซีเรียลองค์ประกอบทางเคมี: จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอมและจำนวนอิเล็กตรอนที่หมุนรอบนิวเคลียสของอะตอมจะเท่ากับเลขอะตอมขององค์ประกอบ
ให้เราเตือนคุณว่า กลุ่มเรียกว่าแถวแนวตั้งในตารางธาตุและคุณสมบัติทางเคมีของธาตุในกลุ่มหลักและกลุ่มย่อยรองแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
คุณสมบัติขององค์ประกอบในกลุ่มย่อยจะเปลี่ยนจากบนลงล่างตามธรรมชาติ:
องค์ประกอบทั้งหมดยกเว้นฮีเลียม นีออน และอาร์กอนก่อให้เกิดสารประกอบออกซิเจน มีสารประกอบออกซิเจนเพียงแปดรูปแบบเท่านั้น ในตารางธาตุมักมีการแสดงภาพไว้ด้วย สูตรทั่วไปตั้งอยู่ใต้แต่ละกลุ่มตามลำดับที่เพิ่มขึ้นของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ: R 2 O, RO, R 2 O 3, RO 2, R 2 O 5, RO 3, R 2 O 7, RO 4 โดยที่สัญลักษณ์ R หมายถึงองค์ประกอบของกลุ่มนี้ สูตรของออกไซด์ที่สูงกว่าใช้กับองค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่ม ยกเว้นในกรณีพิเศษที่องค์ประกอบนั้นไม่มีสถานะออกซิเดชันเท่ากับหมายเลขกลุ่ม (เช่น ฟลูออรีน)
ออกไซด์ขององค์ประกอบ R 2 O แสดงคุณสมบัติพื้นฐานที่แข็งแกร่ง และความพื้นฐานเพิ่มขึ้นตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น ออกไซด์ขององค์ประกอบ RO (ยกเว้น BeO) แสดงคุณสมบัติพื้นฐาน ออกไซด์ขององค์ประกอบ RO 2, R 2 O 5, RO 3, R 2 O 7 มีคุณสมบัติเป็นกรดและความเป็นกรดจะเพิ่มขึ้นตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น
องค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักเริ่มต้นจากกลุ่มที่ 4 ก่อให้เกิดสารประกอบไฮโดรเจนที่เป็นก๊าซ สารประกอบดังกล่าวมีสี่รูปแบบ ตั้งอยู่ภายใต้องค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักและแสดงด้วยสูตรทั่วไปในลำดับ RH 4, RH 3, RH 2, RH
สารประกอบ RH 4 มีลักษณะเป็นกลาง RH 3 - พื้นฐานอ่อน; RH 2 - มีสภาพเป็นกรดเล็กน้อย RH - ลักษณะเป็นกรดอย่างแรง
ให้เราเตือนคุณว่า ระยะเวลาเรียกว่าธาตุเรียงเป็นแถวแนวนอนเรียงกันตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น
ภายในระยะเวลาที่มีหมายเลขซีเรียลขององค์ประกอบเพิ่มขึ้น:
ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบจากกลุ่มแรกและกลุ่มที่สองของตารางธาตุ โลหะอัลคาไลจากกลุ่มแรก - โลหะอ่อน สีเงิน มีดตัดง่าย พวกมันทั้งหมดมีอิเล็กตรอนตัวเดียวอยู่ในเปลือกนอกและทำปฏิกิริยาได้อย่างสมบูรณ์แบบ โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธจากกลุ่มที่สองก็มี สีเงิน- อิเล็กตรอนสองตัวถูกวางไว้ที่ระดับด้านนอก ดังนั้นโลหะเหล่านี้จึงมีปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่น ๆ ได้ยาก เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะอัลคาไล โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธจะละลายและเดือดที่อุณหภูมิสูงกว่า
แสดง/ซ่อนข้อความ
แลนทาไนด์- กลุ่มธาตุที่พบในแร่ธาตุหายาก จึงเป็นที่มาของชื่อธาตุเหล่านี้ว่า "ธาตุหายาก" ต่อจากนั้นปรากฎว่าองค์ประกอบเหล่านี้ไม่ได้หายากเท่าที่คิดไว้ในตอนแรก ดังนั้นจึงมีการตั้งชื่อแลนทาไนด์ให้กับธาตุหายาก แลนทาไนด์และ แอกติไนด์ครอบครองสองช่วงตึกซึ่งอยู่ใต้ตารางองค์ประกอบหลัก ทั้งสองกลุ่มรวมถึงโลหะ แลนทาไนด์ทั้งหมด (ยกเว้นโพรมีเทียม) ไม่มีกัมมันตภาพรังสี ในทางกลับกัน แอกติไนด์มีกัมมันตภาพรังสี
แสดง/ซ่อนข้อความ
ฮาโลเจนและก๊าซมีตระกูลถูกจัดกลุ่มเป็นกลุ่มที่ 17 และ 18 ของตารางธาตุ ฮาโลเจนเป็นองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะ โดยทั้งหมดมีอิเล็กตรอน 7 ตัวอยู่ในเปลือกนอก ใน ก๊าซมีตระกูลอิเล็กตรอนทั้งหมดอยู่ในเปลือกนอก ดังนั้นจึงแทบจะไม่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของสารประกอบ ก๊าซเหล่านี้เรียกว่าก๊าซมีตระกูลเนื่องจากไม่ค่อยทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่น นั่นคือพวกเขาหมายถึงสมาชิกของวรรณะผู้สูงศักดิ์ที่รังเกียจผู้อื่นในสังคม
แสดง/ซ่อนข้อความ
โลหะทรานซิชันครอบครองหมู่ 3-12 ในตารางธาตุ ส่วนใหญ่จะหนาแน่น แข็ง มีการนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี เวเลนซ์อิเล็กตรอนของพวกมัน (ด้วยความช่วยเหลือซึ่งพวกมันเชื่อมต่อกับองค์ประกอบอื่น ๆ ) จะอยู่ในเปลือกอิเล็กตรอนหลายอัน
แสดง/ซ่อนข้อความ
| โลหะทรานซิชัน |
| สแกนเดียม เอสซี 21 |
| ไททัน ติ 22 |
| วานาเดียม วี 23 |
| โครเมียม Cr24 |
| แมงกานีส Mn 25 |
| เหล็กเฟ 26 |
| โคบอลต์โค 27 |
| นิกเกิล พรรณี 28 |
| ทองแดง Cu29 |
| สังกะสี Zn 30 |
| อิตเทรียม วาย 39 |
| เซอร์โคเนียม Zr 40 |
| ไนโอเบียม Nb 41 |
| โมลิบดีนัม โม 42 |
| เทคนีเชียม Tc 43 |
| รูทีเนียม Ru 44 |
| โรเดียม Rh 45 |
| แพลเลเดียม Pd 46 |
| ซิลเวอร์ Ag 47 |
| แคดเมียมซีดี48 |
| ลูทีเทียม ลู 71 |
| แฮฟเนียม Hf 72 |
| แทนทาลัมตา 73 |
| ทังสเตน W 74 |
| รีเนียม รี 75 |
| ออสเมียม โอเอส 76 |
| อิริเดียม Ir 77 |
| แพลตตินัมพอยต์ 78 |
