ในบทนี้ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับกฎธาตุของเมนเดเลเยฟ ซึ่งอธิบายการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัตถุเชิงเดี่ยว ตลอดจนรูปร่างและคุณสมบัติของสารประกอบของธาตุต่างๆ ขึ้นอยู่กับขนาดของมวลอะตอม พิจารณาว่าองค์ประกอบทางเคมีสามารถอธิบายตามตำแหน่งในตารางธาตุได้อย่างไร

หัวข้อ: กฎหมายเป็นระยะและตารางธาตุองค์ประกอบทางเคมี D. I. Mendeleev

บทเรียน: คำอธิบายองค์ประกอบตามตำแหน่งในตารางธาตุของ D. I. Mendeleev

ในปี พ.ศ. 2412 D.I. Mendeleev ได้กำหนดกฎธาตุของเขาตามข้อมูลที่สะสมเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมี จากนั้นก็ฟังดังนี้: “คุณสมบัติของวัตถุเชิงเดี่ยว ตลอดจนรูปแบบและคุณสมบัติของสารประกอบของธาตุนั้น ขึ้นอยู่กับขนาดของมวลอะตอมของธาตุเป็นระยะๆ”เป็นเวลานานมากที่ความหมายทางกายภาพของกฎของ D.I. Mendeleev ไม่ชัดเจน ทุกอย่างตกลงไปหลังจากการค้นพบโครงสร้างของอะตอมในศตวรรษที่ 20

การกำหนดกฎหมายเป็นระยะสมัยใหม่:“คุณสมบัติของสสารเชิงเดี่ยว ตลอดจนรูปแบบและคุณสมบัติของสารประกอบของธาตุต่างๆ นั้น ขึ้นอยู่กับขนาดของประจุในนิวเคลียสของอะตอมเป็นระยะๆ”

ประจุของนิวเคลียสของอะตอมเท่ากับจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส จำนวนโปรตอนจะสมดุลตามจำนวนอิเล็กตรอนในอะตอม ดังนั้นอะตอมจึงมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า

ประจุของนิวเคลียสของอะตอมในตารางธาตุนั่นเอง หมายเลขซีเรียลขององค์ประกอบ

หมายเลขงวดการแสดง จำนวนระดับพลังงานซึ่งอิเล็กตรอนหมุนอยู่

หมายเลขกลุ่มการแสดง จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนสำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลัก จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนจะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานภายนอก เวเลนซ์อิเล็กตรอนมีหน้าที่ในการก่อตัว พันธะเคมีองค์ประกอบ.

องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม 8 - ก๊าซเฉื่อย - มีอิเล็กตรอน 8 ตัวในเปลือกอิเล็กตรอนด้านนอก เปลือกอิเล็กตรอนดังกล่าวมีประโยชน์อย่างมาก อะตอมทั้งหมดมุ่งมั่นที่จะเติมอิเล็กตรอนชั้นนอกให้มีมากถึง 8 อิเล็กตรอน

ลักษณะของอะตอมที่เปลี่ยนแปลงเป็นระยะๆ ในตารางธาตุมีอะไรบ้าง

โครงสร้างของระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกถูกทำซ้ำ

รัศมีของอะตอมเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ ในกลุ่มรัศมี เพิ่มขึ้นด้วยจำนวนงวดที่เพิ่มขึ้นตามจำนวนระดับพลังงานที่เพิ่มขึ้น ในช่วงเวลาจากซ้ายไปขวานิวเคลียสของอะตอมจะโตขึ้น แต่แรงดึงดูดต่อนิวเคลียสจะมีมากขึ้น ดังนั้น รัศมีของอะตอมจึงเพิ่มขึ้น ลดลง.

แต่ละอะตอมมุ่งมั่นที่จะทำให้ระดับพลังงานสุดท้ายสมบูรณ์ องค์ประกอบของกลุ่มที่ 1 ชั้นสุดท้าย 1 อิเล็กตรอน ดังนั้นจึงเป็นการง่ายกว่าสำหรับพวกเขาที่จะมอบมันไป และองค์ประกอบของกลุ่ม 7 จะดึงดูดอิเล็กตรอน 1 ตัวที่หายไปจากออคเต็ตได้ง่ายขึ้น ในกลุ่ม ความสามารถในการจ่ายอิเล็กตรอนจะเพิ่มขึ้นจากบนลงล่าง เมื่อรัศมีของอะตอมเพิ่มขึ้น และความดึงดูดต่อนิวเคลียสลดลง ในช่วงเวลาจากซ้ายไปขวา ความสามารถในการจ่ายอิเล็กตรอนจะลดลงเนื่องจากรัศมีของอะตอมลดลง

ยิ่งธาตุปล่อยอิเล็กตรอนจากระดับภายนอกได้ง่ายกว่า คุณสมบัติของโลหะก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของธาตุก็จะมีคุณสมบัติพื้นฐานมากขึ้นด้วย ซึ่งหมายความว่าคุณสมบัติของโลหะในกลุ่มจะเพิ่มขึ้นจากบนลงล่าง และในช่วงเวลาจากขวาไปซ้าย ด้วยคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะสิ่งที่ตรงกันข้ามจึงเป็นจริง

ข้าว. 1. ตำแหน่งของแมกนีเซียมในตาราง

ในกลุ่มแมกนีเซียมจะอยู่ติดกับเบริลเลียมและแคลเซียม รูปที่ 1. แมกนีเซียมมีอันดับต่ำกว่าเบริลเลียม แต่สูงกว่าแคลเซียมในกลุ่ม แมกนีเซียมมีคุณสมบัติเป็นโลหะมากกว่าเบริลเลียม แต่น้อยกว่าแคลเซียม คุณสมบัติพื้นฐานของออกไซด์และไฮดรอกไซด์ก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ในช่วงนี้ โซเดียมจะอยู่ทางซ้าย และอลูมิเนียมจะอยู่ทางด้านขวาของแมกนีเซียม โซเดียมจะแสดงคุณสมบัติของโลหะมากกว่าแมกนีเซียม และแมกนีเซียมจะแสดงคุณสมบัติของโลหะมากกว่าอลูมิเนียม ดังนั้นคุณสามารถเปรียบเทียบองค์ประกอบใด ๆ กับเพื่อนบ้านในกลุ่มและช่วงเวลาได้

คุณสมบัติที่เป็นกรดและอโลหะเปลี่ยนแปลงไปเมื่อเทียบกับคุณสมบัติพื้นฐานและโลหะ

ลักษณะของคลอรีนตามตำแหน่งในตารางธาตุของ D.I. Mendeleev

ข้าว. 4.ตำแหน่งคลอรีนในโต๊ะ

. ความหมาย หมายเลขซีเรียล 17 แสดงจำนวนโปรตอน17 และอิเล็กตรอน17 ในอะตอม รูปที่ 4. มวลอะตอม 35 จะช่วยคำนวณจำนวนนิวตรอน (35-17 = 18) คลอรีนอยู่ในช่วงที่สาม ซึ่งหมายถึงจำนวนระดับพลังงานในอะตอมคือ 3 คลอรีนอยู่ในหมู่ 7-A และอยู่ในองค์ประกอบ p นี่คือสิ่งที่ไม่ใช่โลหะ เราเปรียบเทียบคลอรีนกับเพื่อนบ้านในกลุ่มและงวด คุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะของคลอรีนมีค่ามากกว่าคุณสมบัติซัลเฟอร์ แต่น้อยกว่าอาร์กอน คลอรีนมีคุณสมบัติเป็นโลหะน้อยกว่าฟลูออรีนและมากกว่าโบรมีน ลองกระจายอิเล็กตรอนตามระดับพลังงานแล้วเขียนสูตรอิเล็กตรอน การกระจายตัวของอิเล็กตรอนโดยรวมจะเป็นดังนี้ ดูภาพประกอบ 5

