주기율표 주기율표. 할로겐과 고귀한 가스.

지시 사항

주기적 시스템은 다수의 아파트가있는 다층의 "집"입니다. 각 "세입자"또는 화학 원소는 영구적 인 특정 번호로 자체 아파트에 거주합니다. 또한 요소에는 산소, 붕소 또는 질소와 같은 "성"또는 이름이 있습니다. 이 데이터 외에도 각 "아파트"또는 셀에는 정확한 원자 값 또는 반올림 값을 가질 수있는 상대 원자 질량과 같은 정보가 들어 있습니다.

어느 집에서나 마찬가지로 "입구", 즉 그룹이 있습니다. 그리고 요소 그룹은 왼쪽과 오른쪽에 위치하여 하위 그룹을 형성합니다. 그들이 어느 쪽이 더 큰지에 따라, 그 하위 그룹은 주요 그룹이라고 부릅니다. 다른 하위 그룹은 각각 부수적입니다. 또한 테이블에는 "바닥"또는 마침표가 있습니다. 또한 기간은 크게 (2 개의 행으로 구성)와 작게 (1 개의 행 만)로 구성 될 수 있습니다.

이 표는 원소의 원자 구조를 보여줄 수 있는데, 각각의 원소는 양성자와 중성자로 이루어져 있고 음전하를 띤 전자가 그 주위를 돌고있다. 양성자와 전자의 수는 수치 적으로 일치하며 표에서 원소의 서수로 결정됩니다. 예를 들어, 화학 원소 인 황은 16을 가지므로 16 개의 양성자와 16 개의 전자를 갖습니다.

중성자 수 (중성 입자도 핵에 있음)를 확인하려면 요소의 상대적인 원자 질량에서 일련 번호를 뺍니다. 예를 들어, 철의 상대 원자 질량은 56이고 원자 번호 26입니다. 따라서 철분은 56 - 26 = 30 양성자입니다.

전자는 핵과 다른 거리에 있으며 전자 수준을 형성합니다. 전자 (또는 에너지) 레벨의 수를 판별하려면 요소가 위치한 기간의 수를 조사해야합니다. 예를 들어, 알루미늄은 3기에 있으며, 따라서 3 레벨을 갖습니다.

그룹 번호 (그러나 주 하위 그룹에만 해당)에 따라 가장 높은 원자가를 결정할 수 있습니다. 예를 들어 주 하위 그룹 (리튬, 나트륨, 칼륨 등)의 첫 번째 그룹의 원소는 원자가 1을 갖습니다. 따라서 두 번째 그룹의 원소 (베릴륨, 마그네슘, 칼슘 등)는 2와 동일한 원자가를 갖습니다.

또한 테이블에서 요소의 속성을 분석 할 수 있습니다. 왼쪽에서 오른쪽으로 금속성 물성이 약화되고 비금속 성질이 증가합니다. 이것은 2 기의 예에서 분명히 알 수 있습니다. 나트륨은 알칼리 금속, 마그네슘 알칼리 토금속, 알루미늄 양성자 원소, 규소, 비금속, 인, 황으로 시작하여 기체 물질 인 염소 및 아르곤으로 끝납니다. 다음 기간에는 유사한 의존성이 관찰됩니다.

위에서 아래로, 패턴이 또한 관찰됩니다 - 금속 성질이 강화되고 비금속 성질이 약해집니다. 즉, 세슘은 나트륨에 비해 훨씬 더 활동적입니다.

주기율 법의 발견과 화학 원소의 정렬 된 시스템의 생성 D.I. Mendeleev는 XIX 세기의 화학 발전의 원점이되었습니다. 과학자들은 요소의 특성에 대한 광범위한 지식 자료를 수집하고 체계화했습니다.

지시 사항

XIX 세기에 원자의 구조에 대한 생각은 전혀 없었다. 디스커버리 D.I. 멘델레예프는 실험적 사실에 대한 일반화 일 뿐이었지만, 그 물리적 의미는 오랫동안 불명확했다. 원자의 구조와 원자의 전자 분포에 대한 첫 번째 데이터가 나타 났을 때 이것은주기적인 법칙과 원소 체계를 새로운 방식으로 바라 볼 수있게 만들었습니다. 표 D.I. 멘델레예프는 자연계에서 발견되는 원소의 속성의 주기성을 시각적으로 추적 할 수 있습니다.

테이블의 각 요소에는 특정 시퀀스 번호 (H - 1, Li - 2, Be - 3 등)가 지정됩니다. 이 수는 핵의 전하 (핵 내의 양성자의 수)와 핵 주위로 회전하는 전자의 수에 해당합니다. 따라서 양성자의 수는 전자의 수와 동일하며, 이것은 원자가 정상 조건에서 전기적으로 중성임을 시사한다.

원자 에너지 레벨의 수에 따라 7 개의 기간으로 나뉩니다. 첫 번째 기간의 원자는 단일 레벨의 전자 껍질을 가지고 있으며 두 번째는 두 단계, 세 번째는 세 단계, 세 단계는 등이다. 새로운 에너지 레벨을 채우면 새로운 기간이 시작됩니다.

