Dmitri Mendeleev pystyi luomaan ainutlaatuisen kemiallisten alkuaineiden taulukon, jonka tärkein etu oli jaksollisuus. Metallit ja ei-metallit jaksollisessa taulukossa on järjestetty siten, että niiden ominaisuudet muuttuvat jaksollisesti.

Jaksottaisen järjestelmän laati Dmitri Mendelejev 1800-luvun jälkipuoliskolla. Löytö ei ainoastaan ​​mahdollistanut kemistien työn yksinkertaistamista, vaan hän pystyi yhdistämään kaikki avoimet kemikaalit itsessään yhdeksi järjestelmäksi sekä ennustamaan tulevia löytöjä.

Tämän rakenteellisen järjestelmän luominen on korvaamaton tieteelle ja koko ihmiskunnalle. Juuri tämä löytö antoi sysäyksen kaiken kemian kehitykselle monien vuosien ajan.

Mielenkiintoista tietää! On legenda, että tiedemies näki valmiin järjestelmän unessa.

Erään toimittajan haastattelussa tiedemies selitti, että hän oli työskennellyt sen parissa 25 vuotta ja että hän unelmoi siitä oli melko luonnollista, mutta tämä ei tarkoita, että kaikki vastaukset olisivat tulleet unessa.

Mendelejevin luoma järjestelmä on jaettu kahteen osaan:

• jaksot - vaakasuuntaiset sarakkeet yhdellä tai kahdella rivillä (rivillä);
• ryhmät - pystysuorat viivat, yhdessä rivissä.

Kaikkiaan järjestelmässä on 7 jaksoa, jokainen seuraava elementti eroaa edellisestä suurella määrällä ytimessä olevia elektroneja, ts. kunkin oikean osoittimen ytimen varaus on yksi kerrallaan suurempi kuin vasemman. Jokainen jakso alkaa metallilla ja päättyy inerttiin kaasuun - tämä on juuri taulukon jaksollisuus, koska yhdisteiden ominaisuudet muuttuvat yhdessä jaksossa ja toistuvat seuraavassa. Samalla on muistettava, että jaksot 1-3 ovat epätäydellisiä tai pieniä, niissä on vain 2, 8 ja 8 edustajaa. Koko ajanjaksolla (eli lopuilla neljällä) 18 kemian edustajaa.

Ryhmä sisältää kemiallisia yhdisteitä, joilla on sama korkein, ts. niillä on sama elektroninen rakenne. Järjestelmässä on edustettuna yhteensä 18 ryhmää ( täysversio), joista jokainen alkaa alkalilla ja päättyy inerttiin kaasuun. Kaikki järjestelmässä esitetyt aineet voidaan jakaa kahteen pääryhmään - metalliin tai ei-metalliseen.

Haun helpottamiseksi ryhmillä on oma nimensä ja aineiden metalliset ominaisuudet kasvavat jokaisen alarivin myötä, ts. mitä pienempi yhdiste, sitä enemmän atomikiertoja sillä on ja sitä heikommat ovat elektroniset sidokset. Myös kidehila muuttuu - se korostuu elementeissä, joissa on suuri määrä atomikiertoa.

Kemiassa käytetään kolmenlaisia ​​taulukoita:

1. Lyhyet - aktinidit ja lantanidit otetaan pois pääkentän rajoista, ja 4 ja kaikki sitä seuraavat jaksot vievät kukin 2 riviä.
2. Pitkä - siinä aktinidit ja lantanidit otetaan pois pääkentän rajalta.
3. Erittäin pitkä - jokainen jakso vie tasan yhden rivin.

Pääasiallisena pidetään jaksollista taulukkoa, joka hyväksyttiin ja vahvistettiin virallisesti, mutta mukavuuden vuoksi lyhyttä versiota käytetään useammin. Jaksotaulukon metallit ja ei-metallit on järjestetty tiukkojen sääntöjen mukaan, mikä helpottaa niiden kanssa työskentelyä.

Metallit jaksollisessa taulukossa

Mendelejevin järjestelmässä metalliseoksia on vallitseva määrä ja niiden luettelo on erittäin laaja - ne alkavat boorilla (B) ja päättyvät poloniumiin (Po) (poikkeuksia ovat germanium (Ge) ja antimoni (Sb)). Tällä ryhmällä on ominaispiirteitä, ne on jaettu ryhmiin, mutta niiden ominaisuudet ovat heterogeeniset. Niiden ominaispiirteet:

• muovi;
• sähkönjohtavuus;
• paistaa;
• elektronien helppo palautus;
• sitkeys;
• lämmönjohtokyky;
• kovuus (paitsi elohopea).