ข้าว. 5. การกระจายตัวของอิเล็กตรอนของอะตอมคลอรีนเหนือระดับพลังงาน

กำหนดสถานะออกซิเดชันสูงสุดและต่ำสุดของคลอรีน สถานะออกซิเดชันสูงสุดคือ +7 เนื่องจากสามารถให้อิเล็กตรอนได้ 7 ตัวจากชั้นอิเล็กตรอนสุดท้าย สถานะออกซิเดชันต่ำสุดคือ -1 เนื่องจากคลอรีนต้องการอิเล็กตรอน 1 ตัวจึงจะสมบูรณ์ สูตรออกไซด์ที่สูงขึ้น Cl 2 O 7 ( กรดออกไซด์) สารประกอบไฮโดรเจน HCl

ในกระบวนการบริจาคหรือรับอิเล็กตรอน อะตอมจะได้รับ ค่าใช้จ่ายทั่วไป. การเรียกเก็บเงินแบบมีเงื่อนไขนี้เรียกว่า .

- เรียบง่ายสารมีสถานะออกซิเดชันเท่ากับ ศูนย์.

สิ่งของที่อาจจัดแสดง ขีดสุดสถานะออกซิเดชันและ ขั้นต่ำ. ขีดสุดองค์ประกอบจะแสดงสถานะออกซิเดชันเมื่อ ให้ไปเวเลนซ์อิเล็กตรอนทั้งหมดจากระดับอิเล็กตรอนชั้นนอก ถ้าจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับหมายเลขกลุ่ม สถานะออกซิเดชันสูงสุดจะเท่ากับหมายเลขกลุ่ม

ข้าว. 2. ตำแหน่งของสารหนูในตาราง

ขั้นต่ำองค์ประกอบจะแสดงสถานะออกซิเดชันเมื่อมัน จะยอมรับอิเล็กตรอนที่เป็นไปได้ทั้งหมดเพื่อทำให้ชั้นอิเล็กตรอนสมบูรณ์

ลองพิจารณาค่าของสถานะออกซิเดชันโดยใช้องค์ประกอบหมายเลข 33 เป็นตัวอย่าง

นี่คือสารหนู As อยู่ในกลุ่มย่อยหลักที่ห้า รูปที่ 2 มีอิเล็กตรอน 5 ตัวในระดับอิเล็กตรอนสุดท้าย ซึ่งหมายความว่าเมื่อแจกไปจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น +5 อะตอมของ As ขาดอิเล็กตรอน 3 ตัวก่อนที่จะสร้างชั้นอิเล็กตรอนให้สมบูรณ์ เมื่อดึงดูดพวกมันจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น -3

ตำแหน่งของธาตุโลหะและอโลหะในตารางธาตุ D.I. เมนเดเลเยฟ.

ข้าว. 3. ตำแหน่งของโลหะและอโลหะในตาราง

ใน ด้านข้าง กลุ่มย่อยทั้งหมด โลหะ . หากประพฤติปฏิบัติทางจิตใจ เส้นทแยงมุมจากโบรอนถึงแอสทาทีน , ที่ สูงกว่า เส้นทแยงมุมนี้ในกลุ่มย่อยหลักจะมีทั้งหมด อโลหะ , ก ด้านล่าง เส้นทแยงมุมนี้คือทุกสิ่ง โลหะ . รูปที่ 3

1. หมายเลข 1-4 (หน้า 125) Rudzitis G.E. เคมีอนินทรีย์และอินทรีย์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8: หนังสือเรียนสำหรับสถาบันการศึกษาทั่วไป: ระดับพื้นฐาน / G. E. Rudzitis, F.G. เฟลด์แมน. อ. : การตรัสรู้. 2554, 176 หน้า: ป่วย.

2. ลักษณะใดของอะตอมที่เปลี่ยนแปลงตามคาบ?

3. ระบุลักษณะองค์ประกอบทางเคมีของออกซิเจนตามตำแหน่งในตารางธาตุของ D.I. Mendeleev

ศตวรรษที่ 19 ในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติเป็นศตวรรษที่มีการปฏิรูปวิทยาศาสตร์มากมาย รวมทั้งเคมีด้วย ในเวลานี้เองที่ระบบธาตุของ Mendeleev ปรากฏขึ้น และกฎธาตุก็ปรากฏขึ้นด้วย เขาคือผู้ที่กลายเป็นพื้นฐานของเคมีสมัยใหม่ ระบบธาตุของ D. I. Mendeleev คือการจัดระบบองค์ประกอบที่สร้างการพึ่งพาสารเคมีและ คุณสมบัติทางกายภาพเรื่องโครงสร้างและประจุของอะตอมของสาร

เรื่องราว

จุดเริ่มต้นของช่วงเวลานั้นถูกวางโดยหนังสือ "ความสัมพันธ์ของคุณสมบัติกับน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบ" ซึ่งเขียนขึ้นในไตรมาสที่สามของศตวรรษที่ 17 แสดงแนวคิดพื้นฐานขององค์ประกอบทางเคมีที่รู้จัก (ในขณะนั้นมีเพียง 63 องค์ประกอบเท่านั้น) นอกจากนี้มวลอะตอมของมวลอะตอมจำนวนมากยังถูกกำหนดอย่างไม่ถูกต้อง สิ่งนี้รบกวนการค้นพบของ D.I. Mendeleev อย่างมาก

Dmitry Ivanovich เริ่มทำงานโดยการเปรียบเทียบคุณสมบัติขององค์ประกอบ ก่อนอื่น เขาทำงานเกี่ยวกับคลอรีนและโพแทสเซียม จากนั้นจึงย้ายไปทำงานกับโลหะอัลคาไลต่อ ด้วยการ์ดพิเศษที่แสดงองค์ประกอบทางเคมีเขาพยายามรวบรวม "โมเสก" นี้ซ้ำแล้วซ้ำอีกโดยวางลงบนโต๊ะเพื่อค้นหาชุดค่าผสมและไม้ขีดที่จำเป็น

หลังจากใช้ความพยายามอย่างมาก ในที่สุด Dmitry Ivanovich ก็พบรูปแบบที่เขามองหาและจัดเรียงองค์ประกอบต่างๆ เป็นแถวเป็นระยะ หลังจากได้รับเซลล์ว่างระหว่างองค์ประกอบต่างๆ นักวิทยาศาสตร์จึงตระหนักว่านักวิจัยชาวรัสเซียไม่รู้จักองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมด และเขาคือผู้ที่จะต้องให้ความรู้ในสาขาเคมีแก่โลกนี้ที่ยังไม่ได้ให้โดยเขา รุ่นก่อน

