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TABELA PERIÓDICA DE MENDELEEV

Construindo a tabela periódica elementos químicos Mendeleev corresponde aos períodos característicos da teoria dos números e das bases ortogonais. A adição de matrizes Hadamard com matrizes de ordens pares e ímpares cria uma base estrutural de elementos matriciais aninhados: matrizes de primeira (Odin), segunda (Euler), terceira (Mersenne), quarta (Hadamard) e quinta (Fermat) ordens.

É fácil ver que existem 4 ordens k As matrizes Hadamard correspondem a elementos inertes com massa atômica múltipla de quatro: hélio 4, néon 20, argônio 40 (39,948), etc., mas também os fundamentos da vida e da tecnologia digital: carbono 12, oxigênio 16, silício 28 , germânio 72.

Parece que com matrizes de Mersenne de ordens 4 k–1, ao contrário, tudo que é ativo, venenoso, destrutivo e corrosivo está conectado. Mas estes também são elementos radioativos - fontes de energia e chumbo 207 (o produto final, sais venenosos). O flúor, claro, é 19. As ordens das matrizes de Mersenne correspondem à sequência de elementos radioativos chamada série do actínio: urânio 235, plutônio 239 (um isótopo que é uma fonte de energia atômica mais poderosa que o urânio), etc. Estes também são os metais alcalinos lítio 7, sódio 23 e potássio 39.

Gálio – peso atômico 68

Pedidos 4 k–2 Matrizes de Euler (duplo Mersenne) correspondem ao nitrogênio 14 (a base da atmosfera). O sal de cozinha é formado por dois átomos “semelhantes a mersenne” de sódio 23 e cloro 35 juntos, esta combinação é característica das matrizes de Euler; O cloro mais massivo, com peso de 35,4, fica um pouco abaixo da dimensão 36 de Hadamard. Cristais sal de mesa: cubo (! ou seja, personagem quieto, Hadamarov) e octaedro (mais desafiador, este é sem dúvida Euler).

Na física atômica, a transição ferro 56 - níquel 59 é a fronteira entre os elementos que fornecem energia durante a síntese de um núcleo maior ( Bomba H) e decadência (urânio). A ordem 58 é famosa pelo fato de que para ela não apenas não existem análogos das matrizes de Hadamard na forma de matrizes de Belevich com zeros na diagonal, como também não existem muitas matrizes ponderadas para ela - o ortogonal mais próximo W(58,53) tem 5 zeros em cada coluna e linha (deep gap).

Na série correspondente às matrizes de Fermat e suas substituições de ordem 4 k+1, pela vontade do destino custa Fermium 257. Você não pode dizer nada, um acerto exato. Aqui há ouro 197. O cobre 64 (63.547) e a prata 108 (107.868), símbolos da eletrônica, não chegam, como se vê, ao ouro e correspondem a matrizes Hadamard mais modestas. O cobre, com peso atômico não muito longe de 63, é quimicamente ativo - seus óxidos verdes são bem conhecidos.

Cristais de boro sob grande ampliação

COM proporção áurea o boro está ligado - a massa atômica entre todos os outros elementos é mais próxima de 10 (mais precisamente 10,8, a proximidade do peso atômico de números ímpares também tem efeito). Boro é suficiente elemento complexo. O boro desempenha um papel complexo na própria história da vida. A estrutura do quadro em suas estruturas é muito mais complexa do que no diamante. Tipo único A ligação química que permite ao boro absorver qualquer impureza é muito mal compreendida, embora pesquisas relacionadas a ela um grande número de cientistas já receberam prémios Nobel. A forma do cristal de boro é um icosaedro, com cinco triângulos formando o vértice.

O mistério da Platina. O quinto elemento são, sem dúvida, metais nobres como o ouro. Superestrutura sobre Hadamard dimensão 4 k, 1 grande.

Urânio isótopo estável 238

Lembremos, porém, que os números de Fermat são raros (o mais próximo é 257). Os cristais de ouro nativo têm formato próximo ao de um cubo, mas o pentagrama também brilha. Seu vizinho mais próximo, a platina, um metal nobre, está a menos de 4 pesos atômicos do ouro 197. A platina tem um peso atômico não de 193, mas um pouco superior, 194 (a ordem das matrizes de Euler). É uma coisa pequena, mas a traz para o campo dos elementos um pouco mais agressivos. Vale lembrar, a propósito, que devido à sua inércia (dissolve-se, talvez, em água régia), a platina é utilizada como catalisador ativo em processos químicos.

