Okres - rząd układu okresowego pierwiastków chemicznych, sekwencja atomów w kolejności zwiększania ładunku jądrowego i wypełniania elektronami zewnętrznej powłoki elektronowej.

System okresowy ma siedem okresów. Pierwszy okres, zawierający 2 elementy, a także drugi i trzeci, po 8 elementów, nazywamy małymi. Pozostałe okresy z 18 lub więcej elementami są duże. Siódmy okres nie jest zakończony. Liczba okresu, do którego należy pierwiastek chemiczny, jest określona przez liczbę jego powłok elektronowych.

Każdy okres rozpoczyna się typowym metalem, a kończy gazem szlachetnym poprzedzonym typowym niemetalem.

W pierwszym okresie oprócz helu występuje tylko jeden pierwiastek - wodór, który łączy w sobie właściwości typowe zarówno dla metali, jak i niemetali. Dla tych pierwiastków podpowłoka 1s jest wypełniona elektronami.

Elementy drugiego i trzeciego okresu mają sukcesywne wypełnianie podpowłok s i p. W przypadku elementów o małych okresach charakterystyczny jest dość szybki wzrost elektroujemności ze wzrostem ładunków jądrowych, osłabienie właściwości metalicznych i wzrost niemetalicznych.

Czwarty i piąty okres zawierają dekady przejściowych pierwiastków d, w których po wypełnieniu zewnętrznej s-podpowłoki elektronami wypełniana jest d-podpowłoka poprzedniego poziomu energii, zgodnie z regułą Klechkowskiego.

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 6f 7d 7f ...

W szóstym i siódmym okresie podpowłoki 4f i 5f są nasycone, w wyniku czego zawierają o 14 elementów więcej w porównaniu z okresem 4 i 5.

Ze względu na różnicę w długości okresów i innych cechach istnieją różne sposoby ich względnego położenia w układzie okresowym. W wersji krótkookresowej małe okresy zawierają po jednym rzędzie elementów, duże po dwa rzędy. W wersji długoterminowej wszystkie okresy składają się z jednej serii. Serie lantanowców i aktynowców są zwykle zapisywane osobno na dole tabeli.

Pierwiastki z tego samego okresu mają podobne masy atomowe, ale różne właściwości fizyczne i chemiczne, w przeciwieństwie do pierwiastków z tej samej grupy. Wraz ze wzrostem ładunku jądrowego pierwiastków tego samego okresu zmniejsza się promień atomowy i wzrasta liczba elektronów walencyjnych, w wyniku czego osłabione są właściwości metaliczne i niemetaliczne pierwiastków, właściwości redukujące i utleniające substancje, które tworzą, są osłabione.

Okres - rząd układu okresowego pierwiastków chemicznych, sekwencja atomów w kolejności zwiększania ładunku jądrowego i wypełniania elektronami zewnętrznej powłoki elektronowej.

System okresowy ma siedem okresów. Pierwszy okres, zawierający 2 elementy, a także drugi i trzeci, po 8 elementów, nazywamy małymi. Pozostałe okresy z 18 lub więcej elementami są duże. Siódmy okres nie jest zakończony. Liczba okresu, do którego należy pierwiastek chemiczny, zależy od liczby jego powłok elektronowych (poziomów energetycznych).

Liczba ładunku jądra atomowego (synonimy: liczba atomowa, liczba atomowa, liczba porządkowa pierwiastka chemicznego) to liczba protonów w jądrze atomowym. Liczba ładunku jest równa ładunkowi jądra w jednostkach ładunku elementarnego i jednocześnie jest równa liczbie porządkowej pierwiastka chemicznego odpowiadającego jądru w układzie okresowym.

Grupa układu okresowego pierwiastków chemicznych to sekwencja atomów w rosnącym ładunku jądrowym, które mają taką samą strukturę elektronową.

W krótkookresowej wersji systemu okresowego grupy są podzielone na podgrupy – główną (lub podgrupy A), zaczynając od elementów pierwszego i drugiego okresu, oraz drugorzędne (podgrupy B), zawierające elementy d. Podgrupy są również nazywane od pierwiastka o najmniejszym ładunku jądrowym (zwykle pierwiastek drugiego okresu dla podgrup głównych i pierwiastka czwartego okresu dla podgrup wtórnych). Elementy tej samej podgrupy mają podobne właściwości chemiczne.

co to jest okres w chemii

1. Okres to rząd układu okresowego pierwiastków chemicznych, kolejność atomów w kolejności zwiększania ładunku jądrowego i wypełniania elektronami zewnętrznej powłoki elektronowej.

   System okresowy ma siedem okresów. Pierwszy okres, zawierający 2 elementy, a także drugi i trzeci, po 8 elementów, nazywamy małymi. Pozostałe okresy z 18 lub więcej elementami są duże. Siódmy okres nie jest zakończony. Liczba okresu, do którego należy pierwiastek chemiczny, zależy od liczby jego powłok elektronowych (poziomów energetycznych).

   
   

   Każdy okres (z wyjątkiem pierwszego) rozpoczyna się od typowego metalu (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) i kończy gazem szlachetnym (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), poprzedzonym typowym non -metal.

   Świt#769;podwójny numer#769; jądro atomowe (synonimy: liczba atomowa, liczba atomowa, liczba porządkowa pierwiastka chemicznego) liczba protonów w jądrze atomowym. Liczba ładunku jest równa ładunkowi jądra w jednostkach ładunku elementarnego i jednocześnie jest równa liczbie porządkowej pierwiastka chemicznego odpowiadającego jądru w układzie okresowym.

   Grupa układu okresowego pierwiastków chemicznych to sekwencja atomów w porządku rosnącym ładunku jądra, które mają taką samą strukturę elektronową.

   Numer grupy jest określony przez liczbę elektronów na zewnętrznej powłoce atomu (elektrony walencyjne) i z reguły odpowiada najwyższej wartościowości atomu.

