1.2: Організація елементів - Періодична Таблиця
- Page ID
- 18053
Кількість протонів в ядрі елемента називається атомним номером цього елемента. Хіміки зазвичай розміщують елементи в порядку збільшення атомних номерів в спеціальному розташуванні, яке називається таблицею Менделєєва.
Періодична таблиця - це не просто сітка елементів, розташованих чисельно. У таблиці Менделєєва елементи розташовані в горизонтальних рядках, які називаються періодами (нумеруються синім кольором) і вертикально в стовпці, звані групами. Ці групи нумеруються двома, кілька суперечливими, схемами. У найпростішій презентації, прихильній Міжнародному союзу чистої та прикладної хімії (IUPAC), групи просто нумеруються 1-18. Однак конвенція в більшій частині світу полягає в тому, щоб пронумерувати перші дві групи 1A і 2A, останні шість груп 3A-8A; середні десять груп потім нумеруються 1B-8B (але не в такому порядку!). Хоча нумерація IUPAC виглядає набагато простішою, у цьому тексті ми будемо використовувати поточну номенклатуру США (1A-8A). Причина такого вибору стане більш очевидною в главі 3, коли ми більш детально обговоримо «валентність» та електронну конфігурацію. Фактичне розташування таблиці Менделєєва засноване на групуванні елементів за хімічними властивостями. Наприклад, елементи кожної групи періодичної таблиці (кожен вертикальний стовпець) матимуть багато однакових хімічних властивостей. Оскільки ми обговорюємо властивості елементів і способи їх поєднання з іншими елементами, причини такого конкретного розташування таблиці Менделєєва стануть більш очевидними.
Як бачите, кожен елемент в таблиці Менделєєва представлений коробкою, що містить хімічний символ, атомний номер (кількість протонів в ядрі) і атомну масу елемента. Пам'ятайте, що атомна маса - це середньозважене значення мас всіх природних ізотопів конкретного елемента.
Періодичні таблиці часто забарвлюються, або затінюються, щоб розрізняти групи елементів, які мають схожі властивості або хімічну реакційну здатність. Найширша класифікація - на метали, металоїди (або напівметали) та неметали. Елементи в групах 1А — 8А називаються репрезентативними елементами, а елементи в групах 3 - 15 називаються перехідними металами. Металеві елементи показані фіолетовим кольором. Метали є твердими речовинами (крім ртуті), можуть проводити електрику і, як правило, податливі (можуть бути згорнуті в листи) і пластичні (можуть бути втягнуті в дроти). Метали зазвичай поділяють на основні групи металів (елементи пофарбовані фіолетовим кольором в групах 1А - 5А) і перехідні метали (в групах 3 — 15). Неметали (жовті на малюнку) не проводять електрику (за винятком вуглецю у вигляді графіту) і мають різноманітні фізичні стани (деякі - тверді речовини, деякі рідини і деякі гази). Двома важливими підкласами неметалів є галогени (група 7А) та інертні гази (або благородні гази; Група 8А). На кордоні між металами і неметалами лежать елементи бор, кремній, германій, астатін, сурма і телур. Ці елементи поділяють фізичні властивості металів і неметалів і називаються металоїдами, або напівметалами. Загальні напівпровідники кремній і германій знаходяться в цій групі, і саме їх унікальні електричні властивості роблять можливими транзистори та інші твердотільні пристрої. Пізніше в цій книзі ми побачимо, що положення елементів у таблиці Менделєєва також корелює з їх хімічною реакційною здатністю.