Erilaisesta kemiallisesta ja fysikaalisesta olemuksesta johtuen ominaisuudet voivat vaihdella merkittävästi kahden tämän ryhmän edustajan välillä, kaikki eivät ole samanlaisia ​​​​kuin tyypilliset luonnonmetalliseokset, esimerkiksi elohopea on nestemäinen aine, mutta kuuluu tähän ryhmään.

Normaalitilassaan se on nestemäistä ja ilman kristallihila, jolla on keskeinen rooli metalliseoksissa. Ainoastaan ​​kemialliset ominaisuudet tekevät elohopean liittyvän tähän alkuaineryhmään, huolimatta näiden orgaanisten yhdisteiden ominaisuuksien ehdosta. Sama koskee cesiumia - pehmeintä seosta, mutta sitä ei voi esiintyä luonnossa puhdas muoto.

Jotkut tämän tyyppiset elementit voivat olla olemassa vain sekunnin murto-osan ajan, ja jotkut eivät esiinny luonnossa ollenkaan - ne luotiin keinotekoisissa laboratorio-olosuhteissa. Jokaisella järjestelmän metalliryhmällä on oma nimensä ja ominaisuudet, jotka erottavat ne muista ryhmistä.

Niiden erot ovat kuitenkin melko merkittäviä. Periodisessa järjestelmässä kaikki metallit on järjestetty ytimessä olevien elektronien lukumäärän mukaan, ts. lisäämällä atomimassa. Samaan aikaan niille on ominaista säännöllinen muutos niiden ominaisominaisuuksissa. Tämän vuoksi niitä ei ole sijoitettu siististi pöydälle, mutta ne voivat olla virheellisiä.

Ensimmäisessä alkaliryhmässä ei ole aineita, joita löydettäisiin puhtaassa muodossa luonnosta - ne voivat olla vain erilaisten yhdisteiden koostumuksessa.

Kuinka erottaa metalli ei-metallista?

Kuinka määrittää metalli yhdisteessä? On helppo tapa määrittää, mutta tätä varten sinulla on oltava viivain ja jaksollinen järjestelmä. Määrittääksesi tarvitset:

1. Piirrä ehdollinen viiva elementtien risteyksiä pitkin Borista Poloniumiin (mahdollista Astatiiniin).
2. Kaikki materiaalit, jotka ovat rivin vasemmalla puolella ja sivualaryhmissä, ovat metallia.
3. Oikealla olevat aineet ovat erityyppisiä.

Menetelmässä on kuitenkin virhe - se ei sisällä germaniumia ja antimonia ryhmässä ja toimii vain pitkässä taulukossa. Menetelmää voidaan käyttää huijausarkina, mutta aineen tarkan määrittämiseksi sinun tulee muistaa luettelo kaikista ei-metalleista. Kuinka monta siellä on? Harvat - vain 22 ainetta.

Joka tapauksessa aineen luonteen määrittämiseksi on tarpeen tarkastella sitä erikseen. Elementit ovat helppoja, jos tiedät niiden ominaisuudet. On tärkeää muistaa, että kaikki metallit:

1. Huoneenlämmössä ne ovat kiinteitä elohopeaa lukuun ottamatta. Samalla ne kiiltävät ja johtavat hyvin. sähköä.
2. Niissä on pienempi määrä atomeja ytimen ulkotasolla.
3. Koostuvat kidehilasta (paitsi elohopeasta), ja kaikilla muilla alkuaineilla on molekyyli- tai ionirakenne.
4. Jaksotaulukossa kaikki epämetallit ovat punaisia, metallit mustia ja vihreitä.
5. Jos liikut jaksossa vasemmalta oikealle, aineen ytimen varaus kasvaa.
6. Joillakin aineilla on heikkoja ominaisuuksia, mutta niillä on silti tunnusomaisia ​​piirteitä. Tällaiset elementit kuuluvat puolimetalleihin, kuten polonium tai antimoni, ne sijaitsevat yleensä kahden ryhmän rajalla.

Huomio! Järjestelmän lohkon vasemmassa alakulmassa on aina tyypillisiä metalleja ja oikeassa yläkulmassa - tyypillisiä kaasuja ja nesteitä.