각 기간의 첫 번째 요소는 외부 수준에서 하나의 전자를 갖는 원자에 의해 특징 지어 지는데, 이들은 알칼리 금속 원자입니다. 이 기간은 전자가 완전히 채워진 외부 에너지 준위를 갖는 희귀 가스의 원자로 끝난다. 불활성 가스는 다음과 같은 2 개의 전자를 가지고있다. 그것은 유사한 물리 화학적 성질을 가진 원소 그룹의 전자 껍질과 유사한 구조 때문이다.

D.I. Mendeleev는 8 개의 하위 하위 그룹을 가지고 있습니다. 이 수는 에너지 레벨에서 가능한 전자의 최대 수 때문입니다.

주기율표의 바닥에서 란타 노이드와 악티늄은 독립적 인 계열로 분류됩니다.

D.I. Mendeleev는 원소의 다음 속성의 주기성을 관찰 할 수 있습니다 : 원자 반경, 원자량, 이온화 포텐셜; 전자 친화력; 원자의 전기 음성도; 산화 상태; 잠재적 화합물의 물리적 특성.

예를 들어, 원자의 반경은 한주기에 따라 볼 때 왼쪽에서 오른쪽으로 감소합니다. 그룹을 따라 볼 때 위에서 아래로 자랍니다.

표 D.I.에서 명확히 추적 할 수있는 요소의주기. 멘델레예프는 에너지 레벨을 전자로 채우는 일관된 특성에 의해 합리적으로 설명됩니다.

출처 :

• 주기율표

현대 화학의 기초이며 화학 원소의 성질 ​​변화의 패턴을 설명하는 주기율은 D.I. 1869 년 Mendeleev. 이 법칙의 물리적 의미는 원자의 복잡한 구조에 대한 연구에서 드러난다.

XIX 세기에 원자 질량이 원소의 주된 특징이라고 여겨져 물질을 분류하는 데 사용되었습니다. 이제 원자는 핵의 전하의 크기 (양성자의 수와 주기율표의 서수)를 결정하고 확인합니다. 그러나 일부 예외가있는 원소의 원자 질량 (예 : 칼륨의 원자 질량은 아르곤의 원자 질량보다 작음)은 핵 전하에 비례하여 증가합니다.

원자 질량이 증가하면 원소와 그 화합물의 성질이 주기적으로 변화합니다. 이들은 원자의 금속성 및 비금속 성, 원자 반경 및 부피, 이온화 ​​포텐셜, 전자 친화도, 전기 음성도, 산화 상태, 화합물의 물리적 특성 (끓는 점, 융점, 밀도), 염기도, 양성 또는 산도이다.

현대 주기율표의 몇 요소

주기율표는 발견 한주기 법칙을 그래픽으로 표현합니다. 현대주기 시스템은 112 개의 화학 원소 (Meitnerium, Darmstadtie, Roentgenium, Copernicia)를 포함합니다. 최신 데이터에 따르면 다음 8 개 요소가 열렸으며 (120 개까지 포함) 모든 요소가 이름을받지는 못했지만이 요소는 아직 인쇄물이 거의없는 요소입니다.

각 원소는 주기적 시스템에서 특정 세포를 차지하며 그 원자의 핵의 전하에 해당하는 고유 한 일련 번호를 가지고있다.

주기적 시스템 구축 방법

주기 시스템의 구조는 7 개의주기, 10 개의 행 및 8 개의 그룹으로 표현됩니다. 각 기간은 알칼리 금속으로 시작하여 희귀 가스로 끝납니다. 예외는 수소로 시작하는 첫 번째 기간과 일곱 번째 불완전한 기간입니다.

기간은 크게 나누어집니다. 작은 기간 (첫 번째, 두 번째, 세 번째)은 하나의 수평 행으로 구성되며 큰 기간 (네 번째, 다섯 번째, 여섯 번째)은 두 개의 수평 행으로 구성됩니다. 큰주기의 상단 행은 짝수라고 부릅니다.

란타늄 (일련 번호 57) 다음 표의 6 번째 기간에는 란타 니드 (lanthanum) 란 특성과 비슷한 14 가지 원소가있다. 그들은 별도의 줄로 테이블의 아래 부분에 배치됩니다. actinium (번호 89) 다음에 위치하며 대부분 속성을 반복하는 actinides에도 동일하게 적용됩니다.

큰주기의 행 (4, 6, 8, 10)조차도 금속으로 만 채워집니다.

그룹 내의 원소는 산화물 및 다른 화합물에서 동일한 더 높은 원자가를 나타내고,이 원자가는 그룹 번호에 해당합니다. 주 하위 그룹은 작거나 큰 기간의 요소를 포함하며 측면 만 큰 요소입니다. 위에서 아래로, 금속 특성이 강화되고, 비금속 성질이 약화됩니다. 하위 그룹의 모든 원자는 금속입니다.

가열하면 220 ° C 이상에서이 화학 원소가 변형되고이어서 냉각하면 유리질 셀레늄이 생성되며 깨지기 쉽고 광택이납니다.

육각형 회색 셀레늄은 열적으로 가장 안정적이며 그 격자는 서로 평행하게 배열 된 나선형 원자 체인으로 구성됩니다. 이는 용융되기 전에 다른 형태의 셀레늄을 가열하고 180-210 ℃로 서서히 냉각시킴으로써 얻어진다. 육각형 셀렌의 사슬 내부에서 원자는 공유 결합되어있다.

