Периодична система

Паметник на Менделеев в Санкт-Петербург с изображение на Периодичната система

Периодичната система (таблица на Менделеев) е класификация на всички химически елементи, установяваща зависимостта на различните свойства на елементите от заряда на атомното ядро. Таблицата е графичен израз на периодичния закон, открит от руския химик Дмитрий Менделеев през 1869 г. В първоначалния си вариант таблицата е представяла свойствата на елементите в зависимост от атомното им тегло (в съвременната интерпретация това е атомната маса). С развитие на теорията за строежа на атома се установява, че най-важната характеристика на атомите не е атомната маса, а броят на протоните в ядрата им. Това дава възможност да се уточни формулировката на периодичния закон.

Преди Менделеев били предлагани стотици варианти на изобразяване на периодичната система с аналитични криви, таблици, геометрични фигури и др.)^[1]. В съвременния вариант на системата тя се свежда до дву-измерна таблица, в която всеки стълб се нарича група и определя основните физико-химични свойства, а редовете се наричат периоди и съдържат елементи, в някаква степен подобни един на друг. Всеки елемент в нея има точно определен пореден номер – Z равен на броя протони в атомното ядро. Всеки от елементите има и точно определени координати — период и група. Между мястото на елемента в периодичната система (съответно строежа на атомите му) и неговия химичен характер съществува зависимост. Тя може да се използва, за да се предвиди химичният характер на елемента, видът на неговото просто вещество и на съединенията му.

Съдържание

1 История
- 1.1 Периодичен закон
2 Обяснение на таблицата
3 Периодична система на елементите с имената на откривателите
4 Източници
5 Външни препратки
6 Вижте също

История [редактиране]

До 18 век са познати и описани само 15 елемента - (метали като желязо, мед, олово, бисмут, арсен, цинк, калай, антимон, платина, сребро, живак и злато или неметалите като въглерод, сяра и фосфор).

Повечето останали елементи са открити и описани научно през 19 век. В началото на 20 век са били неизвестни само още десет естествени елементи. От тогава насам са откривани преди всичко трудно откриваеми, често радиоактивни елементи. Много от тези елементи не се намират в природата и са продукт на процесите на изкуствен термоядрен синтез или радиоактивност. Едва през декември 1994 г. се произвеждат двата изкуствени елементи дармщадтий (ека-платина) и рьонтгений (ека-злато).

Периодичен закон [редактиране]

Д. И. Менделеев. Първият ръкописен вариант на периодичния закон, 18 февруари 1869

Работейки над своя труд „Основи на химията“, Д. И. Менделеев открива през 1869 г. един от фундаменталните природни закони — периодичния закон на химичните елементи.

На 6 март 1869 г. знаменитият му доклад „Съотношение между свойствата на елементите и атомните им тегла“ (на руски: Соотношение свойств с атомным весом элементов) е прочетен от Н. А. Меншуткин на заседание на Руското химическо общество. В същата година се появява съобщението на немски в списанието «Zeitschrift für Chemie», а през 1871 г. в «Annalen der Chemie» е публикувана обширна статия на Д. И. Менделеев, посветена на неговото откритие — „Периодична закономерност на химическите елементи“ (на немски: Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente).

Отделни учени в редица страни, особено в Германия, считат за съавтор на откритието Лотар Майер. Същественото различие между предложените системи е в това, че таблицата на Л. Майер е един от вариантите на класификация на известните към онзи момент химични елементи, докато посочената от Менделеев периодичност дава разбиране за закономерността, според която се определя мястото на елементи, които все още не са били известни тогава и дава възможност да се предскаже не само съществуването на такива елементи, но и техните характеристики^[2].

Без да дава някаква представа за строежа на атома, периодичният закон стига много близко до поставянето на проблема за строежа на атома и несъмнено решението на този проблем е намерено до голяма степен благодарение на закона. През 1984 г. академик В. И. Спицын пише: „…Първите представи за строежа на атома и за химичната валентност, разработени в началото на 20 век, се основават на закономерностите в свойствата на елементите, установени с помощта на периодичния закон“ ^[3].