   W krótkookresowej wersji układu okresowego grupy dzielą się na podgrupy główne (lub podgrupy A), poczynając od elementów pierwszego i drugiego okresu, oraz drugorzędne (podgrupy B), zawierające elementy d. Podgrupy są również nazywane od pierwiastka o najmniejszym ładunku jądrowym (zwykle pierwiastek drugiego okresu dla podgrup głównych i pierwiastka czwartego okresu dla podgrup wtórnych). Elementy tej samej podgrupy mają podobne właściwości chemiczne.

   Wraz ze wzrostem ładunku jądrowego pierwiastków tej samej grupy, ze względu na wzrost liczby powłok elektronowych, wzrastają promienie atomowe, w wyniku czego następuje spadek elektroujemności, wzrost metaliczny i osłabienie niemetaliczne właściwości pierwiastków, wzrost redukcji i osłabienia właściwości utleniających substancji, które tworzą.

2. Poziome linie w tabeli. Mendelejew
3. Linia pozioma (ta sho zleva) zakładka. Mendelewa

Ewolucja układu okresowego pierwiastków chemicznych

Pomysł Mendelejewa o miejscu pierwiastka w układzie okazał się szczególny i ważny dla ewolucji układu okresowego pierwiastków chemicznych; pozycja elementu jest określona przez okres i numery grup. W oparciu o ten pomysł Mendelejew doszedł do wniosku, że konieczna jest zmiana przyjętych wówczas mas atomowych niektórych pierwiastków (U, In, Ce i ich analogów), co było pierwszym praktycznym zastosowaniem P. s. e., a także po raz pierwszy przewidział istnienie i podstawowe właściwości kilku nieznanych elementów, które odpowiadały pustym komórkom P. s. mi. Klasycznym przykładem jest przepowiednia „ekaaluminum” (przyszły Ga, odkryty przez P. Lecoq de Boisbaudran w 1875), „ecabor” (Sc, odkryty przez szwedzkiego naukowca L. Nilssona w 1879) i „ecasilicium” (Ge, odkryty przez niemieckiego naukowca K. Winklera w 1886 r.). Ponadto Mendelejew przewidział istnienie analogów manganu (przyszłe Tc i Re), telluru (Po), jodu (At), cezu (Fr), baru (Ra), tantalu (Pa).

Pod wieloma względami stanowił empiryczne uogólnienie faktów, ponieważ fizyczne znaczenie prawa okresowego było niejasne i nie było wyjaśnienia przyczyn okresowej zmiany właściwości pierwiastków w zależności od wzrostu mas atomowych.

aż do fizycznego uzasadnienia prawa okresowości i rozwoju teorii P. s. mi. wielu faktów nie dało się wyjaśnić. Tak więc nieoczekiwane było odkrycie pod koniec XIX wieku. gazy obojętne, które zdawały się nie znajdować miejsca w P. s. mi.; trudność ta została wyeliminowana dzięki umieszczeniu w P. strony. mi. niezależna grupa zerowa (następnie podgrupa VIIIa). Odkrycie wielu „elementów radiowych” na początku XX wieku. doprowadziło do sprzeczności między koniecznością ich umieszczenia w P. strony. mi. i jego struktura (na ponad 30 takich elementów w szóstym i siódmym okresie było 7 „wolnych” miejsc). Ta sprzeczność została przezwyciężona dzięki odkryciu izotopów. Wreszcie wartość masy atomowej (masy atomowej) jako parametru określającego właściwości pierwiastków stopniowo traciła na znaczeniu.

Struktura układu okresowego pierwiastków chemicznych.

Współczesny (1975) P. s. mi. obejmuje 106 pierwiastków chemicznych; z nich cały transuran (Z = 93-106), a także pierwiastki o Z = 43 (Tc), 61 (Pm), 85 (At) i 87 (Fr) uzyskano sztucznie. Przez całą historię P. s. mi. zaproponowano dużą liczbę (kilkaset) wariantów jego graficznego przedstawienia, głównie w formie tabelarycznej; obrazy są również znane w postaci różnych figur geometrycznych (przestrzennych i płaskich), krzywych analitycznych (na przykład spiral) itp. Najbardziej rozpowszechnione są trzy formy P.

e.: krótki, zaproponowany przez Mendelejewa (ryc. 2) i zyskał powszechne uznanie (w swojej nowoczesnej formie podano na ilustracji); długi (ryc. 3); schody (rys. 4). Długą formę opracował również Mendelejew, aw ulepszonej formie zaproponował ją w 1905 r. A. Werner. Forma drabiny została zaproponowana przez angielskiego naukowca T. Baileya (1882), duńskiego naukowca J. Thomsena (1895) i ulepszona przez N. Bohra (1921). Każda z trzech form ma zalety i wady. Podstawowa zasada konstruowania P. s. mi. to podział wszystkich pierwiastków chemicznych na grupy i okresy. Każda grupa z kolei jest podzielona na podgrupę główną (a) i drugorzędną (b). Każda podgrupa zawiera pierwiastki o podobnych właściwościach chemicznych. Pierwiastki podgrup a i b w każdej grupie z reguły wykazują między sobą pewne podobieństwo chemiczne, głównie na wyższych stopniach utlenienia, które z reguły odpowiadają numerowi grupy. Okres to zbiór pierwiastków rozpoczynający się od metalu alkalicznego, a kończący się na gazie obojętnym (szczególnym przypadkiem jest pierwszy okres); Każdy okres zawiera ściśle określoną liczbę elementów. P. s. mi. składa się z 8 grup i 7 okresów (siódmy nie został jeszcze ukończony).

Pierwszy okres układu okresowego pierwiastków

Specyfika pierwszego okresu polega na tym, że zawiera tylko 2 elementy: H i He. Miejsce H w układzie jest niejednoznaczne: wodór wykazuje właściwości wspólne z metalami alkalicznymi i halogenami, znajduje się albo w podgrupie Ia, albo (korzystniej) w podgrupie VIIa. Hel jest pierwszym przedstawicielem podgrupy VIIa (jednak przez długi czas He i wszystkie gazy obojętne były połączone w niezależną grupę zerową).