On tärkeää muistaa, että taulukossa ylhäältä alas siirryttäessä aineiden ei-metalliset ominaisuudet vahvistuvat, koska on elementtejä, joiden ulkokuori on kaukana. Niiden ydin on erotettu elektroneista ja siksi ne houkuttelevat heikommin.

Hyödyllinen video

Yhteenvetona

Elementtien erottaminen on helppoa, jos tunnet jaksollisen järjestelmän muodostamisen perusperiaatteet ja metallien ominaisuudet. On myös hyödyllistä muistaa luettelo jäljellä olevista 22 elementistä. Mutta emme saa unohtaa, että mitä tahansa yhdisteen elementtiä tulisi tarkastella erikseen, ottamatta huomioon sen sidoksia muihin aineisiin.

Yhteydessä

Epämetallit - elementit, joilla on ei-metallisia ominaisuuksia ja jotka sijaitsevat jaksollisen taulukon oikeassa yläkulmassa. Mikä on ei-metallien luonne ja kuinka ne eroavat muista yhdisteistä, opimme tässä artikkelissa.

yleispiirteet, yleiset piirteet

Ei-metallisia alkuaineita ovat p-alkuaineet sekä vety ja helium, jotka puolestaan ​​kuuluvat s-alkuaineisiin. Ne sijaitsevat oikealla ja boori-astatiini-diagonaalin yläpuolella. Kaikkiaan tunnetaan 22 epämetallia. Tyypillisimmissä ei-metalleissa ulkotason täyttö elektroneilla on lähellä maksimia ja atomisäteet ovat minimaaliset tämän ajanjakson alkuaineissa.

Riisi. 1. Epämetallien ryhmä jaksollisessa järjestelmässä.

Ei-metallien atomeilla on korkeammat elektronegatiivisuusarvot ja vastaavasti korkeat ionisaatioenergiat ja korkea elektroniaffiniteetti. Tässä suhteessa ei-metallien luonne on sellainen, että toisin kuin metallit, niillä voi olla hapettavia ominaisuuksia. Reaktioissa ne voidaan palauttaa lisäämällä niin monta elektronia, että niiden kokonaismäärä ulkotasolla saavuttaa kahdeksan (valmis taso, atomin vakaa tila).

Tästä syystä hapetusasteen negatiivinen arvo, joka ei-metallilla voi olla yhdisteissä, toisin kuin metalleissa, on yhtä suuri kuin erotus (8-N ryhmää). Ei-metalleilla on korkein elektronegatiivisuus, jonka sijainti osuu jaksollisen järjestelmän oikeaan yläkulmaan eli halogeeneilla fluorilla ja kloorilla sekä hapella. Nämä elementit voivat muodostua ioniset sidokset. Aktiivisin epämetalli on fluori, jolla voi yhdisteissä olla vain yksi valenssi I ja yksi hapetusaste -1.

Epämetallien rakenteelliset ominaisuudet ovat, että useimpien ei-metalliatomien ulompi elektronikerros sisältää 4-8 elektronia.

Muilla ei-metalleilla (paitsi fluorilla) voi myös olla positiivisia hapetusasteita, jolloin muodostuu kovalenttiset sidokset muiden elementtien kanssa.

Fyysiset ominaisuudet

Useimmille yksinkertaisten aineiden ei-metalleille kiinteässä aggregaatiotilassa molekyylikidehila on ominaista. Toisin sanoen nämä epämetallit ovat kiteisiä aineita. Siksi ne ovat normaaleissa olosuhteissa kaasujen, nesteiden tai kiinteiden aineiden muodossa matalat lämpötilat sulaminen. Esimerkkejä tällaisista aineista ovat kaasut: vety H 2, neon Ne, neste - bromi Br 2, kiinteät aineet jodi I 2, rikki S 8, fosfori P 4 (valkoinen fosfori). On ei-metalleja (boori, hiili, pii), joissa on atomikidehilat.

Riisi. 2. Epämetallit - nesteet, kaasut, kiinteät aineet.

Tärkeimmät elävien organismien sisältämät alkuaineet ovat organogeenit. Ne muodostavat vettä, proteiineja, vitamiineja, rasvoja. Näitä ovat 6 alkuainetta: hiili, happi, vety, typpi, fosfori, rikki.

