Период (таблица Менделеева)

В периодической таблице элементов каждая пронумерованная строка представляет собой точку.

Период в периодической таблице находится ряд химических элементов . Все элементы в ряду имеют одинаковое количество электронных оболочек . Каждый следующий элемент в периоде имеет на один протон больше и менее металлический, чем его предшественник. Расположенные таким образом группы элементов в одном столбце имеют схожие химические и физические свойства , что отражает периодический закон . Например, галогены находятся во втором-последнем столбце ( группа 17) и обладают схожими свойствами, такими как высокая реакционная способность и тенденция к получению одного электрона, чтобы получить электронную конфигурацию благородного газа. По состоянию на 2020 год ^{[Обновить]}было обнаружено и подтверждено в общей сложности 118 элементов.

Правило упорядочения энергии Маделунга описывает порядок, в котором орбитали расположены путем увеличения энергии в соответствии с правилом Маделунга. Каждая диагональ соответствует разному значению n + l.

Современная квантовая механика объясняет эти периодические тенденции в свойствах в терминах электронных оболочек . По мере увеличения атомного номера оболочки заполняются электронами примерно в том порядке, который показан на диаграмме правила упорядочения. Наполнение каждой оболочки соответствует строке в таблице.

В s-блоке и p-блоке периодической таблицы элементы в пределах одного и того же периода, как правило, не демонстрируют тенденций и сходства в свойствах (группы с вертикальными тенденциями вниз более значимы). Однако в d-блоке тенденции по периодам становятся значительными, а в f-блоке элементы показывают высокую степень сходства по периодам.

Периоды [ править ]

В настоящее время в таблице Менделеева есть семь полных периодов, включающих 118 известных элементов. Любые новые элементы будут помещены в восьмой период; см. расширенную таблицу Менделеева . Элементы имеют цветовую кодировку ниже по их блоку : красный для s-блока, желтый для p-блока, синий для d-блока и зеленый для f-блока.

Период 1 [ править ]

Первый период содержит меньше элементов, чем любой другой, только два, водород и гелий . Поэтому они не следуют правилу октетов , а скорее правилу дуплетов . В химическом отношении гелий ведет себя как благородный газ и поэтому считается частью 18-й группы элементов . Однако с точки зрения ядерной структуры он принадлежит к s-блоку и поэтому иногда классифицируется как элемент группы 2 или одновременно как 2, так и 18. Водород легко теряет и получает электрон, и поэтому химически ведет себя как группа. 1 и элемент группы 17 .

• Водород (H) - самый распространенный из химических элементов, составляющий примерно 75% элементарной массы Вселенной. ^[1] Ионизированный водород - это просто протон . Звезды в основной последовательности , в основном состоит из водорода в плазме состоянии. Элементарный водород относительно редко встречается на Земле и промышленно производится из углеводородов, таких как метан . Водород может образовывать соединения с большинством элементов и присутствует в воде и большинстве органических соединений . ^[2]
• Гелий (He) существует только в виде газа, за исключением экстремальных условий. ^[3] Это второй по лёгкости элемент и второй по распространенности во Вселенной. ^[4] Большая часть гелия образовалась во время Большого взрыва , но новый гелий создается в результате ядерного синтеза водорода в звездах. ^[5] На Земле гелий относительно редко встречается только как побочный продукт естественного распада некоторых радиоактивных элементов. ^[6] Такой «радиогенный» гелий задерживается в природном газе в концентрациях до семи процентов по объему. ^[7]

Период 2 [ править ]

Элементы периода 2 включают 2s и 2p орбитали . Они включают в себя биологически наиболее важные элементы, помимо водорода: углерод, азот и кислород.

• Литий (Li) - самый легкий металл и наименее плотный твердый элемент. ^[8] В неионизированном состоянии он является одним из наиболее реактивных элементов, поэтому в природе встречается только в соединениях . Это самый тяжелый первобытный элемент, выкованный в больших количествах во время Большого взрыва .
• Бериллий (Be) имеет одну из самых высоких температур плавления среди всех легких металлов . Небольшие количества бериллия были синтезированы во время Большого взрыва, хотя большая часть его распалась или прореагировала дальше внутри звезд с образованием более крупных ядер, таких как углерод, азот или кислород. Бериллий классифицируется Международным агентством по изучению рака как канцероген группы 1 . ^[9] От 1% до 15% людей чувствительны к бериллию, и у них может развиться воспалительная реакция в дыхательной системе и коже , называемая хронической бериллиевой болезнью. ^[10]
• Бор (B) не встречается в природе как свободный элемент, а встречается в таких соединениях, как бораты . Это важный микронутриент растений , необходимый для прочности и развития клеточной стенки, деления клеток, развития семян и плодов, транспорта сахара и развития гормонов ^{[11] [12],} хотя высокие уровни токсичны.
• Углерод (C) является четвертым по распространенности элементом во Вселенной по массе после водорода , гелия и кислорода ^[13] и вторым по распространенности элементом в организме человека по массе после кислорода ^[14], третьим по распространенности. по количеству атомов. ^[15] Существует почти бесконечное количество соединений, которые содержат углерод из-за способности углерода образовывать длинные стабильные цепочки связей C — C. ^{[16] [17]} Все органические соединения , важные для жизни, содержат по крайней мере один атом углерода; ^{[16] [17]}В сочетании с водородом, кислородом, азотом, серой и фосфором углерод является основой всех важных биологических соединений. ^[17]
• Азот (N) находится в основном в виде инертного двухатомного газа N ₂ , который составляет 78% атмосферы Земли по объему. Это важный компонент белков и, следовательно, жизни.
• Кислород (O) составляет 21% атмосферы по объему и требуется для дыхания всех (или почти всех) животных, а также является основным компонентом воды . Кислород является третьим по распространенности элементом во Вселенной, а кислородные соединения доминируют в земной коре.
• Фтор (F) - самый реактивный элемент в неионизированном состоянии, поэтому в природе он никогда не встречается таким образом.
• Неон (Ne) - благородный газ, используемый в неоновом освещении .