Drugi okres układu okresowego pierwiastków

Drugi okres (Li - Ne) zawiera 8 elementów. Zaczyna się od metalu alkalicznego Li, którego jedynym stopniem utlenienia jest I. Następnie pojawia się Be, metal, stopień utlenienia II. Metaliczna natura następnego pierwiastka B jest słabo wyrażona (stan utlenienia III). C następujące po nim jest typowym niemetalem, może być zarówno dodatnio, jak i ujemnie czterowartościowe. Kolejne N, O, F i Ne są niemetalami, a tylko N ma najwyższy stopień utlenienia V odpowiadający numerowi grupy; tlen tylko w rzadkich przypadkach wykazuje wartościowość dodatnią, a dla F znany jest stopień utlenienia VI. Okres uzupełnia gaz obojętny Ne.

Trzeci okres układu okresowego pierwiastków

Trzeci okres (Na - Ar) również zawiera 8 pierwiastków, których charakter zmiany właściwości jest w dużej mierze podobny do obserwowanego w okresie drugim. Jednak Mg, w przeciwieństwie do Be, jest bardziej metaliczny, podobnie jak Al w porównaniu z B, chociaż Al jest z natury amfoteryczny. Si, P, S, Cl, Ar są typowymi niemetalami, ale wszystkie (z wyjątkiem Ar) wykazują wyższe stopnie utlenienia równe liczbie grupowej. Zatem w obu okresach wraz ze wzrostem Z obserwuje się osłabienie metalicznego i wzmocnienie niemetalicznego charakteru pierwiastków. Mendelejew nazwał elementy drugiego i trzeciego okresu (małe w swojej terminologii) typowymi. Znamienne jest, że należą one do najczęściej występujących w przyrodzie, a C, N i O wraz z H są głównymi elementami materii organicznej (organogenami). Wszystkie elementy pierwszych trzech okresów ujęte są w podgrupach a.

Współczesna terminologia - pierwiastki z tych okresów odnoszą się do pierwiastków s (metali alkalicznych i ziem alkalicznych), które tworzą podgrupy Ia i IIa (podświetlone na czerwono na tablicy kolorów) oraz pierwiastki p (B - Ne , At - Ar), zaliczane do podgrup IIIa - VIIIa (ich symbole są podświetlone na pomarańczowo). Dla pierwiastków o małych okresach, przy rosnących liczbach seryjnych, najpierw obserwuje się zmniejszenie promieni atomowych, a następnie, gdy liczba elektronów w zewnętrznej powłoce atomu już znacznie wzrasta, ich wzajemne odpychanie prowadzi do wzrostu promieni atomowych . Następne maksimum osiąga się na początku następnego okresu na elemencie alkalicznym. W przybliżeniu ta sama prawidłowość jest typowa dla promieni jonowych.

Czwarty okres układu okresowego pierwiastków

Czwarty okres (K - Kr) zawiera 18 elementów (pierwszy duży okres według Mendelejewa). Po metalu alkalicznym K i ziem alkalicznych Ca (elementy s), następuje seria dziesięciu tak zwanych pierwiastków przejściowych (Sc - Zn) lub pierwiastków d (symbole podano na niebiesko), które są zawarte w podgrupach b odpowiednich grup P. s. mi. Większość pierwiastków przejściowych (wszystkie z nich metale) wykazuje wyższe stopnie utlenienia równe liczbie grup. Wyjątkiem jest triada Fe – Co – Ni, gdzie dwa ostatnie pierwiastki są maksymalnie dodatnio trójwartościowe, a żelazo w określonych warunkach znane jest na VI stopniu utlenienia. Elementy zaczynające się na Ga i kończące na Kr (elementy p) należą do podgrup a, a charakter zmiany ich właściwości jest taki sam jak w odpowiednich przedziałach Z dla elementów drugiego i trzeciego okresu. Ustalono, że Kr może tworzyć związki chemiczne (głównie z F), ale stopień utlenienia VIII jest dla niego nieznany.

Piąty okres układu okresowego pierwiastków

Okres piąty (Rb - Xe) jest skonstruowany podobnie do czwartego; posiada również wkładkę z 10 elementami przejściowymi (Y - Cd), d-elementami. Specyfika okresu: 1) w triadzie Ru – Rh – Pd tylko ruten wykazuje VIII stopień utlenienia; 2) wszystkie elementy podgrup a wykazują najwyższe stopnie utlenienia równe numerowi grupy, w tym Xe; 3) Mam słabe właściwości metaliczne. Tak więc charakter zmiany właściwości wraz ze wzrostem Z dla pierwiastków czwartego i piątego okresu jest bardziej skomplikowany, ponieważ właściwości metaliczne są zachowane w dużym zakresie numerów seryjnych.

Szósty okres układu okresowego pierwiastków

Szósty okres (Cs - Rn) obejmuje 32 elementy. Oprócz 10 pierwiastków d (La, Hf - Hg) zawiera zestaw 14 pierwiastków f, lantanowców, od Ce do Lu (symbole czarne). Pierwiastki La do Lu są chemicznie bardzo podobne. W skrócie P. s. mi. lantanowce są zawarte w ramce La (ponieważ ich dominujący stopień utlenienia to III) i są wymienione w oddzielnym wierszu na dole tabeli. Ta technika jest nieco niewygodna, ponieważ 14 elementów jest niejako poza stołem. Podobny brak pozbawione są formy długie i drabinkowe. e., dobrze odzwierciedlający specyfikę lantanowców na tle integralnej struktury P. s. mi. Cechy okresu: 1) w triadzie Os – Ir – Pt tylko osm wykazuje VIII stopień utlenienia; 2) At ma wyraźniejszy (w porównaniu z 1) charakter metaliczny; 3) Rn, najwyraźniej (jego chemia jest słabo zbadana), powinien być najbardziej reaktywnym z gazów obojętnych.

