Li aktif bir metaldir. En aktif metal

"Hangi metal en aktiftir?" sorusunun cevabı o kadar basit değil. Sırf farklı bakış açıları nedeniyle doğrudan ve doğru bir cevap olmadığı için.

Bazı uzmanlar en aktif metalin lityum olduğuna inanıyor. Diğerleri sezyumun en yüksek aktiviteye sahip olduğuna inanıyor. Bazıları da avuç içi Fransa'nın alması gerektiğini savunuyor.

İstemeden şu soruyu soruyorsunuz: "Neden bu kadar görüş farklılığı?" Peki neden kimse sodyum, potasyum ve rubidyumdan bahsetmiyor?

Cevaplardan çok sorular var. Ancak konunun daha yakından incelenmesiyle, veri kaosu içinde çok uyumlu desenler keşfediliyor ve bu hem yanıt almamızı sağlıyor, hem de hangi metalin en aktif olduğunu bulmamızı sağlıyor.

Hangi metalin en aktif olduğu neden hala bilinmiyor? Bilimin gelişim tarihi, kural olarak iki durumda açık ve net cevapların ortaya çıktığını göstermektedir. Öncelikle cevap tek doğru ise ve başka yorum ve yorum yoksa. Örneğin en çok yüksek dağ gezegende - Chomolungma.

Cevabın pratik zorunluluk tarafından dikte edildiği durumda.

Geçen yüzyılın 20'li yıllarında, henüz genç olan Sovyetler Birliği'nde, arka planı siyasi ve ekonomik gerekçe olan bir soru ortaya çıktı: Kauçuk ağaçlarından başka bir şekilde kauçuğu elde etmek mümkün mü? Ve tüm dünya Güney Amerika ağaçlarının özsuyundan yapılmış tekerleklere binerken, Profesör S.V. Lebedev şöyle yanıtladı: "Mümkün." Ve bir grup uzmanla birlikte sentezlenmiş kauçuktan yapılmış bir topu dünyaya gösterdi.

Aktif metalin kendisi ile ilgili soru ne birinci ne de ikinci durum için geçerli değildir. En aktif metalin rolü için pek çok eşit aday vardır ve doğru cevabı aramanın pratik bir faydası yoktur. Herhangi bir bilim insanının sırf birinin boş merakını tatmin etmek için ciddi laboratuvar testleri yapması pek olası değildir.

Peki, teorik olarak da olsa hangi metalin en aktif olduğunu bulmak hâlâ mümkün mü?

En aktif ne anlama geliyor? Herhangi bir maddenin atomu, bir elektron bulutu ile çevrelenmiş bir çekirdekten oluşur. Elektronlar çekirdeğin etrafında sabit yörüngeler (orbitaller) boyunca dönerler. Bazen yörüngelere enerji seviyeleri veya kabuklar da denir.

Bir elementin atomunun herhangi bir enerji seviyesinde belirli sayıda elektrondan fazlasının bulunamayacağı, doğanın kendisi tarafından zaten düzenlenmiştir. Hangi seviyelerde olduğu en yüksek miktar halihazırda mevcut olanların tamamlanmış olduğu kabul edilir. Bununla birlikte, tamamlanan seviyelerin yanı sıra, her elementte (soy gazlar hariç) doldurulmamış bir tane daha vardır.

Bir atom tüm elektron kabuklarını doldurmaya çalışır. Ve fırsat ortaya çıktığı anda, atom derhal dış seviyedeki elektronlarından vazgeçecek veya başkasınınkini alacaktır. Her şey belirli elemente ve onun dış elektron kabuğunun yapısına bağlıdır.

Bir elektron kazanması gereken bir element, bir seviyeyi doldurmak için iki elektrona ihtiyaç duyan bir elemente göre bu görevle daha hızlı başa çıkacaktır. Daha hızlı olana daha aktif denir.

Bir elektron alması gereken elementler periyodik tablonun yedinci grubunu oluşturur: hidrojen, flor, klor, brom, iyot, astatin. unun septium.

Elektronlarını veren elementler arasında en aktif olanı, yalnızca bir elektron vermesi gereken element olacaktır. Bu tür elementler Periyodik Tablonun ilk grubunu temsil eder: hidrojen, lityum, sodyum, potasyum, rubidyum, sezyum, fransiyum.

Metal arayışı içinde.

Bu elementlerden hangisinin en aktif olduğunu bulmadan önce metal olmayan elementleri hariç tutmak gerekir. Flor atomunun dış seviyeyi tamamlamak için bir elektronu yoktur. İki flor atomu birleşerek bu elektronu birbirinden alır. Sonuç olarak, böyle bir elektron yaygın hale gelir ve artık tamamlanmış kabuğun bir parçası olur. Bu bağa moleküler bağ denir ve iki flor atomu artık bir molekül oluşturur. İki atomlu flor molekülleri, flor maddesini oluşturmak üzere moleküller arası kuvvetlerle bir arada tutulur.