| ทองออ79 |
| ปรอท Hg 80 |
| ลอว์เรนซ์ Lr 103 |
| รัทเทอร์ฟอร์เดียม Rf 104 |
| ดับเนียม ดีบี 105 |
| ซีบอร์เกียม เอสจี 106 |
| บอเรียม Bh 107 |
| ฮัสซี Hs 108 |
| ไมต์เนเรียม ภูเขา 109 |
| ดาร์มสตัดท์ Ds 110 |
| เอ็กซ์เรย์ Rg 111 |
| โคเปอร์นิเซียม Cn 112 |
เมทัลลอยด์ครอบครองกลุ่ม 13-16 ของตารางธาตุ Metalloids เช่น โบรอน เจอร์เมเนียม และซิลิคอน เป็นสารกึ่งตัวนำและใช้ในการผลิตชิปคอมพิวเตอร์และแผงวงจร
แสดง/ซ่อนข้อความ
องค์ประกอบที่เรียกว่า โลหะหลังการเปลี่ยนผ่านอยู่ในหมู่ 13-15 ของตารางธาตุ ต่างจากโลหะตรงที่ไม่มีความแวววาว แต่มีสีด้าน เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะทรานซิชัน โลหะหลังทรานซิชันจะอ่อนกว่าและมีมากกว่า อุณหภูมิต่ำการละลายและการเดือดทำให้อิเลคโตรเนกาติวีตี้สูงขึ้น เวเลนซ์อิเล็กตรอนของพวกมันซึ่งพวกมันยึดติดกับองค์ประกอบอื่น ๆ จะอยู่ที่เปลือกอิเล็กตรอนด้านนอกเท่านั้น องค์ประกอบของกลุ่มโลหะหลังทรานซิชันยังมีอีกมาก อุณหภูมิสูงจุดเดือดมากกว่าเมทัลลอยด์
ตอนนี้รวบรวมความรู้ของคุณด้วยการดูวิดีโอเกี่ยวกับตารางธาตุและอื่นๆ อีกมากมาย
เยี่ยมมาก ก้าวแรกบนเส้นทางสู่ความรู้ได้ดำเนินไปแล้ว ตอนนี้คุณมุ่งเน้นไปที่ตารางธาตุไม่มากก็น้อยและสิ่งนี้จะมีประโยชน์มากสำหรับคุณเพราะระบบธาตุของเมนเดเลเยฟเป็นรากฐานของวิทยาศาสตร์ที่น่าทึ่งนี้
ระบบธาตุเคมีเป็นการจำแนกองค์ประกอบทางเคมีที่สร้างขึ้นโดย D. I. Mendeleev บนพื้นฐานของกฎธาตุที่เขาค้นพบในปี พ.ศ. 2412
ดี.ไอ. เมนเดเลเยฟ
ตามการกำหนดสมัยใหม่ของกฎนี้ ในชุดองค์ประกอบที่ต่อเนื่องกันซึ่งจัดเรียงตามลำดับความสำคัญที่เพิ่มขึ้น ประจุบวกนิวเคลียสของอะตอมองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายกันจะเกิดซ้ำเป็นระยะ
ตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีที่แสดงในรูปแบบตารางประกอบด้วยคาบ ชุดข้อมูล และกลุ่ม
ในตอนต้นของแต่ละช่วงเวลา (ยกเว้นช่วงแรก) ธาตุจะมีคุณสมบัติเป็นโลหะเด่นชัด (โลหะอัลคาไล)
สัญลักษณ์สำหรับตารางสี: 1 - สัญลักษณ์ทางเคมีขององค์ประกอบ; 2 - ชื่อ; 3 - มวลอะตอม (น้ำหนักอะตอม); 4 - หมายเลขซีเรียล; 5 - การกระจายตัวของอิเล็กตรอนข้ามชั้น
เมื่อเลขอะตอมของธาตุเพิ่มขึ้น ซึ่งเท่ากับประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอม คุณสมบัติของโลหะจะค่อยๆ ลดลงและคุณสมบัติของอโลหะจะเพิ่มขึ้น องค์ประกอบสุดท้ายในแต่ละช่วงเวลาคือองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติอโลหะเด่นชัด () และสุดท้ายคือก๊าซเฉื่อย ในช่วงที่ 1 มี 2 องค์ประกอบใน II และ III - 8 องค์ประกอบใน IV และ V - 18 ใน VI - 32 และใน VII (ช่วงที่ยังไม่เสร็จสมบูรณ์) - 17 องค์ประกอบ
สามช่วงแรกเรียกว่าช่วงเล็ก แต่ละช่วงประกอบด้วยแถวแนวนอนหนึ่งแถว ส่วนที่เหลือ - ในช่วงเวลาใหญ่ซึ่งแต่ละแถว (ยกเว้นช่วงที่ 7) ประกอบด้วยแถวแนวนอนสองแถว - คู่ (บน) และคี่ (ล่าง) มีเพียงโลหะเท่านั้นที่พบในแถวคู่ในช่วงเวลาขนาดใหญ่ คุณสมบัติขององค์ประกอบในชุดข้อมูลเหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่อมีเลขลำดับเพิ่มขึ้น คุณสมบัติขององค์ประกอบในแถวคี่ของคาบขนาดใหญ่เปลี่ยนไป ในช่วงที่ 6 แลนทานัมมีธาตุ 14 ธาตุตามมา ซึ่งมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกันมาก องค์ประกอบเหล่านี้เรียกว่าแลนทาไนด์ จะแสดงรายการแยกกันด้านล่างตารางหลัก แอกติไนด์ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ตามหลังแอกติเนียมแสดงไว้ในตารางในลักษณะเดียวกัน
ตารางมีกลุ่มแนวตั้งเก้ากลุ่ม หมายเลขกลุ่มซึ่งมีข้อยกเว้นที่หายากจะเท่ากับความจุบวกสูงสุดขององค์ประกอบในกลุ่มนี้ แต่ละกลุ่ม ไม่รวมศูนย์และกลุ่มที่แปด จะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อย - หลัก (อยู่ทางด้านขวา) และรอง ในกลุ่มย่อยหลัก เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น คุณสมบัติโลหะขององค์ประกอบจะแข็งแกร่งขึ้น และคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะลดลง
ดังนั้นคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพจำนวนหนึ่งขององค์ประกอบจึงถูกกำหนดโดยสถานที่ที่องค์ประกอบที่กำหนดนั้นครอบครองในตารางธาตุ
องค์ประกอบทางชีวภาพ เช่น องค์ประกอบที่เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตและมีบทบาททางชีววิทยาบางอย่างอยู่ในนั้น ครอบครองส่วนบนของตารางธาตุ เซลล์ที่ถูกครอบครองโดยองค์ประกอบที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก (มากกว่า 99%) จะมีสีฟ้า สีชมพู- เซลล์ที่ถูกครอบครองโดยองค์ประกอบขนาดเล็ก (ดู)
ตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีถือเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุด วิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่และการแสดงออกที่ชัดเจนของกฎวิภาษวิธีทั่วไปของธรรมชาติ
ดูเพิ่มเติมที่ น้ำหนักอะตอม