Развивайки през следващите две години своите идеи Менделеев въвежда понятието за място на химичния елемент в периодичната система, определено като съвкупност на свойствата му чрез съпоставяне със свойствата на другите елементи. Въз основа на това и в частност, отчитайки резултатите от изучаване на стъклообразуващи оксиди, той прави корекции в атомната маса на девет елемента (берилий, индий, уран и др.). Предсказва през 1870 г. съществуването на три неизвестни дотогава елемента, изчислява атомните им маси и описва свойствата им — „екаалуминий“ (открит през 1875 г. и наречен галий), „екабор“ (открит през 1879 г. и наречен скандий) и „екасилиций“ (открит през 1885 г. и наречен германий). След това предсказва съществуването на още осем елемента, след които „двителур“ — полония (открит през 1898 г.]]), „екайод“ — астатий (открит през 1942-3 г.), „екаманган“ — технеций (открит през 1937 г.), „двиманган“ — рений (открит през 1925 г.), „екацезий“ — франций (открит през 1939 г.).

През 1900 г. Менделеев и Уилям Рамзи стигат до извода, че е необходимо в периодичната система да бъдат включени елементите от групата на благородните газове.

Обяснение на таблицата [редактиране]

Група	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Период
1	1 H																	2 He
2	3 Li	4 Be											5 B	6 C	7 N	8 O	9 F	10 Ne
3	11 Na	12 Mg											13 Al	14 Si	15 P	16 S	17 Cl	18 Ar
4	19 K	20 Ca	21 Sc	22 Ti	23 V	24 Cr	25 Mn	26 Fe	27 Co	28 Ni	29 Cu	30 Zn	31 Ga	32 Ge	33 As	34 Se	35 Br	36 Kr
5	37 Rb	38 Sr	39 Y	40 Zr	41 Nb	42 Mo	43 Tc	44 Ru	45 Rh	46 Pd	47 Ag	48 Cd	49 In	50 Sn	51 Sb	52 Te	53 I	54 Xe
6	55 Cs	56 Ba	*	72 Hf	73 Ta	74 W	75 Re	76 Os	77 Ir	78 Pt	79 Au	80 Hg	81 Tl	82 Pb	83 Bi	84 Po	85 At	86 Rn
7	87 Fr	88 Ra	**	104 Rf	105 Db	106 Sg	107 Bh	108 Hs	109 Mt	110 Ds	111 Rg	112 Cn	113 Uut	114 Uuq	115 Uup	116 Uuh	117 Uus	118 Uuo

* Лантаниди				57 La	58 Ce	59 Pr	60 Nd	61 Pm	62 Sm	63 Eu	64 Gd	65 Tb	66 Dy	67 Ho	68 Er	69 Tm	70 Yb	71 Lu
** Актиниди				89 Ac	90 Th	91 Pa	92 U	93 Np	94 Pu	95 Am	96 Cm	97 Bk	98 Cf	99 Es	100 Fm	101 Md	102 No	103 Lr

Алкални метали	Алкалоземни метали	Лантаниди	Актиниди	Преходни метали
Слаби метали	Металоиди	Неметали	Халогени	Благородни газове

Допълнителна информация в таблицата [редактиране]

Маса
Атомен радиус
Електроотрицателност
Йонизационна енергия
Металeн храктер
Степен на основност на оксидите
Диагонален ефект:
- сходство между: Литий – Магнезий, Берилий – Алуминий, Бор – Силиций
Лантанидна контракция

Има информация и за радиоактивните елементи.

Периоди [редактиране]

Основна статия: Период на периодичната система

В химията един период на периодичната система представлява хоризонтален ред от химични елементи. Всеки период започва с изграждането на нов електронен слой.

Групи [редактиране]

Основна статия: Група на периодичната система

Периодичната система на елементите представляват вертикални редове (колони) в периодичната система на елементите. Те са осем на брой и всяка от тях се разделя на две групи — А група и Б група (съответно главна и вторична подгрупа).

Изменение на химичния характер на елементите по периоди и групи [редактиране]

В главните подгрупи с нарастването на поредния номер металният характер се засилва, а неметалният — отслабва.