ทุกคนรู้ตำนานที่ Mendeleev ตารางธาตุปรากฏในความฝัน และจากความทรงจำ เขาได้รวบรวมธาตุต่างๆ ไว้ในระบบเดียว พูดคร่าวๆ ก็คือเรื่องโกหก ความจริงก็คือ Dmitry Ivanovich ทำงานค่อนข้างนานและมีสมาธิกับงานของเขาและมันก็ทำให้เขาเหนื่อยมาก ในขณะที่ทำงานเกี่ยวกับระบบองค์ประกอบ Mendeleev เคยหลับไป เมื่อเขาตื่นขึ้น เขาก็ตระหนักว่าเขายังจัดโต๊ะไม่เสร็จเลยอยากเติมต่อ เซลล์ว่าง. คนรู้จักของเขาซึ่งเป็นอาจารย์มหาวิทยาลัย Inostrantsev คนหนึ่งตัดสินใจว่า Mendeleev ฝันถึงตารางธาตุและเผยแพร่ข่าวลือนี้ในหมู่นักเรียนของเขา นี่คือวิธีที่สมมติฐานนี้เกิดขึ้น

ชื่อเสียง

องค์ประกอบทางเคมีของ Mendeleev สะท้อนถึงกฎเป็นระยะที่สร้างขึ้นโดย Dmitry Ivanovich ย้อนกลับไปในช่วงไตรมาสที่สามของศตวรรษที่ 19 (พ.ศ. 2412) ในปีพ.ศ. 2412 ได้มีการอ่านการแจ้งเตือนของ Mendeleev เกี่ยวกับการสร้างโครงสร้างบางอย่างในการประชุมชุมชนเคมีของรัสเซีย และในปีเดียวกันนั้นเอง หนังสือ "ความรู้พื้นฐานทางเคมี" ก็ได้รับการตีพิมพ์ ซึ่งมีการตีพิมพ์ระบบองค์ประกอบทางเคมีเป็นระยะของ Mendeleev เป็นครั้งแรก และในหนังสือ" ระบบธรรมชาติองค์ประกอบและการใช้เพื่อระบุคุณสมบัติขององค์ประกอบที่ยังไม่ถูกค้นพบ” D.I. Mendeleev กล่าวถึงแนวคิดของ "กฎหมายเป็นระยะ" เป็นครั้งแรก

โครงสร้างและกฎเกณฑ์ในการวางองค์ประกอบ

ขั้นตอนแรกในการสร้างกฎเป็นระยะดำเนินการโดย Dmitry Ivanovich ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2412-2414 ในเวลานั้นเขาทำงานอย่างหนักเพื่อสร้างการพึ่งพาคุณสมบัติขององค์ประกอบเหล่านี้กับมวลอะตอมของพวกมัน รุ่นทันสมัยแสดงถึงองค์ประกอบที่สรุปไว้ในตารางสองมิติ

ตำแหน่งขององค์ประกอบในตารางมีความหมายทางเคมีและกายภาพบางอย่าง จากตำแหน่งของธาตุในตาราง คุณจะสามารถทราบความจุของมันและกำหนดลักษณะทางเคมีอื่นๆ ได้ Dmitry Ivanovich พยายามสร้างการเชื่อมโยงระหว่างองค์ประกอบทั้งคุณสมบัติที่คล้ายคลึงและแตกต่างกัน

เขาจำแนกองค์ประกอบทางเคมีที่รู้จักในขณะนั้นตามเวเลนซ์และมวลอะตอม ด้วยการเปรียบเทียบคุณสมบัติสัมพัทธ์ขององค์ประกอบ เมนเดเลเยฟพยายามค้นหารูปแบบที่จะรวมองค์ประกอบทางเคมีที่รู้จักทั้งหมดเข้าไว้ในระบบเดียว ด้วยการจัดเรียงพวกมันตามมวลอะตอมที่เพิ่มขึ้น เขายังคงบรรลุความเป็นคาบในแต่ละแถว

การพัฒนาระบบต่อไป

ตารางธาตุซึ่งปรากฏในปี พ.ศ. 2512 ได้รับการปรับปรุงมากกว่าหนึ่งครั้ง ด้วยการถือกำเนิดของก๊าซมีตระกูลในช่วงทศวรรษที่ 1930 มีความเป็นไปได้ที่จะเผยให้เห็นการพึ่งพาองค์ประกอบใหม่ - ไม่ใช่มวล แต่ขึ้นอยู่กับเลขอะตอม ต่อมาเป็นไปได้ที่จะสร้างจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอมและปรากฎว่ามันเกิดขึ้นพร้อมกับเลขอะตอมขององค์ประกอบ นักวิทยาศาสตร์แห่งศตวรรษที่ 20 ศึกษาพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ ปรากฎว่ามันส่งผลต่อช่วงเวลาด้วย สิ่งนี้เปลี่ยนแปลงแนวคิดเกี่ยวกับคุณสมบัติขององค์ประกอบอย่างมาก รายการนี้สะท้อนให้เห็นในตารางธาตุของเมนเดเลเยฟฉบับต่อมา การค้นพบคุณสมบัติและลักษณะขององค์ประกอบใหม่แต่ละครั้งจะพอดีกับตาราง

ลักษณะของระบบธาตุของเมนเดเลเยฟ

ตารางธาตุแบ่งออกเป็นคาบ (7 แถวเรียงตามแนวนอน) ซึ่งจะแบ่งออกเป็นขนาดใหญ่และเล็ก ช่วงเวลาเริ่มต้นด้วยโลหะอัลคาไลและสิ้นสุดด้วยองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติไม่ใช่โลหะ
ตารางของ Dmitry Ivanovich แบ่งออกเป็นแนวตั้งเป็นกลุ่ม (8 คอลัมน์) แต่ละกลุ่มในตารางธาตุประกอบด้วยสองกลุ่มย่อย ได้แก่ กลุ่มหลักและกลุ่มรอง หลังจากการถกเถียงกันมากตามคำแนะนำของ D.I. Mendeleev และเพื่อนร่วมงานของเขา U. Ramsay ก็ตัดสินใจแนะนำสิ่งที่เรียกว่ากลุ่มศูนย์ ประกอบด้วยก๊าซเฉื่อย (นีออน ฮีเลียม อาร์กอน เรดอน ซีนอน คริปทอน) ในปี 1911 นักวิทยาศาสตร์ F. Soddy ถูกขอให้ใส่องค์ประกอบที่แยกไม่ออกซึ่งเรียกว่าไอโซโทปในตารางธาตุ - มีการจัดสรรเซลล์ที่แยกจากกัน

แม้จะมีความถูกต้องและแม่นยำของระบบคาบ แต่ชุมชนวิทยาศาสตร์ก็ไม่ต้องการที่จะรับรู้การค้นพบนี้มาเป็นเวลานาน นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่หลายคนเยาะเย้ยงานของ D.I. Mendeleev และเชื่อว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะทำนายคุณสมบัติขององค์ประกอบที่ยังไม่ถูกค้นพบ แต่หลังจากค้นพบองค์ประกอบทางเคมีที่ถูกกล่าวหา (เช่น สแกนเดียม แกลเลียม และเจอร์เมเนียม) ระบบเมนเดเลเยฟและกฎคาบของเขาก็กลายเป็นศาสตร์แห่งเคมี

ตารางในยุคปัจจุบัน

ตารางธาตุของเมนเดเลเยฟเป็นพื้นฐานของการค้นพบทางเคมีและกายภาพส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์อะตอม-โมเลกุล แนวคิดสมัยใหม่องค์ประกอบถูกสร้างขึ้นอย่างแม่นยำด้วยนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ แนะนำการปรากฏตัวของระบบเป็นระยะของ Mendeleev การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในความคิดเกี่ยวกับ การเชื่อมต่อต่างๆและสารธรรมดา การสร้างตารางธาตุโดยนักวิทยาศาสตร์ได้ ผลกระทบใหญ่หลวงเพื่อการพัฒนาเคมีและวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

ตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีเป็นการจำแนกองค์ประกอบทางเคมีตามคุณสมบัติโครงสร้างบางอย่างของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี รวบรวมบนพื้นฐานของกฎธาตุซึ่งค้นพบในปี พ.ศ. 2412 โดย D. I. Mendeleev ในเวลานั้น ตารางธาตุประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมี 63 ชนิด และมีรูปลักษณ์ที่แตกต่างจากธาตุสมัยใหม่ ขณะนี้ตารางธาตุมีองค์ประกอบทางเคมีประมาณหนึ่งร้อยยี่สิบองค์ประกอบ

ตารางธาตุจะรวบรวมในรูปแบบของตารางซึ่งองค์ประกอบทางเคมีจะถูกจัดเรียงตามลำดับที่แน่นอน: เมื่อมวลอะตอมเพิ่มขึ้น ปัจจุบันมีรูปภาพตารางธาตุหลายประเภท ที่พบบ่อยที่สุดคือรูปภาพในรูปแบบของตารางที่มีองค์ประกอบจัดเรียงจากซ้ายไปขวา

องค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดในตารางธาตุแบ่งออกเป็นคาบและกลุ่ม ตารางธาตุประกอบด้วยเจ็ดคาบและแปดหมู่ คาบคือชุดองค์ประกอบทางเคมีในแนวนอนซึ่งคุณสมบัติขององค์ประกอบเปลี่ยนจากโลหะทั่วไปไปเป็นอโลหะ คอลัมน์แนวตั้งขององค์ประกอบทางเคมีที่มีองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกันจะก่อตัวเป็นกลุ่มขององค์ประกอบทางเคมี

ช่วงที่หนึ่งสองและสามเรียกว่าเล็กเนื่องจากมีองค์ประกอบจำนวนน้อย (องค์ประกอบแรก - สององค์ประกอบองค์ประกอบที่สองและสาม - แปดองค์ประกอบในแต่ละองค์ประกอบ) องค์ประกอบของคาบที่ 2 และ 3 เรียกว่าทั่วไป โดยคุณสมบัติของคาบจะเปลี่ยนจากโลหะทั่วไปไปเป็นโลหะโดยธรรมชาติ ก๊าซเฉื่อย.

ช่วงอื่นทั้งหมดเรียกว่าช่วงใหญ่ (ช่วงที่สี่และห้ามี 18 องค์ประกอบ, องค์ประกอบที่หก - 32 และองค์ประกอบที่เจ็ด - 24) คุณสมบัติที่คล้ายกันโดยเฉพาะจะแสดงโดยองค์ประกอบที่อยู่ภายในช่วงเวลาขนาดใหญ่ที่ส่วนท้ายของแต่ละแถวคู่ สิ่งเหล่านี้เรียกว่า triads: Ferum - Cobalt - Nicol ซึ่งก่อตัวเป็นตระกูลเหล็กและอีกสองชนิด: Ruthenium - Rhodium - Palladium และ Osmium - Iridium - Platinum ซึ่งก่อตัวเป็นตระกูลของโลหะแพลตตินัม (platinoids)

ที่ด้านล่างของตารางของ D.I. Mendeleev คือองค์ประกอบทางเคมีที่ก่อตัวเป็นตระกูลแลนทาไนด์และตระกูลแอกติไนด์ องค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้รวมอยู่ในกลุ่มที่สามอย่างเป็นทางการและมาหลังจากองค์ประกอบทางเคมีแลนทานัม (หมายเลข 57) และแอกทิเนียม (หมายเลข 89)

ตารางธาตุประกอบด้วย 10 แถว มหัพภาคเล็ก (ที่หนึ่ง สอง และสาม) ประกอบด้วยหนึ่งแถว ส่วนขนาดใหญ่ (ที่สี่ ห้า และหก) ประกอบด้วยสองแถวในแต่ละแถว มีหนึ่งแถวในช่วงที่เจ็ด

แต่ละช่วงหลักประกอบด้วยช่วงเลขคู่และเลขคี่ แถวที่จับคู่จะมีองค์ประกอบที่เป็นโลหะ ในแถวคี่ คุณสมบัติขององค์ประกอบจะเปลี่ยนไปเช่นเดียวกับองค์ประกอบมาตรฐาน เช่น จากโลหะถึงอโลหะเด่นชัด

ตารางของ D.I. Mendeleev แต่ละกลุ่มประกอบด้วยสองกลุ่มย่อย: หลักและรอง กลุ่มย่อยหลักประกอบด้วยองค์ประกอบของทั้งคาบเล็กและคาบใหญ่ กล่าวคือ กลุ่มย่อยหลักเริ่มต้นด้วยคาบแรกหรือคาบที่สอง กลุ่มย่อยรองประกอบด้วยองค์ประกอบที่มีระยะเวลานานเท่านั้น เช่น กลุ่มย่อยรองเริ่มตั้งแต่ช่วงที่สี่เท่านั้น

นักเคมีชาวรัสเซียผู้เก่งกาจ D.I. Mendeleev มีความโดดเด่นตลอดชีวิตของเขาด้วยความปรารถนาที่จะเข้าใจสิ่งที่ไม่รู้จัก ความปรารถนานี้ตลอดจนความรู้ที่ลึกที่สุดและกว้างขวางที่สุดเมื่อรวมกับสัญชาตญาณทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่ผิดเพี้ยนทำให้มิทรีอิวาโนวิชสามารถพัฒนาการจำแนกองค์ประกอบทางเคมีทางวิทยาศาสตร์ - ระบบธาตุในรูปแบบของตารางที่มีชื่อเสียงของเขา

ตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีโดย D. I. Mendeleev สามารถแสดงได้เป็น บ้านหลังใหญ่ซึ่งองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมด "อยู่ร่วมกัน" อย่างแน่นอน มนุษย์รู้จัก. เพื่อให้สามารถใช้ตารางธาตุได้ คุณต้องศึกษาอักษรเคมี เช่น สัญลักษณ์ขององค์ประกอบทางเคมี

ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาคุณจะได้เรียนรู้การเขียนคำศัพท์ - สูตรเคมีและคุณจะสามารถเขียนประโยค - สมการปฏิกิริยาเคมีบนพื้นฐานของคำเหล่านั้น องค์ประกอบทางเคมีแต่ละองค์ประกอบถูกกำหนดด้วยสัญลักษณ์หรือสัญลักษณ์ทางเคมีของตัวเองซึ่งเขียนไว้ในตารางของ D.I. Mendeleev พร้อมด้วยชื่อขององค์ประกอบทางเคมี ตามคำแนะนำของนักเคมีชาวสวีเดน J. Berzelius ตัวอักษรเริ่มต้นของชื่อละตินขององค์ประกอบทางเคมีถูกนำมาใช้เป็นสัญลักษณ์ในกรณีส่วนใหญ่ ดังนั้นไฮโดรเจน (ชื่อละติน Hydrogenium - ไฮโดรเจนเนียม) เขียนแทนด้วยตัวอักษร H (อ่าน "เถ้า") ออกซิเจน (ชื่อละติน Oxygenium - oxygenium) - ด้วยตัวอักษร O (อ่าน "o") คาร์บอน (ชื่อละติน Сarboneum - carboneum ) - ด้วยตัวอักษร C ( อ่าน "tse")