Platina esponjosa em temperatura do quarto inflama o hidrogênio. O caráter da platina não é nada pacífico; o irídio 192 (uma mistura dos isótopos 191 e 193) se comporta de forma mais pacífica. É mais parecido com o cobre, mas com o peso e a característica do ouro.

Entre o néon 20 e o sódio 23 não existe nenhum elemento com peso atômico 22. Claro, os pesos atômicos são característica integral. Mas entre os isótopos, por sua vez, há também uma interessante correlação de propriedades com as propriedades dos números e as correspondentes matrizes de bases ortogonais. O combustível nuclear mais utilizado é o isótopo urânio 235 (ordem da matriz de Mersenne), no qual é possível uma reação nuclear em cadeia autossustentável. Na natureza, este elemento ocorre na forma estável urânio 238 (ordem da matriz Euleriana). Não existe elemento com peso atômico 13. Quanto ao caos, estão correlacionados o número limitado de elementos estáveis ​​da tabela periódica e a dificuldade de encontrar matrizes de nível de ordem superior devido à barreira observada nas matrizes de décima terceira ordem.

Isótopos de elementos químicos, ilha de estabilidade

Existem muitas sequências repetidas na natureza:

• Temporadas;
• Horas do dia;
• dias da semana…

Em meados do século 19, D.I. Mendeleev percebeu que as propriedades químicas dos elementos também possuem uma certa sequência (dizem que essa ideia lhe ocorreu em um sonho). O resultado dos sonhos maravilhosos do cientista foi a Tabela Periódica dos Elementos Químicos, na qual D.I. Mendeleev organizou os elementos químicos em ordem crescente de massa atômica. Na tabela moderna, os elementos químicos são organizados em ordem crescente do número atômico do elemento (o número de prótons no núcleo de um átomo).

O número atômico é mostrado acima do símbolo de um elemento químico, abaixo do símbolo está sua massa atômica (a soma de prótons e nêutrons). Observe que a massa atômica de alguns elementos não é um número inteiro! Lembre-se dos isótopos! A massa atômica é a média ponderada de todos os isótopos de um elemento encontrado na natureza em condições naturais.

Abaixo da tabela estão os lantanídeos e os actinídeos.

Metais, não metais, metalóides

Localizado na Tabela Periódica à esquerda da linha diagonal escalonada que começa com Boro (B) e termina com Polônio (Po) (as exceções são o germânio (Ge) e o antimônio (Sb). É fácil ver que os metais ocupam a maior parte da Tabela Periódica. Propriedades básicas dos metais: sólidos (exceto mercúrio); bons condutores elétricos e térmicos;

Os elementos localizados à direita da diagonal escalonada B-Po são chamados não metais. As propriedades dos não metais são exatamente opostas às dos metais: maus condutores de calor e eletricidade; frágil; não maleável; não plástico; geralmente aceitam elétrons.

Metalóides

Entre metais e não metais existem semimetais(metalóides). Eles são caracterizados pelas propriedades de metais e não metais. Os semimetais encontraram sua principal aplicação na indústria na produção de semicondutores, sem os quais nenhum microcircuito ou microprocessador moderno é concebível.

Períodos e grupos

Conforme mencionado acima, a tabela periódica consiste em sete períodos. Em cada período, os números atômicos dos elementos aumentam da esquerda para a direita.

As propriedades dos elementos mudam sequencialmente em períodos: assim o sódio (Na) e o magnésio (Mg), localizados no início do terceiro período, desistem de elétrons (Na desiste de um elétron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1; Mg dá dois elétrons: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Mas o cloro (Cl), localizado no final do período, leva um elemento: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

Nos grupos, ao contrário, todos os elementos têm as mesmas propriedades. Por exemplo, no grupo IA(1), todos os elementos do lítio (Li) ao frâncio (Fr) doam um elétron. E todos os elementos do grupo VIIA(17) recebem um elemento.

Alguns grupos são tão importantes que receberam nomes especiais. Esses grupos são discutidos abaixo.

Grupo IA(1). Os átomos dos elementos deste grupo possuem apenas um elétron em sua camada externa de elétrons, portanto, eles facilmente cedem um elétron.

Os metais alcalinos mais importantes são o sódio (Na) e o potássio (K), pois desempenham um papel importante na vida humana e fazem parte dos sais.

