В химии группа (также известная как семейство ) [ 1 ] представляет собой столбец элементов в периодической таблице химических элементов . В таблице Менделеева 18 пронумерованных групп; 14 столбцов f-блоков между группами 2 и 3 не пронумерованы. Элементы в группе имеют схожие физические или химические характеристики крайних электронных оболочек своих атомов (т. е. одинаковый заряд ядра ), поскольку в большинстве химических свойств доминирует орбитальное положение самого внешнего электрона.
Существует три системы нумерации групп; один и тот же номер может быть присвоен разным группам в зависимости от используемой системы. Современная система нумерации от «группы 1» до «группы 18» рекомендована Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC) с 1988 года. Она заменяет две старые несовместимые схемы наименования, используемые Службой реферативной химии (CAS, подробнее популярный в США) и ИЮПАК до 1988 г. (более популярный в Европе). Система восемнадцати групп общепринята в химическом сообществе, но существуют некоторые разногласия по поводу членства элементов под номером 1 и 2 ( водорода и гелия ). Подобные вариации внутренних переходных металлов продолжают существовать в учебниках, хотя правильное расположение известно с 1948 года и дважды одобрено ИЮПАК в 1988 году (вместе с нумерацией 1–18) и 2021 году.
Группы также могут быть идентифицированы по их самому верхнему элементу или иметь определенное имя. Например, группу 16 также называют «кислородной группой» и «халькогенами » . Исключением является « группа железа », которая обычно относится к группе 8 , но в химии может также означать железо , кобальт и никель или какой-либо другой набор элементов со схожими химическими свойствами. В астрофизике и ядерной физике под ним обычно подразумевают железо, кобальт, никель, хром и марганец .
Названия современных групп — это числа от 1 до 18, при этом 14 столбцов f-блока остаются ненумерованными (вместе образуя 32 столбца в периодической таблице). Кроме того, распространены тривиальные названия (например, галогены ). В истории использовалось несколько наборов названий групп, основанных на римских нумерациях I–VIII и суффиксах «A» и «B». [2] [3]
Существуют две более ранние системы нумерации групп: CAS ( Chemical Abstracts Service ) и старая IUPAC . Оба используют цифры ( арабские или римские ) и буквы A и B. Обе системы согласны в цифрах. Цифры указывают примерно на самую высокую степень окисления элементов в этой группе и, таким образом, указывают на схожий химический состав с другими элементами с той же цифрой. Число по большей части растет линейно, один раз слева от таблицы и один раз справа (см. Список степеней окисления элементов ), с некоторыми неравномерностями в переходных металлах. Однако две системы используют буквы по-разному. Например, калий (К) имеет один валентный электрон . Поэтому он находится в 1 группе. Кальций (Ca) находится во 2 группе, так как содержит два валентных электрона.
В старой системе IUPAC буквы А и В обозначались для левой (А) и правой (В) части таблицы, тогда как в системе CAS буквы А и В обозначались для элементов основной группы (А) и переходных элементов. (Б). Старая система IUPAC часто использовалась в Европе, тогда как CAS наиболее распространена в Америке. Новая схема ИЮПАК была разработана для замены обеих систем, поскольку они по ошибке использовали одни и те же имена для обозначения разных вещей. Новая система просто нумерует группы слева направо в стандартной таблице Менделеева. Предложение ИЮПАК было впервые распространено в 1985 году для общественного обсуждения [2] и позднее было включено в Номенклатуру неорганической химии издания 1990 года . [19]