ชื่อละตินขององค์ประกอบทางเคมีอีกหลายรายการขึ้นต้นด้วยตัวอักษร C: แคลเซียม (

แคลเซียม) ทองแดง (คิวรัม) โคบอลต์ (โคบอลตัม) ฯลฯ เพื่อแยกแยะความแตกต่าง I. Berzelius เสนอให้เพิ่มตัวอักษรตัวใดตัวหนึ่งที่ตามมาของชื่อเป็นอักษรตัวแรกของชื่อละติน ดังนั้นสัญลักษณ์ทางเคมีของแคลเซียมจึงเขียนด้วยสัญลักษณ์ Ca (อ่าน "แคลเซียม"), ทองแดง - Cu (อ่าน "cuprum"), โคบอลต์ - Co (อ่าน "โคบอลต์")

ชื่อขององค์ประกอบทางเคมีบางชนิดสะท้อนถึงคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดขององค์ประกอบ เช่น ไฮโดรเจนซึ่งผลิตน้ำ ออกซิเจนซึ่งผลิตกรด ฟอสฟอรัส ซึ่งนำพาแสง (รูปที่ 20) เป็นต้น

ข้าว. 20.
นิรุกติศาสตร์ชื่อองค์ประกอบหมายเลข 15 ของตารางธาตุของ D. I. Mendeleev

องค์ประกอบอื่นๆ ตั้งชื่อตามวัตถุท้องฟ้าหรือดาวเคราะห์ ระบบสุริยะ- ซีลีเนียมและเทลลูเรียม (รูปที่ 21) (จากภาษากรีก Selene - Moon และ Telluris - Earth), ยูเรเนียม, เนปทูเนียม, พลูโทเนียม

ข้าว. 21.
นิรุกติศาสตร์ชื่อองค์ประกอบหมายเลข 52 ของตารางธาตุของ D. I. Mendeleev

บางชื่อยืมมาจากเทพนิยาย (รูปที่ 22) ตัวอย่างเช่น แทนทาลัม นี่คือชื่อของบุตรชายที่รักของซุส สำหรับการก่ออาชญากรรมต่อเทพเจ้า แทนทาลัสถูกลงโทษอย่างรุนแรง เขายืนขึ้นถึงคอของเขาในน้ำและมีกิ่งก้านที่ชุ่มฉ่ำ ผลไม้มีกลิ่นหอม. อย่างไรก็ตาม ทันทีที่เขาต้องการดื่ม น้ำก็ไหลออกไปจากเขา ทันทีที่เขาต้องการจะบรรเทาความหิว เขาก็ยื่นมือออกไปหยิบผลไม้ กิ่งก้านเบี่ยงไปด้านข้าง พยายามที่จะแยกแทนทาลัมออกจากแร่นักเคมีก็ประสบกับความทรมานไม่น้อย

ข้าว. 22.
นิรุกติศาสตร์ชื่อองค์ประกอบหมายเลข 61 ของตารางธาตุของ D. I. Mendeleev

องค์ประกอบบางอย่างตั้งชื่อตามรัฐหรือส่วนต่างๆ ของโลก ตัวอย่างเช่น เจอร์เมเนียม แกลเลียม (กอลเป็นชื่อโบราณของฝรั่งเศส) พอโลเนียม (เพื่อเป็นเกียรติแก่โปแลนด์) สแกนเดียม (เพื่อเป็นเกียรติแก่สแกนดิเนเวีย) แฟรนเซียม รูทีเนียม (รูทีเนียมเป็นชื่อละตินสำหรับรัสเซีย) ยูโรเพียม และอะเมริเซียม ต่อไปนี้เป็นองค์ประกอบที่ตั้งชื่อตามเมืองต่างๆ: แฮฟเนียม (ตามโคเปนเฮเกน), ลูเทเทียม (ในสมัยก่อนปารีสเรียกว่าลูเทเทียม), เบอร์คีเลียม (ตามชื่อเมืองเบิร์กลีย์ในสหรัฐอเมริกา), อิตเทรียม, เทอร์เบียม, เออร์เบียม, อิตเทอร์เบียม (ชื่อเหล่านี้ องค์ประกอบมาจาก Ytterby - เมืองเล็ก ๆในสวีเดนซึ่งมีการค้นพบแร่ธาตุที่มีองค์ประกอบเหล่านี้เป็นครั้งแรก) ดับเนียม (รูปที่ 23)

ข้าว. 23.
นิรุกติศาสตร์ของชื่อองค์ประกอบหมายเลข 105 ของตารางธาตุของ D. I. Mendeleev

ในที่สุด ชื่อขององค์ประกอบทำให้ชื่อของนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่เป็นอมตะ: คูเรียม, เฟอร์เมียม, ไอน์สไตเนียม, เมนเดลีเวียม (รูปที่ 24), ลอว์เรนเซียม

ข้าว. 24.
นิรุกติศาสตร์ชื่อองค์ประกอบหมายเลข 101 ของตารางธาตุของ D. I. Mendeleev

องค์ประกอบทางเคมีแต่ละองค์ประกอบถูกกำหนดไว้ในตารางธาตุใน "บ้าน" ทั่วไปขององค์ประกอบทั้งหมด "อพาร์ตเมนต์" ของตัวเอง - เซลล์ที่มีหมายเลขที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ความหมายอันลึกซึ้งของตัวเลขนี้จะถูกเปิดเผยแก่คุณเมื่อคุณศึกษาวิชาเคมีเพิ่มเติม จำนวนชั้นของ "อพาร์ทเมนท์" เหล่านี้ก็มีการกระจายอย่างเคร่งครัดเช่นกัน - ช่วงเวลาที่องค์ประกอบ "มีชีวิตอยู่" เช่นเดียวกับเลขลำดับขององค์ประกอบ (หมายเลข “อพาร์ทเมนท์”) หมายเลขคาบ (“พื้น”) มีข้อมูลที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี แนวนอน - "ชั้น" - ตารางธาตุแบ่งออกเป็นเจ็ดช่วง:

• ช่วงที่ 1 ประกอบด้วยสององค์ประกอบ: ไฮโดรเจน H และฮีเลียม He;
• ช่วงที่ 2 เริ่มต้นด้วยลิเธียม Li และสิ้นสุดด้วยนีออน Ne (8 องค์ประกอบ);
• ช่วงที่ 3 เริ่มต้นด้วยโซเดียม Na และสิ้นสุดด้วยอาร์กอน Ar (8 ธาตุ)

สามช่วงแรกแต่ละช่วงประกอบด้วยหนึ่งแถวเรียกว่าช่วงเล็ก

คาบที่ 4, 5 และ 6 แต่ละคาบจะมีองค์ประกอบ 2 แถว เรียกว่า คาบใหญ่ ช่วงที่ 4 และ 5 มีธาตุละ 18 ธาตุ ธาตุที่ 6 - 32

ช่วงที่ 7 ยังสร้างไม่เสร็จเหลือเพียงแถวเดียวเท่านั้น

ให้ความสนใจกับ "ชั้นใต้ดิน" ของตารางธาตุ - ธาตุคู่ 14 ธาตุ "อาศัยอยู่" ที่นั่น บางชนิดมีคุณสมบัติคล้ายกับแลนทานัม La และธาตุอื่น ๆ กับแอกทิเนียม Ac ซึ่งเป็นตัวแทนพวกมันบน "พื้น" ด้านบนของตาราง: ใน ช่วงที่ 6 และ 7 -