Configurações eletrônicas:

• Li- 1s 2 2s 1 ;
• N / D- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Grupo IIA(2). Os átomos dos elementos deste grupo possuem dois elétrons em sua camada externa de elétrons, dos quais também cedem durante as reações químicas. O elemento mais importante é o cálcio (Ca) - a base dos ossos e dentes.

Configurações eletrônicas:

• Ser- 1s 2 2s 2 ;
• mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
• Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Grupo VIIA(17). Os átomos dos elementos deste grupo geralmente recebem um elétron cada, porque Existem cinco elementos na camada eletrônica externa e falta apenas um elétron no “conjunto completo”.

Os elementos mais conhecidos deste grupo: cloro (Cl) - faz parte do sal e da água sanitária; o iodo (I) é um elemento que desempenha um papel importante na atividade de glândula tireóide pessoa.

Configuração eletronica:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
• irmão- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

Grupo VIII(18). Os átomos dos elementos deste grupo possuem uma camada externa de elétrons totalmente “completa”. Portanto, eles “não” precisam aceitar elétrons. E eles “não querem” entregá-los. Conseqüentemente, os elementos deste grupo são muito “relutantes” em entrar em reações químicas. Por muito tempo acreditava-se que eles não reagiam de forma alguma (daí o nome “inerte”, ou seja, “inativo”). Mas o químico Neil Bartlett descobriu que alguns destes gases certas condições ainda pode reagir com outros elementos.

Configurações eletrônicas:

• Não- 1s 2 2s 2 2p 6 ;
• Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ;
• Cr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

Elementos de valência em grupos

É fácil notar que dentro de cada grupo os elementos são semelhantes entre si em seus elétrons de valência (elétrons dos orbitais s e p localizados no nível de energia externo).

Os metais alcalinos têm 1 elétron de valência:

• Li- 1s 2 2s 1 ;
• N / D- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
• K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Os metais alcalino-terrosos possuem 2 elétrons de valência:

• Ser- 1s 2 2s 2 ;
• mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
• Ca- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2

Os halogênios têm 7 elétrons de valência:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
• irmão- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

você gases inertes- 8 elétrons de valência:

• Não- 1s 2 2s 2 2p 6 ;
• Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ;
• Cr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

Para mais informações, consulte o artigo Valência e Tabela de Configurações Eletrônicas de Átomos de Elementos Químicos por Período.

Voltemos agora nossa atenção para os elementos localizados em grupos com símbolos EM. Eles estão localizados no centro da tabela periódica e são chamados metais de transição.

Uma característica distintiva desses elementos é a presença nos átomos de elétrons que preenchem orbitais d:

1. Sc- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ;
2. Ti- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2

Separadamente da mesa principal estão localizados lantanídeos E actinídeos- estes são os chamados metais de transição internos. Nos átomos desses elementos, os elétrons preenchem orbitais f:

1. Ce- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 1 5d 1 6s 2 ;
2. º- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 6d 2 7s 2

Conhecendo a formulação da lei periódica e utilizando o sistema periódico de elementos de D.I. Mendeleev, pode-se caracterizar qualquer elemento químico e seus compostos. É conveniente reunir essas características de um elemento químico de acordo com o plano.

I. Símbolo de um elemento químico e seu nome.

II. A posição de um elemento químico na tabela periódica dos elementos D.I. Mendeleiev:

1. número de série;
2. número do período;
3. número do grupo;
4. subgrupo (principal ou secundário).

III. Estrutura de um átomo de um elemento químico:

1. carga do núcleo de um átomo;
2. massa atômica relativa de um elemento químico;
3. número de prótons;
4. número de elétrons;
5. número de nêutrons;
6. número de níveis eletrônicos em um átomo.

4. Fórmulas eletrônicas e eletrônicas gráficas de um átomo, seus elétrons de valência.

V. Tipo de elemento químico (metal ou não metal, elemento s-, p-, d- ou f).

VI. Fórmulas do óxido e hidróxido mais elevado de um elemento químico, características de suas propriedades (básicas, ácidas ou anfotéricas).

VII. Comparação das propriedades metálicas ou não metálicas de um elemento químico com as propriedades dos elementos vizinhos por período e subgrupo.

VIII. O estado de oxidação máximo e mínimo de um átomo.

Por exemplo, forneceremos uma descrição de um elemento químico com número de série 15 e seus compostos de acordo com sua posição na tabela periódica de elementos de D.I.

I. Encontramos na tabela de D.I. Mendeleev uma célula com o número de um elemento químico, anotamos seu símbolo e nome.

O elemento químico número 15 é o fósforo. Seu símbolo é R.

