"Химия", Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Сладков С.А.
Периодическая система — карта химических элементов, которая помогает находить их и сравнивать свойства. Менделеев расположил элементы так, чтобы сходные свойства повторялись с определённой периодичностью. В таблице строки называются периодами, а столбцы — группами. По положению элемента можно определить его период и группу, а по клетке — прочитать знак и относительную атомную массу. Знаки — краткие международные обозначения элементов; они нужны для записи формул веществ и уравнений реакций.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Периодическая система химических элементов — упорядоченное расположение химических элементов, отражающее периодическое изменение их свойств. Она нужна, чтобы находить элемент и видеть его место среди других элементов. По таблице можно сравнивать элементы и замечать, какие из них похожи.
Период — горизонтальный ряд элементов. В начале периода обычно находятся металлы, свойства которых по мере движения вправо ослабевают; ближе к концу расположены неметаллы, а завершает ряд благородный газ. Такое изменение помогает понять, как постепенно меняются свойства элементов в одном ряду.
Группа — вертикальный столбец элементов со сходными свойствами. В короткой форме таблицы группы делятся на главные подгруппы, обозначаемые A, и побочные, обозначаемые B. Это деление помогает различать семейства элементов, хотя элементы главной и побочной подгрупп одной группы могут заметно отличаться.
Химический знак — условное обозначение элемента, состоящее из одной или двух букв его латинского названия. Например, O — кислород, а Fe — железо. Короткие знаки удобны: ими записывают элементы в формулах и уравнениях, не выписывая полные названия.
Менделеев расположил известные ему элементы преимущественно по возрастанию относительной атомной массы. Но одной сортировки по массе было недостаточно: требовалось объяснить, почему некоторые элементы ведут себя похоже. Поэтому элементы со сходными свойствами оказались в одних столбцах, а свойства в рядах закономерно повторялись. Так были сформулированы периодический закон и построена система; в современной таблице порядок элементов определяется атомным номером.
Таблица состоит из горизонтальных периодов и вертикальных групп. Такое устройство показывает сразу две закономерности: изменение свойств вдоль ряда и сходство элементов одного столбца. В короткой форме таблицы выделяют главные и побочные подгруппы: главные обозначают буквой A, побочные — B. Деление отражает различия в строении атомов и помогает не считать все элементы одной группы одинаковыми.
Периоды различаются длиной, потому что в разных рядах размещается разное число элементов: короткие периоды содержат меньше элементов, длинные — больше. Начало и конец ряда связаны с изменением свойств от металлических к неметаллическим и завершением периода благородным газом. Чтобы определить номер периода элемента, найдите его клетку и посмотрите, в какой горизонтальный ряд она попала. Номер группы определяют по вертикальному столбцу, учитывая, к какой подгруппе он относится.
Химические знаки основаны на латинских названиях элементов и используются как международный способ записи. Знак состоит из одной или двух букв: первая всегда заглавная, вторая, если она есть, строчная. Например, натрий записывают Na, кальций — Ca, железо — Fe, хлор — Cl. Правило регистра позволяет отличать знаки друг от друга и не путать их с сочетаниями нескольких символов.
Химический знак обозначает сам элемент, а также один его атом. Если перед знаком стоит число, это коэффициент: он показывает количество атомов или частиц, например 2Cl — два атома хлора. В формуле вещества цифра справа внизу после знака — индекс, он показывает число атомов этого элемента в одной частице. Поэтому коэффициент и индекс нельзя смешивать: они стоят в разных местах и сообщают разную информацию.
| Сведения | Что показывает | Как определить по таблице | Пример |
|---|---|---|---|
| Химический знак | Краткое обозначение элемента | Прочитать букву или буквы в клетке элемента | O |
| Название элемента | Как называется элемент | Найти подпись в клетке или условные обозначения таблицы | Кислород |
| Относительная атомная масса | Массу атома элемента в относительных единицах | Прочитать число, указанное в клетке | Для кислорода — около 16 |
| Номер периода | Положение элемента в горизонтальном ряду | Найти номер ряда слева от строки | Кислород — 2-й период |
| Номер группы и подгруппа | Положение элемента в вертикальном столбце и его подгруппу | Посмотреть номер столбца и обозначение A или B | Кислород — VI группа, главная подгруппа |
Начните с поиска символа или названия элемента в таблице, затем прочитайте данные в его клетке. Период определяйте по горизонтальному ряду, а группу и подгруппу — по вертикальному столбцу. Нумерация групп в этом примере дана в традиционной короткой форме, где используются римские цифры и обозначения A и B.
