§ 24. Періодична таблиця хімічних елементів

• До змісту відповідей

ДІЗНАЄТЕСЯ, ЗРОЗУМІЄТЕ, ВИКОРИСТАЄТЕ

Яку структуру має періодична таблиця?

Періодична таблиця складається з горизонтальних рядів, які називаються періодами, та вертикальних стовпчиків, що мають назву групи. Вона містить сім періодів (три малі та чотири великі), а також вісім груп (у короткому варіанті). Кожна група поділяється на головну та побічну підгрупи.

Як користуватися коротким і довгим варіантами періодичної таблиці?

У короткому варіанті таблиці кожна група складається з двох підгруп. Символи елементів головних підгруп зміщені вліво від центру клітинки, а символи елементів побічних підгруп — вправо. У довгому варіанті періоди розтягнуті в один рядок, а головні та побічні підгрупи розділені в окремі стовпчики (загалом 18). Ламана лінія (від Бору до Астату) у довгому варіанті допомагає розрізнити металічні (зліва) та неметалічні (справа) елементи.

Назвіть хімічні елементи І групи, які належать: а) до головної підгрупи; б) до побічної підгрупи.

а) До головної підгрупи І групи належать: Гідроген ($H$), Літій ($Li$), Натрій ($Na$), Калій ($K$), Рубідій ($Rb$), Цезій ($Cs$) та Францій ($Fr$).
б) До побічної підгрупи І групи належать: Купрум ($Cu$), Аргентум ($Ag$) та Аурум ($Au$).

Елементи яких типів розміщені в підгрупах Ia, Ib, IVa, IVb?

У головних підгрупах (Ia та IVa) розміщені як металічні, так і неметалічні елементи (залежно від положення відносно діагоналі Бор-Астат). У побічних підгрупах (Ib та IVb) містяться виключно металічні елементи.

ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ

Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про періодичну таблицю хімічних елементів та її структуру.

Періодична система хімічних елементів є табличним виразом періодичного закону. Її структура базується на зарядах атомних ядер. Таблиця складається з періодів (горизонтальні ряди) і груп (вертикальні стовпчики). Групи об’єднують елементи з подібними властивостями й поділяються на головні та побічні підгрупи. Знання місця елемента в таблиці дозволяє передбачити будову його атома та хімічні властивості.

ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ

Сформулюйте цікаве запитання за темою параграфа і поставте його своїм однокласникам / однокласницям. Порівняйте свою і їхні відповіді та оцініть їх. Поясніть, чому ваша оцінка саме така.

Запитання: Чому лантаноїди та актиноїди винесено в окремі ряди внизу таблиці, хоча вони формально належать до III групи?
Відповідь: Це зроблено для зручності графічного відображення, щоб таблиця не була занадто розтягнутою. Усі ці елементи за властивостями дуже подібні до Лантану ($La$) та Актинію ($Ac$) відповідно і належать до побічної підгрупи III групи 6-го та 7-го періодів.

ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ

251. Які частини періодичної таблиці називають періодом і групою хімічних елементів?

Період — це фрагмент природного ряду елементів, який починається лужним елементом (у першому періоді — Гідрогеном) і закінчується інертним елементом. Це горизонтальний ряд таблиці.
Група — це вертикальний стовпчик елементів, які мають подібні властивості. У короткому варіанті таблиці група поділяється на головну та побічну підгрупи.

252. Порівняйте періоди за кількістю хімічних елементів.

Періоди поділяються на малі та великі:

• 1-й період: 2 елементи;
• 2-й і 3-й періоди: по 8 елементів (малі періоди);
• 4-й і 5-й періоди: по 18 елементів (великі періоди);
• 6-й період: 32 елементи (містить лантаноїди);
• 7-й період: незавершений (містить актиноїди).

253. Назвіть групу, яка містить найбільше хімічних елементів.

Найбільшу кількість хімічних елементів містить III група (третя група), оскільки до її побічної підгрупи, окрім Скандію ($Sc$) та Ітрію ($Y$), входять Лантан ($La$) з лантаноїдами (14 елементів) та Актиній ($Ac$) з актиноїдами (14 елементів).

254. Укажіть номери груп, у яких перебувають лужні елементи, галогени, інертні елементи.

• Лужні елементи: I група (головна підгрупа).
• Галогени: VII група (головна підгрупа).
• Інертні елементи: VIII група (головна підгрупа).

ДІЗНАВАЙМОСЯ

255. Запишіть у зошит інформацію про хімічний елемент № 9, яка є в періодичній таблиці.

Елемент № 9:

• Символ: $F$.
• Назва: Флуор.
• Період: 2 (малий).
• Група: VII.
• Підгрупа: головна (а).
• Відносна атомна маса ($A_r$): $\approx 19$.
• Тип: неметал (галоген).