셀레늄은 공기 중에서 안정하며 산소, 물, 묽은 황산 및 염산에는 작용하지 않지만 질산에 잘 녹습니다. 금속과 상호 작용하여 셀레늄은 셀레 나이드를 형성합니다. 셀레늄의 복잡한 화합물이 많이 있는데, 모두 독성이 있습니다.

구리의 전해 정련 방법 인 폐지 또는 황산염 생산에서 셀레늄을 얻습니다. 슬러지에서는이 원소가 중금속 및 귀금속, 황 및 텔 루륨과 함께 존재합니다. 이를 추출하기 위해 슬러지를 여과 한 후 진한 황산으로 가열하거나 700 ℃의 온도에서 산화성 로스팅한다.

지시 사항

라틴어에서 "칼슘"은 "석회"또는 "연석"으로 번역되었으며, 그는 1808 년 전해법으로 칼슘을 추출 할 수 있었던 영국인 Humphrey Davy에게 그의 발견을 빚지고 있습니다. 과학자는 습기가있는 수화 된 석회 (수은 산화물로 "맛을 내었다")를 섞은 다음 실험에서 양극으로 나타나는 백금 판에서 전기 분해 과정을 거쳤다. 음극선은 화학자가 액체 수은에 빠져 든 전선이었다. 또한 석회암, 대리석, 석고, 석회와 같은 칼슘 화합물이 데이비 (Davy) 실험이 시작되기 수세기 동안 인류에게 알려졌으며, 과학자들은 이들 중 일부가 단순하고 독립적 인 몸으로 여겨지 던 점도 흥미 롭습니다. 1789 년에만 프랑스 인 Lavoisier는 석회, 실리카, 중정석 및 알루미나가 복잡한 물질이라는 제안을 발표했습니다.

칼슘은 높은 수준의 화학 활성을 가지고 있기 때문에 순수한 형태로는 자연에서 거의 발생하지 않습니다. 그러나 과학자들은이 성분이 전체 지각의 총 질량의 약 3.38 %를 차지하며 칼슘이 산소, 규소, 알루미늄 및 철 다음으로 5 번째로 흔한 원인이라고 계산했습니다. 리터당 약 400mg의 해수에이 성분이 있습니다. 칼슘은 다양한 암석 (예 : 화강암 및 편마암)의 규산염 구성에 포함됩니다. 장석, 초크 및 석회석으로 구성된이 물질은 CaCO3가 포함 된 광물 방해석으로 구성되어 있습니다. 칼슘의 결정체는 대리석입니다. 전체적으로, 지각에서이 원소의 이동을 통해 385 개의 광물을 형성합니다.

칼슘의 물리적 특성은 가치있는 반도체 능력을 나타내는 능력을 포함하지만, 전통적인 의미에서 반도체 및 금속이되지는 않습니다. 칼슘이 금속 상태에 전달되고 초전도 특성을 나타낼 수있는 압력이 점차적으로 증가함에 따라 이러한 상황이 변화합니다. 칼슘은 산소, 공기 습기 및 이산화탄소와 쉽게 상호 작용합니다. 이것이 실험실에서이 화학 원소가 밀폐 된 항아리에 저장되어있는 이유입니다

주기율표의 역사

19 세기 중엽, 과학자들은 63 개의 화학 원소를 발견 할 수 있었지만, 그것들로부터 일관된 논리적 사슬을 만드는 것은 불가능했습니다. 원소들은 원자 질량이 증가하는 순서로 배치 될 계획이었고 화학적 성질의 유사성에 따라 그룹으로 나뉘었다.

처음으로 그의 이론은 음악가이자 화학자 존 알렉산더 뉴 랜드 (John Alexander Newland)에 의해 멘델레예프의 미래 이론과 비슷하게 제안되었지만 과학계는 그의 업적을 무시했다. 뉴랜드의 제안은 음악과 화학의 조화와 연결을 추구했기 때문에 진지하게 받아 들여지지 않았다.

드미트리 멘델레예프 (Dmitri Mendeleev)는 1869 년 러시아 화학 협회 저널의 페이지에서 그의 주기율표를 처음 발표했다. 그 과학자는 또한 그의 발견에 대한 통보를 모든 주요 세계 화학자들에게 보냈고, 그 후에 그는 오늘 그것이 알려질 때까지 표를 반복적으로 개선하고 정제했다. Dmitri Mendeleev의 발견의 본질은 원자 질량이 증가함에 따라 원소의 화학적 성질이 단조롭지 않고 주기적으로 변하는 것이었다. 이 이론을주기적인 법칙으로 최종 통합하는 것은 1871 년에 일어났습니다.

멘델레예프 전설

가장 일반적인 전설은 꿈에서 주기율표를 발견 한 것입니다. 과학자 그 자신은 수년간 식탁을 마련했다고 주장하면서이 신화를 반복적으로 비웃었다. 또 다른 전설에 따르면, 드미트리 멘델레예프 (Dmitri Mendeleev)는 보드카를 발명했다. 과학자들이 논문 "알코올과 물의 결합에 대한 담론"을 옹호 한 후에 등장했다.