Yedinci grubun tüm elemanlarının tamamlanması gereken bir elektronu yoktur. Bu nedenle bu elementlerin atomları da diatomik moleküllere bağlanır. Yedinci grubun elemanları yalnızca moleküler bağlar oluşturma yeteneğine sahiptir, bu nedenle metal olamazlar çünkü metaller öncelikle yapısı "metalik bağa" dayanan elementlerdir. Sonuç olarak, yedinci grubun en aktif unsurları bile hariç tutulmuştur ve daha fazla ele alınmayacaktır.

İlk grup. Metal bağlantı.

Sezyum atomunun elektron kabuğu 55 elektron içerir. Bunlardan 54'ü, çekirdeğin etrafında tamamlanmış beş seviyeden oluşan yoğun bir elektron bulutu oluşturacak. Bu bulut, çekirdeğin neredeyse tüm çekim kuvvetini perdeliyor, bunun sonucunda dış altıncı seviyedeki tek bir elektron çekirdeğe çok zayıf bir şekilde bağlanıyor.

Sezyum atomları gruplanır ve dış elektronlarını "ortak bir kumbaraya" bağışlayarak tam bir altıncı seviye oluşturmaya çalışır. Kristalin bir yapı oluşturan tüm atomlar sürece dahil olur,

Atomlar birbirine yaklaştıkça boş yörüngeler, elektronun serbestçe hareket edebileceği tüm bölgelerin ortaya çıkacağı şekilde üst üste gelir. Sonuç olarak dıştaki elektronlar yörüngelerinden ayrılır ve tüm kristalin hacmi boyunca hareket etmeye başlar. Artık bunlara "serbest" elektronlar deniyor. ve atomları bir arada tutan bir tür “çimento”dur.

"Serbest" elektronların çimentosu tarafından bir arada tutulan iyonlar (elektron bağışlayan atomlar) arasında kurulan bağa metalik bağ, yapıya ise metalik denir.

Birinci grubun tüm elementleri (hidrojen hariç) metaldir çünkü dış seviyedeki tek bir elektron sayesinde yalnızca metalik bir yapı halinde düzenlenirler.

Birinci gruptaki elementlerin özellikleri hemen hemen aynıdır, ancak gruptan aşağıya doğru bu özellikler artar. Her periyotta atomların yarıçapı büyür, bu da dış seviyedeki elektronun çekirdeğe daha zayıf çekildiği ve dolayısıyla elementin aktivitesinin azaldığı anlamına gelir. metalik özellikler Yükseliyor.

Artık genel tablo netleştiğine göre, şu ya da bu nedenle en aktif metal olarak adlandırılamayan elementleri hariç tutmak kalıyor.

Hidrojeni hariç tutuyoruz.

Hidrojenin enerji seviyesi yalnızca bir elektron içerir. Bu detay onu birinci grubun unsurlarına çok benzetiyor ancak benzerlikler burada bitiyor. Çünkü hidrojen atomunun elektron kabuğunu doldurmadan önce yalnızca bir elektrona ihtiyacı vardır. Ve eğer öyleyse, standart koşullar altında hidrojen atomları oluşamayacaktır. kristal kafes metal bağlantılı.

Lityumu hariç tutuyoruz.

Birçok gözlemci lityumun en aktif metal olduğunu düşünüyor. Lityumun iyonlaşma potansiyeli (bir atomun iyona dönüşme hızı) diğer metallerle karşılaştırıldığında en düşük olanıdır. Ancak! Yalnızca bir durumda: Lityum sulu bir çözeltiye daldırıldığında. Lityumun iyonlaştırılması için harcanan enerji, diğer metallerin iyonlaştırılması için harcanan enerjiden çok daha azını gerektirecektir. Bu, sulu bir çözelti içindeki bir atomun iyonlaşma enerjisinin iki miktarın toplamını içermesi gerçeğiyle açıklanmaktadır: iyonizasyon potansiyeli ve hidrasyon enerjisi (su molekülleri ile etkileşim).

Periyodik Tablonun grup ve periyotlarındaki elementlerin özellikleri ele alınırken başlangıç ​​noktası, elementlerin boşlukta olması, yani elementlerin birbirleriyle etkileşime girmemesidir. Dolayısıyla Periyodik Tablo kapsamında ele alınan lityum en aktif metal olamaz.

Sodyum, potasyum ve rubidyumu hariç tutuyoruz.

Metalik özellikler ve kimyasal reaktivite her periyotta artar. Bu, beşinci periyodun bir elementi olan rubidyumun bile en aktif olamayacağı anlamına gelir; dördüncü ve üçüncü periyotların elementleri olan potasyum ve sodyumdan bahsetmeye bile gerek yok.

En aktif metal rolü için iki aday kaldı: Sezyum ve Fransiyum. Fransızcanın hariç tutulması gerektiğine inanıyorum - bu, yazarın tek doğru olduğunu iddia etmeyen öznel görüşüdür. Fransiyumun radyoaktivitesi, maddenin makroskobik miktarlarda elde edilmesine izin vermez, bu da çalışmayı önemli ölçüde zorlaştırır ve sonuç olarak özelliklerinin doğru bir şekilde tanımlanmasını sağlar.

En aktif metal.