Kwestia chemii, jak każde pytanie filozoficzne, ma retrospektywę historyczną.

Okres przedalchemiczny

Chemia jako obszar działalności praktycznej ma swoje korzenie w starożytności. Człowiek na długo przed naszą erą zapoznał się z przemianami różnych substancji i nauczył się je wykorzystywać dla swoich potrzeb. Początki chemii obejmują ówczesną alternatywną doktrynę atomistyczną i doktrynę pierwiastków-elementów starożytnej filozofii przyrody.

Okres alchemiczny

W III-IV w. n.e. mi. w Aleksandrii narodziła się alchemia, dostrzegająca możliwość przekształcenia metali nieszlachetnych w metale szlachetne za pomocą kamienia filozoficznego - w złoto i srebro. Najważniejszą rzeczą w doktrynie chemicznej tego okresu była obserwacja poszczególnych właściwości substancji i ich wyjaśnienie za pomocą substancji (początków) rzekomo zawartych w tych substancjach.

Okres unifikacji chemii

W XV i XVI wieku rozpoczął się w Europie okres gwałtownego rozwoju handlu i produkcji materialnej. Do XVI wieku technologia w Europie osiągnęła poziom zauważalnie wyższy niż w czasach rozkwitu starożytnego świata. Jednocześnie zmiany w metodach technicznych wyprzedzały ich teoretyczne rozumienie. Dalsze doskonalenie techniki opierało się na głównej sprzeczności epoki - sprzeczności między stosunkowo wysokim poziomem wiedzy technicznej osiągniętej w tym czasie a ostrym opóźnieniem w teoretycznych naukach przyrodniczych.

Na początku XVII wieku pojawiły się ważne prace filozoficzne, które miały istotny wpływ na rozwój nauk przyrodniczych. Angielski filozof Francis Bacon postawił tezę, że eksperyment powinien być decydującym argumentem w dyskusji naukowej. Wiek siedemnasty w filozofii charakteryzował się także odrodzeniem idei atomistycznych. Matematyk (twórca geometrii analitycznej) i filozof Rene Descartes twierdził, że wszystkie ciała składają się z ciałek o różnych kształtach i rozmiarach; kształt ciałek jest związany z właściwościami materii. Jednocześnie Kartezjusz uważał, że ciałka są podzielne i składają się z jednej materii. Kartezjusz zaprzeczał ideom Demokryta o niepodzielnych atomach poruszających się w pustce, nie śmiejąc przyznać się do istnienia pustki. Idee korpuskularne, bardzo zbliżone do antycznych idei Epikura, wyraził także francuski filozof Pierre Gassendi. Grupy atomów, które tworzą związki, Gassendi nazywał cząsteczkami (od łac. krety- garść). Korpuskularne idee Gassendiego zyskały dość szerokie uznanie wśród przyrodników.

W XVII wieku nowa eksperymentalna nauka przyrodnicza stała się narzędziem rozwiązywania sprzeczności między wysokim poziomem techniki a skrajnie niskim poziomem wiedzy o przyrodzie.

Jedną z konsekwencji rewolucji naukowej, która miała miejsce w drugiej połowie XVII wieku, było powstanie nowej chemii naukowej. Za twórcę chemii naukowej tradycyjnie uważa się Roberta Boyle'a, który udowodnił niespójność idei alchemicznych, podał pierwszą naukową definicję pojęcia pierwiastka chemicznego, a tym samym po raz pierwszy podniósł chemię do poziomu nauki.

Brytyjski naukowiec Robert Boyle był jednym z największych chemików, fizyków i filozofów swoich czasów. Jako główne osiągnięcia naukowe Boyle'a w chemii można wymienić podstawy chemii analitycznej (analiza jakościowa), badanie właściwości kwasów, wprowadzenie wskaźników do praktyki chemicznej, badanie gęstości cieczy za pomocą wynalezionego areometru przez niego. Nie sposób nie wspomnieć o prawie odkrytym przez Boyle'a, noszącym jego imię (zwanym też prawem Boyle-Mariotte).

Jednak główną zasługą Boyle'a był nowy system filozofii chemicznej, który zaproponował, przedstawiony w książce The Skeptic Chemist (1661). Książka poświęcona była znalezieniu odpowiedzi na pytanie, co konkretnie należy uznać za pierwiastki, w oparciu o obecny poziom rozwoju chemii. Boyle napisał:

„Chemicy kierowali się dotychczas zbyt wąskimi zasadami, które nie wymagały szczególnie szerokiego spojrzenia myślowego; widzieli swoje zadanie w przygotowaniu leków, w produkcji i przetwarzaniu metali. Patrzę na chemię z zupełnie innego punktu widzenia: nie jako lekarz, nie jako alchemik, ale jako filozof powinien na nią patrzeć. Narysowałem tutaj plan filozofii chemicznej, który mam nadzieję wypełnić i udoskonalić przez moje eksperymenty i obserwacje..

Księga zbudowana jest w formie rozmowy czterech filozofów: Themista, perypatetyka (zwolennika Arystotelesa), Filopona, spagyryka (zwolennika Paracelsusa), Carneadesa, bezstronnie wykładającego poglądy „Pana Boyle'a” i Eleuteriusza ocena argumentów dyskutantów. Dyskusja filozofów doprowadziła czytelnika do wniosku, że ani cztery elementy Arystotelesa, ani trzy zasady alchemików nie mogą być uznane za elementy. Boyle podkreślił:

„Nie ma powodu, aby danemu ciału nadać nazwę tego lub innego elementu tylko dlatego, że przypomina go w jednej łatwo zauważalnej właściwości; bo z takim samym prawem mógłbym odmówić nadania mu tej nazwy, ponieważ inne właściwości są różne”.

Na podstawie danych eksperymentalnych Boyle wykazał, że koncepcje współczesnej chemii muszą zostać zrewidowane i dostosowane do eksperymentu.

