Хімія. 7 клас. Ярошенко

§ 12. Ознайомлення з періодичною системою хімічних елементів Д. І. Менделєєва

Вивчення параграфа допоможе вам:

• ознайомитися з періодичною системою;
• використовувати періодичну систему хімічних елементів як довідкову для визначення відносної атомної маси хімічних елементів, кількості протонів, нейтронів, електронів в атомі

Створення періодичної системи належить видатному російському хіміку Дмитру Івановичу Менделєєву й датоване 1 березня 1869 року. Вона має вигляд таблиці, клітинки якої заповнені символами хімічних елементів. У періодичній системі міститься інформація про назви й символи хімічних елементів, їх відносну атомну масу. Вона допомагає дізнатися про склад і будову атомів хімічних елементів, а також утворених ними речовин.

У періодичній системі хімічні елементи розміщені в пронумерованих клітинках. Номер клітинки кожного хімічного елемента невипадковий — він дорівнює заряду ядра атома. Так, заряд ядра атома Оксигену +8 і його порядковий номер теж 8. Періодична система служитиме вам зручною довідкою про хімічні елементи, допомагатиме отримувати інформацію про склад їх атомів, відносну атомну масу.

• Кожний елемент у періодичній системі має свій порядковий номер. Він є цілим числом і в кожного наступного елемента збільшується на одиницю.

Орієнтуючись на порядкові номери, вкажіть, скільки хімічних елементів міститься в періодичній системі хімічних елементів.

Слід зазначити, що 89 із них трапляються у природі, решту добуто вченими штучно.

Існує декілька варіантів періодичної системи. Та, що зображена на форзаці підручника, складається із семи горизонтальних рядів, що дістали назву періоди. У них чітко простежується збільшення зарядів ядер атомів кожного наступного хімічного елемента на одиницю.

Переконайтеся в цьому на прикладі 2-го періоду.

Вертикальні стовпчики хімічних елементів періодичної системи дістали назву груп. У зображеній на першому форзаці підручника періодичній системі їх вісім.

ІНФОРМАЦІЯ, ЯКУ НАДАЄ ПОРЯДКОВИЙ НОМЕР ХІМІЧНОГО ЕЛЕМЕНТА. Клітинка періодичної системи, в якій записано символ хімічного елемента, є місцем постійного його розміщення. Ви вже знаєте, що заряд ядра атома Гідрогену +1. Погляньте на таблицю й побачите, що Гідроген розташований у ній під номером 1. Із попереднього параграфа вам відомо, що заряд ядра атома Карбону +6. І в періодичній системі цей елемент розміщений у клітинці під номером 6!

Позитивний заряд ядра атома зумовлюють протони. Тож їх кількість дорівнює порядковому номеру хімічного елемента в періодичній системі.

Оскільки протонів та електронів в атомі порівну, то порядковий номер хімічного елемента вказує й на кількість електронів в атомі.

• За порядковим номером хімічного елемента можна безпомилково дізнатися, скільки протонів й електронів в атомі.

ІНФОРМАЦІЯ ПРО ВІДНОСНУ АТОМНУ МАСУ ЕЛЕМЕНТА В ПЕРІОДИЧНІЙ СИСТЕМІ. У клітинках із символами хімічних елементів крім порядкових номерів є ще одне число. Ним позначено відносну атомну масу хімічного елемента. Зверніть увагу, що в більшості елементів вона має дробове значення. Річ у тім, що багато хімічних елементів існують у вигляді кількох різновидів. Відмінність між різновидами атомів одного хімічного елемента полягає в різній кількості нейтронів, тоді як кількість протонів у всіх атомів одного хімічного елемента однакова. У природі зустрічаються 2 стійкі різновиди атомів Гідрогену. Кожний містить по 1 протону в ядрі, а от кількість нейтронів у них різна: в одного їх узагалі немає, у другого є 1 нейтрон. Оскільки маса атома зумовлена масою протонів і нейтронів, то виходить, що відносна атомна маса першого різновиду дорівнює 1, другого — 2. У періодичній системі записано середню відносну атомну масу Гідрогену — 1,00797. Її значення наближене до того різновиду елемента, відсоток атомів якого у природі більший.