ระบบองค์ประกอบทางเคมีเป็นคาบเป็นการจำแนกองค์ประกอบทางเคมีตามธรรมชาติที่สร้างขึ้นโดย D. I. Mendeleev บนพื้นฐานของกฎธาตุที่เขาค้นพบในปี พ.ศ. 2412
ในการกำหนดดั้งเดิม กฎเป็นระยะของ D.I. Mendeleev ระบุว่า: คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีตลอดจนรูปแบบและคุณสมบัติของสารประกอบนั้นขึ้นอยู่กับน้ำหนักอะตอมของธาตุเป็นระยะ ๆ ต่อจากนั้นด้วยการพัฒนาหลักคำสอนของโครงสร้างของอะตอมก็แสดงให้เห็นว่าลักษณะที่แม่นยำยิ่งขึ้นของแต่ละองค์ประกอบไม่ใช่น้ำหนักอะตอม (ดู) แต่เป็นค่าของประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอมของธาตุ เท่ากับเลขลำดับ (อะตอมมิก) ขององค์ประกอบนี้ในระบบธาตุของ D. I. Mendeleev . จำนวนประจุบวกบนนิวเคลียสของอะตอมเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่อยู่รอบนิวเคลียสของอะตอม เนื่องจากอะตอมโดยรวมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า จากข้อมูลเหล่านี้ กฎเป็นระยะได้ถูกกำหนดไว้ดังนี้ คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมี ตลอดจนรูปแบบและคุณสมบัติของสารประกอบนั้น ขึ้นอยู่กับขนาดของประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอมเป็นระยะๆ ซึ่งหมายความว่าในชุดองค์ประกอบที่ต่อเนื่องซึ่งจัดเรียงเพื่อเพิ่มประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอม องค์ประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายกันจะทำซ้ำเป็นระยะ
รูปแบบตารางของตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีแสดงอยู่ในนั้น รูปแบบที่ทันสมัย- ประกอบด้วยช่วงเวลา ซีรีส์ และกลุ่ม คาบแสดงถึงชุดองค์ประกอบแนวนอนที่ต่อเนื่องกันซึ่งจัดเรียงเพื่อเพิ่มประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอม
ในตอนต้นของแต่ละช่วงเวลา (ยกเว้นช่วงแรก) จะมีองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะเด่นชัด (โลหะอัลคาไล) จากนั้น เมื่อหมายเลขซีเรียลเพิ่มขึ้น คุณสมบัติโลหะขององค์ประกอบจะค่อยๆ ลดลง และคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะเพิ่มขึ้น องค์ประกอบสุดท้ายในแต่ละช่วงเวลาคือองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติอโลหะเด่นชัด (ฮาโลเจน) และสุดท้ายคือก๊าซเฉื่อย ช่วงแรกประกอบด้วยสององค์ประกอบ บทบาทของโลหะอัลคาไลและฮาโลเจนที่นี่เล่นพร้อมกันโดยไฮโดรเจน ช่วงที่ 2 และ 3 แต่ละช่วงมี 8 องค์ประกอบ เรียกตามแบบฉบับของ Mendeleev ช่วง IV และ V มี 18 องค์ประกอบในแต่ละช่วง VI-32 ช่วงที่ 7 ยังไม่เสร็จสิ้นและกำลังได้รับการเติมเต็มแบบเทียม องค์ประกอบที่สร้างขึ้น- ปัจจุบันมี 17 ธาตุในช่วงนี้ ช่วง I, II และ III เรียกว่าเล็ก แต่ละช่วงประกอบด้วยแถวแนวนอนหนึ่งแถว IV-VII มีขนาดใหญ่: (ยกเว้น VII) รวมแถวแนวนอนสองแถว - คู่ (บน) และคี่ (ล่าง) ในแถวคู่ในช่วงเวลาใหญ่ๆ มีเพียงโลหะเท่านั้น และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบในแถวจากซ้ายไปขวาจะแสดงออกมาอย่างอ่อนแรง
ในอนุกรมคี่ของคาบใหญ่ คุณสมบัติขององค์ประกอบในอนุกรมจะเปลี่ยนในลักษณะเดียวกับคุณสมบัติขององค์ประกอบทั่วไป ในแถวคู่ของช่วง VI หลังจากแลนทานัมมีองค์ประกอบ 14 ธาตุ [เรียกว่าแลนทาไนด์ (ดู), แลนทาไนด์, ธาตุหายาก] มีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกับแลนทานัมและซึ่งกันและกัน รายการเหล่านี้จะระบุไว้แยกต่างหากด้านล่างตาราง
องค์ประกอบที่อยู่ถัดจากแอกทิเนียม - แอกติไนด์ (แอกติไนด์) - แสดงรายการแยกกันและแสดงไว้ด้านล่างตาราง
ในตารางธาตุเคมี มี 9 หมู่อยู่ในแนวตั้ง หมายเลขกลุ่มเท่ากับความจุบวกสูงสุด (ดู) ขององค์ประกอบของกลุ่มนี้ ข้อยกเว้นคือฟลูออรีน (สามารถเป็นโมโนวาเลนต์เชิงลบเท่านั้น) และโบรมีน (ไม่สามารถเป็นเฮปตาวาเลนต์ได้); นอกจากนี้ ทองแดง เงิน ทองคำสามารถแสดงวาเลนซ์ได้มากกว่า +1 (Cu-1 และ 2, Ag และ Au-1 และ 3) และสำหรับองค์ประกอบของหมู่ VIII มีเพียงออสเมียมและรูทีเนียมเท่านั้นที่มีวาเลนซ์เป็น +8 . แต่ละกลุ่มยกเว้นกลุ่มที่แปดและศูนย์จะแบ่งออกเป็นสองกลุ่มย่อย: กลุ่มหลัก (อยู่ทางด้านขวา) และกลุ่มรอง กลุ่มย่อยหลักประกอบด้วยองค์ประกอบทั่วไปและองค์ประกอบของคาบยาว กลุ่มย่อยรองประกอบด้วยเฉพาะองค์ประกอบของคาบยาว และยิ่งกว่านั้นคือโลหะ
ในแง่ของคุณสมบัติทางเคมี องค์ประกอบของแต่ละกลุ่มย่อยของกลุ่มที่กำหนดมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ และเฉพาะค่าความจุบวกสูงสุดเท่านั้นที่จะเท่ากันสำหรับองค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มที่กำหนด ในกลุ่มย่อยหลักจากบนลงล่างคุณสมบัติโลหะขององค์ประกอบมีความเข้มแข็งและคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะลดลง (ตัวอย่างเช่น แฟรนเซียมเป็นองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะเด่นชัดที่สุดและฟลูออรีนเป็นอโลหะ) ดังนั้นตำแหน่งขององค์ประกอบในระบบคาบของเมนเดเลเยฟ (เลขลำดับ) จะกำหนดคุณสมบัติของธาตุซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของคุณสมบัติขององค์ประกอบข้างเคียงในแนวตั้งและแนวนอน