Pierwiastki, według Boyle'a, są praktycznie nierozkładalnymi ciałami (substancjami), składającymi się z podobnych jednorodnych (składających się z materii pierwotnej) ciałek, z których składają się i na które mogą się rozkładać wszystkie ciała złożone. Ciałka mogą różnić się kształtem, rozmiarem, wagą. Ciałka, z których powstają ciała, pozostają niezmienione podczas przekształceń tych ostatnich.

Boyle widział główne zadanie chemii w badaniu składu substancji i zależności właściwości substancji od jej składu. Jednocześnie Boyle uważał, że możliwe jest zastosowanie pojęcia kompozycji tylko wtedy, gdy możliwe jest odtworzenie pierwotnego ciała z elementów wyizolowanych z danego złożonego ciała (tj. faktycznie przyjął syntezę jako kryterium poprawności analizy ). Boyle w swoich pismach nie wymienił ani jednego elementu nowego rozumienia tego pojęcia; Nie określił też liczby elementów, zauważając tylko, że:

„nie będzie absurdem, jeśli przyjmiemy, że liczba jest znacznie większa niż trzy lub cztery”.

Książka „Sceptyk chemik” nie jest więc odpowiedzią na palące pytania filozofii chemicznej, ale wyznaczeniem nowego celu dla chemii. Główne znaczenie pracy Boyle'a jest następujące:

1. Sformułowanie nowego celu chemii - badanie składu substancji i zależności właściwości substancji od jej składu.

2. Propozycja programu poszukiwania i badania rzeczywistych pierwiastków chemicznych;

3. Wprowadzenie do chemii metody indukcyjnej;

Pomysły Boyle'a dotyczące pierwiastka jako praktycznie nierozkładalnej substancji szybko zyskały szeroką akceptację wśród przyrodników. Jednak stworzenie koncepcji teoretycznych na temat składu ciał, które mogłyby zastąpić nauki Arystotelesa i teorię rtęciowo-siarkową, okazało się bardzo trudnym zadaniem. W ostatniej ćwierci XVII wieku pojawiły się poglądy eklektyczne, których twórcy starali się łączyć tradycje alchemiczne i nowe idee dotyczące pierwiastków chemicznych. Poglądy francuskiego chemika Nicolasa Lemery'ego, autora znanego podręcznika Kurs chemii, wywarły wielki wpływ na jego współczesnych.

Podręcznik Lemery'ego zaczynał się od definicji przedmiotu chemii:

"Chemia to sztuka, która uczy, jak oddzielać różne substancje zawarte w ciałach mieszanych. Przez ciała mieszane rozumiem te, które powstają w przyrodzie, a mianowicie: minerały, ciała roślinne i zwierzęce".

Ponadto Lemery wymienił „zasady chemiczne”, czyli główne części składowe ciał. Po pewnym „duchu uniwersalnym” (którego sam autor uznaje za „nieco metafizyczny”), Lemery na podstawie analizy przez ogień wyróżnił pięć podstawowych materialnych zasad substancji: alkohol (inaczej „rtęć”), olej (inaczej „siarka”), sól, woda („flegma”) i ziemia. Pierwsze trzy zasady są aktywne, woda i ziemia są pasywne.

Lemery zauważył jednak, że te substancje są dla nas „początkiem” tylko o tyle, o ile chemicy nie byli w stanie dalej rozkładać tych ciał; Oczywiście te „początki” można z kolei podzielić na prostsze. Tak więc za początek uważa się substancje otrzymane przez oddzielenie ciał mieszanych i oddzielone tylko na tyle, na ile pozwalają na to środki, którymi dysponują chemicy.

Na przełomie XVII i XVIII wieku chemia naukowa była dopiero na samym początku swojej wędrówki; najważniejszymi przeszkodami, które należało tylko pokonać, były wciąż silne tradycje alchemiczne (ani Boyle, ani Lemery nie zaprzeczali fundamentalnej możliwości transmutacji), fałszywe idee dotyczące palenia metali jako rozkładu oraz spekulatywna (spekulacyjna) natura atomizmu.

Filozofia XVIII wieku to filozofia umysłu, rozumu, myśli naukowej. Ludzki umysł stara się zrozumieć otaczający nas świat za pomocą wiedzy naukowej, rozważań, obserwacji i logicznych wniosków, w przeciwieństwie do średniowiecznej scholastyki i ślepego trzymania się dogmatów kościelnych. Wpłynęło to również na chemię. Zaczęły pojawiać się pierwsze teorie chemii naukowej.

Pierwsza teoria chemii naukowej – teoria flogistonu – była w dużej mierze oparta na tradycyjnych ideach dotyczących składu substancji i pierwiastków jako nośników pewnych właściwości. Niemniej jednak to ona stała się w XVIII wieku głównym warunkiem i główną siłą napędową rozwoju doktryny pierwiastków i przyczyniła się do całkowitego wyzwolenia chemii z alchemii. W ciągu prawie stulecia istnienia teorii flogistonu zakończyła się transformacja alchemii w chemię zapoczątkowana przez Boyle'a.

Flogistonowa teoria spalania została stworzona do opisu procesów prażenia metali, których badanie było jednym z najważniejszych zadań chemii końca XVIII wieku. Hutnictwo stanęło wówczas w obliczu dwóch problemów, których rozwiązanie nie było możliwe bez poważnych badań naukowych – dużych strat w wytopie metali oraz kryzysu paliwowego spowodowanego niemal całkowitym zniszczeniem lasów w Europie.

Podstawą teorii flogistonu była tradycyjna idea spalania jako rozkładu ciała. Fenomenologiczny obraz prażenia metali był dobrze znany: metal zamienia się w kamień, którego masa jest większa niż masa pierwotnego metalu; ponadto podczas spalania uwalniane są produkty gazowe o nieznanym charakterze. Celem teorii chemicznej było racjonalne wyjaśnienie tego zjawiska, które można wykorzystać do rozwiązania konkretnych problemów technicznych. Ani idee Arystotelesa, ani alchemiczne poglądy na spalanie nie spełniły ostatniego warunku.

