Дмитро Менделєєв зміг створити унікальну таблицю хімічних елементів, головним достоїнством якої була періодичність. Метали та неметали в таблиці Менделєєва розміщуються так, що їхні властивості змінюються періодичним чином.

Періодична таблиця Менделєєва

Періодична система була складена Дмитром Менделєєвим у другій половині 19 століття. Відкриття не тільки дозволило спростити роботу хіміків, вона змогла об’єднати в собі як в єдиній системі всі відкриті хімічні речовини, а також передбачити майбутні відкриття.

Створення даної структурованої системи безцінний для науки і для людства в цілому. Саме це відкриття дало поштовх розвитку всієї хімії на довгі роки.

Цікаво знати! Існує легенда, що готова система привиділася вченому уві сні.

В інтерв’ю одному журналісту вчений пояснив, що працював над нею 25 років і те, що вона йому снилася – цілком природно, але це не означає, що уві сні прийшли всі відповіді.

Створена Менделєєвим система поділяється на дві частини:

• періоди – стовпчики по горизонталі в одну або два рядки (лави);
• групи – вертикальні рядки, в один ряд.

Всього в системі 7 періодів, кожен наступний елемент відмінний від попереднього великою кількістю електронів у ядрі, тобто заряд ядра кожного правого показника більше лівого на одиницю. Кожний період починається з металу, а закінчується інертним газом – саме це і є періодичність таблиці, адже властивості сполук змінюються в межах одного періоду і повторюються в наступному. При цьому, слід пам’ятати, що 1-3 періоди неповні або малі, у них всього 2, 8 та 8 представників. У повному періоді (тобто решти чотирьох) по 18 хімічних представників.

У групі розташовуються хімічні сполуки з однаковою вищою валентністю, тобто у них однакове електронна будова. Всього в системі представлено 18 груп (повна версія), кожна з яких починається лугом і закінчується інертним газом. Всі, представлені в системі субстанції, можна розділити на дві основні групи – метал або металоїд.

Для полегшення пошуку групи мають свою назву, а металеві властивості субстанцій посилюються з кожної нижньої рядком, тобто чим нижче з’єднання, тим більше у нього буде атомних орбіт і тим слабше електронні зв’язку. Також змінюється і кристалічна решітка – вона стає яскраво вираженої у елементів з великою кількістю атомних орбіт.

У хімії використовують три види таблиць:

1. Коротка – актиноиды і лантаноиды винесені за межі основного поля, а 4 і всі наступні періоди займають за 2 рядки.
2. Довга – в ній актиноиды і лантаноиды винесені за кордон основного поля.
3. Сверхдлинная – кожен період займає рівно 1 рядок.

Головною вважається та таблиця Менделєєва, яка була прийнята і підтверджена офіційно, але для зручності частіше використовують коротку версію. Метали та неметали в таблиці Менделєєва розміщуються згідно строгим правилам, які полегшують роботу з нею.

Метали в таблиці Менделєєва

У системі Менделєєва сплави мають переважне число і список їх досить великий – вони починаються з Бору (В) і закінчуються полонієм (Po) (винятком є германій (Ge) і сурма (Sb)). У цієї групи є характерні ознаки, вони розділені на групи, але їх властивості при цьому неоднорідні. Характерні їх ознаки:

• пластичність;
• електропровідність;
• блиск;
• легка віддача електронів;
• ковкість;
• теплопровідність;
• твердість (крім ртуті).

З-за різної хімічної і фізичної суті властивості можуть істотно відрізнятися у двох представників цієї групи, не всі вони схожі на типові природні сплави, наприклад, ртуть – це рідка субстанція, але відноситься до цієї групи.

У звичайному своєму стані вона рідка і без кристалічної решітки, яка відіграє ключову роль у сплавах. Тільки хімічні характеристики ріднять ртуть з даною групою елементів, незважаючи на умовність властивостей цих органічних сполук. Те ж саме стосується і цезію – самого м’якого сплаву, але він не може в природі існувати в чистому вигляді.

Деякі елементи такого типу можуть існувати лише долі секунди, а деякі не зустрічаються в природі зовсім – їх створили в штучних умовах лабораторії. У кожній з груп металів у системі є своя назва і ознаки, які відрізняють їх від інших груп.

При цьому відмінності у них досить істотні. У періодичній системі всі метали розташовуються за кількістю електронів у ядрі, тобто на збільшення атомної маси. При цьому для них характерна періодична зміна характерних властивостей. З-за цього в таблиці вони не розміщуються акуратно, а можуть стояти неправильно.

У першій групі лугів немає речовин, які б зустрічалися в чистому вигляді в природі – вони можуть перебувати тільки у складі різних з’єднань.

Як відрізнити метал від неметалів?

Як визначити метал в поєднанні? Існує простий спосіб визначення, але для цього необхідно мати лінійку і таблицю Менделєєва. Для визначення треба:

1. Провести умовну лінію по місцях з’єднання елементів від Бору до Полонію (можна до Астата).
2. Всі матеріали, які будуть ліворуч лінії і у побічних підгрупах – метал.
3. Речовини праворуч – іншого типу.

Однак у способу є недолік – він не включає в групу Германій і Сурму і працює тільки в довгій таблиці. Метод можна використовувати в якості шпаргалки, але щоб точно визначити речовину, слід запам’ятати список всіх неметалів. Скільки їх всього? Мало – всього 22 речовини.

У будь-якому випадку, для визначення природи речовини необхідно розглядати його окремо. Легко буде елементи, якщо знати їх властивості. Важливо запам’ятати, що всі метали:

1. При кімнатній температурі – тверді, за винятком ртуті. При цьому вони блищать і добре проводять електричний струм.
2. У них на зовнішньому рівні ядра менша кількість атомів.
3. Складаються з кристалічної решітки (крім ртуті), а всі інші елементи мають молекулярну або іонну структуру.
4. У періодичній системі всі неметали – червоного кольору, метали – чорного і зеленого.
5. Якщо рухатися зліва направо в періоді, то заряд ядра речовини буде збільшуватися.
6. У деяких речовин властивості виражені слабко, але вони все одно мають характерні ознаки. Такі елементи належать до полуметаллам, наприклад Полоній або Сурма, вони зазвичай розташовуються на межі двох груп.

Увага! У лівій нижній частині блоку в системі завжди стоять типові метали, а в правій верхній — типові гази і рідини.

Важливо запам’ятати, що при переміщенні в таблиці зверху вниз стають сильнішими неметалічні властивості речовин, оскільки там розташовуються елементи, які мають віддалені зовнішні оболонки. Їх ядро відокремлене від електронів і тому вони притягаються слабкіше.

Корисне відео

Підіб’ємо підсумки

Відрізнити елементи буде просто, якщо знати основні принципи формування таблиці Менделєєва і властивості металів. Корисно буде також запам’ятати та інших 22 список елементів. Але не потрібно забувати, що будь-який елемент у поєднанні слід розглядати окремо, не враховуючи його зв’язків з іншими речовинами.