องค์ประกอบบางกลุ่มมีชื่อพิเศษ ดังนั้นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม I จึงเรียกว่าโลหะอัลคาไล, กลุ่ม II - โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ, กลุ่ม VII - ฮาโลเจน, องค์ประกอบที่อยู่ด้านหลังยูเรเนียม - ทรานยูเรเนียม องค์ประกอบที่เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิต มีส่วนร่วมในกระบวนการเมแทบอลิซึม และมีบทบาททางชีววิทยาที่ชัดเจน เรียกว่า องค์ประกอบทางชีวภาพ พวกเขาทั้งหมดครอบครองส่วนบนของโต๊ะของ D.I. สิ่งเหล่านี้หลักๆ คือ O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg และ Fe ซึ่งประกอบขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก (มากกว่า 99%) สถานที่ที่ถูกครอบครองโดยองค์ประกอบเหล่านี้ในตารางธาตุจะมีสีฟ้าอ่อน องค์ประกอบทางชีวภาพซึ่งมีน้อยมากในร่างกาย (จาก 10 -3 ถึง 10 -14%) เรียกว่าองค์ประกอบขนาดเล็ก (ดู) ในเซลล์ของระบบคาบสี สีเหลืองมีการวางองค์ประกอบย่อยไว้ซึ่งความสำคัญที่สำคัญสำหรับมนุษย์ได้รับการพิสูจน์แล้ว
ตามทฤษฎีโครงสร้างอะตอม (ดูอะตอม) คุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกเป็นหลัก การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบเป็นระยะโดยการเพิ่มขึ้นของประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอมนั้นอธิบายได้โดยการทำซ้ำโครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนด้านนอก (ระดับพลังงาน) ของอะตอมเป็นระยะ
ในช่วงเวลาเล็ก ๆ เมื่อประจุบวกของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น จำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกจะเพิ่มขึ้นจาก 1 เป็น 2 ในช่วง I และจาก 1 เป็น 8 ในช่วง II และ III ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของธาตุในช่วงเวลาจากโลหะอัลคาไลไปเป็นก๊าซเฉื่อย เปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกซึ่งมีอิเล็กตรอน 8 ตัวมีความสมบูรณ์และเสถียรอย่างมีพลัง (องค์ประกอบของกลุ่มศูนย์มีความเฉื่อยทางเคมี)
ในช่วงเวลาที่ยาวนานในแถวคู่ เมื่อประจุบวกของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น จำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกจะยังคงที่ (1 หรือ 2) และเปลือกนอกที่สองจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน ดังนั้นคุณสมบัติขององค์ประกอบในแถวคู่จึงเปลี่ยนแปลงช้า ในอนุกรมคี่ของคาบใหญ่ เมื่อประจุของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น เปลือกนอกจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน (ตั้งแต่ 1 ถึง 8) และคุณสมบัติขององค์ประกอบจะเปลี่ยนไปในลักษณะเดียวกับคุณสมบัติขององค์ประกอบทั่วไป
จำนวนเปลือกอิเล็กตรอนในอะตอมเท่ากับจำนวนคาบ อะตอมของธาตุในกลุ่มย่อยหลักมีจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกเท่ากับจำนวนหมู่ อะตอมขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้างประกอบด้วยอิเล็กตรอนหนึ่งหรือสองตัวอยู่ในเปลือกนอก สิ่งนี้จะอธิบายความแตกต่างในคุณสมบัติขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักและกลุ่มย่อย หมายเลขกลุ่มระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่เป็นไปได้ที่สามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี (วาเลนซ์) (ดูโมเลกุล) ดังนั้นอิเล็กตรอนดังกล่าวจึงเรียกว่าวาเลนซ์ สำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้าง ไม่เพียงแต่อิเล็กตรอนของเปลือกนอกเท่านั้นที่มีเวเลนซ์ แต่ยังรวมถึงอิเล็กตรอนของกลุ่มสุดท้ายด้วย จำนวนและโครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนระบุไว้ในตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีที่แนบมาด้วย
กฎเป็นระยะของ D. I. Mendeleev และระบบที่ใช้กฎนี้มีอยู่โดยเฉพาะ คุ้มค่ามากในทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติ กฎและระบบเป็นระยะเป็นพื้นฐานสำหรับการค้นพบองค์ประกอบทางเคมีใหม่ การกำหนดน้ำหนักอะตอมอย่างแม่นยำ การพัฒนาหลักคำสอนเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม การจัดตั้งกฎธรณีเคมีของการกระจายตัวขององค์ประกอบในเปลือกโลกและ การพัฒนาแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตองค์ประกอบและรูปแบบที่เกี่ยวข้องนั้นเป็นไปตามระบบคาบ กิจกรรมทางชีวภาพขององค์ประกอบและเนื้อหาในร่างกายนั้นส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยสถานที่ที่พวกมันครอบครองในตารางธาตุของเมนเดเลเยฟ ดังนั้นด้วยการเพิ่มหมายเลขซีเรียลในหลายกลุ่ม ความเป็นพิษขององค์ประกอบจึงเพิ่มขึ้น และเนื้อหาในร่างกายลดลง กฎเป็นระยะเป็นการแสดงออกที่ชัดเจนของกฎวิภาษวิธีทั่วไปส่วนใหญ่เกี่ยวกับการพัฒนาธรรมชาติ
คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีทำให้สามารถรวมเข้าเป็นกลุ่มที่เหมาะสมได้ บนหลักการนี้ ระบบคาบได้ถูกสร้างขึ้นซึ่งเปลี่ยนความคิดเกี่ยวกับสารที่มีอยู่และทำให้สามารถสันนิษฐานได้ว่ามีองค์ประกอบใหม่ที่ไม่รู้จักมาก่อน
