Группы периодической таблицы

Мы объясняем, что такое группы периодической таблицы и каковы характеристики каждой из них. А также периоды периодической таблицы
Элементы одной группы имеют сходные химические свойства

Что такое группы периодической таблицы?

химии группы Периодической таблицы являются колонками элементов, которые ее составляют , соответствующие семействам химических элементов , которые разделяют многие из их атомных характеристик

На самом деле, основная функция Периодической таблицы , созданной русским химиком Дмитрием Менделеевым (1834-1907), заключается именно в том, чтобы служить диаграммой классификации и организации различных семейств известных химических элементов, так что группы являются одним из ее важнейших компонентов

Эти группы представлены в столбцах таблицы, а строки составляют периоды. Существует 18 различных групп, пронумерованных от 1 до 18, каждая из которых объединяет различное количество химических элементов. Элементы каждой группы имеют одинаковое количество электронов в своей последней атомной оболочке, поэтому они имеют схожие химические свойства, так как химические свойства химических элементов сильно связаны с электронами в последней атомной оболочке

Нумерация различных групп в таблице в настоящее время установлена Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC) и соответствует арабским цифрам (1, 2, 3. 18), заменив традиционный европейский метод, в котором использовались римские цифры и буквы (IA, IIA, IIIA. VIIIA), и американский метод, в котором также использовались римские цифры и буквы, но в другом порядке, чем в европейском

• 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.
• Европейская система . IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA, VIIIA, VIIIA, VIIIA, VIIIA, IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, VIIIB, VIIIB.
• Система США . IA, IIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, VIIIB, VIIIB, VIIIB, IB, IIB, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA, VIIIA, VIIIA.

Таким образом, каждому элементу, присутствующему в периодической таблице, всегда соответствует определенная группа и период, отражающие способ классификации материи , который научно разработало человечество

Что такое группы периодической таблицы?

Ниже мы опишем каждую из групп Периодической таблицы, используя нумерацию ИЮПАК и старую европейскую систему:

• Группа 1 (ранее IA) или щелочные металлы. Состоит из элементов лития (Li), натрия (Na), калия (K), рубидия (Rb), цезия (Ce) и франция (Fr), распространенных в растительной золе и имеющих основной характер в составе оксидов. Они имеют низкую плотность цвет и обычно мягкие. В эту группу также обычно входит водород (H), хотя нередко он занимает автономное положение среди химических элементов. Щелочные металлы чрезвычайно реакционноспособны, и их необходимо хранить в масле, чтобы они не вступали в реакцию с влагой воздухе. Более того, они никогда не встречаются как свободные элементы, т.е. они всегда являются частью какого-либо химического соединения
• Группа 2 (ранее IIA) или щелочноземельные металлы. Состоит из элементов бериллия (Be), магния (Mg), кальция (Ca), стронция (Sr), бария (Ba) и радия (Ra). Название щелочноземельных происходит от названия, которое раньше давали их оксидам (земли). Это мягкие металлы (хотя и более твердые, чем металлы группы 1), с низкой плотностью, хорошие проводники и с электроотрицательностью меньше или равной 1,57 по шкале Паулинга (шкала, созданная для упорядочивания значений электроотрицательности атомов , где фтор (F) – наиболее электроотрицательный, а франций (Fr) – наименее электроотрицательный). Это менее реактивные элементы, чем элементы из группы 1, но они все еще очень реактивны. Последний в списке (Ra) является радиоактивным и имеет очень короткий период полураспада (время, необходимое радиоактивному атому для распада), поэтому его часто не включают в списки.
• Группа 3 (ранее IIIA) или семейство скандия . Состоит из элементов скандия (Sc), иттрия (Y), лантана (La) и актиния (Ac), или лютеция (Lu) и лаурентия (Lr) (среди специалистов ведутся споры о том, какие из этих элементов следует включать в данную группу). Это твердые, блестящие элементы, очень реактивные и склонные к окислению , хорошо проводящие электричество
• Группа 4 (ранее IVA) или титановое семейство. Состоит из элементов титана (Ti), циркония (Zr), гафния (Hf) и рутерфордия (Rf), которые являются очень реактивными металлами и которые при контакте с воздухом становятся красными и могут самопроизвольно воспламеняться (т.е. являются пирофорными). Последний (Rf) из этого семейства – синтетический, радиоактивный элемент.
• Группа 5 (ранее VA) или семейство ванадия. Состоит из элементов ванадия (V), ниобия (Nb), тантала (Ta) и дубния (Db) – металлов, имеющих 5 электронов во внешних атомных оболочках. Ванадий достаточно реакционноспособен, так как имеет переменную валентность, но остальные имеют очень низкую валентность, а последний (Db) – синтетический элемент, не существующий в природе
• Группа 6 (ранее VIA) или семейство хромовых. Состоит из элементов хрома (Cr), молибдена (Mo), вольфрама (W) и сиборга (Sg), которые являются переходными металлами, а Cr, Mo и W – тугоплавкими. Они не обладают одинаковыми электронными характеристиками, несмотря на схожее химическое поведение.
• Группа 7 (ранее VIIA) или семейство марганца. Состоит из элементов марганца (Mn), технеция (Tc), рения (Re) и богрия (Bh), из которых первый (Mn) очень распространен, а остальные чрезвычайно редки, особенно технеций (не имеет стабильных изотопов) и рений (существует в природе лишь в следовых количествах).
• Группа 8 (ранее VIIIA) или семейство железа. Состоит из элементов железо (Fe), рутений (Ru), осмий (Os) и гассий (Hs), переходных металлов, обладающих восемью электронами на внешних оболочках. Последний из них (Hs) – это синтетический элемент, который существует только в лаборатории.
• Группа 9 (ранее VIIIA) или семейство кобальтовых. Состоящие из элементов кобальта (Co), родия (Rh), иридия (Ir) и мейтнерия (Mr), они являются твердыми переходными металлами при комнатной температуре , из которых последний (Mr) является синтетическим и существует только в лабораториях.
• Группа 10 (ранее VIIIA) или семейство никеля. Состоящие из элементов никеля (Ni), палладия (Pd), платины (Pt) и дармштадтия (Ds), они являются твердыми переходными металлами при комнатной температуре, которые в изобилии встречаются в природе в своей элементарной форме, за исключением никеля, который обладает огромной реакционной способностью и поэтому существует в химических соединениях, а также в изобилии встречается в метеоритах. Они обладают каталитическими свойствами, что делает их очень важными в химической промышленности и в аэрокосмической технике.
• Группа 11 (ранее IB) или семейство меди. Состоят из элементов меди (Cu), серебра (Ag), золота (Au) и рентгения (Rg), известны как монетные металлы из-за их использования в качестве исходного материала для монет и ювелирных изделий. Золото и серебро – драгоценные металлы, а медь очень полезна в промышленности. Единственным исключением является рентгений, который является синтетическим и не существует в природе. Они являются хорошими проводниками электричества, а серебро имеет очень высокие уровни теплопроводности отражения света. Это очень мягкие и ковкие металлы, широко используемые человечеством.