Kemialliset ominaisuudet ja yhdisteet

Epämetallien vetyyhdisteet ovat pääasiassa haihtuvia yhdisteitä vesiliuokset joilla on hapan luonne. Niillä on molekyylirakenne, kovalenttinen polaarinen sidos. Jotkut niistä (vesi, ammoniakki, fluorivety) muodostavat vetysidoksia. Yhdisteet muodostuvat epämetallien suorassa vuorovaikutuksessa vedyn kanssa. Rikin elektroninen kaava vedyn kanssa on seuraava:

S + H 2 \u003d H 2 S (350 asteeseen asti, tasapaino siirtyy oikealle)

Kaikki vetyyhdisteet ovat pelkistäviä aineita (paitsi HF), ja niiden pelkistysvoima kasvaa oikealta vasemmalle jakson aikana ja ylhäältä alas alaryhmässä.

Epämetallit ovat vuorovaikutuksessa metallien ja muiden epämetallien kanssa:

Tuloksena on suolahapon natriumsuola.

Riisi. 3. suolahapon natriumsuola.

ei-metallien yhdisteet hapen kanssa ovat yleensä happamia oksideja, jotka vastaavat happea sisältäviä happoja. Tyypillisten epämetallien oksidien rakenne on molekyylinen (SO 3, P 4 O 10). Mitä korkeampi epämetallin hapetusaste on, sitä vahvempi on vastaava oksohappo. Joten kloori ei ole suoraan vuorovaikutuksessa hapen kanssa, vaan muodostaa useita oksohappoja, jotka vastaavat näiden happojen oksideja, anhydridejä.

Ei-metalleja käytetään eri teollisuudenaloilla. Tässä on luettelo toimialoista, joilla niiden käytölle on eniten kysyntää.

Mitä olemme oppineet?

Tämä luokan 9 kemian artikkeli tiivistää perustiedot ei-metalleista, niiden rakenteesta ja siitä, minkä kanssa ei-metallit reagoivat. Epämetallit voivat olla kaasuja, nesteitä ja kiinteitä aineita, joissa on kidehila. Reaktiivisin epämetalli on fluori, jonka hapetusaste on -1.

Aihekilpailu

Raportin arviointi

Keskiarvoluokitus: 4.1. Saatujen arvioiden kokonaismäärä: 352.

- tämä on kyky polarisoida kemiallinen sidos, vetää yhteisiä elektronipareja itseään kohti.
22 elementtiä luokitellaan ei-metalliksi.
Ei-metallisten alkuaineiden sijainti kemiallisten alkuaineiden jaksollisessa taulukossa

Epämetallien atomien rakenne

Ei-metallisten molekyylien rakenteet. Ei-metallien fysikaaliset ominaisuudet

· vety - H2;

· typpi, N2;

· happi -02;

· fluori-F2;

· kloori - CI 2 .

· helium - Hän;

· neon - Ne;

· argon - Ar;

· krypton, Kr;

· ksenon - Xe;

· radon - Rn).

· jodi - I;

· astatiini - At.

Ei-metallit ovat elementtejä, jotka eroavat merkittävästi fyysisiltä ja kemiallisia ominaisuuksia metalleista. Niiden erojen syyt pystyttiin selittämään yksityiskohtaisesti vasta 1800-luvun lopulla, atomin elektronisen rakenteen löytämisen jälkeen. Mikä on ei-metallien erikoisuus? Mitkä ominaisuudet ovat ominaisia ​​heidän päivälleen? Selvitetään se.

Ei-metallit - mikä se on?

Lähestymistapa elementtien erottamiseen metalleihin ja ei-metalleihin on ollut olemassa tiedeyhteisössä pitkään. Mendelejevin jaksollisen taulukon ensimmäiset elementit sisältävät yleensä 94 elementtiä. Mendelejevin epämetallit sisältävät 22 alkuainetta. Niissä ne sijaitsevat oikeassa yläkulmassa.

Vapaassa muodossaan epämetallit ovat yksinkertaisia ​​aineita, pääominaisuus mikä tarkoittaa tyypillisten metallisten ominaisuuksien puuttumista. Ne voivat olla kaikissa aggregaatiotiloissa. Joten jodia, fosforia, rikkiä, hiiltä löytyy kiinteiden aineiden muodossa. Kaasumainen tila on ominaista hapelle, typelle, fluorille jne. Vain bromi on nestettä.