ตารางธาตุเคมีรวบรวมโดย D.I. Mendeleev ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 มันคืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร? มันรวมองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดเข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มน้ำหนักอะตอม และจัดเรียงในลักษณะที่คุณสมบัติของพวกมันเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ
ระบบคาบของเมนเดเลเยฟถูกนำมารวมกัน ระบบแบบครบวงจรองค์ประกอบที่มีอยู่ทั้งหมดซึ่งก่อนหน้านี้ถือว่าแยกจากกันเป็นสาร
จากการศึกษาพบว่าสารเคมีชนิดใหม่ถูกคาดการณ์และสังเคราะห์ในเวลาต่อมา ความสำคัญของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์นี้ไม่สามารถประเมินค่าสูงเกินไปได้มันล้ำหน้าไปอย่างมากและเป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนาด้านเคมีมานานหลายทศวรรษ
มีตัวเลือกโต๊ะทั่วไปสามแบบ ซึ่งเรียกตามอัตภาพว่า "สั้น" "ยาว" และ "ยาวพิเศษ" ». โต๊ะหลักก็ถือเป็นโต๊ะยาวนั่นเอง ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการความแตกต่างระหว่างพวกเขาคือการจัดเรียงองค์ประกอบและความยาวของช่วงเวลา
ระบบมี 7 งวด- จะแสดงเป็นเส้นแนวนอนแบบกราฟิก ในกรณีนี้ จุดสามารถมีหนึ่งหรือสองบรรทัด เรียกว่าแถว แต่ละองค์ประกอบที่ตามมาจะแตกต่างจากองค์ประกอบก่อนหน้าโดยการเพิ่มประจุนิวเคลียร์ (จำนวนอิเล็กตรอน) ทีละหนึ่ง
เพื่อให้เข้าใจง่าย ช่วงเวลาคือแถวแนวนอนของตารางธาตุ แต่ละคนเริ่มต้นด้วยโลหะและลงท้ายด้วยก๊าซเฉื่อย จริงๆ แล้ว สิ่งนี้ทำให้เกิดช่วงเวลา - คุณสมบัติขององค์ประกอบเปลี่ยนแปลงภายในช่วงหนึ่ง และเกิดซ้ำอีกครั้งในช่วงถัดไป ช่วงที่หนึ่ง สอง และสามไม่สมบูรณ์ เรียกว่าเล็ก และมีองค์ประกอบ 2, 8 และ 8 ตามลำดับ ส่วนที่เหลือเสร็จสมบูรณ์ แต่ละองค์ประกอบมี 18 องค์ประกอบ
กลุ่มคือคอลัมน์แนวตั้งซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบที่มีโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์เหมือนกัน หรือพูดง่ายๆ ก็คือ มีค่าสูงกว่าเท่ากัน โต๊ะยาวที่ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการประกอบด้วย 18 กลุ่มซึ่งเริ่มต้นด้วยโลหะอัลคาไลและสิ้นสุดด้วยก๊าซมีตระกูล
แต่ละกลุ่มมีชื่อของตัวเอง ทำให้ง่ายต่อการค้นหาหรือจำแนกองค์ประกอบ คุณสมบัติของโลหะได้รับการปรับปรุงตั้งแต่บนลงล่างโดยไม่คำนึงถึงองค์ประกอบ นี่เป็นเพราะการเพิ่มขึ้นของจำนวนวงโคจรของอะตอม - ยิ่งมีมากเท่าใดพันธะทางอิเล็กทรอนิกส์ก็จะยิ่งอ่อนแอลงซึ่งทำให้โครงตาข่ายคริสตัลเด่นชัดยิ่งขึ้น
โลหะที่อยู่ในโต๊ะ Mendeleev มีจำนวนที่โดดเด่น รายการของพวกเขาค่อนข้างกว้างขวาง มีลักษณะทั่วไปโดยมีคุณสมบัติต่างกันและแบ่งออกเป็นกลุ่ม บางส่วนมีความคล้ายคลึงกับโลหะเพียงเล็กน้อยในความหมายทางกายภาพ ในขณะที่บางชนิดสามารถดำรงอยู่ได้เพียงเสี้ยววินาทีและไม่พบในธรรมชาติอย่างแน่นอน (อย่างน้อยก็บนโลกใบนี้) เนื่องจากพวกมันถูกสร้างขึ้นหรือค่อนข้างถูกคำนวณและ ยืนยันใน สภาพห้องปฏิบัติการเทียม แต่ละกลุ่มมีลักษณะเฉพาะของตัวเองชื่อค่อนข้างแตกต่างจากชื่ออื่นอย่างเห็นได้ชัด ความแตกต่างนี้เด่นชัดเป็นพิเศษในกลุ่มแรก
โลหะในตารางธาตุอยู่ตำแหน่งใด? ธาตุต่างๆ ถูกจัดเรียงโดยการเพิ่มมวลอะตอม หรือจำนวนอิเล็กตรอนและโปรตอน คุณสมบัติจะเปลี่ยนแปลงเป็นระยะๆ ดังนั้นจึงไม่มีการจัดวางที่เรียบร้อยแบบตัวต่อตัวในตาราง จะระบุโลหะได้อย่างไร และสามารถทำได้โดยใช้ตารางธาตุหรือไม่? เพื่อให้คำถามง่ายขึ้นจึงได้คิดค้นเทคนิคพิเศษ: เส้นทแยงมุมจะถูกลากจาก Bor ถึง Polonius (หรือ Astatus) แบบมีเงื่อนไขที่จุดเชื่อมต่อขององค์ประกอบ ด้านซ้ายเป็นโลหะ ด้านขวาเป็นอโลหะ นี่จะง่ายและเจ๋งมาก แต่มีข้อยกเว้น - เจอร์เมเนียมและพลวง
“วิธีการ” นี้เป็นสูตรโกงชนิดหนึ่ง มันถูกคิดค้นขึ้นเพื่อทำให้กระบวนการท่องจำง่ายขึ้นเท่านั้น เพื่อการนำเสนอที่แม่นยำยิ่งขึ้นก็ควรจำไว้ว่า รายชื่ออโลหะมีเพียง 22 ธาตุเท่านั้นดังนั้นการตอบคำถามตารางธาตุมีโลหะอยู่กี่ชนิด?
ในภาพ คุณจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าองค์ประกอบใดที่ไม่ใช่โลหะ และจัดเรียงอย่างไรในตารางตามกลุ่มและช่วงเวลา
มีคุณสมบัติทางกายภาพทั่วไปของโลหะ ซึ่งรวมถึง:
ควรเข้าใจว่าคุณสมบัติของโลหะแตกต่างกันอย่างมากเกี่ยวกับสาระสำคัญทางเคมีหรือกายภาพ บางส่วนมีความคล้ายคลึงกับโลหะเพียงเล็กน้อยในความหมายปกติของคำนี้ ตัวอย่างเช่น ปรอทมีตำแหน่งพิเศษ เธออยู่ที่ สภาวะปกติอยู่ในสถานะของเหลวและไม่มีโครงตาข่ายซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในคุณสมบัติของโลหะอื่น ๆ คุณสมบัติของอย่างหลังในกรณีนี้มีเงื่อนไข ปรอทมีความคล้ายคลึงกับคุณสมบัติทางเคมีในระดับที่สูงกว่า
น่าสนใจ!ธาตุหมู่ที่ 1 คือ โลหะอัลคาไล ไม่พบอยู่ในรูปบริสุทธิ์ แต่พบได้ในสารประกอบต่างๆ