Za twórców teorii flogistonu uważani są niemieccy chemicy Johann Joachim Becher i Georg Ernst Stahl. Becher w swojej książce „Fizyka podziemna” nakreślił swoje bardzo eklektyczne poglądy na części składowe ciał. Jego zdaniem są to trzy rodzaje gruntów: pierwszy jest topliwy i skalisty (terra lapidea), drugi jest tłusty i palny (terra pinguis), a trzeci jest lotny (terra fluida s. mercurialis). Według Bechera palność ciał wynika z obecności w ich składzie drugiej, tłustej ziemi. System Bechera jest bardzo podobny do alchemicznej doktryny trzech zasad, w której palność jest spowodowana obecnością siarki; jednak Becher uważa, że ​​siarka jest złożonym ciałem utworzonym przez kwas i terra pinguis. W rzeczywistości teoria Bechera była jedną z pierwszych prób zaoferowania czegoś nowego, aby zastąpić alchemiczną doktrynę trzech zasad. Becher tradycyjnie tłumaczył wzrost masy metalu podczas wypalania dodatkiem „ognistej materii”. Te poglądy Bechera stały się przesłanką do powstania teorii flogistonu zaproponowanej przez Stahla w 1703 roku, choć mają z nią niewiele wspólnego. Jednak sam Stahl zawsze utrzymywał, że Becher był autorem teorii.

Istotę teorii flogistonu można podsumować w następujących głównych zapisach:

1. We wszystkich ciałach palnych zawarta jest substancja materialna - flogiston (z greckiego φλογιστοζ - palny).

2. Spalanie to rozkład organizmu z uwolnieniem flogistonu, który jest nieodwracalnie rozpraszany w powietrzu. Ruchy wirowe flogistonu uwalnianego z płonącego ciała reprezentują widzialny ogień. Tylko rośliny mogą wydobywać flogiston z powietrza.

3. Flogiston zawsze występuje w połączeniu z innymi substancjami i nie można go wyizolować w czystej postaci; najbogatsze we flogiston są substancje spalające się bez pozostałości.

4. Flogiston ma masę ujemną.

Teoria Stahla, podobnie jak wszystkie poprzednie, również wychodziła z założenia, że ​​właściwości substancji determinowane są obecnością w nich specjalnego nośnika tych właściwości. Stanowisko teorii flogistonu o ujemnej masie flogistonu miało na celu wyjaśnienie faktu, że masa zgorzeliny (lub wszystkich produktów spalania, w tym gazowych) jest większa niż masa spalonego metalu.

Proces prażenia metali w ramach teorii flogistonu można przedstawić za pomocą następującego podobieństwa równania chemicznego:

Metal = Żużel + Flogiston

Aby uzyskać metal ze zgorzeliny (lub z rudy), zgodnie z teorią, można użyć dowolnego ciała bogatego we flogiston (tj. spalającego się bez pozostałości) - węgla drzewnego lub węgla, tłuszczu, oleju roślinnego itp.:

Skala + Ciało bogate we flogiston = Metal

Należy podkreślić, że eksperyment może jedynie potwierdzić słuszność tego założenia; był to dobry argument przemawiający za teorią Stahla. Teoria flogistonu została ostatecznie rozszerzona na dowolny proces spalania. Tożsamość flogistonu we wszystkich ciałach palnych została potwierdzona eksperymentalnie przez Stahla: węgiel w równym stopniu redukuje kwas siarkowy do siarki i ziemię do metali. Oddychanie i rdzewienie żelaza, według zwolenników Stahla, to ten sam proces rozkładu ciał zawierających flogiston, ale przebiegający wolniej niż spalanie.

Teoria flogistonu umożliwiła w szczególności akceptowalne wyjaśnienie procesów wytapiania metali z rudy, polegające na tym, że: ruda, w której zawartość flogistonu jest niska, jest ogrzewana węglem drzewnym, który jest bardzo bogaty we flogistonie; flogiston następnie przechodzi z węgla do rudy i powstaje metal bogaty we flogiston i popiół ubogi we flogiston.

Należy zauważyć, że w literaturze historycznej istnieją poważne nieporozumienia w ocenie roli teorii flogistonu - od zdecydowanie negatywnej do pozytywnej. Nie można jednak nie przyznać, że teoria flogistonu miała szereg niewątpliwych zalet:

– w prosty i adekwatny sposób opisuje fakty doświadczalne dotyczące procesów spalania;

– teoria jest wewnętrznie spójna, tj. żadna z konsekwencji nie jest sprzeczna z głównymi przepisami;

– teoria flogistonu w całości opiera się na faktach doświadczalnych;

Teoria flogistonu była predykcyjna.

Teoria flogistonu - pierwsza prawdziwie naukowa teoria chemii - była potężnym bodźcem do opracowania ilościowej analizy złożonych ciał, bez której eksperymentalne potwierdzenie idei pierwiastków chemicznych byłoby absolutnie niemożliwe. Należy zauważyć, że stwierdzenie o ujemnej masie flogistonu zostało w rzeczywistości dokonane na podstawie prawa zachowania masy, które zostało odkryte znacznie później. Już samo to założenie przyczyniło się do dalszej intensyfikacji badań ilościowych. Innym rezultatem powstania teorii flogistonu było aktywne badanie przez chemików gazów w ogóle, a gazowych produktów spalania w szczególności. W połowie XVIII wieku jednym z najważniejszych działów chemii była chemia pneumatyczna, której twórcy Joseph Black, Daniel Rutherford, Henry Cavendish, Joseph Priestley i Karl Wilhelm Scheele byli twórcami całego systemu metod ilościowych w chemii.