멘델레예프는 여전히 많은 사람들이 물 - 알코올 해결책으로 만드는 것을 좋아했던 보드카 발견 자라고 생각합니다. 과학자의 동시대 인은 거대한 떡갈 나무의 움푹 들어간 곳에 장비 한 멘델레예프 실험실에서 종종 웃었다.

소문난 농담의 또 다른 이유는 과학자가 심 페로 폴 (Simferopol)에 살고있는 여행 가방에 대한 드미트리 멘델레예프 (Dmitry Mendeleev)의 열정이었다. 나중에 자신의 손으로 실험실의 요구에 맞는 판지 용기를 만들었습니다.이 용기는 가방 케이스 주인이라고 부르기도했습니다.

주기율표는 화학 원소를 단일 시스템으로 배열하는 것 외에도 많은 새로운 원소의 발견을 예측할 수있게했습니다. 그러나 동시에 과학자 중 일부는 정기 법의 개념과 양립 할 수 없기 때문에 존재하지 않는다고 인정했다. 그 당시 가장 유명한 이야기는 코로니와 네불 같은 새로운 요소의 발견이었습니다.

좋은 충고

편의상 표의 색상 버전을 사용하는 것이 좋습니다.

주기적 시스템은 화학 원소의주기적인 법칙을 그래픽 (표 형식)으로 표현한 자연 분류 인 화학 원소의 정렬 된 세트입니다. 현대의 그것과 매우 유사한 구조는 1869-1871 년의주기적인 법칙에 기초하여 DI Mendeleev에 의해 개발되었다.

주기 시스템의 프로토 타입은 1869 년 3 월 1 일에 DI Mendeleev가 엮은 "원자량과 화학적 유사성에 기반한 요소 시스템의 경험"이었습니다. 2 년 반 동안 과학자는 지속적으로 "시스템 경험"을 개선하고 그룹, 시리즈 및 요소의 기간. 결과적으로, 주기적 시스템의 구조는 많은면에서 현대 윤곽을 획득했습니다.

그룹 번호와주기 번호로 정의 된 시스템 요소의 위치 개념은 그 진화를 위해 중요하게되었다. 이 개념을 바탕으로 Mendeleev는 우라늄, 인듐, 세륨 및 그 위성들과 같은 일부 원소의 원자 질량을 변화시킬 필요가 있다고 결론을 내렸다. 이것은 주기적 시스템의 첫 번째 실제 적용이었다. Mendeleev는 또한 몇 가지 알려지지 않은 요소의 존재와 속성을 처음으로 예측했습니다. 과학자는 ecaaluminium (미래 갈륨), ecabor (scandium) 및 ecacilicium (germanium)의 가장 중요한 특성을 자세히 설명했습니다. 또한 그는 망간 (미래의 테크네튬과 레늄), 텔루르 (폴륨), 요오드 (스타틴), 세슘 (프랑스), 바륨 (라듐), 탄탈륨 (프로 액티늄)의 유사체가 존재할 것으로 예측했다. 이러한 요소들에 관한 과학자의 예측은 이러한 요소들이 주기적 시스템의 불분명 한 영역에 위치했기 때문에 일반적인 성격을 띤다.

여러면에서주기 시스템의 첫 번째 버전은 단지 경험적 일반화를 나타냈다. 결국, 주기율의 물리적 의미가 불분명했기 때문에 원자 질량의 성장에 따라 원소의 성질이 주기적으로 변화하는 이유에 대해서는 아무런 설명이 없었다. 이와 관련하여 많은 문제들이 해결되지 않았습니다. 주기적 시스템의 경계가 있습니까? 기존 요소의 정확한 수를 결정할 수 있습니까? 여섯 번째 기간의 구조는 불명확했다 - 희토류 원소의 정확한 양은 얼마인가? 수소와 리튬 사이에 아직 원소가 존재하는지 여부는 알려지지 않았다. 첫 번째 기간의 구조는 무엇인가? 그러므로 주기율 법의 물리적 실체화와 주기율표 이론의 발전에 이르기까지 한때 심각한 어려움에 직면 해 있지 않았습니다. 1894-98 년에 예기치 않은 발견이있었습니다. 다섯 개의 불활성 가스는 주기적 시스템에서 아무런 자리도없는 것처럼 보였다. 이 어려움은 주기적 시스템의 구조에 독립적 인 제로 그룹을 포함시키는 아이디어 덕분에 제거되었습니다. XIX와 XX 세기의 교차점에서 라디오 요소의 방대한 발견. (1910 년까지이 숫자는 약 40 이었음) 주기율표에서의 배치 필요성과 기존 구조 사이에 급격한 모순이 생겼다. 그 (것)들을 위해, 여섯 번째와 일곱 번째 기간에있는 단지 7 개의 공석이 있었다. 이 문제는 동위 원소의 이동과 발견을위한 규칙의 수립 결과로 해결되었다.