Ми будемо з вами користуватися заокругленими до цілого числа відносними атомними масами хімічних елементів за винятком Хлору, що має порядковий номер 17. Для нього загальноприйнятою є відносна атомна маса 35,5.

Узагальнену інформацію про те, які відомості внесено до клітинок періодичної системи хімічних елементів, надає малюнок 52.

Мал. 52. Інформація про Кальцій із клітинки періодичної системи

Знайдіть у періодичній системі хімічних елементів клітинки з елементами Карбон, Флуор, Цинк. Для кожного з них порівняйте величину порядкового номера й відносної атомної маси. Зробіть висновок про те, що є більшим порядковий номер чи відносна атомна маса хімічного елемента.

За відносною атомною масою та порядковим номером хімічного елемента легко визначити, скільки нейтронів входить до складу ядра атома. Наприклад, ставимо завдання: з’ясувати, скільки протонів і нейтронів містить ядро атома хімічного елемента з порядковим номером 82 та скільки електронів у його атомі.

Знаходимо в періодичній системі клітинку під номером 82. У ній розташований хімічний елемент Плюмбум Рb. Його відносна атомна маса дорівнює 207. Порядковий номер указує на те, що атом має 82 протони й 82 електрони. Заряд ядра атома +82. Здійснивши дію віднімання між числовим значенням відносної атомної маси й порядкового номера хімічного елемента, дізнаємося, скільки нейтронів міститься в ядрі атома Плюмбуму з відносною атомною масою 207:

207 - 82 = 125.

• Завдяки тому, що порядковий номер хімічного елемента вказує на важливі його характеристики, періодичною системою хімічних елементів можна користуватися як довідковою для визначення кількості протонів, нейтронів, електронів в атомі, його відносної атомної маси, заряду ядра атома.

Скарбничка ерудита

У періодичній системі хімічні елементи Лантан La з порядковим номером 57 і Актиній Ас із порядковим номером 89 позначені La* й Ас** (див. форзац). Зверніть увагу, що в наступній комірці після Лантану розташований Гафній, порядковий номер якого 72, а не 58. Після Актинію міститься хімічний елемент Резерфордій із порядковим номером 104, а не 90. В обох випадках різниця порядкових номерів наступного й попереднього хімічних елементів дорівнює 14. Саме цю кількість хімічних елементів винесено окремо й названо лантаноїдами та актиноїдами. Це пов’язано з особливостями будови їх атомів, про які ви дізнаєтесь у старших класах.

1. Яку інформацію про хімічний елемент містить клітинка періодичної системи, в якій він розташований?

2. Поясніть, як за допомогою періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва визначити кількість:

• а) протонів у ядрі атома;
• б) нейтронів у ядрі атома;
• в) електронів у атомі.

3. На скільки періодів та груп розподілені хімічні елементи в періодичній системі, зображеній на форзаці підручника.

4. За періодичною системою хімічних елементів з'ясуйте і запишіть інформацію про хімічний елемент із порядковим номером 7.

5. Розташуйте хімічні елементи за збільшенням заряду ядра атома.

• А Сульфур
• Б Нітроген
• В Ферум
• Г Карбон

6. Розташуйте хімічні елементи за збільшенням кількості електронів в атомі.

• А Фосфор
• Б Гідроген
• В Хлор
• Г Кальцій

7. Розташуйте хімічні елементи за зменшенням відносної атомної маси.

• А Калій
• Б Алюміній
• В Цинк
• Г Силіцій

8. Поясніть, чому у більшості хімічних елементів періодичної системи відносна атомна маса виражена дробовими числами.

9. Користуючись текстом параграфа, поясніть, який різновид атомів Гідрогену (з А_r = 1, чи з А_r = 2) переважає у природі

10. Заповніть таблицю інформацією, якої не вистачає:

Назва елемента	Символ	Аr	Склад атома
			кількість протонів	кількість нейтронів	кількість електронів
Оксиген
	S
		40
			47
					13

11. Дізнайтеся з додаткових джерел про походження назв хімічних елементів. Інформацію занотуйте в зошиті. Підготуйтесь до презентації результатів своєї пошукової діяльності.

На наступному занятті потренуйтеся у використанні періодичної системи як довідкової. Для цього вдома придумайте і запишіть 2-3 запитання, щоб задати учням своєї малої навчальної групи.