โลหะที่อ่อนที่สุดในธรรมชาติคือซีเซียม จัดอยู่ในกลุ่มนี้ เช่นเดียวกับสารอัลคาไลน์อื่นๆ ที่มีความเหมือนกันเพียงเล็กน้อยกับโลหะทั่วไป แหล่งข้อมูลบางแห่งอ้างว่าในความเป็นจริง โลหะที่อ่อนที่สุดคือโพแทสเซียม ซึ่งยากต่อการโต้แย้งหรือยืนยัน เนื่องจากไม่มีองค์ประกอบใดองค์ประกอบหนึ่งหรือองค์ประกอบอื่นใดอยู่ด้วยตัวมันเอง - เมื่อปล่อยออกมาอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมี พวกมันจะออกซิไดซ์หรือทำปฏิกิริยาอย่างรวดเร็ว
โลหะกลุ่มที่สอง - โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ - อยู่ใกล้กับกลุ่มหลักมาก ชื่อ "ดินอัลคาไลน์" มาจากสมัยโบราณ เมื่อออกไซด์ถูกเรียกว่า "ดิน" เนื่องจากมีโครงสร้างที่หลวมและร่วน โลหะที่เริ่มจากกลุ่ม 3 มีคุณสมบัติที่คุ้นเคย (ในแง่ชีวิตประจำวัน) ไม่มากก็น้อย เมื่อจำนวนกลุ่มเพิ่มขึ้น ปริมาณโลหะก็จะลดลง
หากคุณพบว่าตารางธาตุเข้าใจยาก คุณไม่ได้อยู่คนเดียว! แม้ว่าการเข้าใจหลักการอาจเป็นเรื่องยาก แต่การเรียนรู้วิธีใช้จะช่วยให้คุณเรียนวิทยาศาสตร์ได้ ขั้นแรก ศึกษาโครงสร้างของตารางและข้อมูลใดบ้างที่คุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีแต่ละชนิดได้ จากนั้นคุณสามารถเริ่มศึกษาคุณสมบัติของแต่ละองค์ประกอบได้ และสุดท้าย เมื่อใช้ตารางธาตุ คุณสามารถกำหนดจำนวนนิวตรอนในอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเฉพาะได้
ส่วนที่ 1
โครงสร้างตารางตารางธาตุหรือตารางธาตุเคมีเริ่มต้นที่มุมซ้ายบนและสิ้นสุดที่ท้ายแถวสุดท้ายของตาราง (มุมขวาล่าง)
องค์ประกอบในตารางจัดเรียงจากซ้ายไปขวาตามลำดับเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น เลขอะตอมแสดงจำนวนโปรตอนที่มีอยู่ในอะตอมเดียว นอกจากนี้ เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น มวลอะตอมก็เพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้นด้วยตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุจึงสามารถกำหนดมวลอะตอมของมันได้อย่างที่คุณเห็น แต่ละองค์ประกอบต่อมาจะมีโปรตอนมากกว่าองค์ประกอบที่อยู่ข้างหน้าหนึ่งตัว
ตัวอย่างเช่น แถวแรกของตารางประกอบด้วยไฮโดรเจนซึ่งมีเลขอะตอม 1 และฮีเลียมซึ่งมีเลขอะตอม 2 อย่างไรก็ตาม พวกมันอยู่ขอบตรงข้ามกันเพราะอยู่คนละกลุ่ม เรียนรู้เกี่ยวกับกลุ่มที่มีองค์ประกอบที่มีลักษณะทางกายภาพและคล้ายคลึงกัน. คุณสมบัติทางเคมี องค์ประกอบของแต่ละกลุ่มจะอยู่ในคอลัมน์แนวตั้งที่สอดคล้องกัน โดยทั่วไปจะถูกระบุด้วยสีเดียวกัน ซึ่งช่วยระบุองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีคล้ายคลึงกัน และทำนายพฤติกรรมขององค์ประกอบเหล่านั้นได้ องค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มใดกลุ่มหนึ่งมีหมายเลขเดียวกัน
ค้นหาว่าเหตุใดจึงมีเซลล์ว่างในตารางองค์ประกอบต่างๆ ไม่เพียงเรียงลำดับตามเลขอะตอมเท่านั้น แต่ยังเรียงตามหมู่ด้วย (องค์ประกอบในกลุ่มเดียวกันมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีคล้ายคลึงกัน) ด้วยเหตุนี้จึงทำให้เข้าใจได้ง่ายขึ้นว่าองค์ประกอบนั้นทำงานอย่างไร อย่างไรก็ตาม เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น องค์ประกอบที่อยู่ในกลุ่มที่สอดคล้องกันจะไม่ถูกค้นพบเสมอไป ดังนั้นจึงมีเซลล์ว่างในตาราง
แต่ละแถวของตารางแสดงถึงจุดองค์ประกอบทั้งหมดในช่วงเวลาเดียวกันมีจำนวนออร์บิทัลของอะตอมซึ่งมีอิเล็กตรอนในอะตอมเท่ากัน จำนวนออร์บิทัลสอดคล้องกับหมายเลขคาบ ตารางมี 7 แถว นั่นคือ 7 ช่วง
เรียนรู้ที่จะแยกแยะระหว่างโลหะ โลหะและอโลหะคุณจะเข้าใจคุณสมบัติขององค์ประกอบได้ดีขึ้นหากระบุได้ว่าเป็นองค์ประกอบประเภทใด เพื่อความสะดวก จึงมีการกำหนดโลหะในตารางส่วนใหญ่ โลหะลอยด์ และอโลหะ สีที่ต่างกัน- โลหะจะอยู่ทางด้านซ้ายและอโลหะจะอยู่ทางด้านขวาของโต๊ะ Metalloids ตั้งอยู่ระหว่างพวกเขา
ส่วนที่ 2
การกำหนดองค์ประกอบแต่ละองค์ประกอบถูกกำหนดด้วยตัวอักษรละตินหนึ่งหรือสองตัวตามกฎแล้วสัญลักษณ์องค์ประกอบจะแสดงเป็นตัวอักษรขนาดใหญ่ตรงกลางเซลล์ที่เกี่ยวข้อง สัญลักษณ์คือชื่อย่อขององค์ประกอบที่เหมือนกันในภาษาส่วนใหญ่ สัญลักษณ์ธาตุมักใช้เมื่อทำการทดลองและทำงานกับสมการเคมี ดังนั้นจึงเป็นประโยชน์ที่จะจดจำสัญลักษณ์เหล่านี้
ให้ความสนใจกับชื่อเต็มขององค์ประกอบหากระบุไว้ในตารางองค์ประกอบ "ชื่อ" นี้ใช้ในข้อความปกติ ตัวอย่างเช่น "ฮีเลียม" และ "คาร์บอน" เป็นชื่อของธาตุ โดยปกติแล้วถึงแม้จะไม่เสมอไป ชื่อเต็มองค์ประกอบต่างๆ จะแสดงอยู่ใต้สัญลักษณ์ทางเคมี
ค้นหาเลขอะตอมโดยทั่วไปแล้ว เลขอะตอมขององค์ประกอบจะอยู่ที่ด้านบนสุดของเซลล์ที่เกี่ยวข้อง ตรงกลางหรือที่มุม นอกจากนี้ยังอาจปรากฏอยู่ใต้สัญลักษณ์หรือชื่อองค์ประกอบด้วย ธาตุมีเลขอะตอมตั้งแต่ 1 ถึง 118
โปรดจำไว้ว่าเลขอะตอมสอดคล้องกับจำนวนโปรตอนในอะตอมอะตอมทั้งหมดของธาตุมีจำนวนโปรตอนเท่ากัน ต่างจากอิเล็กตรอน จำนวนโปรตอนในอะตอมของธาตุจะคงที่ ไม่เช่นนั้นคุณคงได้องค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างออกไป!
