18新利最新登入元素周期表是如何运作的吗

元素周期表可以代表我们的一个最好的尝试试图组织世界。
©iStockphoto.com雅各/ H

这是人的本性来组织的事情。厨师精心组织成各种香料分组,按字母顺序还是根据他们使用的次数。18新利最新登入孩子们倾倒小猪银行和他们的财富分类整理成堆的硬币,硬币,1角和2角5分的硬币。甚至在一个杂货店的项目分组。头国际通道,中国鸡蛋面条,你会发现包旁边的箱子taco贝壳。

化学家,事实证明,是组织迷。他们寻找相似的物理和化学性质元素物质的基本形式,然后试着把它们塞进类似的组织。

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科学家们开始试图组织元素在1800年代末,当他们知道约60。然而,他们的努力被过早,因为他18新利最新登入们缺少一个关键的信息:原子的结构。18luck手机登录虽然最初的努力失败了,一个名为德米特里•终身不懈的尝试俄国化学家显示太多的承诺。18新利最新登入虽然终身不懈不是100%正确的,他的方法对现在的现代奠定了基础元素周期表上的元素

今天,112命名元素周期表组织承认几个不知名的。它已成为化学最有用的工具之一,不仅对学生,而且对工作的化学家。它将根据他们的元素原子序数(很快),告诉我们任何给定元素的核组成,描述了电子排列在一个给定的元素,并允许我们预测一个元素如何与另一个反应。18新利最新登入

所以,这种壮举的组织到底是什么呢?继续阅读我们研究历史,这个最方便的组织和使用化学的工具。

组织:元素周期表的起源

1829年,德国化学家的j . w . Dobereiner注意到某些群体的三个元素有相似的属性。他称这些组织三合会基于他们和发布系统的分类。例如,氯,溴和碘形成三位一体,基于这一事实原子量溴(79.904)接近氯的原子质量的平均值(35.453)和碘(126.904)。不幸的是Dobereiner和他的科学遗产,而不是所有的元素可以分为三合会,所以他的努力失败了。另一个分类系统失败试图组织元素到八度,像音符一样。

1869年,俄国化学家德米特里•终身不懈发表第一个元素周期表,写每个元素的化学性质和质量在卡片上。他安排的卡片根据增加,发现元素的相对原子质量定期出现相似的属性。但他带着一些自由表。在某些情况下,他违反了原子质量增加的顺序把具有相似属性的元素放在一起。例如,他把碲(原子量128)碘(原子量127)之前,所以碘可以分组与氯,溴氟,所有的属性类似于碘。他还认为,如果元素必须逆转保护周期模式,那么原子质量的值必须是错的。最后,他留下空白表元素,他认为应该存在,但没有被发现。

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终身不懈的周期表预测三个元素的原子质量45岁,68年和70年。他被证明是正确的,当这些元素后来发现并确认为钪,分别镓和锗。现代元素周期表中列出的原子质量比终身不懈的时间因为略有不同的方法测量原子质量改进在20世纪。这些发现证明终身不懈的有效性的方法,即使它并非没有问题。解释必须等待,直到20世纪初,当的结构原子开始被揭开。

1911年,英国化学家亨利·莫斯利的频率进行了研究x射线给出了各种元素,当高能电子轰击。有独特的频率发出的x射线每个元素的相对原子质量的增加而增加。莫斯利的元素排列的顺序增加频率和分配每一个叫做原子序数(Z)。他意识到原子序数等于质子或电子的数量。元素排列原子序数增加时,观察周期模式,而无需切换一些元素(如终身不懈),和“洞”元素周期表中发现了新元素。莫斯利的发现是总结周期律:当元素排列的原子序数增加,有一个周期性的模式在化学和物理性质。该法案导致了现代的元素周期表。

建筑元素周期表块的块

如果你抬起头黄金元素周期表,这是你可能找到的信息。18luck手机登录
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每一块元素周期表的房子一个元素,以及元素的一些标准的事实:

  • 原子序数:整数的数量等于质子或电子的元素。黄金的原子序数是79。
  • 元素符号:一个或两个字母。在两个字母,第一个总是大写。氢的象征是H,而氦的他。符号会很棘手,因为有些是基于第一个字母(s)的元素的通用名称,如氢的,而其他的符号是基于元素的拉丁名,非盟等(或黄金在拉丁语中)。
  • 元素名称
  • 原子量:通常一个十进制值,比如黄金569 - 196.966 (4)

包括一些周期性的表电子构型(电子)安排在一个角落的块或低于该元素的名称。此外,一些元素周期表若有所思地包括彩色符号表明是否元素是固体,液体或气体在标准温度(摄氏25度或77度)和彩色背景指示元素的类型(碱金属,碱性地球金属、非金属矿物、惰性气体等)。

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点击在这里还是上图看到一个更大的,更详细的版本的元素周期表。它会打开一个单独的窗口,因此您可以在文章和表之间切换。
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在这个表中,通过增加原子序数的元素排列,你就会记得。元素是横跨七行。每一行称为一个和表示能级或壳被电子(见原子核周围的元素18新利最新登入原子是如何工作的)。例如,第一个能量水平只能持有两个电子马克斯,所以氢和氦占领时期1。在阶段2中,第二个能级开始填补。模式仍在继续。期7中的元素有足够的电子开始填充第七能级。没有已知的元素有八个能级。

每个能级高于第一个子层次轨道。轨道是年代(大幅),p(主要)、d(扩散)和f(基本)。但电子不直接填充的顺序然后是p d f。这将是太容易了。有一些重叠的轨道能级和它下面的一个。例如,电子四能级填写这秩序:4 s 3 d 4 p。(如果你不能完全画它,美国化学学会有一个元素周期表,可以让你看到各种电子构型是如何工作的18新利最新登入在这里。)

随着原子序数的增加,一个能级填充,一个新时期的开始。如果你把所有的元素原子序数的增加,元素周期表会跨越多个整洁的标准纸。这就是为什么化学家Glenn Seaborg建议退出lanthanoids和锕系元素,并把它们安置在桌子下面更紧凑。

最外层的电子能级是不安的,参与化学反应。所以每个新时期开始,有化学性质相似的元素——那些有一个外层电子,有2、3等等。终身不懈这个周期自然没有预测到的,因为他不知道原子的结构。但是列呢?

列支持元素周期表

钠、一个元素使大盐湖咸,很高兴漂浮在,属于碱金属组。
乔治·弗雷/法新社/盖蒂图片社

列组成元素周期表被称为——总共18。组显示元素类似的化学和物理性质。大约80%的元素金属(传热和闪亮的元素),和15%的元素非金属矿物(热和电的不良导体)。剩下的元素准金属,分享两种金属以及非金属的性质。让我们来看看其中的一些元素派系和记住,有时候小组成员分布表,不一定在一个整洁的列。例如,氢看起来应该属于组1,碱金属,但它实际上更喜欢非金属矿物的公司。

碱金属(组1或IA)如锂、钠、钾、高活性和通常不自由。得名于它们与水的化学反应,他们产生高度碱性物质,如氢氧化钠或碱液。他们有一个价电子(或离原子核最远的最外层电子),他们放弃在化学反应。钠气体填充路灯,而钠离子液体用于在某些类型的传热核反应堆

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碱土金属(组2或花絮)包括镁、钙和钡。这些元素有两个价电子,它们产生的化学反应。虽然他们不如碱金属反应,他们通常不会独自在自然界中发现。例如,钙与碳结合使碳酸钙,占石灰石、大理石和贝壳。牙齿和骨头也由钙化合物。铍有助于珠宝宝石中发现的海蓝宝石和祖母绿。

Lathanoids和锕系元素(组3或希望)包括闪亮的金属(或稀土元素镧系元素系列)和放射性元素(锕系)。Lanthanoids丰富地球的地壳,但很难独立于他们的化合物。锕系元素的放射性,但只有锕,铀钍、protractinium和自然。核反应堆和其他锕系元素粒子加速器

