Таблица Менделеева содержит в себе фундаментальные знания для всех, кто хочет изучать естественные науки. Не зная химических элементов, вы упускаете основу, а вместе с тем и возможность познать богатый мир химии. Но далеко не всем удаётся запомнить таблицу Менделеева, поэтому в этом материале вы сможете узнать о том, по какому принципу она устроена, и какие знания помогут вам использовать ее без особого труда.
Что такое периодическая система элементов?
Первоначальный вариант химической таблицы, представленный еще в далеком 1869 году, отличался от сегодняшнего, и сопровождал открытие периодического закона Д.И.Менделеевым. С каждым новым открытием учёных об атомах и их свойствах эта формулировка претерпевала изменений, но на сегодняшний день актуальна следующая:
Как можно догадаться, таблица — это не что иное, как наглядное отражение вышеописанного закона.
Как понять структуру таблицы Менделеева?
Прежде чем приступать к изучению таблицы химических элементов, нужно в ней разобраться и понять, как она устроена, а именно: что представляет собой каждый столбик, строка и буквы в ячейках.
Итак, в самой таблице можно заметить как горизонтальные, так и вертикальные ряды. Первые из них называются периодами, вторые — группами. Обратите внимание, что некоторые из горизонтальных периодов (с 4 по 7) включают в себя по два ряда с элементами, поэтому они называются большими, а первые три — малыми. В самом низу вы видите два ряда зелёного цвета — это элементы 6-го и 7-го периодов, вынесенные в отдельные группы — лантаноиды и актиноиды.
Среди вертикальных рядов выделяется 8 групп (хотя в первоначальном виде их было всего 7, ведь в тогда еще не были открыты инертные газы). Каждая группа включает в себя главную и побочную подгруппу элементов. Те, что размещены по правую сторону ячейки — главные, по левую — побочные (иногда в таблицах эти подгруппы обозначаются буквами “а” и “б” или же цифрами “1” и “2” соответственно). В побочной подгруппе можно заметить элементы только больших периодов. Запомните, что номер группы, который указывается сверху таблицы, соответствует количеству электронов на внешнем энергетическом слое принадлежащих к ней элементов, а также показывает высшую валентность, или высшую положительную степень окисления.
Под последним периодом в таблице имеется еще две строки, на которые стоит обратить внимание. Первая из них — высшие оксиды — показывает высшую степень окисления элементов (вместо формульной буквы R нужно просто вставить нужный вам элемент, и оксид будет готов). Вторая строка — летучие водородные соединения — показывает элементы в низших степенях окисления. Вычитается она довольно просто — нужно от 8 отнять число, соответствующее номеру группы элемента.
Все элементы расположены в таблице в порядке увеличения заряда их ядер. На примере химического элемента Zn (Цинк) рассмотрим, какая же информация содержится в отдельно взятой ячейке:
символ элемента — Zn + название — Цинк;
заряд его ядра — 30 (и по совместительству порядковый номер в таблице);
относительная атомная масса — 65,37 (поскольку это число дробное, то при решении задач его просто округляют);
распределение электронов по энергетическим уровням — 2, 18, 8, 2 (сумма равна порядковому номеру). Количество таких уровней соответствует номеру периода (здесь их 4, т.к. Zn находится в 4-м ряду).
Помимо заряда ядра атома, порядковый номер в ячейке равен также числу электронов в атоме и числу протонов в ядре.
Читайте также: Как написать CV для поступления за границу?
Основные элементы таблицы Менделеева
Выше вы познакомились с коротким вариантом таблицы, где представлено 8 групп химических элементов. Также есть длинный вариант с 18-ю группами.
Основными в химии называются элементы, содержащиеся в 1-2 (щелочные и щелочноземельные металлы) и 13-18 группах (бор, углерод, азот, кислород, галогены и инертные газы). Они считаются наиболее распространенными в мире и составляют около 80% от общей массы земной коры.
Читайте также: Метод ассоциаций: как быстро выучить английский язык
Все о свойствах элементов периодической системы
Свойства химических элементов могут меняться. Для начала определим, какими же они бывают?
Металлические (восстановительные) — способность атома отдавать электроны.
Неметаллические (окислительные) — способность принимать электроны.