En aktif metal sezyum olarak adlandırılabilir. 1860 yılında açıldı bilim adamları R.W. Bunsen ve G.R. Kirchhoff, sezyumun bu yöntemle keşfedilen ilk element olduğunu söyledi Spektral analiz. Emisyon spektrumundaki iki parlak mavi çizgi sayesinde element, adını gök mavisi anlamına gelen Latince caesius'tan alır.

Sezyum son derece aktiftir: havada anında iltihapla oksitlenerek hiperoksit oluşturur. Su ile reaksiyon patlayıcı bir şekilde gerçekleşir. Sezyum -120°C'de bile buzla reaksiyona girer. Koşullarda Sınırlı erişim oksijen, sezyum basit bir okside oksitlenir. Bu bazen korunan bir ortamda mutlak bir boşluk yaratılmasının gerekli olduğu durumlarda kullanılır.

Sezyum bilimin ve endüstrinin hemen hemen tüm dallarında talep görmektedir. Ancak sezyum madenciliği ve elde edilmesi çok pahalı bir iştir. Bu nedenle sezyumun piyasalardaki fiyatı oldukça yüksektir. Bu durum bizi sezyumun kullanımını çok seçici ve dikkatli bir şekilde ele almaya mecbur kılmaktadır.

Metaller kimyasal aktiviteleri bakımından büyük farklılıklar gösterir. Bir metalin kimyasal aktivitesi yaklaşık olarak içindeki konumuna göre değerlendirilebilir.

En aktif metaller bu sıranın başında (solda), en az aktif olanlar ise sonunda (sağda) bulunur.
Basit maddelerle reaksiyonlar. Metaller ametallerle reaksiyona girerek ikili bileşikler oluşturur. Reaksiyon koşulları ve bazen bunların ürünleri farklı metaller için büyük ölçüde farklılık gösterir.
Örneğin, alkali metaller oksitler ve peroksitler oluşturmak için oda sıcaklığında oksijenle (hava dahil) aktif olarak reaksiyona girer

4Li + O2 = 2Li20;
2Na + O2 = Na202

Orta aktiviteli metaller ısıtıldığında oksijenle reaksiyona girer. Bu durumda oksitler oluşur:

2Mg + O2 = t2MgO.

Düşük aktif metaller (örneğin altın, platin) oksijenle reaksiyona girmez ve bu nedenle pratik olarak havadaki parlaklıklarını değiştirmezler.
Çoğu metal, kükürt tozu ile ısıtıldığında karşılık gelen sülfitleri oluşturur:

Karmaşık maddelerle reaksiyonlar. Tüm sınıfların bileşikleri metallerle, oksitlerle (su dahil), asitlerle, bazlarla ve tuzlarla reaksiyona girer.
Aktif metaller oda sıcaklığında suyla şiddetli reaksiyona girer:

2Li + 2H20 = 2LiOH + H2;
Ba + 2H20 = Ba(OH)2 + H2.

Magnezyum ve alüminyum gibi metallerin yüzeyi, ilgili oksitten oluşan yoğun bir film ile korunur. Bu, reaksiyonun su ile oluşmasını önler. Ancak bu film çıkarılırsa veya bütünlüğü bozulursa bu metaller de aktif olarak reaksiyona girer. Örneğin toz halindeki magnezyum sıcak suyla reaksiyona girer:

Mg + 2H20 = 100 °C Mg(OH)2 + H2.

Yüksek sıcaklıklarda daha az aktif metaller de suyla reaksiyona girer: Zn, Fe, Mil vb. Bu durumda karşılık gelen oksitler oluşur. Örneğin, sıcak demir talaşının üzerinden su buharı geçirildiğinde aşağıdaki reaksiyon meydana gelir:

3Fe + 4H2Ö = tFe304 + 4H2.

Hidrojene kadar aktivite serisindeki metaller asitlerle (HNO3 hariç) reaksiyona girerek tuzlar ve hidrojen oluşturur. Aktif metaller (K, Na, Ca, Mg) asit çözeltileriyle çok şiddetli (yüksek hızda) reaksiyona girer:

Ca + 2HCl = CaCl2 + H2;
2Al + 3H2S04 = Al2(S04)3 + 3H2.

Düşük aktif metaller genellikle asitlerde pratik olarak çözünmez. Bunun nedeni yüzeylerinde çözünmeyen bir tuz filminin oluşmasıdır. Örneğin, aktivite serisinde hidrojenden önce yer alan kurşun, yüzeyinde çözünmeyen tuzlardan (PbS04 ve PbCl2) oluşan bir film oluşması nedeniyle seyreltik sülfürik ve hidroklorik asitlerde pratik olarak çözünmez.

Talimatlar

Periyodik tabloyu alın ve bir cetvel kullanarak hücrede Be (Berilyum) elementiyle başlayan ve hücrede At (Astatin) elementiyle biten bir çizgi çizin.

Bu çizginin solunda yer alacak elementler metallerdir. Üstelik element ne kadar "altta ve solda" bulunursa, metalik özellikleri o kadar belirgin olur. Periyodik tabloda böyle bir metalin (Fr) - en aktif alkali metal olduğunu görmek kolaydır.