주기율 법의 물리적 의미와 주기적 체계의 구조를 설명 할 수 없다는 주된 이유 중 하나는 원자가 어떻게 작동하는지 알 수 없다는 것입니다 (Atom 참조). 주기적 시스템의 개발에서 가장 중요한 이정표는 E. Rutherford (1911)에 의한 원자 모형의 생성이었다. 네덜란드 과학자 A. Van den Broek (1913)은주기 체계에서 원소의 서수는 원자의 원자가 (Z)와 수치 적으로 같다고 제안했다. 이것은 영어 과학자 G. Mosley (1913)에 의해 실험적으로 확인되었습니다. 주기율 법칙은 물리적 정당화를 받았다. 원소의 성질 ​​변화주기는 원소의 원자핵의 Z- 전하에 의존하고 원자 질량에는 의존하지 않는다 (화학 원소의 주기율 참조).

결과적으로주기 시스템의 구조가 크게 강화됩니다. 시스템의 하한이 정의되었습니다. 이 수소는 최소 Z = 1 인 원소입니다. 수소와 우라늄 사이의 원소 수를 정확하게 추정 할 수있게되었습니다. 희토류 원소의 정확한 수에 대한 질문은 명확하지 않았으며 가장 중요한 것은 원소의 성질에 변화의주기가있는 이유가 밝혀지지 않았다는 것이다. Z에 따라.

주기율표의 현재 구조와 원자 스펙트럼의 연구 결과에 기초하여, 1918-1921 년에 덴마크 과학자 N. Bor이 발표했다. 원자에서 전자 껍질과 하부 껍질의 건설 순서에 관한 아이디어를 개발했다. 과학자는 외부 껍질의 전자 껍질과 유사한 유형이 주기적으로 반복된다는 결론에 도달했습니다. 따라서 화학 원소의 성질의 변화의주기는 전자 껍질과 하부 껍질의 구성에서 주기성의 존재로 설명된다.

주기 시스템은 100 개 이상의 요소를 다룹니다. 이 중 Z = 43 (테크네튬), 61 (프로메튬), 85 (아 스타틴), 87 (프랑스)의 원소는 물론 모든 초우 원소 원소 (Z = 93-110)가 인위적으로 얻어진다. 주기 시스템의 전체 역사에 걸쳐 매우 다양한 수의 (\u003e 500) 그래픽 표현 옵션이 주로 표의 형태뿐만 아니라 다양한 기하학적 모양 (공간 및 평면), 분석 곡선 (나선 등)의 형태로 제안되었습니다. 가장 보편적 인 것은 짧고 세미 길며 길고 사다리 모양의 테이블입니다. 현재, 짧은 형식이 선호됩니다.

주기적 시스템을 구축하는 기본 원칙은 그룹과 기간으로 나누는 것입니다. 일련의 요소에 대한 멘델레예프 개념은 오늘날 물리적 의미가 없으므로 사용되지 않습니다. 그룹은 차례대로 기본 (a) 및 보조 (b) 하위 그룹으로 세분됩니다. 각 하위 그룹에는 화학적 유사체가 포함되어 있습니다. 대부분의 그룹에서 a-와 b- 하위 그룹의 요소는 또한 주로 가장 높은 산화 상태에서 자신 사이에 특정 유사성을 나타내며, 일반적으로 그룹 번호와 같습니다. 마침표는 알칼리 금속으로 시작하여 불활성 가스로 끝나는 요소 세트입니다 (특별한 경우는 첫 번째 마침표 임). 각 기간에는 엄격하게 정의 된 요소 수가 포함됩니다. 주기 시스템은 8 개의 그룹과 7 개의 기간으로 구성되며, 7 번째 기간은 아직 완료되지 않았습니다.

기능 처음   원소는 수소와 헬륨의 자유로운 형태로 단지 2 개의 가스를 함유하고있다. 시스템에서 수소의 위치가 모호합니다. 그것은 알칼리 금속 및 할로겐과 공통적 인 특성을 나타내므로, 하위 그룹 중 하나의 괄호 안에 기호를 포함하여 1a- 또는 Vla- 하위 그룹 또는 둘 다에 동시에 배치됩니다. 헬륨은 VIIIa 하위 그룹의 첫 번째 대표자입니다. 오랫동안 헬륨과 모든 불활성 가스는 독립적 인 제로 그룹으로 분리되었습니다. 이 상황은 크립톤, 크세논 및 라돈 화합물의 합성 후 수정이 필요했습니다. 결과적으로, 불활성 기체와 이전의 VIII 족 원소 (철, 코발트, 니켈 및 백금 금속)가 하나의 그룹으로 합쳐졌다.

두 번째   기간에는 8 개의 요소가 포함됩니다. 그것은 오직 하나의 산화 상태가 +1 인 알칼리 금속 리튬으로 시작합니다. 다음은 베릴륨 (금속, 산화 상태 +2)입니다. 보어 (Bohr)는 약하게 발음되는 금속성 문자를 나타내며 비금속 (산화 상태 +3)입니다. 붕소 다음의 탄소는 산화 상태가 +4 및 -4 인 전형적인 비금속이다. 질소, 산소, 불소 및 네온은 모두 비금속이며 질소는 그룹 번호에 해당하는 최고 산화 상태를가집니다. 산소와 불소는 가장 활성이 많은 비금속 중 하나입니다. 비활성 가스 네온은이 기간을 완료합니다.