ใครก็ตามที่ไปโรงเรียนจะจำได้ว่าวิชาบังคับวิชาหนึ่งคือวิชาเคมี คุณอาจจะชอบเธอหรือคุณอาจจะไม่ชอบเธอ - มันไม่สำคัญ และมีแนวโน้มว่าความรู้มากมายในวินัยนี้จะถูกลืมไปแล้วและไม่ได้ใช้ในชีวิต อย่างไรก็ตาม ทุกคนคงจำตารางองค์ประกอบทางเคมีของ D.I. Mendeleev ได้ สำหรับหลายๆ คน โต๊ะนี้ยังคงเป็นโต๊ะหลากสี โดยแต่ละช่องจะเขียนตัวอักษรบางตัวเพื่อระบุชื่อขององค์ประกอบทางเคมี แต่ที่นี่เราจะไม่พูดถึงเคมีเช่นนี้และอธิบายปฏิกิริยาและกระบวนการทางเคมีนับร้อย แต่เราจะบอกคุณว่าตารางธาตุปรากฏขึ้นตั้งแต่แรกอย่างไร - เรื่องราวนี้จะน่าสนใจสำหรับทุกคนและทุกคนที่ ต้องการข้อมูลที่น่าสนใจและเป็นประโยชน์
ย้อนกลับไปในปี 1668 นักเคมี นักฟิสิกส์ และนักเทววิทยาชาวไอริชผู้มีชื่อเสียง Robert Boyle ได้ตีพิมพ์หนังสือซึ่งมีการหักล้างตำนานมากมายเกี่ยวกับการเล่นแร่แปรธาตุ และเขาได้กล่าวถึงความจำเป็นในการค้นหาองค์ประกอบทางเคมีที่ย่อยสลายไม่ได้ นักวิทยาศาสตร์ยังได้ให้รายชื่อองค์ประกอบเหล่านี้ด้วย ซึ่งมีองค์ประกอบเพียง 15 องค์ประกอบ แต่ยอมรับแนวคิดที่ว่าอาจมีองค์ประกอบมากกว่านี้ นี่เป็นจุดเริ่มต้นไม่เพียงแต่ในการค้นหาองค์ประกอบใหม่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการจัดระบบด้วย
หนึ่งร้อยปีต่อมานักเคมีชาวฝรั่งเศส Antoine Lavoisier ได้รวบรวมรายชื่อใหม่ซึ่งมีองค์ประกอบ 35 รายการอยู่แล้ว ต่อมาพบว่ามี 23 ชิ้นที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ แต่การค้นหาองค์ประกอบใหม่ยังคงดำเนินต่อไปโดยนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก และบทบาทหลักในกระบวนการนี้แสดงโดยนักเคมีชาวรัสเซียชื่อดัง Dmitry Ivanovich Mendeleev - เขาเป็นคนแรกที่เสนอสมมติฐานว่าอาจมีความสัมพันธ์ระหว่างมวลอะตอมขององค์ประกอบและตำแหน่งของพวกมันในระบบ
ด้วยความอุตสาหะและความอุตสาหะในการเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี เมนเดเลเยฟจึงสามารถค้นพบความเชื่อมโยงระหว่างองค์ประกอบต่างๆ ซึ่งองค์ประกอบเหล่านั้นสามารถเป็นหนึ่งเดียวได้ และคุณสมบัติของพวกมันไม่ใช่สิ่งที่มองข้ามไป แต่เป็นตัวแทนของปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ เป็นระยะๆ เป็นผลให้ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2412 Mendeleev ได้กำหนดกฎเป็นระยะฉบับแรกและในเดือนมีนาคมรายงานของเขา "ความสัมพันธ์ของคุณสมบัติกับน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบ" ได้ถูกนำเสนอต่อสมาคมเคมีแห่งรัสเซียโดยนักประวัติศาสตร์เคมี N. A. Menshutkin จากนั้นในปีเดียวกันนั้นเอง สิ่งพิมพ์ของ Mendeleev ก็ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร "Zeitschrift fur Chemie" ในประเทศเยอรมนี และในปี พ.ศ. 2414 วารสารเยอรมันอีกฉบับ "Annalen der Chemie" ได้ตีพิมพ์สิ่งพิมพ์ฉบับใหม่ที่ครอบคลุมโดยนักวิทยาศาสตร์ที่อุทิศให้กับการค้นพบของเขา
ในปี พ.ศ. 2412 Mendeleev ได้กำหนดแนวคิดหลักไว้แล้วและค่อนข้างรวดเร็ว เวลาอันสั้นแต่เป็นเวลานานที่เขาไม่สามารถจัดระบบให้ชัดเจนว่าอะไรเป็นอะไร ในการสนทนาครั้งหนึ่งกับเพื่อนร่วมงานของเขา A.A. Inostrantsev เขายังบอกด้วยซ้ำว่าเขามีทุกอย่างที่คิดไว้แล้วในหัว แต่เขาไม่สามารถวางทุกอย่างลงบนโต๊ะได้ หลังจากนั้นตามที่นักเขียนชีวประวัติของ Mendeleev เขาเริ่มทำงานอย่างอุตสาหะบนโต๊ะซึ่งกินเวลาสามวันโดยไม่หยุดพัก พวกเขาพยายามทุกวิถีทางเพื่อจัดองค์ประกอบต่างๆ ลงในตาราง และงานก็มีความซับซ้อนเช่นกัน เนื่องจากในเวลานั้นวิทยาศาสตร์ยังไม่รู้เกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมด แต่ถึงอย่างนี้ ตารางก็ยังคงถูกสร้างขึ้นและองค์ประกอบต่าง ๆ ก็ถูกจัดระบบ
หลายคนเคยได้ยินเรื่องราวที่ D.I. Mendeleev ฝันถึงโต๊ะของเขา เวอร์ชันนี้เผยแพร่อย่างแข็งขันโดย A. A. Inostrantsev ผู้ร่วมงานของ Mendeleev ดังกล่าวเป็นเรื่องตลกที่เขาให้ความบันเทิงแก่นักเรียนของเขา เขาบอกว่ามิทรีอิวาโนวิชเข้านอนและในความฝันเห็นโต๊ะของเขาชัดเจนซึ่งองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดถูกจัดเรียงตามลำดับที่ถูกต้อง หลังจากนั้น นักเรียนถึงกับพูดติดตลกว่าวอดก้า 40° ถูกค้นพบในลักษณะเดียวกัน แต่ยังคงมีข้อกำหนดเบื้องต้นที่แท้จริงสำหรับเรื่องราวเกี่ยวกับการนอนหลับ ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว Mendeleev ทำงานบนโต๊ะโดยไม่นอนหรือพักผ่อน และ Inostrantsev เคยพบว่าเขาเหนื่อยและเหนื่อยล้า ในระหว่างวัน Mendeleev ตัดสินใจพักผ่อนช่วงสั้น ๆ และต่อมาเขาก็ตื่นขึ้นมาทันทีหยิบกระดาษแผ่นหนึ่งขึ้นมาทันทีแล้ววาดโต๊ะสำเร็จรูปลงไป แต่นักวิทยาศาสตร์เองก็ปฏิเสธเรื่องราวทั้งหมดนี้ด้วยความฝัน โดยพูดว่า: "ฉันคิดเรื่องนี้มาอาจจะยี่สิบปีแล้ว และคุณคิดว่า: ฉันกำลังนั่งอยู่ และทันใดนั้น... มันก็พร้อมแล้ว" ดังนั้นตำนานแห่งความฝันอาจดูน่าดึงดูดใจมาก แต่การสร้างโต๊ะขึ้นมาได้ก็ต่อเมื่อต้องทำงานหนักเท่านั้น