Luonnossa ei-metalliset alkuaineet voivat esiintyä sekä yksinkertaisten aineiden että yhdisteiden muodossa. Rikkiä, typpeä ja happea löytyy sitoutumattomassa muodossa. Yhdisteissä ne muodostavat boraatteja, fosfaatteja jne. Tässä muodossa niitä on mineraaleissa, vedessä, kiviä Vai niin.

Ero metalleihin

Epämetallit ovat elementtejä, jotka eroavat metalleista ulkomuoto, rakenne ja kemialliset ominaisuudet. Niissä on suuri määrä parittomia elektroneja ulkotasolla, mikä tarkoittaa, että ne ovat aktiivisempia oksidatiiviset reaktiot ja helpompi kiinnittää lisäelektroneja itseensä.

Kidehilan rakenteessa havaitaan tyypillinen ero alkuaineiden välillä. Metalleissa se on metallista. Ei-metalleissa se voi olla kahta tyyppiä: atomi ja molekyyli. Atomihila antaa aineille kovuutta ja nostaa sulamispistettä; se on ominaista piille, boorille ja germaniumille. Kloorilla, rikillä, hapella on molekyylihila. Se antaa niille haihtuvuutta ja hieman kovuutta.

Elementtien sisäinen rakenne määrää ne fyysiset ominaisuudet. Metalleilla on ominainen kiilto, hyvä virran- ja lämmönjohtavuus. Ne ovat kovia, sitkeitä, muokattavia, niissä on pieni värivalikoima (musta, harmaan sävyt, joskus kellertävä).

Epämetallit ovat nestemäisiä, kaasumaisia ​​tai ei-kiiltäviä ja muokattavia. Niiden värit vaihtelevat suuresti ja voivat olla punaisia, mustia, harmaita, keltaisia ​​jne. Melkein kaikki ei-metallit ovat huonoja virran (paitsi hiiltä) ja lämmön (paitsi musta fosfori ja hiili) johtimia.

Ei-metallien kemialliset ominaisuudet

AT kemialliset reaktiot ei-metallit voivat toimia sekä hapettimina että pelkistysaineina. Vuorovaikutuksessa metallien kanssa ne ottavat vastaan ​​elektroneja ja osoittavat siten hapettavia ominaisuuksia.

Vuorovaikutuksessa muiden ei-metallien kanssa ne käyttäytyvät eri tavalla. Tällaisissa reaktioissa vähemmän elektronegatiivinen alkuaine toimii pelkistimenä, kun taas elektronegatiivisempi alkuaine toimii hapettavana aineena.

Hapen kanssa lähes kaikki (fluoria lukuun ottamatta) epämetallit toimivat pelkistysaineina. Vuorovaikutuksessa vedyn kanssa monet ovat hapettavia aineita, jotka muodostavat myöhemmin haihtuvia yhdisteitä.

Jotkut ei-metalliset elementit pystyvät muodostamaan useita yksinkertaisia ​​aineita tai muunnelmia. Tätä ilmiötä kutsutaan allotropiaksi. Esimerkiksi hiiltä on grafiitin, timantin, karbiinin ja muiden muunnelmien muodossa. Hapella on niitä kaksi - otsoni ja itse happi. Fosfori on punaista, mustaa, valkoista ja metallista.

Epämetallit luonnossa

Ei-metalleja löytyy kaikkialta vaihtelevin määrin. Ne ovat osa maankuorta, ovat osa ilmakehää, hydrosfääriä, ovat läsnä maailmankaikkeudessa ja elävissä organismeissa. Ulkoavaruudessa yleisimmät ovat vety ja helium.

Maapallolla tilanne on aivan toinen. Maankuoren tärkeimmät ainesosat ovat happi ja pii. Ne muodostavat yli 75% sen massasta. Mutta pienin määrä osuu jodille ja bromille.

Meriveden koostumuksessa hapen osuus on 85,80% ja vedyn osuus 10,67%. Sen koostumus sisältää myös klooria, rikkiä, booria, bromia, hiiltä, ​​fluoria ja piitä. Ilmakehän koostumuksessa hallitsevat typpi (78 %) ja happi (21 %).

Epämetallit, kuten hiili, vety, fosfori, rikki, happi ja typpi, ovat tärkeitä eloperäinen aine. Ne tukevat kaikkien planeetallamme elävien olentojen, myös ihmisten, elintärkeää toimintaa.