Buna göre çizginin sağındaki elemanların özellikleri vardır. Ve burada da benzer bir kural geçerlidir: Element çizginin "daha yüksekte ve sağında" ise, metal olmayan madde o kadar güçlüdür. Periyodik tablodaki böyle bir element, en güçlü oksitleyici madde olan florindir (F). O kadar aktif ki kimyagerler ona resmi olmasa da saygılı bir isim veriyorlardı: "Her şey çiğniyor."

“Peki ya hattın üzerinde bulunan ya da ona çok yakın olan unsurlar?” gibi sorular ortaya çıkabilir. Veya örneğin, “Çizginin sağında ve üstünde krom var, . Bunlar gerçekten metal değil mi? Sonuçta çelik üretiminde alaşım katkı maddesi olarak kullanılıyorlar. Ancak metal olmayan maddelerin en küçük yabancı maddelerinin bile onları kırılgan hale getirdiği biliniyor.” Gerçek şu ki, çizginin kendisinde bulunan elementlerin (örneğin, alüminyum, germanyum, niyobyum, antimon) ikili bir karaktere sahip olmasıdır.

Örneğin vanadyum, krom, manganez gibi bileşiklerinin özellikleri, bu elementlerin atomlarının oksidasyon durumuna bağlıdır. Örneğin V2O5, CrO3, Mn2O7 gibi yüksek oksitleri belirgindir. Bu nedenle periyodik tabloda “mantıksız” görünen yerlerde bulunurlar. Bu elementler "saf" halleriyle elbette metaldir ve metallerin tüm özelliklerine sahiptir.

Kaynaklar:

• periyodik tablodaki metaller

Masayı inceleyen okul çocukları için Mendeleev- korkunç bir rüya. Öğretmenlerin genellikle atadığı otuz altı öğe bile saatlerce süren yorucu çalışma ve baş ağrılarıyla sonuçlanır. Pek çok insan ne öğreneceğine bile inanmıyor masa Mendeleev gerçek. Ancak anımsatıcıların kullanımı öğrenciler için hayatı çok daha kolaylaştırabilir.

Talimatlar

Teoriyi anlayın ve doğru tekniği seçin Malzemeyi ezberlemeyi kolaylaştıran kurallar, anımsatıcı. Ana hileleri, soyut bilgilerin parlak bir resim, ses ve hatta koku halinde paketlendiği çağrışımsal bağlantıların yaratılmasıdır. Birkaç anımsatıcı teknik vardır. Örneğin, ezberlenmiş bilgi unsurlarından bir hikaye yazabilir, ünsüz kelimeleri arayabilir (rubidyum - anahtar, sezyum - Julius Caesar), mekansal hayal gücünü açabilir veya sadece periyodik tablonun elemanlarını kafiyeleyebilirsiniz.

Nitrojen Baladı Mendeleev'in periyodik tablosundaki elementleri belirli özelliklere göre anlamlarıyla uyumlu hale getirmek daha iyidir: örneğin değerliğe göre. Yani alkalin olanlar çok kolay kafiye yapar ve kulağa bir şarkı gibi gelir: "Lityum, potasyum, sodyum, rubidyum, sezyum francium." "Magnezyum, kalsiyum, çinko ve baryum - değerleri bir çifte eşittir" okul folklorunun solmayan bir klasiğidir. Aynı konu hakkında: "Sodyum, potasyum, gümüş tek değerlikli iyiliktir" ve "Sodyum, potasyum ve argentum tek değerlikli iyiliktir." Yaratıcılık, en fazla birkaç gün süren ders çalışmaktan farklı olarak uzun süreli hafızayı harekete geçirir. Bu, alüminyum hakkında daha fazla şey, nitrojen hakkında şiirler ve değerlik hakkında şarkılar anlamına gelir - ve ezberleme saat gibi işleyecektir.

Asit gerilim Ezberlemeyi kolaylaştırmak için periyodik tablonun öğelerinin kahramanlara, manzara ayrıntılarına veya olay örgüsü öğelerine dönüştürüldüğü bir fikir icat edildi. Örneğin, iyi bilinen bir metin: “Asya (Azot), çam ormanına (Bor) (Lityum) su (Hidrojen) dökmeye başladı. Ama ihtiyacımız olan o (Neon) değil, Manolya'ydı (Magnezyum). Gizli ajan "Klor sıfır on yedi" (17 - seri numarası Klor) 33 dişi olan (33 - arseniğin seri numarası) manyak Arseny'yi (arsenik - arsenikum) yakalamak için, ancak ağzına ekşi bir şey (oksijen) girdi, sekiz zehirli mermiydi (8 - seri numarası) oksijen)... Sonsuza kadar devam edebilirsiniz. Bu arada periyodik tabloya göre yazılmış bir roman, bir edebiyat öğretmenine deneysel metin olarak verilebilir. Muhtemelen hoşuna gidecek.