셋째 기간 (나트륨 - 아르곤)도 8 원소를 포함합니다. 그들의 성질 변화의 본질은 여러면에서 두 번째 기간의 요소에 대해 관찰 된 것과 유사하다. 그러나 그 특이성 또한있다. 따라서 베릴륨과 달리 마그네슘은 붕소와 비교하여 알루미늄뿐만 아니라 금속도 더 큽니다. 실리콘, 인, 황, 염소, 아르곤은 모두 전형적인 비금속입니다. 그리고 아르곤을 제외한 모든 것들은 그룹 번호와 같은 가장 높은 산화 상태를 보여줍니다.

보시다시피, 두 기간 모두에서 Z가 증가함에 따라 금속의 약화가 나타나고 원소의 비금속 성질이 증가합니다. DI Mendeleev는 두 번째와 세 번째 마침표 (그의 말로는 작음)의 요소를 전형이라고 불렀습니다. 작은주기의 요소는 자연에서 가장 일반적입니다. 탄소, 질소 및 산소 (수소와 함께)는 유기물, 즉 유기물의 주요 성분이다.

첫 번째 요소 - 세 번째 요소의 모든 요소는 - 하위 그룹에 배치됩니다.

네 번째   기간 (칼륨 - 크립톤)은 18 가지 요소를 포함합니다. Mendeleev에 따르면, 이것은 첫 번째 큰 기간입니다. 칼륨 및 알칼리 토금속 칼슘의 알칼리 금속에는 10 개의 소위 전이 금속 (스칸듐 - 아연)으로 구성된 일련의 원소가있다. 그들 모두는 b - 소그룹에 속합니다. 대부분의 전이 금속은 철, 코발트 및 니켈을 제외하고는 그룹 번호와 동일한 더 높은 산화 상태를 나타낸다. 갈륨으로 시작하여 크립톤으로 끝나는 요소는 a-subgroups에 속합니다. 많은 화학 화합물이 크립톤으로 알려져 있습니다.

다섯째   기간 (루비듐 - 크세논)의 구조는 네 번째와 유사합니다. 그것은 또한 10 개의 전이 금속 (이트륨 - 카드뮴)이 삽입되어 있습니다. 이 기간의 요소에는 고유 한 특성이 있습니다. 루테늄 - 로듐 - 팔라듐 트리 아드에는 루테늄에 대한 화합물이 알려져 있으며, 산화 상태는 +8이다. - 하위 그룹의 모든 요소는 그룹 번호와 같은 더 높은 수준의 산화를 나타냅니다. Z가 증가함에 따라 4 번째 및 5 번째 기간 요소의 특성 변화의 특성은 두 번째 및 세 번째 기간보다 더 복잡합니다.

여섯 번째   기간 (세슘 - 라돈)은 32 개의 원소를 포함한다. 이 기간에는 10 가지 전이 금속 (란타늄, 하프늄 - 수은) 외에도 세륨에서 루테튬으로의 14 가지 란타 니드 조합이 있습니다. 세륨에서 루테튬까지의 원소는 화학적으로 매우 유사하며,이 기초 위에서 그들은 오랫동안 희토류 원소 계열에 포함되어왔다. 주기율표의 짧은 형태에서는 란타 니드 계열이 란탄 셀에 포함되어 있으며이 시리즈의 해석은 표 하단에 있습니다 (란타 니드 참조).

여섯 번째 기간의 요소의 구체적 성은 무엇입니까? 오스뮴의 3 산화 티탄 - 이리듐 - 백금에서 산화 상태는 +8입니다. Astat는 오히려 두드러진 금속성을 가지고 있습니다. 라돈은 모든 불활성 가스 중에서 가장 높은 반응성을 보입니다. 불행히도 방사성이 높기 때문에 화학에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다 (방사성 원소 참조).

일곱 번째   기간은 프랑스에서 시작됩니다. 여섯 번째와 마찬가지로, 32 개 요소를 포함해야하지만, 이들 중 24 개는 여전히 알려져 있습니다. 프랑스와 라듐은 각각 Ia- 및 IIa- 하위 그룹의 요소이며, 말미잘은 IIIb- 하위 그룹에 속합니다. 다음은 토륨에서 로렌스까지의 요소를 포함하고 란타 니드와 유사하게 배치 된 액티 나이드 계열이 나온다. 이 일련의 요소를 디코딩하는 방법은 표의 맨 아래에 나와 있습니다.

이제 화학 원소의 성질이 소그룹   주기적 시스템. 이 변화의 주요 패턴은 Z가 증가함에 따라 원소의 금속성 특성을 강화하는 것입니다.이 패턴은 특히 IIIa - VIIa - 하위 그룹에서 발음됩니다. 금속 Ia-IIIa- 하위 그룹의 경우 화학적 활성의 증가가 관찰됩니다. 원소 IVa-VIIa- 하위 그룹에서, Z가 증가함에 따라, 원소의 화학적 활성이 약화된다. b - 하위 그룹의 요소의 경우 화학적 활동 변화의 본질이 더 복잡합니다.

주기율표 이론은 N. Bohr와 20 대 과학자들에 의해 개발되었습니다. XX 세기. 원자의 전자 배열을 형성하는 실제 계획에 기반하고있다 (Atom 참조). 이 이론에 따르면, Z가 증가함에 따라주기 시스템의 주기로 들어가는 원소의 원자에서 전자 껍질과 서브 껍질을 채우는 순서는 다음과 같습니다.

