Хімія. Повторне видання. 8 клас. Ярошенко (2025)
§ 32. Періодична система хімічних елементів та її графічне представлення
• Пригадай із 7 класу, які відомості про хімічний елемент можна отримати з періодичної таблиці? Відповідь побудуй на прикладі конкретного хімічного елемента.
• Назви відомі тобі із 7 класу складники періодичної таблиці, наведи приклади.
• Що спільного в будові електронних оболонок атомів хімічних елементів: а) другого періоду; б) першої групи?
Опрацюй. Зрозумій. Використай
ПОНЯТТЯ ПРО ПЕРІОДИЧНУ СИСТЕМУ. Системою в науці називають єдине ціле, утворене з окремих, взаємопов’язаних складників / елементів. Підсистемою називають складову частину системи, яка теж є системою.
Одиничними / елементарними складниками періодичної системи є 118 хімічних елементів, а підсистемами — періоди і групи.
Періодична система — це сукупність хімічних елементів, розташованих за зростанням зарядів атомних ядер. Цілісність періодичної системи зумовлена стійкими зв’язками між елементами в межах підсистем (періодів і груп), у яких вони розташовані.
Закономірна пов’язаність хімічних елементів як складників періодичної системи простежується між:
- будовою атома і місцем елемента в системі;
- кількістю енергетичних рівнів в електронній оболонці атома і періодом;
- кількістю електронів на зовнішньому енергетичному рівні й групою;
- місцем елемента у періодичній системі та його властивостями.
Усі складники періодичної системи є невід’ємними її частинами. Якщо вилучити один з них, системність порушиться.
ГРАФІЧНЕ ПРЕДСТАВЛЕННЯ ПЕРІОДИЧНОЇ СИСТЕМИ. Вчені пропонували різне графічне представлення періодичної системи — у вигляді геометричних фігур, спіралі (мал. 51).
Мал. 51. Деякі форми періодичної таблиці
Найчастіше використовують дві табличні форми — коротку (див. перший форзац) і довгу (див. другий форзац). ІЮПАК рекомендує використовувати довгу форму. У навчальних закладах України часто користуються короткою формою.
Періодична таблиця — графічне представлення періодичної системи хімічних елементів у формі таблиці.
У періодичній таблиці довгої і короткої форм розподіл елементів здійснено за періодами і групами.
Період — горизонтальний ряд елементів, який розпочинається лужним металічним елементом і закінчується інертним елементом (мал. 52). Виняток становить перший період (починається неметалічним елементом Гідрогеном).
Мал. 52. Другий період короткої форми періодичної таблиці
Група — це вертикальний стовпець елементів, подібних за властивостями та формою їхніх сполук (мал. 53).
Мал. 53. VI група короткої і 6-та й 16-та групи довгої форм періодичної таблиці
ПЕРІОДИ ЯК ПІДСИСТЕМИ ПЕРІОДИЧНИХ ТАБЛИЦЬ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ. Тобі відомо, що у довгій формі періодичної таблиці є сім періодів, позначених арабськими цифрами 1-7. Така сама кількість та однакові позначення періодів наявні у короткій формі періодичної таблиці.
У довгій формі періодичної таблиці хімічних елементів кожному періоду відведено один рядок. Тому в ній поділу періодів на ряди немає.
Перші три періоди короткої форми періодичної таблиці хімічних елементів складаються з одного ряду, решта — з двох. Їх, як і періоди, позначають арабськими цифрами від 1 до 11. Номер ряду записано відразу після номера періоду. Перші три періоди називають малими, і в них номери періоду та ряду збігаються. Періоди 4-7 називають великими.
Завдання 1. Застосуй набуту інформацію про періоди і заповни в зошиті таблицю 25.
Таблиця 25
|
Номер періоду |
Елементи, яким починається і яким завершується період у періодичній таблиці |
Кількість елементів у періоді |
||
|
Довга форма |
Коротка форма |
Довга форма |
Коротка форма |
|
|
1 |
||||
|
2 |
||||
|
3 |
||||
|
4 |
||||
ГРУПИ ЯК ПІДСИСТЕМИ ПЕРІОДИЧНИХ ТАБЛИЦЬ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ. У довгій формі періодичної таблиці вісімнадцять груп. Вони пронумеровані арабськими цифрами від 1 до 18. У короткій формі періодичної таблиці вісім груп, їх пронумеровано римськими цифрами від І до VIII і поділено на підгрупи — головну та побічну, які розміщені окремими стовпцями. Наприклад: Гідроген і всі чітко під ним розміщені елементи утворюють головну підгрупу, а Купрум Сu і розміщені чітко під ним Аргентум Ag, Аурум Au, Рентгеній Rg — побічну. Зверни увагу, що у складі головних підгруп короткої форми таблиці є елементи і малих, і великих періодів, тоді як у побічних підгрупах розташовані хімічні елементи виключно великих періодів. У довгій формі періодичної таблиці з тих самих елементів, що й головні підгрупи короткої форми таблиці, складаються групи 1, 2, 13-18. Елементи побічних підгруп (коротка форма таблиці) розташовані у групах 3-12 довгої форми періодичної таблиці.