Bir hafıza sarayı inşa edin Bu oldukça isimlerden biri etkili teknoloji Uzamsal düşünme etkinleştirildiğinde ezberleme. Bunun sırrı, hepimizin odamızı veya evden mağazaya, okula vb. giden yolu kolayca tanımlayabilmemizdedir. Bir dizi öğe oluşturmak için, bunları yol boyunca (veya odaya) yerleştirmeniz ve her bir öğeyi çok net, görünür ve somut bir şekilde sunmanız gerekir. İşte uzun yüzlü, sıska bir sarışın. Fayans döşeyen çalışkan silikondur. Pahalı bir arabada bir grup aristokrat - atıl gazlar. Ve tabii ki helyum balonları.

Not

Kartlardaki bilgileri hatırlamak için kendinizi zorlamanıza gerek yok. En iyi şey, her öğeyi belirli bir parlak görüntüyle ilişkilendirmektir. Silikon - Silikon Vadisi ile. Lityum - lityum pillerle birlikte cep telefonu. Birçok seçenek olabilir. Ancak görsel bir görüntünün, mekanik ezberlemenin, kaba veya tersine pürüzsüz parlak bir kartın dokunma hissinin birleşimi, en fazlasını kolayca yükseltmenize yardımcı olacaktır. en küçük ayrıntılar hafızanın derinliklerinden.

Yararlı tavsiye

Mendeleev'in zamanında sahip olduğu elementlerle ilgili bilgileri içeren aynı kartları çizebilirsiniz, ancak bunları yalnızca modern bilgilerle tamamlayabilirsiniz: örneğin dış düzeydeki elektron sayısı. Tek yapmanız gereken yatmadan önce onları yerleştirmek.

Kaynaklar:

• Kimya için anımsatıcı kurallar
• periyodik tablo nasıl hatırlanır

Tanımlama sorunu boşta olmaktan çok uzaktır. Bir kuyumcuda size pahalı bir altın eşya yerine sahtesini vermek istemeleri pek hoş olmayacaktır. Bu ilgi çekici değil mi metal Kırık bir araba parçasından mı yoksa bulunmuş bir antikadan mı yapılmış?

Talimatlar

Örneğin burada bir alaşımda bakırın varlığının nasıl belirlendiği anlatılmaktadır. Temizlenmiş yüzeye uygulayın metal(1:1) nitrik asit damlatın. Reaksiyon sonucunda gaz açığa çıkmaya başlayacaktır. Birkaç saniye sonra bir damlayı kurulayın filtre kağıdı, ardından onu olduğu yerde tutun konsantre çözelti amonyak. Bakır reaksiyona girerek lekeyi koyu mavi bir renge dönüştürecektir.

Bronzu pirinçten nasıl ayırt edeceğiniz aşağıda açıklanmıştır. Bir parça metal talaşı veya talaş, 10 ml nitrik asit çözeltisi (1:1) içeren bir kaba koyun ve üzerini camla kapatın. Tamamen eriyene kadar biraz bekleyin ve ardından elde edilen sıvıyı neredeyse 10-12 dakika kaynatıncaya kadar ısıtın. Beyaz bir kalıntı size bronzu hatırlatacaktır, ancak pirinç içeren kap kalacaktır.

Nikeli bakırla hemen hemen aynı şekilde belirleyebilirsiniz. Yüzeye bir damla nitrik asit çözeltisi (1:1) uygulayın metal ve 10-15 saniye bekleyin. Damlayı filtre kağıdıyla kurulayın ve ardından konsantre amonyak buharı üzerinde tutun. Ortaya çıkan sonuç için karanlık nokta alkole %1 dimetilglioksin çözeltisi damlatın.

Nikel karakteristik kırmızı rengiyle size “sinyal verecektir”. Kurşun, kromik asit kristalleri ve üzerine uygulanan bir damla soğutulmuş asetik asit ve bir dakika sonra bir damla su kullanılarak belirlenebilir. Sarı bir çökelti görürseniz bunun kurşun kromat olduğunu bilirsiniz.

Demirin varlığını belirlemek de kolaydır. Bir parça al metal ve hidroklorik asitte ısıtın. Sonuç pozitif ise şişenin içeriği renklendirilmelidir. sarı. Kimyayla aranız iyi değilse sıradan bir mıknatıs alın. Demir içeren tüm alaşımların kendisine çekildiğini bilin.

Genel kabul gören görüşlere göre asitler karmaşık maddeler metal atomları ve asit kalıntıları ile değiştirilebilen bir veya daha fazla hidrojen atomundan oluşur. Oksijensiz ve oksijen içeren, monobazik ve polibazik, güçlü, zayıf vb. olarak ayrılırlar. Bir maddenin asidik özelliklere sahip olup olmadığı nasıl belirlenir?

İhtiyacın olacak

• - gösterge kağıdı veya turnusol çözeltisi;
• - hidroklorik asit(tercihen seyreltilmiş);
• - sodyum karbonat tozu (soda külü);
• - çözelti içinde biraz gümüş nitrat;
• - düz tabanlı şişeler veya kaplar.

Talimatlar

İlk ve en basit test, gösterge turnusol kağıdı veya turnusol çözeltisi kullanılarak yapılan bir testtir. Kağıt şeridi veya solüsyonda pembe renk tonu Bu, incelenen maddenin hidrojen iyonları içerdiği anlamına gelir ve bu, kesin bir asit işaretidir. Rengi ne kadar yoğunsa (kırmızı-bordoya kadar) o kadar asidik olduğunu rahatlıkla anlayabilirsiniz.