Электроотрицательность — способность притягивать к себе электроны от атомов других элементов.
Глядя на таблицу элементов, в каждом периоде наблюдается закономерность свойств. Так, если смотреть слева направо, в ряду можно заметить следующие особенности:
растёт заряд ядра;
растёт число электронов на внешнем энергетическом уровне;
уменьшается радиус атома (что демонстрирует следующее изображение). Понять это достаточно просто: то, что у атома увеличивается заряд и растёт количество электронов на внешнем уровне, приводит к образованию более сильного притяжения между ними, что и сжимает атом.
уменьшается способность атома отдавать электроны. Иными словами, его металлические свойства ослабевают, а неметаллические наоборот — усиливаются;
растёт электроотрицательность атомов.
В вертикальных колонках, двигаясь сверху вниз, также можно заметить определенную логичность, а именно:
растёт заряд ядра;
радиус становится больше (как видно на изображении выше);
повышается способность атома отдавать электроны (то есть металлические свойства усиливаются, неметаллические — наоборот). Это связано с тем, что у каждого нижестоящего атома всё больше энергетических уровней (определяемых номером периода), в связи с чем электроны внешнего слоя отдаляются от ядра, теряют с ним связь и таким образом легче отрываются.
спадает электроотрицательность атомов.
В этом материале указана лишь основная информация об основных свойствах химических элементов, однако если вам нужно получить более глубокие знания и прояснить сложные для вас моменты в этой области науки, стоит всё же обратиться к репетитору по химии.
Как запомнить основные элементы и значения периодической системы?
Сразу стоит отметить, что запоминать целиком всю таблицу нет необходимости. Ведь на любом уроке или паре по химии таблица всегда находится перед глазами учеников (будь она на стене в виде плаката, или же в тетради в виде распечатки). Вот несколько методов, которые помогут вам запомнить если не все, то основные элементы периодической системы точно:
Повторение. Это самый простой способ, знакомый всем еще с детства. Берите по несколько элементов (к примеру, 5 штук) и произносите их названия вслух. Чтобы задействовать еще и зрительную память, можно создавать собственные карточки, соответствующие ячейкам в таблице.
Визуализация и ассоциация. Сами химические элементы сложно как-либо визуализировать, поэтому вы придумываете созвучные образы под них и вплетаете всё в цельную историю. Таким образом удастся выучить целый период из таблицы.
Очень часто те ученики и студенты, которые хотят улучшить свои знания по химии, пользуются услугами репетиторов. Для того чтобы подыскать нужного преподавателя, достаточно зайти на главную страницу платформы BUKI и воспользоваться удобным поиском. Кроме того, в качестве карманных помощников вам могут пригодиться простые в использовании мобильные приложения, такие как:
“Таблица Менделеева”. Кроме самой таблицы периодической системы, здесь содержится очень много полезной информации. Открывая каждый химический элемент, вы можете ознакомиться с его кратким описанием, изображением, множеством свойств, трехмерной моделью кристаллической решетки, моделью электронной оболочки, а также интересными сведениями о распространенности элемента в природе (например, земная кора состоит из натрия на 2.3%, а в мировом океане он содержится в количестве 1.1%). Саму таблицу можно отсортировать по нужной вам категории элементов, которые будут подсвечиваться определенным цветом.
“Таблица Менделеева. Химия в твоём кармане”. Это приложение имеет практически тот же функционал, что и предыдущее, однако отличается более ярким визуалом. Отличие состоит и в том, что изображения и фото доступны только в платной версии, но зато любой элемент здесь можно найти просто через поиск (по названию, символу или атомному номеру).
“Periodic Table Quiz”. По сравнению с первыми двумя программами для смартфонов, эта является неким тренажером, а не шпаргалкой. Она пригодится тем ученикам, которые задались целью выучить таблицу. При помощи 20-секундных викторин вы сможете запомнить названия, символы, порядковые номера в таблице и атомные массы химических элементов. Прогресс в изучении можно отслеживать, ведь в таблице каждый элемент подсвечивается определенным цветом (от зеленого до красного), где указано в процентном соотношении, насколько хорошо вы запомнили содержимое той или иной ячейки.