ในแนวตั้ง องค์ประกอบทางเคมี "ชีวิต" ใน "อพาร์ตเมนต์" ที่มีคุณสมบัติคล้ายกันจะอยู่ด้านล่างกันในคอลัมน์แนวตั้ง - กลุ่มซึ่งมีแปดรายการในตารางของ D.I. Mendeleev

แต่ละกลุ่มประกอบด้วยสองกลุ่มย่อย - หลักและรอง กลุ่มย่อยที่มีองค์ประกอบทั้งช่วงสั้นและช่วงยาวเรียกว่ากลุ่มย่อยหลักหรือกลุ่ม A กลุ่มย่อยที่มีองค์ประกอบเฉพาะช่วงยาวเรียกว่ากลุ่มย่อยรองหรือกลุ่ม B ดังนั้นกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม I (กลุ่ม IA) รวมถึงลิเธียม โซเดียม โพแทสเซียม รูบิเดียม และแฟรนเซียม เป็นกลุ่มย่อยของลิเธียม Li กลุ่มย่อยด้านข้างของกลุ่มนี้ (กลุ่ม IB) ประกอบด้วยทองแดง เงิน และทอง - นี่คือกลุ่มย่อยของทองแดง Cu

นอกเหนือจากรูปแบบของตารางของ D.I. Mendeleev ซึ่งเรียกว่าช่วงเวลาสั้น (แสดงบนใบปลิวของหนังสือเรียน) แล้วยังมีรูปแบบอื่น ๆ อีกมากมายเช่นเวอร์ชันระยะยาว

เช่นเดียวกับที่เด็กสามารถสร้างวัตถุต่างๆ จำนวนมากจากองค์ประกอบของเกมเลโก้ได้ (ดูรูปที่ 10) ดังนั้นจากองค์ประกอบทางเคมี ธรรมชาติและมนุษย์จึงได้สร้างสสารที่หลากหลายที่อยู่รอบตัวเรา อีกรูปแบบหนึ่งที่ชัดเจนยิ่งขึ้น: เช่นเดียวกับตัวอักษร 33 ตัวของตัวอักษรรัสเซียที่รวมกันหลายหมื่นคำองค์ประกอบทางเคมี 114 รายการในนั้นก็เช่นกัน การรวมกันต่างๆสร้างสารต่างๆ มากกว่า 20 ล้านชนิด

พยายามเข้าใจรูปแบบของการสร้างคำ - สูตรเคมีแล้วโลกแห่งสสารต่างๆ จะเปิดกว้างต่อหน้าคุณด้วยความหลากหลายหลากสีสัน

แต่หากต้องการทำสิ่งนี้ ขั้นแรกให้เรียนรู้ตัวอักษร - สัญลักษณ์ขององค์ประกอบทางเคมี (ตารางที่ 1)

ตารางที่ 1
ชื่อของธาตุเคมีบางชนิด

คำและวลีสำคัญ

1. ตารางธาตุองค์ประกอบทางเคมี (ตาราง) โดย D. I. Mendeleev
2. งวดใหญ่และงวดเล็ก
3. กลุ่มและกลุ่มย่อย - หลัก (กลุ่ม A) และกลุ่มรอง (กลุ่ม B)
4. สัญลักษณ์ขององค์ประกอบทางเคมี

ทำงานกับคอมพิวเตอร์

1. อ้างถึงใบสมัครทางอิเล็กทรอนิกส์ ศึกษาเนื้อหาบทเรียนและทำงานที่ได้รับมอบหมายให้เสร็จสิ้น
2. ค้นหาที่อยู่อีเมลที่สามารถใช้งานได้ทางอินเทอร์เน็ต แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมโดยเปิดเผยเนื้อหาของคำสำคัญและวลีในย่อหน้า ให้ความช่วยเหลือครูในการเตรียมบทเรียนใหม่ - รายงานคำและวลีสำคัญในย่อหน้าถัดไป

คำถามและงาน

1. การใช้พจนานุกรม (ศัพท์นิรุกติศาสตร์ สารานุกรม และเคมี) ตั้งชื่อคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดที่สะท้อนให้เห็นในชื่อขององค์ประกอบทางเคมี: โบรมีน Br, ไนโตรเจน N, ฟลูออรีน F.
2. อธิบายว่าชื่อขององค์ประกอบทางเคมีอย่างไททาเนียมและวาเนเดียมสะท้อนถึงอิทธิพลของตำนานกรีกโบราณอย่างไร
3. เหตุใดชื่อละตินของทองคำ Aurum (aurum) และเงิน - Argentum (argentum)
4. บอกเล่าเรื่องราวการค้นพบองค์ประกอบทางเคมีที่คุณเลือก และอธิบายนิรุกติศาสตร์ของชื่อองค์ประกอบนั้น
5. เขียน "พิกัด" เช่นตำแหน่งในตารางธาตุของ D.I. Mendeleev (หมายเลของค์ประกอบหมายเลขช่วงเวลาและประเภทของมัน - ใหญ่หรือเล็กหมายเลขกลุ่มและกลุ่มย่อย - หลักหรือรอง) สำหรับองค์ประกอบทางเคมีต่อไปนี้: แคลเซียม, สังกะสี , พลวง, แทนทาลัม, ยูโรเพียม
6. กระจายองค์ประกอบทางเคมีที่ระบุไว้ในตารางที่ 1 ออกเป็นสามกลุ่มตาม "การออกเสียงสัญลักษณ์ทางเคมี" การทำกิจกรรมนี้ช่วยให้คุณจำสัญลักษณ์ทางเคมีและสัญลักษณ์การออกเสียงของธาตุได้หรือไม่

ระบบธาตุเคมีเป็นการจำแนกองค์ประกอบทางเคมีที่สร้างขึ้นโดย D. I. Mendeleev บนพื้นฐานของกฎธาตุที่เขาค้นพบในปี พ.ศ. 2412

ดี.ไอ. เมนเดเลเยฟ

ตามสูตรสมัยใหม่ของกฎนี้ ในชุดองค์ประกอบต่อเนื่องที่จัดเรียงเพื่อเพิ่มขนาดของประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอม องค์ประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายกันจะทำซ้ำเป็นระยะ

ตารางธาตุเคมีแสดงในรูปแบบตาราง ประกอบด้วยคาบ ชุดข้อมูล และกลุ่ม

ในตอนต้นของแต่ละช่วงเวลา (ยกเว้นช่วงแรก) ธาตุจะมีคุณสมบัติเป็นโลหะเด่นชัด (โลหะอัลคาไล)

สัญลักษณ์สำหรับตารางสี: 1 - สัญลักษณ์ทางเคมีขององค์ประกอบ; 2 - ชื่อ; 3 - มวลอะตอม(น้ำหนักอะตอม); 4 - หมายเลขซีเรียล; 5 - การกระจายตัวของอิเล็กตรอนข้ามชั้น

เมื่อเลขอะตอมของธาตุเพิ่มขึ้น ซึ่งเท่ากับประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอม คุณสมบัติของโลหะจะค่อยๆ ลดลงและคุณสมบัติของอโลหะจะเพิ่มขึ้น องค์ประกอบสุดท้ายในแต่ละช่วงเวลาคือองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติอโลหะเด่นชัด () และสุดท้ายคือก๊าซเฉื่อย ในช่วงที่ 1 มี 2 องค์ประกอบใน II และ III - 8 องค์ประกอบใน IV และ V - 18 ใน VI - 32 และใน VII (ช่วงที่ยังไม่เสร็จสมบูรณ์) - 17 องค์ประกอบ