过渡金属(4 - 12组或IB, IIB和IVB-VIIIB)都是有光泽的金属,发现自然,但活性低于组织1和2。最外层的电子s轨道和内部d轨道可以参与化学反应。他们包括我们通常认为的金属元素,如铁、镍、铬和贵金属如金、铜、银和铂。

金属位于主要是在集团13 (iii a)和一些团体14 - 16 (IVA -通过)。金属包括铝、锡、铅和铋。金属,密度比那些在组1和2,但柔软和密度小于过渡金属的。大多数化合物在自然界发现的,但是可以自由存在一次精制所做的事。

惰性气体(集团18或VIIIA)包括氦、氖、氩、氪、氙。氦,当然,填充气球和飞艇。氖、氩和使用氙气灯。氡是一种放射性衰变的产物从地球和通过土壤进入你的家。也称为惰性气体惰性气体因为他们不与其他元素发生化学反应。为什么不呢?的最高能级轨道充满了电子。因此满足,他们往往不会采取或分享他们与其他元素价电子。

你还没有完全完成。准金属非金属矿物圆的组。非金属元素形成化合物相互共享价电子或刷金属。一群非金属(17或VIIA)高活性和调用卤素(氟、氯、溴、碘和砹)。

18新利最新登入所有这些信息如何帮助你发现一些趋势在地球18luck手机登录的元素吗?

元素周期表的趋势

如果你不满意只是一个普通的打印输出元素周期表,你也可以买衬衫,沙滩毛巾、杯子和纹身的可靠的图表。
美联社照片/埃里克·里斯贝里

很方便的知道集团驻留在一个特定的元素和它的原子结构是什么样的,但这并不是所有的元素周期表已经告诉你。如果你看着它,你随便拿工作,科学家们花了一生中苦苦挣扎。如果你看看桌子上作为一个整体,一些大趋势开始出现,告诉我们一个元素将如何与另一个反应。18新利最新登入

之前,我们可以看到这些趋势,快速化学回顾可能好。首先,金属与非金属矿物反应形式离子化合物。非金属的原子需要一个或多个金属原子的价电子。当一个原子获得或失去一个电子,它形成了一个离子。离子比电子是带正电的质子和称为阳离子(来自于金属)。离子与比质子电子带负电,称为一个阴离子(来自于非金属)。最后,离子都有一个完整的外层能级。第二,非金属倾向于分享电子,这样两个原子完全外能量水平;它们形成共价化合物。但是你怎18新利最新登入么知道哪个元素产生的反应离子或共价化合物吗?这取决于几个因素:

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  • 电离能:的能量需要去掉第一个价电子
  • 电负性:紧密程度的一种度量一个原子的18新利最新登入价电子
  • 核电荷:之间的吸引力正原子核中的质子和负的电子能级。更多的质子,核电荷就越大。
  • 屏蔽:内部电子往往屏蔽原子核外电子的吸引力。更多的能量水平价电子与细胞核之间,屏蔽。

让我们来看看这些因素18新利最新登入可以帮助预测什么样的化学反应将使任何两个元素。

如果你看看元素周期表,电离能会减少当你向下移动一列,增加移动跨周期从左到右。当你比较元素组1和2(左)与16日和17日(右边),你会发现第一组中的元素的电离能较低,不会坚持他们的价电子紧密,往往会形成阳离子。所以,元素组1和2会形成离子化合物。

像电离能,电负性增加当你沿着列和减少当你穿过一段从左到右。因此,氟更可能比锂电子从另一个元素。两个元素之间的电负性的差异将决定他们交换电子(离子化合物)或共享电子(共价化合物)。您可以使用电离能和电负性的趋势来预测两个元素是否会形成离子或共价化合物。

最后,核电荷增加当你穿过桌子,而屏蔽整个时期保持不变,但是随着你往下列。这些趋势告诉你关于原子的大小。原子和离子变大当你沿着列,因为屏蔽效应大于核电荷的影响,所以原子核和电子之间的吸引力较弱,而atom扩展大小。相比之下,原子变小你整个时间因为核电荷效应超过了屏蔽效应,所以原子核与电子之间的吸引力更大,原子规模收缩。