W drugiej połowie XVIII wieku teoria flogistonu zyskała niemal powszechną akceptację wśród chemików. Na podstawie idei flogistonu powstała nomenklatura substancji; Próbowano powiązać takie właściwości substancji jak kolor, przezroczystość, zasadowość itp. z zawartością w niej flogistonu. Francuski chemik Pierre Joseph Maceur, autor bardzo popularnego podręcznika Elements of Chemistry and Dictionary of Chemistry, napisał w 1778 roku, że teoria flogistonu

„...najwyraźniejszy i najbardziej spójny ze zjawiskami chemicznymi. Różni się od systemów generowanych przez wyobraźnię bez zgody z naturą i zniszczonych doświadczeniem, teoria Stahla jest najbardziej wiarygodnym przewodnikiem w badaniach chemicznych. Liczne eksperymenty... są nie tylko dalekie od obalając to, ale przeciwnie, stając się dowodem na jej korzyść”..

Jak na ironię, podręcznik i słownik Makura pojawiły się w czasie, gdy era teorii flogistonu dobiegła końca.

Nieflogistonowe idee dotyczące spalania i oddychania były nawet nieco wcześniejsze niż teoria flogistonu. Jean Rey, któremu nauka zawdzięcza postulat „wszystkie ciała są ciężkie”, już w 1630 r. sugerował, że wzrost masy metalu podczas wypalania wynika z dodania powietrza. W 1665 r. Robert Hooke w swojej pracy „Mikrografia” również zasugerował obecność w powietrzu specjalnej substancji, podobnej do substancji zawartej w stanie związanym w saletrze.

Poglądy te zostały dalej rozwinięte w książce „O saletry i duchu powietrza saletry”, napisanej w 1669 r. przez angielskiego chemika Johna Mayowa. Meiou próbował udowodnić, że powietrze zawiera specjalny gaz (spiritus nitroaereus), który wspomaga spalanie i jest niezbędny do oddychania; uzasadnił to założenie słynnymi eksperymentami z płonącą świecą pod dzwonem. Jednak ten spiritus nitroaereus został wyizolowany w stanie wolnym dopiero po ponad stu latach. Odkrycia tlenu dokonało niezależnie od siebie niemal jednocześnie kilku naukowców.

Carl Wilhelm Scheele uzyskał tlen w 1771 roku, nazywając go „ognistym powietrzem”; jednak wyniki eksperymentów Scheele zostały opublikowane dopiero w 1777 roku. Według Scheele „ogniste powietrze” było „kwaśną, rzadką materią połączoną z flogistonem”.

Joseph Priestley wyizolował tlen w 1774 przez ogrzewanie tlenku rtęci. Priestley uważał, że gaz, który otrzymał, było powietrzem całkowicie pozbawionym flogistonu, w wyniku czego spalanie przebiega lepiej w tym „powietrzu odsklepionym” niż w zwykłym powietrzu.

Ponadto odkrycie wodoru przez Cavendisha w 1766 roku i azotu przez Rutherforda w 1772 roku miało ogromne znaczenie dla stworzenia tlenowej teorii spalania (należy zauważyć, że Cavendish wziął wodór za czysty flogiston).

Znaczenie odkrycia dokonanego przez Scheele i Priestleya było w stanie prawidłowo ocenić francuski chemik Antoine Laurent Lavoisier. W 1774 r. Lavoisier opublikował traktat „Małe prace w fizyce i chemii”, w którym zasugerował, że podczas spalania do ciał dodawana jest część powietrza atmosferycznego. Po tym, jak Priestley odwiedził Paryż w 1774 roku i opowiedział Lavoisierowi o odkryciu „dephlogisticated air”, Lavoisier powtórzył swoje eksperymenty i w 1775 opublikował pracę „O naturze substancji, która łączy się z metalami podczas ich kalcynacji i zwiększa ich wagę” (jednakże , Lavoisier przypisał sobie priorytet odkrycia tlenu). Wreszcie w 1777 r. Lavoisier sformułował główne postanowienia tlenowej teorii spalania:

1. Ciała palą się tylko w „czystym powietrzu”.

2. „Czyste powietrze” jest pochłaniane podczas spalania, a wzrost masy spalonego ciała jest równy spadkowi masy powietrza.

3. Podczas kalcynowania metale zamieniają się w „ziemie”. Siarka lub fosfor w połączeniu z „czystym powietrzem” zamieniają się w kwasy.

Nowa teoria spalania tlenu (termin tlen - oxygenium - pojawiła się w 1877 r. w dziele Lavoisiera "Ogólne rozważania na temat natury kwasów i zasad ich łączenia") miała szereg istotnych zalet w porównaniu z teorią flogistonu. Jest prostszy niż flogiston, nie zawierał „nienaturalnych” założeń o obecności masy ujemnej w ciałach, a co najważniejsze, nie opierał się na istnieniu substancji, których nie wyizolowano doświadczalnie. W rezultacie tlenowa teoria spalania dość szybko zyskała szerokie uznanie wśród przyrodników (choć spór między Lavoisierem a flogistyką trwał jeszcze przez wiele lat).

Na przełomie XVIII i XIX wieku w filozofii dominował nurt zwany scjentyzmem (z nauki), który przejawia się podziwem dla nauki, kultem nauki i ludzkiej wiedzy. Człowiek jest dumny ze swojej wiedzy i racjonalności, wolności, jest przekonany, że potrafi rozwiązać wszystkie pojawiające się problemy. Akademie stają się głównymi ośrodkami działalności naukowej. W tej chwili w naukach chemicznych dokonuje się rewolucja.

Znaczenie teorii tlenu okazało się znacznie większe niż proste wyjaśnienie zjawisk spalania i oddychania. Odrzucenie teorii flogistonu wymagało rewizji wszystkich podstawowych zasad i pojęć chemii, zmian w terminologii i nomenklaturze substancji. Dlatego wraz z powstaniem teorii tlenu rozpoczął się punkt zwrotny w rozwoju chemii, zwany „rewolucją chemiczną”.