สามช่วงแรกเรียกว่าช่วงเล็ก แต่ละช่วงประกอบด้วยแถวแนวนอนหนึ่งแถว ส่วนที่เหลือ - ในช่วงเวลาใหญ่ซึ่งแต่ละแถว (ยกเว้นช่วงที่ 7) ประกอบด้วยแถวแนวนอนสองแถว - คู่ (บน) และคี่ (ล่าง) มีเพียงโลหะเท่านั้นที่พบในแถวคู่ในช่วงเวลาขนาดใหญ่ คุณสมบัติขององค์ประกอบในชุดข้อมูลเหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่อมีเลขลำดับเพิ่มขึ้น คุณสมบัติขององค์ประกอบในแถวคี่ของคาบขนาดใหญ่เปลี่ยนไป ในช่วงที่ 6 แลนทานัมมีธาตุ 14 ธาตุตามมา ซึ่งมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกันมาก องค์ประกอบเหล่านี้เรียกว่าแลนทาไนด์ จะแสดงรายการแยกกันด้านล่างตารางหลัก แอกติไนด์ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ตามหลังแอกติเนียมแสดงไว้ในตารางในลักษณะเดียวกัน

ตารางมีกลุ่มแนวตั้งเก้ากลุ่ม หมายเลขกลุ่มซึ่งมีข้อยกเว้นที่หายากจะเท่ากับความจุบวกสูงสุดขององค์ประกอบในกลุ่มนี้ แต่ละกลุ่ม ไม่รวมศูนย์และกลุ่มที่แปด จะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อย - หลัก (อยู่ทางด้านขวา) และรอง ในกลุ่มย่อยหลัก เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น คุณสมบัติโลหะขององค์ประกอบจะแข็งแกร่งขึ้น และคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะลดลง

ดังนั้นคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพจำนวนหนึ่งขององค์ประกอบจึงถูกกำหนดโดยสถานที่ที่องค์ประกอบที่กำหนดนั้นครอบครองในตารางธาตุ

องค์ประกอบทางชีวภาพเช่น องค์ประกอบที่เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตและมีบทบาททางชีววิทยาบางอย่างอยู่ในนั้น ส่วนบนตารางธาตุ เซลล์ที่ถูกครอบครองโดยองค์ประกอบที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก (มากกว่า 99%) จะมีสีฟ้า สีชมพู- เซลล์ที่ถูกครอบครองโดยองค์ประกอบขนาดเล็ก (ดู)

ตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่และการแสดงออกที่ชัดเจนของกฎวิภาษวิธีทั่วไปของธรรมชาติ

ดูเพิ่มเติมที่ น้ำหนักอะตอม

ตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี - การจำแนกประเภทตามธรรมชาติองค์ประกอบทางเคมีที่สร้างขึ้นโดย D.I. Mendeleev บนพื้นฐานของกฎหมายเป็นระยะที่เขาค้นพบในปี พ.ศ. 2412

ในการกำหนดดั้งเดิม กฎเป็นระยะของ D.I. Mendeleev ระบุว่า: คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีตลอดจนรูปแบบและคุณสมบัติของสารประกอบนั้นขึ้นอยู่กับน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบเป็นระยะ ๆ ต่อจากนั้นด้วยการพัฒนาหลักคำสอนของโครงสร้างของอะตอมก็แสดงให้เห็นว่าลักษณะที่แม่นยำยิ่งขึ้นของแต่ละองค์ประกอบไม่ใช่น้ำหนักอะตอม (ดู) แต่เป็นค่าของประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอมของธาตุ เท่ากับเลขลำดับ (อะตอมมิก) ขององค์ประกอบนี้ในระบบธาตุของ D. I. Mendeleev . จำนวนประจุบวกบนนิวเคลียสของอะตอมเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่อยู่รอบนิวเคลียสของอะตอม เนื่องจากอะตอมโดยรวมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า จากข้อมูลเหล่านี้ กฎเป็นระยะได้ถูกกำหนดไว้ดังนี้ คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมี ตลอดจนรูปแบบและคุณสมบัติของสารประกอบนั้น ขึ้นอยู่กับขนาดของประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอมเป็นระยะๆ ซึ่งหมายความว่าในชุดองค์ประกอบที่ต่อเนื่องซึ่งจัดเรียงเพื่อเพิ่มประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอม องค์ประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายกันจะทำซ้ำเป็นระยะ

รูปแบบตารางของตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีแสดงอยู่ในนั้น รูปแบบที่ทันสมัย. ประกอบด้วยช่วงเวลา ซีรีส์ และกลุ่ม คาบแสดงถึงชุดองค์ประกอบแนวนอนที่ต่อเนื่องกันซึ่งจัดเรียงเพื่อเพิ่มประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอม

ในตอนต้นของแต่ละช่วงเวลา (ยกเว้นช่วงแรก) จะมีองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะเด่นชัด (โลหะอัลคาไล) จากนั้น เมื่อหมายเลขซีเรียลเพิ่มขึ้น คุณสมบัติโลหะขององค์ประกอบจะค่อยๆ ลดลง และคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะเพิ่มขึ้น องค์ประกอบสุดท้ายในแต่ละช่วงเวลาคือองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติอโลหะเด่นชัด (ฮาโลเจน) และสุดท้ายคือก๊าซเฉื่อย ช่วงแรกประกอบด้วยสององค์ประกอบ บทบาทของโลหะอัลคาไลและฮาโลเจนที่นี่เล่นพร้อมกันโดยไฮโดรเจน ช่วงที่ 2 และ 3 แต่ละช่วงมี 8 องค์ประกอบ เรียกตามแบบฉบับของ Mendeleev ช่วง IV และ V มี 18 องค์ประกอบในแต่ละช่วง VI-32 ยุคที่ 7 ยังไม่เสร็จสมบูรณ์และเติมเต็มด้วยองค์ประกอบที่สร้างขึ้นโดยเทียม ปัจจุบันมี 17 ธาตุในช่วงนี้ ช่วง I, II และ III เรียกว่าเล็ก แต่ละช่วงประกอบด้วยแถวแนวนอนหนึ่งแถว IV-VII มีขนาดใหญ่: (ยกเว้น VII) รวมแถวแนวนอนสองแถว - คู่ (บน) และคี่ (ล่าง) ในแถวคู่ในช่วงเวลาใหญ่ๆ มีเพียงโลหะเท่านั้น และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบในแถวจากซ้ายไปขวาจะแสดงออกมาอย่างอ่อนแรง

ในอนุกรมคี่ของคาบใหญ่ คุณสมบัติขององค์ประกอบในอนุกรมจะเปลี่ยนในลักษณะเดียวกับคุณสมบัติขององค์ประกอบทั่วไป ในแถวคู่ของช่วง VI หลังจากแลนทานัมมีองค์ประกอบ 14 ธาตุ [เรียกว่าแลนทาไนด์ (ดู), แลนทาไนด์, ธาตุหายาก] มีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกับแลนทานัมและซึ่งกันและกัน รายการเหล่านี้จะระบุไว้แยกต่างหากด้านล่างตาราง

องค์ประกอบที่อยู่ถัดจากแอกทิเนียม - แอกติไนด์ (แอกตินอยด์) - แสดงรายการแยกกันและแสดงไว้ด้านล่างตาราง