Задача: найдите элемент с символом O и укажите его название, номер периода и группы. Нужно сначала сопоставить знак с названием, а затем отдельно определить положение клетки по горизонтали и вертикали. Не перепутайте группу с периодом: они задаются разными направлениями таблицы.
Ответ: O — кислород, 2-й период, VI группа, главная подгруппа. Если таблица использует современную нумерацию из 18 групп, кислород находится в 16-й группе; поэтому при ответе ориентируйтесь на обозначения конкретной таблицы. Порядок поиска при этом не меняется: сначала ряд, затем столбец.
Задача: запишите химические знаки натрия, кальция, железа и хлора. Здесь важно пользоваться принятыми обозначениями, а не пытаться составить знак по русскому названию. После записи проверьте, что первая буква заглавная, а вторая, если она есть, строчная.
Ответ: натрий — Na, кальций — Ca, железо — Fe, хлор — Cl. Названия элементов записаны по-русски, а знаки происходят от латинских названий. Поэтому химический знак лучше запоминать вместе с названием.
Задача: элемент находится в третьем периоде и главной подгруппе VII группы. Определите его и объясните запись 2Cl. Сначала пересечение указанных ряда и столбца задаёт клетку элемента, а затем запись с коэффициентом читается отдельно от его положения в таблице.
Ответ: это хлор; 2Cl означает два атома хлора. Цифра 2 не является частью химического знака, поэтому знак остаётся Cl. Если бы число стояло справа внизу после символа в формуле, оно показывало бы число атомов элемента в одной частице.
Ошибка: писать обе буквы химического знака заглавными. Так делают, потому что в обычном тексте регистр часто кажется несущественным, но в химической записи он различает обозначения: Co — кобальт, а CO — символы углерода и кислорода рядом. Проверяйте каждый знак по правилу: первая буква заглавная, вторая строчная.
Ошибка: считать номер периода номером группы или наоборот. Это происходит, если не учитывать направление строк и столбцов. Сверьте положение клетки: период идёт горизонтально, а группа вертикально. Можно проверить себя, проведя взглядом по ряду слева направо, а затем по столбцу сверху вниз.
Ошибка: путать химический знак с названием элемента. Знак — условная буквенная запись, например Fe, а название этого элемента — железо. Путаница возникает, когда латинское обозначение не похоже на русское слово. Чтобы проверить себя, отдельно назовите элемент и отдельно запишите его знак.
Ошибка: считать цифру перед символом частью знака. Например, в 2Cl число 2 показывает количество атомов хлора, но не меняет его обозначение. Такую ошибку допускают, если воспринимают запись как одно неделимое слово. Проверьте положение цифры: число перед символом — коэффициент, а сам знак элемента — Cl.
Для работы с периодической системой нужны понятия химический элемент и атом: элемент объединяет атомы одного вида. Понятие относительной атомной массы помогает читать числовые сведения в клетках таблицы и сравнивать массы атомов. Эти знания связывают названия и знаки элементов с характеристиками их атомов.
Периодическая система и химические знаки постоянно используются в следующих темах химии. По ним изучают строение атома, записывают состав веществ формулами и составляют уравнения реакций. Если уверенно находить элементы и понимать обозначения, легче читать химические записи и следить за тем, какие атомы участвуют в реакции.
Почему химические элементы обозначают латинскими буквами?
Латинские обозначения стали общим для химиков разных стран способом записывать элементы. Часто знак образован от латинского названия элемента, поэтому он может отличаться от его русского названия.
Как понять, где в периодической системе период, а где группа?
Период — горизонтальный ряд, который идёт слева направо. Группа — вертикальный столбец, который тянется сверху вниз.
Чем главная подгруппа отличается от побочной?
В короткой форме таблицы главную и побочную подгруппы обозначают буквами A и B. Главные подгруппы включают элементы, расположенные в крайних частях таблицы, а побочные — элементы центральной части; состав и строение атомов элементов этих подгрупп различаются.
Почему в символе элемента важен регистр букв?
Первая буква химического знака всегда заглавная, а вторая, если она есть, строчная. Изменение регистра может превратить знак элемента в другое обозначение: Co — кобальт, а CO — сочетание символов углерода и кислорода.
Что означает цифра перед химическим знаком?
Цифра перед знаком называется коэффициентом и показывает число атомов или частиц. Например, 2Cl означает два атома хлора, а сам знак элемента остаётся Cl.
§ 5. Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Знаки химических элементов
