Изучая неорганическую химию в школе или вузе, вы всегда будете иметь перед глазами огромную и совершенно законную подсказку – таблицу Менделеева. Таблица – справочный материал, который выдают на любом экзамене, будь то егэ по химии или сессия на первом курсе института. Самое главное – научиться пользоваться этой подсказкой.
Бродит миф, что Дмитрий Иванович Менделеев увидел таблицу во сне. Но вот сам Менделеев, говорят, недюжинно обижался на эти домыслы и отвечал, что периодическая система химических элементов – результат многолетней работы. В итоге этой работы и появились таблица и периодический закон, согласно которому
свойства элементов находятся в периодической зависимости от их атомного веса.
Что таблица наглядно и отражает.
В учебниках химии и классах обычно представлен короткий вариант периодической таблицы. Но существуют ещё и длинный и сверхдлинный. Но самый компактный и удобный для школьников и студентов – короткий. Его особенность в том, что актиноиды и лантаноиды вынесены вниз, а периоды, начиная с четвёртого, имеют две строки. А вот так выглядит длинный вариант:
Теперь посмотрите на любой элемент. У него есть порядковый номер, и он (это уже подсказка) показывает заряд ядра атома. Зная заряд атома, мы может сказать, сколько протонов составляют ядро и сколько электронов имеется в атоме. Кроме того, в таблице указаны атомные массы всех элементов. И это вторая подсказка, потому что без атомных масс нельзя проводить расчёты. И ещё, зная заряд ядра (то есть число протонов) и массу атома, можно с лёгкостью узнать число нейтронов. Таким образом, даже беглый взгляд на ячейку позволяет нам многое узнать о строении атома конкретного элемента.
Как пользоваться таблицей Менделеева
В таблице есть группы (колонки, которые обозначаются римскими цифрами) и периоды (строки, которые обозначаются арабскими цифрами). Чтобы было проще, давайте рассмотрим пару примеров.
Пример 1.
Кальций имеет порядковый номер 20. В какой группе и каком периоде он находится?
Ответ: Кальций находится во II группе в 4 периоде.
Пример 2.
Элемент находится в VIII группе в 3 периоде. Что это за элемент? Каков его порядковый номер?
Ответ: это аргон и его порядковый номер 18.
Таким образом, мы можем найти элемент, зная его порядковый номер либо зная номер группы и периода.
Теперь важная ремарка. Элементы в таблице расположены в порядке увеличения заряда ядра, начиная с самого простого атома – атома водорода. Периодический закон в формулировке Менделеева говорил, что свойства элементов находятся в периодической зависимости от атомной массы. То есть элементы должны располагаться в таблице в порядке увеличения атомной массы. Но это нет всегда так: посмотрите на кобальт (порядковый номер 28) и никель (порядковый номер 29) и убедитесь, что атомная масса никеля меньше атомной массы кобальта. Значит, никель должен стоять перед кобальтом? Почему же тогда он стоит после него? Все дело в том, что в 20 веке учёные доказали, что
свойства элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома.
Именно так звучит современная формулировка периодического закона (и именно поэтому кобальт стоит перед никелем).
Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.