Kontrol etmenin başka birçok yolu var. Örneğin, size berrak bir sıvının hidroklorik asit olup olmadığını belirleme görevi veriliyor. Nasıl yapılır? Klorür iyonuna verilen reaksiyonu biliyorsunuz. En küçük miktarlarda lapis çözeltisi - AgNO3 eklenerek bile tespit edilir.

Test sıvısının bir kısmını ayrı bir kaba dökün ve bir miktar lapis solüsyonunu damlatın. Bu durumda, anında çözünmeyen gümüş klorürün "kıvrımlı" beyaz bir çökeltisi oluşacaktır. Yani maddenin molekülünde mutlaka bir klorür iyonu vardır. Ama belki de sonuçta bu değil, bir çeşit klor içeren tuz çözeltisidir? Örneğin sodyum klorür?

Asitlerin başka bir özelliğini hatırlayın. Güçlü asitler(ve hidroklorik asit kesinlikle bunlardan biridir) zayıf asitleri onlardan uzaklaştırabilir. Bir şişeye veya behere biraz soda tozu (Na2CO3) koyun ve test edilecek sıvıyı yavaşça ekleyin. Hemen bir tıslama sesi duyulursa ve toz tam anlamıyla "kaynarsa", hiç şüphe kalmayacaktır - hidroklorik asittir.

Tablodaki her öğeye belirli bir seri numarası atanmıştır (H - 1, Li - 2, Be - 3 vb.). Bu sayı çekirdeğe (çekirdekteki proton sayısına) ve çekirdeğin etrafında dönen elektron sayısına karşılık gelir. Proton sayısı elektron sayısına eşittir, bu da normal koşullar altında atomun elektriksel olarak hareket ettiği anlamına gelir.

Yedi döneme bölünme sayıya göre gerçekleşir. enerji seviyeleri atom. İlk periyodun atomları tek seviyeli bir elektron kabuğuna sahiptir, ikincisi iki seviyeli, üçüncüsü üç seviyeli vb. Yeni bir enerji seviyesi dolduğunda başlar yeni dönem.

Herhangi bir periyodun ilk elementleri, dış seviyede bir elektrona sahip olan atomlarla karakterize edilir - bunlar alkali metal atomlarıdır. Dönemler, tamamen elektronlarla dolu bir dış enerji seviyesine sahip olan soy gaz atomları ile sona ermektedir: ilk dönemde soy gazların 2 elektronu vardır, sonraki dönemlerde - 8. Bu tam olarak benzer yapılarından kaynaklanmaktadır. elektron kabukları Element grupları benzer fiziksel özelliklere sahiptir.

Tabloda D.I. Mendeleev'in 8 ana alt grubu vardır. Bu sayı, enerji seviyesinde mümkün olan maksimum elektron sayısına göre belirlenir.

Periyodik tablonun alt kısmında lantanitler ve aktinititler bağımsız seriler olarak ayırt edilir.

Tabloyu kullanarak D.I. Mendeleev'e göre, elementlerin aşağıdaki özelliklerinin periyodikliği gözlemlenebilir: atom yarıçapı, atom hacmi; iyonizasyon potansiyeli; elektron ilgi kuvvetleri; atomun elektronegatifliği; ; fiziki ozellikleri potansiyel bağlantılar.

D.I tablosundaki elemanların düzeninin açıkça izlenebilir periyodikliği. Mendeleev, enerji seviyelerini elektronlarla doldurmanın sıralı doğası ile rasyonel olarak açıklanmaktadır.

Kaynaklar:

• Mendeleev tablosu

Temeli olan periyodik yasa modern kimya ve kimyasal elementlerin özelliklerindeki değişim modellerini açıklayan D.I. 1869'da Mendeleev. Bu yasanın fiziksel anlamı atomun karmaşık yapısının incelenmesiyle ortaya çıkar.

19. yüzyılda atom kütlesinin ana karakteristik element olduğundan maddeleri sınıflandırmak için kullanılmıştır. Günümüzde atomlar, çekirdeklerindeki yük miktarına (periyodik tablodaki sayı ve atom numarasına) göre tanımlanmakta ve tanımlanmaktadır. Bununla birlikte, bazı istisnalar dışında (örneğin, atom kütlesi argonun atom kütlesinden daha azdır), elementlerin atom kütlesi, nükleer yükleriyle orantılı olarak artar.

Atom kütlesinin artmasıyla birlikte elementlerin ve bileşiklerinin özelliklerinde periyodik bir değişiklik gözlenir. Bunlar atomların metalikliği ve metalik olmaması, atom yarıçapı, iyonlaşma potansiyeli, elektron ilgisi, elektronegatiflik, oksidasyon durumları, bileşikler (kaynama noktaları, erime noktaları, yoğunluk), bazlıkları, amfoterlikleri veya asitlikleridir.