很难相信,一个微不足道的纸可以包含太多的信息。18luck手机登录

IUPAC:元素的看门人

格伦博士Seaborg,物理学家发现钚元素Seaborgium背后的男人,拥有受到粉丝的礼物。谁说科学不是奖励!
美联社照片/苏珊Ragan

国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)负责元素周期表,截至2011年11月,由112个正式命名的元素,比如seaborgium和普通老钾。

官方的元素是一个声称发现了,发现是验证和元素被命名为。非官方的元素是一个声称已发现,但这一说法并没有得到证实,所以尚未命名的元素。声称最近的元素之一的名声在元素周期表roentgenium,出土1994年12月,威廉伦琴的名字命名,背后的科学家x射线

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最后一个元素被发现原子数字112年、114年、116年和118年。他们非正式称为凑巧(假设),ununquadium (Uuq) ununhexium (Uuh)和ununoctium (Uuo),分别对这些元素的原子序数,希腊。也有黑点的元素周期表原子序数115年和117年,但是这些元素还没有被发现,就像终身不懈离开差距在他的表还没有出现的元素。当然,没有科学是静态的,所以它总是好的IUPAC检查如果你不确定是否一个元素是官员。

Ununquadium并不完全卷舌头,那么一个元素是如何得到一个新的标题和实现官方地位?18新利最新登入和有命名的限制吗?洗礼仪式是一个元素在心爱的宠物严格的不悦,但是在家乡还是实验室的位置接受?

记住新元素都是放射性的粒子加速器和有短生命之前衰减到另一个元素。此外,发现的任何新元素必须有一个终生大于10-14年秒。确认这些新元素存在两个困难:首先,他们不是在大量生产,第二,他们不会持续很长时间。这意味着这是一个长期而艰巨的路来验证声称发现了一个新元素。但是命名元素的过程如下:

  • 声称发现了一个新的元素必须发表在科学文献。
  • IUPAC分析索赔谁发现它(通常是竞争的实验室声称发现新元素),实验是否有效,是否符合标准的新元素。IUPAC发布分析在其官方纯粹与应用化学》杂志上的发现元素以及如何建立。18新利最新登入
  • 元素会临时在元素周期表的希腊名字和广场。
  • IUPAC邀请被发现者提交新元素的名称和符号来自一个神话的概念,矿物,国家或地方,财产或科学家。
  • 建议公开审查,通常由中立的科学家。
  • IUPAC作出最后的决定。
  • IUPAC发布纯粹与应用化学的名字,并将其添加到元素周期表。

许多人不同表示的元素周期表,如螺旋形式,三维形式,甚至是一个幽默的“元素周期表的大象”特点的卡通象一个稍微不同的元素。例如,氦屏蔽特性大象气球充满了氦和寒冷的大象——Brrr-illium铍的块特性。明白了吗?不过,这些扭曲的周期表尚未被证明是有用的标准形式,今天你看到在任何化学教科书。

如果你贪婪的基本阅读,让阅读文章的链接,和更多的未来。

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更大的链接

  • 布朗,T.L. et al。“化学中央科学”,第八版。新世纪。2002年。
  • 化学日报,元素周期表的历史。1月4日,2007. http: / /www.chemistrydaily.com/chemistry/History_of_the_periodic_table
  • IUPAC。“命名的新元素。”Pure Appl. Chem. Vol. 74, No. 5, pp. 787-791 (2002).http://old.iupac.org/publications/pac/2002/7405/7405x0787.html
  • IUPAC。“标准必须满足的发现新的元素被认可。”Pure Appl. Chem., Vol. 63, No. 6, pp. 879-886, 1991. http://old.iupac.org/reports/1991/6306wapstra/index.html
  • Kaesz, H。“110年及以后的合成和命名元素。”Chem Int vol. 24 No. 2 Mar 2002.http://old.iupac.org/publications/ci/2002/2402/elements110.html
  • 菲尔特Tzimopoulos et al。“现代化学,第三版。霍尔特莱因哈特和温斯顿。1990。
  • Wilbraham,交流等。“化学”。新世纪。2008年。

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