ระหว่างปี พ.ศ. 2412 ถึง พ.ศ. 2414 เมนเดเลเยฟได้พัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับช่วงเวลาซึ่งชุมชนวิทยาศาสตร์มีแนวโน้ม และหนึ่งในนั้น ขั้นตอนสำคัญกระบวนการนี้ทำให้เกิดความเข้าใจว่าองค์ประกอบใดๆ ในระบบควรมี โดยพิจารณาจากคุณสมบัติทั้งหมดเมื่อเปรียบเทียบกับคุณสมบัติขององค์ประกอบอื่นๆ จากสิ่งนี้และอาศัยผลการวิจัยเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของออกไซด์ที่ก่อรูปแก้ว นักเคมีก็สามารถแก้ไขค่ามวลอะตอมของธาตุบางชนิดได้ รวมถึงยูเรเนียม อินเดียม เบริลเลียม และอื่น ๆ
แน่นอนว่า Mendeleev ต้องการเติมเซลล์ว่างที่เหลืออยู่ในตารางอย่างรวดเร็ว และในปี 1870 เขาคาดการณ์ว่าในไม่ช้าองค์ประกอบทางเคมีที่วิทยาศาสตร์ไม่รู้จักจะถูกค้นพบ มวลอะตอมและคุณสมบัติที่เขาสามารถคำนวณได้ อย่างแรกคือแกลเลียม (ค้นพบในปี พ.ศ. 2418) สแกนเดียม (ค้นพบในปี พ.ศ. 2422) และเจอร์เมเนียม (ค้นพบในปี พ.ศ. 2428) จากนั้นคำทำนายดังกล่าวก็ยังคงเป็นจริง และมีการค้นพบธาตุใหม่อีก 8 ธาตุ ได้แก่ พอโลเนียม (พ.ศ. 2441) รีเนียม (พ.ศ. 2468) เทคนีเทียม (พ.ศ. 2480) แฟรนเซียม (พ.ศ. 2482) และแอสทาทีน (พ.ศ. 2485-2486) อย่างไรก็ตามในปี 1900 D.I. Mendeleev และนักเคมีชาวสก็อต William Ramsay ได้ข้อสรุปว่าตารางควรรวมองค์ประกอบของกลุ่มศูนย์ด้วย - จนถึงปี 1962 พวกเขาถูกเรียกว่าก๊าซเฉื่อยและหลังจากนั้น - ก๊าซมีตระกูล
องค์ประกอบทางเคมีในตารางของ D.I. Mendeleev จัดเรียงเป็นแถวตามการเพิ่มขึ้นของมวลและเลือกความยาวของแถวเพื่อให้องค์ประกอบในนั้นมีคุณสมบัติคล้ายกัน ตัวอย่างเช่น ก๊าซมีตระกูล เช่น เรดอน ซีนอน คริปทอน อาร์กอน นีออน และฮีเลียม จะทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่นๆ ได้ยากและยังมีปฏิกิริยาเคมีต่ำด้วย ด้วยเหตุนี้จึงจัดอยู่ในคอลัมน์ขวาสุด และองค์ประกอบในคอลัมน์ด้านซ้าย (โพแทสเซียม โซเดียม ลิเธียม ฯลฯ) ทำปฏิกิริยาได้ดีกับองค์ประกอบอื่น ๆ และตัวปฏิกิริยาเองก็ระเบิดได้ พูดง่ายๆ ก็คือภายในแต่ละคอลัมน์ องค์ประกอบจะมีคุณสมบัติคล้ายกันซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละคอลัมน์ องค์ประกอบทั้งหมดจนถึงหมายเลข 92 นั้นพบได้ในธรรมชาติ และตั้งแต่หมายเลข 93 องค์ประกอบเทียมก็เริ่มต้นขึ้น ซึ่งสามารถสร้างได้ในสภาพห้องปฏิบัติการเท่านั้น
ในเวอร์ชันดั้งเดิม ระบบคาบถูกเข้าใจว่าเป็นเพียงภาพสะท้อนของลำดับที่มีอยู่ในธรรมชาติเท่านั้น และไม่มีคำอธิบายว่าทำไมทุกอย่างจึงเป็นเช่นนี้ เมื่อกลศาสตร์ควอนตัมปรากฏขึ้นเท่านั้นที่ความหมายที่แท้จริงของลำดับองค์ประกอบในตารางก็ชัดเจน
เมื่อพูดถึงบทเรียนเกี่ยวกับกระบวนการสร้างสรรค์ที่สามารถดึงมาจากประวัติศาสตร์ทั้งหมดของการสร้างตารางธาตุของ D. I. Mendeleev เราสามารถยกตัวอย่างแนวคิดของนักวิจัยชาวอังกฤษในสาขาความคิดสร้างสรรค์ Graham Wallace และนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Henri Poincaré . ให้พวกเขาสั้น ๆ
จากการศึกษาของ Poincaré (1908) และ Graham Wallace (1926) พบว่าความคิดสร้างสรรค์แบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอนหลักๆ ได้แก่
ดังที่เราเห็นในกระบวนการสร้างตารางของเขา Mendeleev ติดตามสี่ขั้นตอนเหล่านี้อย่างสังหรณ์ใจ ประสิทธิภาพนี้สามารถตัดสินได้จากผลลัพธ์เช่น โดยข้อเท็จจริงที่ว่าตารางถูกสร้างขึ้น และเนื่องจากการสร้างสรรค์นี้เป็นก้าวสำคัญไม่เพียงแต่สำหรับวิทยาศาสตร์เคมีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงมวลมนุษยชาติด้วย สี่ขั้นตอนข้างต้นจึงสามารถนำไปใช้กับทั้งการดำเนินการได้ โครงการขนาดเล็กและการดำเนินการตามแผนระดับโลก สิ่งสำคัญที่ต้องจำก็คือ ไม่ใช่การค้นพบเพียงครั้งเดียว ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาแม้แต่วิธีเดียวที่สามารถพบได้ด้วยตัวเอง ไม่ว่าเราจะอยากเห็นพวกเขาในความฝันมากแค่ไหน และไม่ว่าเราจะนอนหลับมากแค่ไหนก็ตาม เพื่อให้บางสิ่งบางอย่างได้ผล ไม่สำคัญว่าจะสร้างตารางองค์ประกอบทางเคมีหรือพัฒนาแผนการตลาดใหม่ คุณต้องมีความรู้และทักษะที่แน่นอน รวมถึงใช้ศักยภาพของคุณอย่างเชี่ยวชาญและทำงานหนัก
เราหวังว่าคุณจะประสบความสำเร็จในความพยายามและการดำเนินการตามแผนของคุณให้ประสบความสำเร็จ!