Modern periyodik tabloda kaç element var

Periyodik tablo, keşfettiği yasayı grafiksel olarak ifade etmektedir. Modern periyodik tablo 112 kimyasal element içerir (sonuncusu Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium ve Copernicium'dur). En son verilere göre, aşağıdaki 8 element de keşfedildi (120'ye kadar dahil), ancak hepsine isim verilmedi ve bu elementler hala herhangi bir yerde az sayıda. basılı yayınlar mevcut.

Her element periyodik tabloda belirli bir hücreyi işgal eder ve atom çekirdeğinin yüküne karşılık gelen kendi seri numarasına sahiptir.

Periyodik tablo nasıl oluşturulur?

Periyodik tablonun yapısı yedi periyot, on sıra ve sekiz grupla temsil edilir. Her periyot bir alkali metalle başlar ve bir soy gazla biter. İstisnalar, hidrojenle başlayan ilk dönem ve tamamlanmamış yedinci dönemdir.

Dönemler küçük ve büyük olarak ikiye ayrılır. Küçük noktalar (birinci, ikinci, üçüncü) bir yatay sıradan, büyük noktalar (dördüncü, beşinci, altıncı) iki yatay sıradan oluşur. Büyük periyotlarda üst sıralara çift, alt sıralara tek denir.

Tablonun altıncı periyodunda (seri numarası 57) özellikleri bakımından lantan - lantanitlere benzer 14 element bulunmaktadır. Tablonun alt kısmında ayrı bir satır olarak listelenirler. Aynı durum, aktinyumdan sonra yer alan (89 numaralı) ve özelliklerini büyük ölçüde tekrarlayan aktinititler için de geçerlidir.

Büyük noktalardan oluşan çift sıralar (4, 6, 8, 10) yalnızca metallerle doldurulur.

Gruplardaki elementler oksitlerde ve diğer bileşiklerde aynı değerliği sergiler ve bu değerlik grup numarasına karşılık gelir. Ana olanlar küçük ve büyük dönemlerin unsurlarını içerir, yalnızca büyük olanlar. Yukarıdan aşağıya doğru güçlenirler, metalik olmayanlar zayıflar. Yan alt grupların tüm atomları metaldir.

Periyodik kimyasal elementlerin tablosu, bilim tarihindeki en önemli olaylardan biri haline geldi ve yaratıcısı Rus bilim adamı Dmitry Mendeleev'e dünya çapında ün kazandırdı. Bu olağanüstü adam tüm kimyasal elementleri tek bir konseptte birleştirmeyi başardı ama ünlü masasını açmayı nasıl başardı?

Okuldaki fizik dersinin birazını bile hatırlarsanız, en aktif metalin lityum olduğunu rahatlıkla hatırlayacaksınız. Bu konuyu daha ayrıntılı olarak anlamaya çalışmadığınız sürece bu gerçek şaşırtıcı değildir. Doğru, bu tür bilgilere ihtiyaç duyacağınız bir durumu hayal etmek zordur, ancak boş ilgi uğruna deneyebilirsiniz.

Örneğin bir metalin aktivitesi nedir? Başkalarına hızlı ve eksiksiz tepki verebilme yeteneği kimyasal elementler? Belki. O zaman lityum, en aktif metallerden biri olmasına rağmen açıkça şampiyon değil. Ancak daha sonra bunun hakkında daha fazla bilgi vereceğiz.

Ancak küçük bir açıklama yaparsanız, "en aktif metal" değil, "elektrokimyasal olarak en aktif metal" derseniz, o zaman lityum haklı olarak ilk sırayı alacaktır.

Lityum

Yunancadan tercüme edilen "lityum", "taş" anlamına gelir. Ancak bu şaşırtıcı değil, çünkü İsveçli kimyager Arfvedson bunu taşta, diğer şeylerin yanı sıra bu metali içeren petalit mineralinde keşfetti.

O andan itibaren çalışması başladı. Ve üzerinde çalışılacak bir şey var. Örneğin yoğunluğu alüminyumunkinden birkaç kat daha azdır. Elbette suda boğulacak ama gazyağı içinde güvenle yüzecek.

Şu tarihte: normal koşullar lityum yumuşaktır, gümüş rengi metal. Beketov serisinde (bir dizi elektrokimyasal aktivite), lityum diğer tüm alkali metallerin önünde bile onurlu bir ilk sırada yer alır. Bu şu anlama gelir: Kimyasal reaksiyon diğer metallerin yerini alacak ve bağlantı yerlerinde boş yer kaplayacaktır. Diğer tüm özelliklerini belirleyen şey budur.

Örneğin insan vücudunun normal işleyişi için çok küçük dozlarda da olsa mutlaka gereklidir. Artan konsantrasyon zehirlenmeye, azalan konsantrasyon ise zihinsel dengesizliğe neden olabilir.

İlginç bir şekilde ünlü içecek 7Up lityum içeriyordu ve akşamdan kalmalığa çare olarak konumlandırılmıştı. Belki gerçekten yardımcı oldu.

Sezyum

Ancak "elektrokimyasal olarak" takıntılı açıklamalardan kurtulup sadece "aktif metal" bırakırsak, o zaman kazanan sezyum olarak adlandırılabilir.

