Структура Периодической таблицы | Периоды и группы
Изучите структуру Периодической системы химических элементов: периоды, группы, подгруппы, варианты таблицы Менделеева и связь положения элемента со строением атома.
Структура Периодической таблицы
Введение
Периодическая система химических элементов является важнейшим инструментом, которым пользуются не только химики, но и специалисты других естественных наук.
В первоначальном варианте, предложенном Д. И. Менделеевым, элементы располагались по возрастанию атомных масс.
Однако со временем было установлено, что ряд элементов (например, аргон и калий) необходимо поменять местами, хотя это нарушало порядок возрастания атомных масс.
Поэтому в современном варианте Периодической системы элементы располагаются в порядке возрастания заряда атомного ядра (атомного номера).
Варианты Периодической системы
Существует несколько вариантов представления Периодической системы химических элементов.
Короткий вариант
Полудлинный вариант
Длинный вариант
Рисунок 1. Варианты Периодической системы химических элементов: а — короткий вариант; б — полудлинный вариант; в — длинный вариант.
Периоды Периодической системы
Горизонтальные ряды элементов называют периодами.
В современной Периодической системе существует 7 периодов.
Классификация периодов
| Период | Тип периода |
|---|---|
| 1 | Малый |
| 2 | Малый |
| 3 | Малый |
| 4 | Большой |
| 5 | Большой |
| 6 | Большой |
| 7 | Большой |
Особенности периодов
Для любого периода характерны следующие закономерности:
- элементы расположены по возрастанию атомного номера;
- свойства элементов постепенно изменяются слева направо;
- номер периода соответствует числу энергетических уровней в атоме.
Пример
Натрий находится в третьем периоде:
Na → 3 период
Следовательно:
У атома натрия 3 энергетических уровня.
Группы Периодической системы
Вертикальные столбцы элементов называют группами.
Количество групп зависит от варианта таблицы.
Число групп в различных вариантах таблицы
| Вариант таблицы | Число групп |
|---|---|
| Короткий вариант | 8 |
| Полудлинный вариант | 18 |
| Длинный вариант | 18 |
Главные и побочные подгруппы
В коротком варианте Периодической системы группы подразделяются на:
| Подгруппа | Обозначение |
|---|---|
| Главная подгруппа | A |
| Побочная подгруппа | B |
В одной подгруппе располагаются элементы со сходными химическими свойствами.
Такие группы элементов часто называют семействами элементов.
Особенности групп
Для элементов одной группы характерны общие закономерности:
- элементы обладают сходными химическими свойствами;
- в главных подгруппах одинаково число электронов на внешнем энергетическом уровне;
- элементы образуют сходные по составу соединения.
Связь группы с числом валентных электронов
Для элементов главных подгрупп номер группы обычно соответствует числу электронов на внешнем энергетическом уровне.
Пример
Хлор находится в VIIA группе (17 группе современной таблицы).
Электронная конфигурация хлора:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
На внешнем уровне находится:
2 + 5 = 7 электронов
Следовательно:
Cl → 7 валентных электронов
Периоды и группы: сравнение
| Характеристика | Период | Группа |
|---|---|---|
| Расположение | Горизонтально | Вертикально |
| Количество | 7 | 8 или 18 |
| Определяет | Число энергетических уровней | Число валентных электронов (для главных подгрупп) |
| Свойства элементов | Постепенно изменяются | Сходны внутри группы |
Почему элементы располагаются именно так?
Современная структура Периодической системы основана на строении атомов.
Положение элемента определяется:
- зарядом ядра атома;
- числом электронов;
- строением электронной оболочки;
- распределением электронов по энергетическим уровням.
Именно поэтому элементы со сходным строением внешнего электронного уровня оказываются в одной группе.
Практическое значение Периодической системы
Структура Периодической таблицы позволяет:
- определять число энергетических уровней;
- определять число валентных электронов;
- прогнозировать химические свойства элементов;
- сравнивать активность элементов;
- предсказывать состав химических соединений;
- объяснять закономерности химических реакций.
Дополнительные материалы
Для более глубокого изучения темы:
Главное запомнить
Период
- горизонтальный ряд элементов;
- номер периода показывает число энергетических уровней в атоме;
- всего существует 7 периодов.
Группа
- вертикальный столбец элементов;
- элементы одной группы имеют сходные свойства;
- для главных подгрупп номер группы соответствует числу валентных электронов.
Современный принцип построения таблицы
Элементы располагаются в порядке возрастания заряда ядра (атомного номера).
Важно
Положение элемента в Периодической системе напрямую связано со строением его электронной оболочки и позволяет предсказывать химические свойства вещества.