ในตารางธาตุเคมี มี 9 หมู่อยู่ในแนวตั้ง หมายเลขกลุ่มเท่ากับความจุบวกสูงสุด (ดู) ขององค์ประกอบของกลุ่มนี้ ข้อยกเว้นคือฟลูออรีน (สามารถเป็นโมโนวาเลนต์เชิงลบเท่านั้น) และโบรมีน (ไม่สามารถเป็นเฮปตาวาเลนต์ได้); นอกจากนี้ ทองแดง เงิน ทองคำสามารถแสดงวาเลนซ์ได้มากกว่า +1 (Cu-1 และ 2, Ag และ Au-1 และ 3) และสำหรับองค์ประกอบของหมู่ VIII มีเพียงออสเมียมและรูทีเนียมเท่านั้นที่มีวาเลนซ์เป็น +8 . แต่ละกลุ่มยกเว้นกลุ่มที่แปดและศูนย์จะแบ่งออกเป็นสองกลุ่มย่อย: กลุ่มหลัก (อยู่ทางด้านขวา) และกลุ่มรอง กลุ่มย่อยหลักประกอบด้วยองค์ประกอบทั่วไปและองค์ประกอบของคาบยาว กลุ่มย่อยรองประกอบด้วยเฉพาะองค์ประกอบของคาบยาว และยิ่งกว่านั้นคือโลหะ

ในแง่ของคุณสมบัติทางเคมี องค์ประกอบของแต่ละกลุ่มย่อยของกลุ่มที่กำหนดมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ และเฉพาะค่าความจุบวกสูงสุดเท่านั้นที่จะเท่ากันสำหรับองค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มที่กำหนด ในกลุ่มย่อยหลักจากบนลงล่างคุณสมบัติโลหะขององค์ประกอบมีความเข้มแข็งและคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะลดลง (ตัวอย่างเช่น แฟรนเซียมเป็นองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะเด่นชัดที่สุดและฟลูออรีนเป็นอโลหะ) ดังนั้นตำแหน่งขององค์ประกอบในระบบคาบของเมนเดเลเยฟ (เลขลำดับ) จะกำหนดคุณสมบัติของธาตุซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของคุณสมบัติขององค์ประกอบข้างเคียงในแนวตั้งและแนวนอน

องค์ประกอบบางกลุ่มมีชื่อพิเศษ ดังนั้นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม I จึงเรียกว่าโลหะอัลคาไล, กลุ่ม II - โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ, กลุ่ม VII - ฮาโลเจน, องค์ประกอบที่อยู่ด้านหลังยูเรเนียม - ทรานยูเรเนียม องค์ประกอบที่เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิต มีส่วนร่วมในกระบวนการเมแทบอลิซึม และมีบทบาททางชีววิทยาที่ชัดเจน เรียกว่า องค์ประกอบทางชีวภาพ พวกเขาทั้งหมดครอบครองส่วนบนสุดของโต๊ะของ D.I. Mendeleev สิ่งเหล่านี้หลักๆ คือ O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg และ Fe ซึ่งประกอบขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก (มากกว่า 99%) สถานที่ที่ถูกครอบครองโดยองค์ประกอบเหล่านี้ในตารางธาตุจะมีสีฟ้าอ่อน องค์ประกอบทางชีวภาพซึ่งมีน้อยมากในร่างกาย (จาก 10 -3 ถึง 10 -14%) เรียกว่าองค์ประกอบขนาดเล็ก (ดู) ในเซลล์ของระบบคาบสี สีเหลือง, วางองค์ประกอบขนาดเล็ก, สำคัญ สำคัญซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับมนุษย์

ตามทฤษฎีโครงสร้างอะตอม (ดูอะตอม) คุณสมบัติทางเคมีองค์ประกอบส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอก การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบเป็นระยะโดยการเพิ่มขึ้นของประจุบวกของนิวเคลียสของอะตอมนั้นอธิบายได้โดยการทำซ้ำโครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนด้านนอก (ระดับพลังงาน) ของอะตอมเป็นระยะ

ในช่วงเวลาเล็ก ๆ เมื่อประจุบวกของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น จำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกจะเพิ่มขึ้นจาก 1 เป็น 2 ในช่วง I และจาก 1 เป็น 8 ในช่วง II และ III ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของธาตุในช่วงเวลาจากโลหะอัลคาไลไปเป็นก๊าซเฉื่อย เปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกซึ่งมีอิเล็กตรอน 8 ตัวมีความสมบูรณ์และเสถียรอย่างมีพลัง (องค์ประกอบของกลุ่มศูนย์มีความเฉื่อยทางเคมี)

ในช่วงเวลาที่ยาวนานในแถวคู่ เมื่อประจุบวกของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น จำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกจะยังคงที่ (1 หรือ 2) และเปลือกนอกที่สองจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน ดังนั้นคุณสมบัติขององค์ประกอบในแถวคู่จึงเปลี่ยนแปลงช้า ในอนุกรมคี่ของคาบใหญ่ เมื่อประจุของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น เปลือกด้านนอกจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน (ตั้งแต่ 1 ถึง 8) และคุณสมบัติขององค์ประกอบจะเปลี่ยนไปในลักษณะเดียวกับคุณสมบัติขององค์ประกอบทั่วไป

จำนวนเปลือกอิเล็กตรอนในอะตอมเท่ากับจำนวนคาบ อะตอมของธาตุในกลุ่มย่อยหลักมีจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกเท่ากับจำนวนหมู่ อะตอมขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้างมีอิเล็กตรอนหนึ่งหรือสองตัวอยู่ในเปลือกนอก สิ่งนี้จะอธิบายความแตกต่างในคุณสมบัติขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักและกลุ่มย่อย หมายเลขกลุ่มระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่เป็นไปได้ที่สามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี (วาเลนซ์) (ดูโมเลกุล) ดังนั้นอิเล็กตรอนดังกล่าวจึงเรียกว่าวาเลนซ์ สำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้าง ไม่เพียงแต่อิเล็กตรอนของเปลือกนอกเท่านั้นที่มีเวเลนซ์ แต่ยังรวมถึงอิเล็กตรอนของกลุ่มสุดท้ายด้วย จำนวนและโครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนระบุไว้ในตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีที่แนบมาด้วย

กฎเป็นระยะของ D. I. Mendeleev และระบบที่ใช้กฎนี้มีอยู่โดยเฉพาะ ความสำคัญอย่างยิ่งในทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติ กฎและระบบเป็นระยะเป็นพื้นฐานสำหรับการค้นพบองค์ประกอบทางเคมีใหม่ การกำหนดน้ำหนักอะตอมอย่างแม่นยำ การพัฒนาหลักคำสอนเรื่องโครงสร้างของอะตอม การจัดตั้งกฎธรณีเคมีของการกระจายตัวขององค์ประกอบใน เปลือกโลกและการพัฒนาแนวความคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต องค์ประกอบและรูปแบบที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตนั้นเป็นไปตามระบบคาบ กิจกรรมทางชีวภาพขององค์ประกอบและเนื้อหาในร่างกายนั้นส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยสถานที่ที่พวกมันครอบครองในตารางธาตุของเมนเดเลเยฟ ดังนั้นด้วยการเพิ่มหมายเลขซีเรียลในหลายกลุ่ม ความเป็นพิษขององค์ประกอบจึงเพิ่มขึ้น และเนื้อหาในร่างกายลดลง กฎเป็นระยะเป็นการแสดงออกที่ชัดเจนของกฎวิภาษวิธีทั่วไปส่วนใหญ่เกี่ยวกับการพัฒนาธรรมชาติ