II. Caracterizemos a posição do elemento na tabela de D.I. Mendeleev (número do período, grupo, tipo de subgrupo).

O fósforo está no subgrupo principal do grupo V, no 3º período.

III. Iremos fornecer características gerais composição de um átomo de um elemento químico (carga nuclear, massa atômica, número de prótons, nêutrons, elétrons e níveis eletrônicos).

A carga nuclear do átomo de fósforo é +15. A massa atômica relativa do fósforo é 31. O núcleo de um átomo contém 15 prótons e 16 nêutrons (31 - 15 = 16). O átomo de fósforo possui três níveis de energia contendo 15 elétrons.

4. Compomos as fórmulas eletrônicas e eletrônicas gráficas do átomo, marcando seus elétrons de valência.

A fórmula eletrônica do átomo de fósforo é: 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3.

Fórmula gráfica eletrônica para o nível externo de um átomo de fósforo: no terceiro nível de energia, no subnível 3s, há dois elétrons (duas setas na direção oposta estão escritas em uma célula), em três subníveis p há três elétrons (uma está escrita em cada uma das três células setas com a mesma direção).

Os elétrons de valência são elétrons do nível externo, ou seja, 3s2 3p3 elétrons.

V. Determine o tipo de elemento químico (metal ou não metal, elemento s-, p-, d- ou f).

O fósforo é um não metal. Como o último subnível no átomo de fósforo, que é preenchido com elétrons, é o subnível p, o fósforo pertence à família dos elementos p.

VI. Compomos fórmulas de óxido superior e hidróxido de fósforo e caracterizamos suas propriedades (básicas, ácidas ou anfotéricas).

O óxido de fósforo superior P 2 O 5 exibe as propriedades de um óxido ácido. O hidróxido correspondente ao óxido superior, H 3 PO 4, exibe as propriedades de um ácido. Vamos confirmar essas propriedades com equações dos tipos de reações químicas:

P 2 O 5 + 3 Na 2 O = 2Na 3 PO 4

H 3 PO 4 + 3NaOH = Na 3 PO 4 + 3H 2 O

VII. Vamos comparar as propriedades não metálicas do fósforo com as propriedades dos elementos vizinhos por período e subgrupo.

O vizinho do subgrupo do fósforo é o nitrogênio. Os vizinhos do período do fósforo são o silício e o enxofre. As propriedades não metálicas dos átomos dos elementos químicos dos principais subgrupos com o aumento do número atômico aumentam nos períodos e diminuem nos grupos. Portanto, as propriedades não metálicas do fósforo são mais pronunciadas que as do silício e menos pronunciadas que as do nitrogênio e do enxofre.

VIII. Determinamos o estado de oxidação máximo e mínimo do átomo de fósforo.

O estado de oxidação positiva máximo para elementos químicos dos subgrupos principais é igual ao número do grupo. O fósforo está no subgrupo principal do quinto grupo, então o estado máximo de oxidação do fósforo é +5.

O estado de oxidação mínimo para não metais, na maioria dos casos, é a diferença entre o número do grupo e o número oito. Assim, o estado de oxidação mínimo do fósforo é -3.

Se você acha a tabela periódica difícil de entender, você não está sozinho! Embora possa ser difícil compreender seus princípios, saber como usá-lo o ajudará a aprender Ciências Naturais. Primeiro, estude a estrutura da tabela e quais informações você pode aprender com ela sobre cada elemento químico. Então você pode começar a estudar as propriedades de cada elemento. E, finalmente, usando a tabela periódica, você pode determinar o número de nêutrons em um átomo de um determinado elemento químico.

Passos

Parte 1

A tabela periódica, ou tabela periódica dos elementos químicos, começa à esquerda canto superior e termina no final da última linha da tabela (canto inferior direito). Os elementos da tabela estão organizados da esquerda para a direita em ordem crescente de seu número atômico. O número atômico mostra quantos prótons estão contidos em um átomo. Além disso, à medida que o número atômico aumenta, a massa atômica também aumenta. Assim, pela localização de um elemento na tabela periódica, pode-se determinar sua massa atômica.

Como você pode ver, cada elemento subsequente contém um próton a mais que o elemento que o precede. Isso é óbvio quando você olha para os números atômicos. Os números atômicos aumentam em um à medida que você se move da esquerda para a direita. Como os elementos estão organizados em grupos, algumas células da tabela ficam vazias.

• Por exemplo, a primeira linha da tabela contém hidrogênio, que tem número atômico 1, e hélio, que tem número atômico 2. No entanto, eles estão localizados em extremidades opostas porque pertencem a grupos diferentes.

