Классификация химических элементов

Во второй половине 19 века было известно уже более 60 химических элементов и получено очень большое количество разнообразных веществ

Попытки систематизации химических элементов предпринимались различными учёными в Германии, Франции, Англии, США с 30-х годов 19 в.

Предшественники Менделеева - И. Дёберейнер, Ж. Дюма, французский химик А. Шанкуртуа, английские химики У. Одлинг, Дж. Ньюлендс, Леопольд Гмелин, Баумгауэр Г. и другие установили существование групп элементов, сходных по химическим свойствам, так называемых "естественных групп".

Прообразом научной периодической системы элементов явилась таблица "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве", составленная Менделеевым 1 марта 1869 года

На основании характерных свойств элементы можно разделить на группы

ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

Отличия металлов от неметаллов по физическим свойствам

ХИМИЧЕКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

ПО СТРУКТУРЕ И СОСТАВУ ВЕЩЕСТВА

МЕТАЛЛЫ

ПО СТРУКТУРЕ И СОСТАВУ ВЕЩЕСТВА

НЕМЕТАЛЛЫ

1. Твердые - сера

Жидкие - бром

Газообразные вещества - кислород

2. Металлическим блеском

не обладают (исключение

иод)

3. Изоляторы

4. Хрупкие

• Твердые вещества

(исключение ртуть)

2. Металлический блеск

3. Хорошие проводники

теплоты и электричества

4. Ковкие

Металлические элементы – это вещества, обычно ковкие, пластичные, имеют характерный блеск, хорошо проводят электрический ток и тепло, окрашены в серебристо-серые цвета

Неметаллические элементы образуют простые вещества, существующие в различных агрегатных состояниях. Они имеют различную окраску и различные свойства

Если на Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева провести диагональ от бора к астату, то в правой верхней части Периодической системы будут находиться неметаллы (исключая элементы побочных подгрупп), а в левой нижней части - металлы (к ним также относятся элементы побочных подгрупп)

Расположение неметаллов в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева

He

H

N

C

B

O

F

Ne

Cl

Ar

S

Si

P

Se

Br

Kr

As

Te

Xe

I

At

Rn

Элементы, расположенные вблизи диагонали (например, алюминий Al , титан Ti , германий Ge , ниобий Nb , сурьма Sb и др.), обладают двойственным характером.

Группа элементов, объединенных по

физическим свойствам, называется

семейством сходных элементов или

естественным семейством

Такие металлы, как Li , Na , K , Rb , Cs реагируют с водой, образуются щелочи, поэтому эти металлы получили название щелочных металлов

2 Li + 2 H 2 O = 2 LiOH + Н 2

2Na + 2H 2 O = 2 Na OH + Н 2

2K + 2H 2 O = 2 К OH + Н 2

2 Rb + 2H 2 O = 2 Rb OH + Н 2

2 Cs + 2H 2 O = 2 Cs OH + Н 2

Щелочные металлы имеют много сходных свойств. Все они мягкие вещества, очень быстро окисляются кислородом воздуха. В соединениях щелочные металлы одновалентны. Они имеют одинаковые по составу и свойствам оксиды и гидроксиды.

Щелочные металлы относятся к наиболее активным металлам

Сравнительная характеристика

семейства щелочных металлов

Название и символ элемента

Атомная масс

Li

Na

Высшая валентность

7

Водородные соединения

23

K

I

I

Rb

LiH

39

Химическая формула оксида

NaH

85

Химическая формула гидроксида

Li 2 O

Cs

I

I

133

KH

Na 2 O

Активность в химической реакции

LiOH

RbH

NaOH

K 2 O

Возрастает

I

KOH

Rb 2 O

CsH

RbOH

Cs 2 O

CsOH

Сравнение реакционной способности лития, натрия и калия с водой

• Одновалентны в соединениях с водородом и в соединениях с кислородом
• Оксиды и гидроксиды - одинаковы по составу и свойствам

3. Химическая активность возрастает от лития к цезию

Слово галогены означает «солесодержащие».

В подгруппу галогенов входят F , Cl , Br , I и At .

Астат – радиоактивный элемент, мало изучен. Галогены образуют простые вещества, молекулы, которых состоят из двух атомов: F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 . фтор и хлор - газообразные вещества с резким запахом. Бром – жидкость, а йод – твердое вещество

Все галогены ЯДОВИТЫ! Опыты с галогенами проводят обязательно в вытяжном шкафу. Галогены составляют группу активных типичных неметаллов.

С металлами они образуют соли: фториды, хлориды, бромиды и йодиды.

Водные растворы водородных соединений являются кислотами: Н F , Н Cl , Н Br , Н I

Сравнительная характеристика семейства галогенов

Название и символ элемента

Атомная масс

F

19

Cl

Высшая валентность

Br

VII

35,5

Химическая формула простого вещества

80

F 2

I

Водородные соединения

VII

127

VII

Активность в химической реакции

HF

Cl 2

Br 2

Возрастает

HCl

VII

HBr

I 2

HI

• Высшая валентность VII

2. Химическая активность возрастает от йода к фтору

3. ЯДОВИТЫ!

Какие элементы Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева относятся к металлам?

Элементы, находящиеся в левой нижней части Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева

Какие элементы Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева относятся к неметаллам?

Элементы, находящиеся в правой верхней части Периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева

Разделите элементы на две группы:

А) металлы

Б) неметаллы

Se , Ca , Zn , Fr , As , Ar , Li , Rn , N , Sr .

А) Металлы : Ca, Zn, Fr, Li, Sr.

Б) Неметаллы : Se, As, Ar, Rn, N