• Группа 12 (ранее IIB) или семейство цинковых. Состоит из элементов цинка (Zn), кадмия (Cd) и ртути (Hg), хотя различные эксперименты с синтетическим элементом коперником (Cn) могли включить его в эту группу. Первые три (Zn, Cd, Hg) в изобилии присутствуют в природе, причем первые два (Zn, Cd) являются твердыми металлами, а ртуть – единственный жидкий металл при комнатной температуре. Цинк является важным элементом для метаболизма живых организмов , в то время как другие являются высоко токсичными
• Группа 13 (ранее IIIB) или семейство бора. Состоящие из элементов бора (B), алюминия (Al), галлия (Ga), индия (In), таллия (Tl) и нихония (Nh), они также называются земными элементами, поскольку их очень много в земной коре , за исключением последнего из перечисленных, который является синтетическим и не существует в природе. Промышленная популярность алюминия привела к тому, что группа также известна как алюминиевая группа. Эти элементы имеют три электрона во внешней оболочке, являются металлами с очень низкой температурой плавления за исключением бора, который имеет очень высокую температуру плавления и является металлоидом
• группа 14 (ранее IVB) или карбонид. Состоящие из элементов углерода (C), кремния (Si), германия (Ge), олова (Sn), свинца (Pb) и флеровия (Fl), это в основном хорошо известные и распространенные элементы, особенно углерод, который занимает центральное место в химии живых существ. Этот элемент неметаллический , но по мере продвижения вниз по группе элементы становятся все более металлическими, пока не достигнут свинца. Они также являются элементами, широко используемыми в промышленности и очень распространенными в земной коре (кремний составляет 28% от нее), за исключением флеровия, который является синтетическим и радиоактивным с очень коротким периодом полураспада.
• Группа 15 (ранее VB) или нитрогеноиды. Состоящие из элементов азота (N), фосфора (P), мышьяка (As), сурьмы (Sb), висмута (Bi) и синтетического элемента мусковита (Mc), они также известны как пникогены, очень многочисленны и очень реактивны при высоких температурах. Они имеют пять электронов в своей внешней оболочке, и, как и в предыдущей группе, они приобретают металлические свойства по мере продвижения вверх по группе.
• Группа 16 (ранее VIB) или халькогены или амфогены. Состоящие из элементов кислорода (O), серы (S), селена (Se), теллура (Te), полония (Po) и лития (Lv), они, за исключением последнего (Lv, синтетический), являются очень распространенными и промышленно используемыми элементами, а первые два (O, S) также участвуют в типичных процессах биохимии. Они имеют шесть электронов во внешней атомной оболочке, и некоторые из них склонны образовывать кислотные или основные соединения, отсюда их название амфиген (от греческого amphi-, с обеих сторон, и genos, производить). Среди них выделяется кислород, который имеет очень маленький размер и высокую реакционную способность.
• Группа 17 (ранее VIIB) или галогены. Состоящие из элементов фтора (F), хлора (Cl), брома (Br), йода (I), астатина (At) и тензия (Ts), они обычно встречаются в естественном состоянии в виде двухатомных молекул, которые склонны образовывать мононегативные ионы, называемые галогенидами. Последний из списка (Ts), однако, является синтетическим и не встречается в природе. Они являются многочисленными элементами в биохимии, обладающими огромной окислительной способностью (особенно фтор). Их название происходит от греческих слов halós (соль) и genos (производить), то есть производители соли.
• Группа 18 (ранее VIIIB) или благородные газы. Состоят из элементов гелия (He), неона (Ne), аргона (Ar), криптона (Kr), ксенона (Xe), радона (Rn) и оганезона (Og), их название происходит от того, что в природе они обычно находятся в газообразной форме и обладают очень низкой реакционной способностью, что делает их отличными изоляторами для различных отраслей промышленности. Они имеют очень близкие точки плавления и кипения , поэтому могут быть жидкими только в небольшом диапазоне температур, и, за исключением радона (высокорадиоактивного) и оганезона (синтетического), они в изобилии присутствуют в земном воздухе и во Вселенной (особенно гелий, образующийся в сердце звезд в результате слияния водорода).

Периоды периодической таблицы

Так же как существуют группы, представленные в виде столбцов, существуют и периоды, которые представляют собой горизонтальные строки периодической таблицы. Периоды напрямую связаны с энергетическими уровнями каждого элемента, т.е. с количеством электронных орбиталей, окружающих ядро

Например, железо (Fe) находится в четвертом периоде, т.е. в четвертой строке таблицы, поскольку имеет четыре электронные оболочки; тогда как барий (Ba), имеющий шесть оболочек, находится в шестом периоде, т.е. в шестой строке периодической таблицы