ВИКОНАЙМО ВПРАВУ

256. Заповніть таблицю: (Хімічний елемент: символ, назва; Порядковий номер; Розміщення в короткому варіанті періодичної таблиці: період, група, підгрупа).

257. Назвіть хімічні елементи, які розміщені: а) у 2-му періоді, V групі; б) у 5-му періоді, IV групі, головній підгрупі; в) у 6-му періоді, VIII групі, побічній підгрупі. Для кожного елемента вкажіть порядковий номер.

а) Нітроген ($N$), порядковий номер 7 (2-й період, V група).
б) Станум ($Sn$), порядковий номер 50 (5-й період, IV група, головна підгрупа).
в) У 6-му періоді у VIII групі (побічна підгрупа) розміщена тріада перехідних металів: Осмій ($Os$, № 76), Іридій ($Ir$, № 77) та Платина ($Pt$, № 78).

АНАЛІЗУЙМО

258. Серед наведених чисел укажіть ті, які є порядковими номерами металічних елементів і неметалічних елементів: 1, 6, 11, 16, 20, 30, 35.

• Металічні елементи: 11 (Натрій, $Na$), 20 (Кальцій, $Ca$), 30 (Цинк, $Zn$).
• Неметалічні елементи: 1 (Гідроген, $H$), 6 (Карбон, $C$), 16 (Сульфур, $S$), 35 (Бром, $Br$).

259. За розміщенням Брому, Магнію, Мангану і Селену в періодичній таблиці визначте, металічним чи неметалічним є кожний елемент.

• Бром ($Br$): VII група, головна підгрупа — неметал (галоген).
• Магній ($Mg$): II група, головна підгрупа — метал (лужноземельний).
• Манган ($Mn$): VII група, побічна підгрупа — метал (перехідний).
• Селен ($Se$): VI група, головна підгрупа — неметал (халькоген).

У КОМАНДІ

260. Порівняйте періодичну таблицю, яка є в хімічному кабінеті / лабораторії, де ви навчаєтесь, із таким самим варіантом таблиці на форзаці підручника. Якщо є відмінності між ними, укажіть їх.

Зазвичай у кабінетах використовують «довгий» варіант таблиці як настінний стенд, тоді як у підручнику (на форзаці) часто наводять «короткий» варіант. Основні відмінності:

1. У короткому варіанті головні та побічні підгрупи суміщені в одній колонці (зміщення вліво/вправо), у довгому — рознесені.
2. У настінних таблицях часто наводиться додаткова інформація (електронегативність, електронна конфігурація, кислотно-оснóвні властивості оксидів), якої може не бути у спрощеному шкільному варіанті.

261. Назвіть два елементи, найбільш подібні до: а) Стронцію; б) Фосфору; в) Стануму; г) Хлору.

Елементи є подібними, якщо вони знаходяться в одній підгрупі (аналоги):
а) До Стронцію ($Sr$) подібні Кальцій ($Ca$) та Барій ($Ba$).
б) До Фосфору ($P$) подібні Нітроген ($N$) та Арсен ($As$).
в) До Стануму ($Sn$) подібні Германій ($Ge$) та Плюмбум ($Pb$).
г) До Хлору ($Cl$) подібні Флуор ($F$) та Бром ($Br$).

ФОРМУЙМО СЛОВНИЧОК

262. Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.

Періодична система, період, група, головна підгрупа, побічна підгрупа, лантаноїди, актиноїди, лужні метали, галогени, інертні гази.

263. Складіть двомовний словничок із ключових слів і словосполучень, виписаних вами з параграфів 22—24.

• Періодична таблиця — Periodic table
• Хімічний елемент — Chemical element
• Період — Period
• Група — Group
• Підгрупа — Subgroup
• Порядковий номер — Atomic number
• Відносна атомна маса — Relative atomic mass
• Лужні елементи — Alkali elements
• Галогени — Halogens
• Інертні гази — Noble gases
• Металічні елементи — Metallic elements
• Неметалічні елементи — Non-metallic elements

ОЦІНЮЙМО СВОЇ ЗНАННЯ

264. Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.

ОЦІНЮЄМО СВОЇ ЗНАННЯ

265. Скориставшись набутими знаннями, розв’яжіть розміщений за QR-кодом кросворд.

Ключові слова кросворда стосуються структури періодичної системи: період (горизонтальний ряд), група (вертикальний стовпчик), родини елементів (лужні, галогени, інертні).

266. Виконайте розміщені за QR-кодом завдання за матеріалом параграфів 22—24.

Завдання передбачали класифікацію елементів.

• Лужні метали: $Li, Na, K$.
• Галогени: $F, Cl, Br, I$.
• Інертні елементи: $He, Ne, Ar, Kr$.
• Металічні елементи побічних підгруп: $Fe, Cu, Zn, Ag$.