W latach 1785-1787. Czterech wybitnych francuskich chemików – Antoine Laurent Lavoisier, Claude Louis Berthollet, Louis Bernard Guiton de Morveau i Antoine Francois de Fourcroix – opracowało na zlecenie Paryskiej Akademii Nauk nowy system nazewnictwa chemicznego. Logika nowej nomenklatury zakładała konstruowanie nazwy substancji według nazw tych elementów, z których substancja się składa. Podstawowe zasady tej nomenklatury są używane do dziś.

Co pokazuje numer okresu? Chemia i dostałem najlepszą odpowiedź

Odpowiedz od TheLastDreamer[guru]
Okres - rząd układu okresowego pierwiastków chemicznych, sekwencja atomów w kolejności zwiększania ładunku jądrowego i wypełniania elektronami zewnętrznej powłoki elektronowej.
System okresowy ma siedem okresów. Pierwszy okres, zawierający 2 elementy, a także drugi i trzeci, po 8 elementów, nazywamy małymi. Pozostałe okresy z 18 lub więcej elementami są duże. Siódmy okres nie jest zakończony. Liczba okresu, do którego należy pierwiastek chemiczny, zależy od liczby jego powłok elektronowych (poziomów energetycznych).
Każdy okres (z wyjątkiem pierwszego) rozpoczyna się od typowego metalu (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) i kończy gazem szlachetnym (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), poprzedzonym typowym non -metal.
Liczba ładunku jądra atomowego (synonimy: liczba atomowa, liczba atomowa, liczba porządkowa pierwiastka chemicznego) to liczba protonów w jądrze atomowym. Liczba ładunku jest równa ładunkowi jądra w jednostkach ładunku elementarnego i jednocześnie jest równa liczbie porządkowej pierwiastka chemicznego odpowiadającego jądru w układzie okresowym.
Grupa układu okresowego pierwiastków chemicznych to sekwencja atomów w rosnącym ładunku jądrowym, które mają taką samą strukturę elektronową.
Numer grupy jest określony przez liczbę elektronów na zewnętrznej powłoce atomu (elektrony walencyjne) i z reguły odpowiada najwyższej wartościowości atomu.
W krótkookresowej wersji systemu okresowego grupy są podzielone na podgrupy – główną (lub podgrupy A), zaczynając od elementów pierwszego i drugiego okresu, oraz drugorzędne (podgrupy B), zawierające elementy d. Podgrupy są również nazywane od pierwiastka o najmniejszym ładunku jądrowym (zwykle pierwiastek drugiego okresu dla podgrup głównych i pierwiastka czwartego okresu dla podgrup wtórnych). Elementy tej samej podgrupy mają podobne właściwości chemiczne.
Wraz ze wzrostem ładunku jądrowego pierwiastków tej samej grupy, ze względu na wzrost liczby powłok elektronowych, wzrastają promienie atomowe, w wyniku czego następuje spadek elektroujemności, wzrost metaliczny i osłabienie niemetaliczne właściwości pierwiastków, wzrost redukcji i osłabienia właściwości utleniających substancji, które tworzą.
Ostatni Marzyciel
Wyższa inteligencja
(104014)
Czytaj powyżej.

Odpowiedz od Yldar Baizhanov[guru]
Pokazuje liczbę elektronów i protonów.

Odpowiedz od 2 odpowiedzi[guru]

Hej! Oto wybór tematów z odpowiedziami na Twoje pytanie: Co pokazuje numer okresu? Chemia

Sekwencja atomów zgodnie ze wzrostem ładunku jądra i wypełnieniem zewnętrznej powłoki elektronowej elektronami.

System okresowy ma siedem okresów. Pierwszy okres, zawierający 2 elementy, a także drugi i trzeci, po 8 elementów, noszą nazwę mały. Inne okresy z 18 lub więcej elementami - duża. Siódmy okres dobiegł końca. Ósmy okres nie jest zakończony. Liczba okresu, do którego należy pierwiastek chemiczny, zależy od liczby jego powłok elektronowych (poziomów energetycznych).

Każdy okres (z wyjątkiem pierwszego) zaczyna się od typowego metalu ( , Na , , , , ) a kończy na gazie szlachetnym ( , , , Xe , , ), który jest poprzedzony typowym niemetalem .

W pierwszym okresie oprócz helu występuje tylko jeden pierwiastek - wodór, łączący właściwości typowe dla obu metali i (w większym stopniu) niemetali. Te pierwiastki są wypełnione elektronami 1 s-podpowłoka.

Elementy drugiego i trzeciego okresu są wypełniane po kolei s- oraz R-podpowłoki. W przypadku elementów o małych okresach charakterystyczny jest dość szybki wzrost elektroujemności ze wzrostem ładunków jądrowych, osłabienie właściwości metalicznych i wzrost niemetalicznych.

Okresy czwarty i piąty zawierają dekady okresu przejściowego d-pierwiastki (od skandu do cynku i od itru do kadmu), w których po wypełnieniu zewnętrznej s-podpowłoki są wypełnione, zgodnie z regułą Klechkowskiego, d-podpowłoka poprzedniego poziomu energii.

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 6f 7d 7f ...

W szóstym i siódmym okresie występuje nasycenie 4 f- i 5 f-podpowłoki, w wyniku czego zawierają o 14 więcej pierwiastków w porównaniu z okresem IV i V (lantanowce w okresie szóstym i aktynowce w okresie siódmym).

Ze względu na różnicę w długości okresów i innych cechach istnieją różne sposoby ich względnego położenia w układzie okresowym. W wersji z krótkim okresem małe kropki zawierają jeden wiersz elementy, duże mają dwa rzędy. W wersji długoterminowej wszystkie okresy składają się z jednej serii. Serie lantanowców i aktynowców są zwykle zapisywane osobno na dole tabeli.

Pierwiastki z tego samego okresu mają podobne masy atomowe, ale różne właściwości fizyczne i chemiczne, w przeciwieństwie do pierwiastków z tego samego okresu.