주기성 이론에 기초하여 다음과 같은주기의 정의가 주어질 수있다 :주기는 n의 값이주기 수와 같고 l = 0 (s 요소)이고 n과 l 값이 같은 요소로 끝나는 요소의 집합이다. 요소) (Atom 참조). 단 하나의 요소 만 포함하는 첫 번째 기간은 예외입니다. 주기율표의 이론으로부터 기간의 요소 수를 따릅니다 : 2, 8, 8, 18, 18, 32 ...

표에서 각 유형의 요소 기호 (s, p, d 및 f - 요소)는 특정 색상 배경에 묘사되어 있습니다. s - 요소 - 빨간색, p 요소 - 주황색, d 요소 - 파란색, f 요소 - 녹색에. 각 셀은 외부 전자 껍질의 전자 구성뿐만 아니라 요소의 시퀀스 번호와 원자 질량을 포함합니다.

주기 체계의 이론에 따르면, a - subgroup은 n이주기 수와 같은 원소를 포함하고, l = 0과 1이다. b - subgroup은 이전에 불완전한 껍질이 원자가 채워진 원소를 포함한다. 그래서 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 기간에는 b - 하위 그룹의 요소가 포함되지 않습니다.

원소 주기율표의 구조는 화학 원소의 원자 구조와 밀접하게 관련되어있다. Z가 증가함에 따라, 외부 전자 껍질의 유사한 유형의 구성이 주기적으로 반복된다. 즉, 요소의 화학적 거동의 주요 특징을 결정합니다. 이러한 특징은 a - subgroups (s 및 p - 요소)의 요소, b - subgroup (transition d - 요소)의 요소 및 f - families - lanthanides 및 actinides의 요소에 대해 다르게 나타납니다. 특수한 경우는 수소와 헬륨이라는 첫 번째 기간의 요소로 표현됩니다. 수소는 단지 1s - 전자가 쉽게 분리되기 때문에 높은 화학적 활성을 특징으로합니다. 동시에, 헬륨 (1s 2)의 구성은 화학적 비활성을 일으키는 매우 안정적입니다.

a-subgroup의 원소는 원자의 외부 전자 껍질을 채우고 (n은주기 수와 같다), 따라서 Z의 증가에 따라 이들 원소의 성질이 현저하게 변화한다. 따라서 두 번째주기에서 리튬 (구성 2s)은 단일 원자가 전자를 쉽게 잃어 버리는 활성 금속이다 ; 베릴륨 (2s 2)은 또한 금속이지만, 외부 전자가 핵에보다 밀접하게 결합되어 있기 때문에 덜 활동적이다. 또한, 붕소 (2s 2 p)는 약하게 발음되는 금속 문자를 가지며, 2p - 서브 쉘의 구성이 이루어지는 두 번째 기간의 모든 후속 요소는 이미 비금속입니다. 네온 (2s 2 p 6) - 비활성 가스의 외부 전자 껍질의 8 전자 구성은 매우 내구성이 있습니다.

두 번째 기간의 원소의 화학적 성질은 가장 가까운 불활성 가스 (헬륨의 구성 - 리튬에서 탄소까지의 원소 또는 네온의 구성 - 탄소에서 불소까지의 원소들)의 전자 배열을 얻기 위해 그들의 원자의 욕망에 의해 설명된다. 그것이 산소가 그룹 수와 같은 더 높은 산화도를 나타낼 수없는 이유입니다. 결국, 전자를 추가로 수집하여 네온 구조를 얻는 것이 더 쉽습니다. 성질의 변화와 같은 본질은 세 번째 기간의 요소와 모든 후속 기간의 s 요소와 p 요소에 나타난다. 동시에, Z와 같이 - 서브 그룹 내의 핵과 외부 전자의 결합 강도의 약화는 상응하는 원소의 성질 ​​자체를 나타낸다. 따라서, s 원소의 경우, Z가 증가함에 따라 화학 활성이 현저하게 증가하고, p 원소의 경우 금속 속성의 증가가 관찰됩니다.

전이 d 원소의 원자에서 주 양자 수 n의 값으로 더 일찍 완료되지 않은 껍질이 완성된다. 하나는주기 수보다 작다. 몇 가지 예외를 제외하고, 천이 원소 원자의 외부 전자 껍질의 배열은 ns 2입니다. 따라서 모든 d 원소는 금속이므로 Z 원소가 증가함에 따라 d 원소의 성질 ​​변화가 s 원소와 p 원소에서 관찰되는 것보다 뚜렷한 것은 아닙니다. 가장 높은 산화도에서, d- 원소는 주기율표의 대응하는 그룹의 p- 원소와 일정한 유사성을 나타낸다.

트라이어드 (VIIIb - 하위 그룹)의 요소 속성의 특징은 b - 서브 셸이 완료에 가깝다는 사실에 의해 설명됩니다. 이것이 철, 코발트, 니켈 및 백금 금속이 일반적으로보다 높은 산화 상태의 화합물을 생성하는 경향이없는 이유입니다. 유일한 예외는 RuO 4 및 OsO 4 산화물을주는 루테늄 및 오스뮴입니다. 요소 Ib- 및 IIb- 하위 그룹의 경우 d- 서브 셸이 실제로 완료되었습니다. 따라서, 이들은 그룹 수와 동일한 산화율을 나타낸다.