Период 3 [ править ]

Все элементы периода три встречаются в природе и имеют по крайней мере один стабильный изотоп . Все, кроме благородного газа аргона , необходимы для основ геологии и биологии.

• Натрий (Na) - щелочной металл . Он присутствует в океанах Земли в больших количествах в виде хлорида натрия (поваренной соли).
• Магний (Mg) - щелочноземельный металл . Ионы магния содержатся в хлорофилле .
• Алюминий (Al) - металл после перехода . Это самый распространенный металл в земной коре .
• Кремний (Si) - это металлоид . Это полупроводник , поэтому он является основным компонентом многих интегральных схем . Диоксид кремния - основная составляющая песка . Как углерод для биологии , кремний для геологии .
• Фосфор (P) - неметалл, необходимый для ДНК . Он обладает высокой реакционной способностью и никогда не встречается в природе как свободный элемент.
• Сера (S) - неметалл . Он содержится в двух аминокислотах : цистеине и метионине .
• Хлор (Cl) - галоген . Он используется как дезинфицирующее средство, особенно в плавательных бассейнах .
• Аргон (Ar) - благородный газ , поэтому он практически не реагирует. Лампы накаливания часто заполняются благородными газами, такими как аргон, чтобы сохранить нити накаливания при высоких температурах.

Период 4 [ править ]

Период 4 включает в себя биологически важные элементы калий и кальций и является первым периодом в d-блоке с более легкими переходными металлами . К ним относятся железо , самый тяжелый элемент, выкованный в звездах главной последовательности и главный компонент Земли, а также другие важные металлы, такие как кобальт , никель и медь . Почти у всех есть биологические роли.

Завершают четвертый период шесть элементов p-блока: галлий , германий , мышьяк , селен , бром и криптон .

Период 5 [ править ]

Период 5 имеет такое же количество элементов, что и период 4, и следует той же общей структуре, но с одним дополнительным постпереходным металлом и одним меньше неметаллом. Из трех самых тяжелых элементов, играющих биологическую роль, два ( молибден и йод ) находятся в этом периоде; вольфрам в период 6 тяжелее, вместе с некоторыми из первых лантаноидов . Период 5 также включает технеций , самый легкий исключительно радиоактивный элемент.

Период 6 [ править ]

Период 6 - это первый период, который включает f-блок с лантаноидами (также известными как редкоземельные элементы ) и включает самые тяжелые стабильные элементы. Многие из этих тяжелых металлов токсичны, а некоторые радиоактивны, но платина и золото в значительной степени инертны.

Период 7 [ править ]

Все элементы периода 7 радиоактивны . В этот период содержится самый тяжелый элемент, который встречается в природе на Земле, - плутоний . Все последующие элементы этого периода были синтезированы искусственно. В то время как пять из них (от америция до эйнштейния ) сейчас доступны в макроскопических количествах, большинство из них чрезвычайно редки, поскольку были приготовлены только в количествах микрограммов или меньше. Некоторые из более поздних элементов были идентифицированы только в лабораториях в количествах по несколько атомов за раз.

Хотя редкость многих из этих элементов означает, что экспериментальные результаты не очень обширны, периодические и групповые тенденции в поведении, по-видимому, менее четко определены для периода 7, чем для других периодов. Хотя франций и радий действительно демонстрируют типичные свойства групп 1 и 2 соответственно, актиниды демонстрируют гораздо большее разнообразие поведения и степеней окисления, чем лантаноиды . Эти особенности периода 7 могут быть вызваны множеством факторов, включая большую степень спин-орбитальной связи и релятивистские эффекты, в конечном итоге вызванные очень высоким положительным электрическим зарядом от их массивных атомных ядер .

Период 8 [ править ]

Никакой элемент восьмого периода еще не синтезирован. Г-блок прогнозируется. Неясно, возможны ли все элементы, предсказанные для восьмого периода, на самом деле. Следовательно, восьмого периода может не быть.

См. Также [ править ]

• Группа (таблица Менделеева)

Ссылки [ править ]