1. Aprenda sobre grupos que incluem elementos com características físicas e propriedades quimicas. Os elementos de cada grupo estão localizados na coluna vertical correspondente. Eles normalmente são identificados pela mesma cor, o que ajuda a identificar elementos com propriedades físicas e químicas semelhantes e a prever seu comportamento. Todos os elementos de um determinado grupo têm mesmo número elétrons na camada externa.

   • O hidrogênio pode ser classificado como metais alcalinos e halogênios. Em algumas tabelas é indicado em ambos os grupos.
   • Na maioria dos casos, os grupos são numerados de 1 a 18 e os números são colocados na parte superior ou inferior da tabela. Os números podem ser especificados em algarismos romanos (por exemplo, IA) ou arábicos (por exemplo, 1A ou 1).
   • Ao mover-se ao longo de uma coluna de cima para baixo, diz-se que você está “navegando em um grupo”.

2. Descubra por que existem células vazias na tabela. Os elementos são ordenados não apenas de acordo com seu número atômico, mas também por grupo (elementos do mesmo grupo têm propriedades físicas e químicas semelhantes). Graças a isso, fica mais fácil entender como um determinado elemento se comporta. Porém, à medida que o número atômico aumenta, os elementos que se enquadram no grupo correspondente nem sempre são encontrados, portanto, há células vazias na tabela.

   • Por exemplo, as primeiras 3 linhas têm células vazias porque os metais de transição só são encontrados a partir do número atômico 21.
   • Elementos com números atômicos de 57 a 102 são classificados como elementos de terras raras e geralmente são colocados em seu próprio subgrupo no canto inferior direito da tabela.

3. Cada linha da tabela representa um período. Todos os elementos do mesmo período têm o mesmo número de orbitais atômicos nos quais os elétrons dos átomos estão localizados. O número de orbitais corresponde ao número do período. A tabela contém 7 linhas, ou seja, 7 períodos.

   • Por exemplo, os átomos dos elementos do primeiro período possuem um orbital, e os átomos dos elementos do sétimo período possuem 7 orbitais.
   • Via de regra, os períodos são indicados por números de 1 a 7 à esquerda da tabela.
   • À medida que você se move ao longo de uma linha da esquerda para a direita, diz-se que você está “escaneando o período”.

4. Aprenda a distinguir entre metais, metalóides e não metais. Você entenderá melhor as propriedades de um elemento se puder determinar de que tipo ele é. Por conveniência, na maioria das tabelas, metais, metalóides e não metais são designados por cores diferentes. Os metais estão à esquerda e os não metais estão no lado direito da tabela. Os metalóides estão localizados entre eles.

   Parte 2

   Designações de elementos

   1. Cada elemento é designado por uma ou duas letras latinas. Via de regra, o símbolo do elemento é mostrado em letras grandes no centro da célula correspondente. Um símbolo é um nome abreviado para um elemento que é o mesmo na maioria dos idiomas. Ao conduzir experimentos e trabalhar com equações químicas símbolos de elementos são comumente usados, por isso é útil lembrá-los.

      • Normalmente, os símbolos dos elementos são abreviações de seu nome latino, embora para alguns elementos, especialmente descobertos recentemente, sejam derivados do nome comum. Por exemplo, o hélio é representado pelo símbolo He, que é próximo do nome comum na maioria dos idiomas. Ao mesmo tempo, o ferro é designado Fe, que é uma abreviatura do seu nome latino.

   2. Preste atenção ao nome completo do elemento se estiver indicado na tabela. Este elemento "nome" é usado em textos comuns. Por exemplo, “hélio” e “carbono” são nomes de elementos. Geralmente, embora nem sempre, nomes completos os elementos são indicados sob seu símbolo químico.

      • Às vezes a tabela não indica os nomes dos elementos e apenas fornece seus símbolos químicos.

   3. Encontre o número atômico. Normalmente, o número atômico de um elemento está localizado no topo da célula correspondente, no meio ou no canto. Também pode aparecer sob o símbolo ou nome do elemento. Os elementos têm números atômicos de 1 a 118.

      • O número atômico é sempre um número inteiro.

   4. Lembre-se de que o número atômico corresponde ao número de prótons de um átomo. Todos os átomos de um elemento contêm o mesmo número de prótons. Ao contrário dos elétrons, o número de prótons nos átomos de um elemento permanece constante. Caso contrário, você obteria um elemento químico diferente!