란타 노이드 및 악티늄 원자 (모두 금속)는 이전의 불완전한 전자 껍질의 완성이주기 수보다 2 배 작은 주요 양자 수로 발생합니다. 이러한 원소의 원자에서 외부 전자 껍질 (ns 2)의 구성은 변경되지 않고 나머지 세 번째 외부 껍질은 4f 전자로 채워집니다. 이것이 란타 니드가 매우 유사한 이유입니다.

actinides에서는 상황이 더 복잡합니다. Z = 90-95 인 원소의 원자에서 전자 6d와 5f는 화학적 상호 작용에 참여할 수있다. 따라서, 악티늄은 훨씬 더 많은 산화 상태를 가진다. 예를 들어, 넵투늄, 플루토늄 및 아메 리움의 경우, 화합물이 알려지며,이 원소들은 붕괴 상태로 나타난다. 큐륨 (Z = 96)으로 시작하는 요소 만이 안정된 3가 상태가되지만, 여기에도 몇 가지 특성이 있습니다. 따라서, 액티 나이드의 특성은 란타 노이드의 특성과 현저히 다르므로 두 가정을 유사하다고 볼 수는 없습니다.

악티늄 족은 Z = 103 (로렌스)의 원소로 끝납니다. Kurchatovia (Z = 104)와 Nilsborr (Z = 105)의 화학적 성질을 평가하면 이들 원소가 각각 하프늄과 탄탈의 유사 물이어야한다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 과학자들은 액티 나이드 계열의 원자가 6d 하위 쉘을 체계적으로 채우기 시작했다고 믿는다. Z = 106-110 인 원소의 화학적 성질에 대한 평가는 실험적으로 수행되지 않았다.

주기적인 시스템에 의해 커버되는 원소의 유한 수는 알 수 없다. 상위 경계의 문제는 아마도 주기적 시스템의 주된 수수께끼 일 것입니다. 자연에서 발견되는 가장 무거운 원소는 플루토늄 (Z = 94)이다. 인공 핵융합의 달성 한계는 일련 번호가 110 인 요소입니다. 문제는 남아 있습니다 : 일련 번호가 큰 요소를 얻을 수 있습니까? 아직 정확하게 대답 할 수는 없습니다.

전자 컴퓨터에서 수행 된 가장 복잡한 계산의 도움으로 과학자들은 원자 구조를 결정하고 거대한 시퀀스 번호 (Z = 172 및 심지어 Z = 184)까지 "수퍼 요소"의 가장 중요한 특성을 평가하려고했습니다. 결과는 예상치 못한 결과였습니다. 예를 들어, Z = 121 인 원소의 원자에서 8p - 전자가 나타날 것으로 예상됩니다. 이것은 8s - subshell이 ​​Z = 119와 120 인 원자에서 완성 된 후에입니다. 그러나 s 전자 후의 p 전자의 출현은 두 번째와 세 번째 기간의 원소의 원자에서만 관찰된다. 계산은 또한 가상의 8 번째 원소의 원소들에 대해 전자 껍질과 원자의 하위 껍질이 매우 복잡하고 독특한 순서로 생성된다는 것을 보여준다. 따라서 해당 요소의 속성을 평가하는 것은 매우 복잡한 문제입니다. 8 번째 기간에는 50 개의 요소 (Z = 119-168)가 포함되어야하지만, 계산에 따르면 Z = 164 인 요소, 즉 4 개의 일련 번호로 끝나야합니다. 그리고 "이국적인"아홉 번째 기간은 8 개의 요소로 구성되어야합니다. 그의 "전자"녹음은 다음과 같습니다 : 9s 2 8p 4 9p 2. 즉, 두 번째 및 세 번째 마침표와 같이 8 개의 요소 만 포함합니다.

컴퓨터를 사용하여 수행 된 계산이 진실과 얼마나 일치하는지 말할 수는 없습니다. 그러나 그들이 확인되면 요소의 주기적 체계와 그 구조를 근본적으로 개정해야 할 것입니다.

주기율표는 자연 과학의 다양한 분야의 발전에 중요한 역할을 해왔고 계속하고 있습니다. 그것은 "화학 원소"에 대한 현대 개념의 출현과 단순한 물질과 화합물의 개념의 개선에 기여한 원자 - 분자 이론의 가장 중요한 업적이었다.

주기적인 시스템에 의해 드러난 패턴은 원자 구조에 대한 이론의 개발, 동위 원소의 발견, 핵주기에 관한 아이디어의 출현에 중요한 영향을 미쳤다. 화학에서의 예측 문제에 대한 엄격한 과학적 공식은 주기적 시스템과 관련되어있다. 이것은 알려지지 않은 원소의 존재와 특성, 그리고 이미 열어 놓은 원소의 화학적 거동에 대한 새로운 특징을 예측할 때 나타났다. 이제 주기율표는 무기물을 기본으로하는 화학의 기초를 나타내어 사전 결정된 특성을 가진 물질의 화학적 합성 문제, 새로운 반도체 물질의 개발, 다양한 화학 공정을위한 특정 촉매의 선택 등을 해결하는 데 크게 기여합니다. 마지막으로, 주기적 시스템은 교수법 화학