Завдання 2. Відшукай у короткій формі періодичної таблиці другу групу та випиши назви і символи елементів: а) головної підгрупи; б) побічної підгрупи. Знайди, в яких групах довгої форми періодичної таблиці вони розташовані.Побічна підгрупа VIII групи короткої форми періодичної таблиці особлива тим, що в кожному періоді її представляє не один, а три хімічних елементи, як, наприклад, 26Fe, 27Со, 28Ni у 4-му періоді.
ЛАНТАНОЇДИ Й АКТИНОЇДИ
Завдання 3. Знайди в періодичних таблицях довгої і короткої форм елемент із порядковим номером 57. Запам’ятай назву і символ елемента.
Лантан La розташований у шостому періоді, групі 3 довгої і побічній підгрупі групи III короткої форми періодичної таблиці. Зверни увагу, що наступний після нього елемент — Гафній має атомний номер 72, а не 58. Це тому, що чотирнадцять хімічних елементів з порядковими номерами 58-71 винесено за межі періодичної таблиці в рядок із назвою «Лантаноїди» (мал. 54). Під ним розміщений ще один рядок елементів із загальною назвою «Актиноїди». У ньому також чотирнадцять елементів з атомними номерами 90-103, яким передує Актиній з атомним номером 89 (мал. 54).
Мал. 54. Лантаноїди й актиноїди
Таке розташування 28 хімічних елементів не порушує періодичної залежності і є цілком закономірним, оскільки лантаноїди мають однакову з Лантаном будову зовнішнього енергетичного рівня, а в актиноїдів однакова будова зовнішнього енергетичного рівня з Актинієм.
НУМО ДОСЛІДЖУВАТИ
БУДОВУ КОРОТКОЇ І ДОВГОЇ ФОРМ ПЕРІОДИЧНОЇ ТАБЛИЦІ
Завдання 1. Порівняй довгу і коротку форми періодичної таблиці. Спільні характеристики та відмінності ілюструй конкретними прикладами. Презентуй результати дослідження в зошиті у формі таблиці 26. Можеш користуватися позначеннями + і -, або короткими словами «так», «ні», де це доцільно.
Таблиця 26
Порівняння структури довгої і короткої форм періодичної таблиці
|
№ |
Ознаки порівняння |
Форма періодичної таблиці |
|
|
Довга |
Коротка |
||
|
1 |
Усього хімічних елементів |
||
|
2 |
Розташування хімічних елементів за збільшенням зарядів атомних ядер |
||
Закінчення таблиці 26
|
№ |
Ознаки порівняння |
Форма періодичної таблиці |
|
|
Довга |
Коротка |
||
|
3 |
Інформація про хімічний елемент |
||
|
4 |
Наявність періодів |
||
|
5 |
Кількість періодів |
||
|
6 |
Наявність груп |
||
|
7 |
Кількість груп, їх нумерація |
||
|
8 |
Поділ груп елементів на підгрупи, їх назви |
||
Завдання 2. За результатами порівняння сформулюй висновок, що спільного у структурі обох форм періодичної таблиці; які особливості має її коротка форма.
Медіапошук
Із доступних джерел дізнайся про історію відкриття інертних хімічних елементів та визначення їхнього місця у довгій і короткій формах періодичної таблиці. У самостійно обраний спосіб презентуй учнівству результати пошуку.
ТОБІ ДО СНАГИ
1. Що називають періодичною системою? З яких підсистем вона складається?
2. Що спільного та чим відрізняються структури короткої і довгої форм періодичної таблиці?
3. Поясни розташування за межами основної структури періодичної таблиці лантаноїдів та актиноїдів.
4. У яких групах довгої форми періодичної таблиці розташовані хімічні елементи IV групи короткої форми?
5. Чим особливі побічні підгрупи восьмої групи короткої форми періодичної таблиці? У яких групах вони розташовані у довгій формі періодичної таблиці?
6. Назви період і групу, в яких розташовані у довгій і короткій формах періодичної таблиці хімічні елементи: Гідроген, Карбон, Ферум, Йод, Оксиген, Фосфор, Цинк.
7. Знайди у короткій формі періодичної таблиці елементи головної підгрупи шостої групи, назви їх. У якій групі довгої періодичної таблиці вони розташовані?
8. Поясни поділ груп на підгрупи на прикладі сьомої групи короткої форми періодичної таблиці.
9. Сформулюй запитання вікторини на кращого знавця періодичного закону і періодичної таблиці. Стань ініціатором її проведення.