Bildiğiniz gibi periyodik tablodaki maddelerin aktiviteleri sağdan sola ve yukarıdan aşağıya doğru artar. Gerçek şu ki, birinci grupta (ilk sütun) yer alan maddelerde, dış katmanda tek bir yalnız elektron dönmektedir. Bir atomun ondan kurtulması kolaydır ve bu hemen hemen her reaksiyonda olur. İkinci gruptaki unsurlar gibi iki tane olsaydı, o zaman daha fazla zaman alırdı, üç - hatta daha fazla vb.

Ancak birinci gruptaki maddeler bile eşit derecede aktif değildir. Bir madde ne kadar küçükse, atomunun çapı da o kadar büyük olur ve tek serbest elektron, çekirdekten o kadar uzakta döner. Bu, çekirdeğin çekiciliğinin onun üzerinde daha zayıf bir etkiye sahip olduğu ve kırılmasının daha kolay olduğu anlamına gelir. Sezyum tüm bu koşulları karşılıyor.

Bu metal, bir spektroskop kullanılarak keşfedilen ilk metaldi. Bilim adamları şifalı bir kaynaktan çıkan maden suyunun bileşimini incelediler ve spektroskopta daha önce bilinmeyen bir elemente karşılık gelen parlak mavi bir bant gördüler. Bu nedenle sezyum adını almıştır. Rusçaya “gök mavisi” olarak çevrilebilir.

Hepsinden saf metallerÖnemli miktarlarda çıkarılabilen sezyum, diğer birçok ilginç özelliğin yanı sıra en büyük kimyasal aktiviteye sahiptir. Örneğin insan elinde eriyebilir. Ancak bunu yapmak için, saf argonla doldurulmuş kapalı bir cam kapsülün içine yerleştirilmesi gerekir, çünkü aksi takdirde havayla temas ettiğinde kolayca tutuşur. Bu metal, tıptan optiğe kadar çeşitli alanlarda uygulama alanı bulmuştur.

Fransa

Ve eğer sezyumda durup daha da aşağıya inmezsek, sonunda fransiyumla karşılaşacağız. Sezyumun tüm özelliklerini ve özelliklerini korur, ancak bunları niteliksel olarak daha yüksek bir seviyeye getirir. yeni seviyeçünkü daha fazla elektron yörüngesi var, bu da aynı yalnız elektronun merkezden daha da uzakta olduğu anlamına geliyor.

Uzun bir süre teorik olarak tahmin edildi ve hatta tanımlandı, ancak onu bulmak veya bulmak mümkün değildi, bu da şaşırtıcı değil, çünkü doğada çok küçük miktarlarda bulunur (daha az - yalnızca astatin). Ve elde edilse bile, yüksek radyoaktivitesi ve hızlı yarı ömrü nedeniyle son derece kararsız kalır.

İlginç bir şekilde, ortaçağ simyacılarının rüyası Fransa'da tam tersi şekilde gerçekleşti. Diğer maddelerden altın elde etmeyi hayal ettiler ama burada elektron bombardımanından sonra fransiyuma dönüşen altını kullanıyorlar. Ancak yine de göz ardı edilebilecek kadar küçük miktarlarda elde edilebilir, bu da dikkatli bir çalışma için bile yetersizdir.

Bu nedenle, metaller arasında en aktif olanı, diğerlerinden çok önde olan fransiyumdur. Yalnızca sezyum onunla rekabet edebilir ve o zaman bile yalnızca daha önemli bir miktar nedeniyle rekabet edebilir. En aktif ametal olan flor bile ondan önemli ölçüde daha düşüktür.

Tüm standart elektrot potansiyelleri serisinden yalnızca genel denkleme karşılık gelen elektrot işlemlerini seçersek

sonra bir dizi metal gerilimi elde ederiz. Metallere ek olarak, bu seri her zaman hidrojeni içerecektir; bu, hangi metallerin hidrojeni sulu asit çözeltilerinden çıkarabildiğini görmenizi sağlar.

Tablo 19. Metal gerilim serileri

En önemli metallere yönelik bir dizi gerilim tabloda verilmiştir. 19. Belirli bir metalin stres serisindeki konumu, onun standart koşullar altında sulu çözeltilerde redoks etkileşimlerine girme yeteneğini karakterize eder. Metal iyonları oksitleyici maddelerdir ve formdaki metaller basit maddeler- indirgeyici maddeler. Ayrıca, voltaj serisinde bir metal ne kadar uzağa yerleştirilirse, sulu bir çözeltideki oksitleyici ajanın iyonları o kadar güçlü olur ve bunun tersi de metal serinin başlangıcına ne kadar yakınsa, basit bir bileşiğin indirgeme özellikleri o kadar güçlü olur. madde - metal.

Elektrot işlem potansiyeli

nötr bir ortamda B'ye eşittir (bkz. sayfa 273). Serinin başlangıcındaki -0,41 V'den önemli ölçüde daha negatif bir potansiyele sahip olan aktif metaller, hidrojeni sudan uzaklaştırır. Magnezyum hidrojeni yalnızca sıcak su. Magnezyum ve kadmiyum arasında bulunan metaller genellikle hidrojeni sudan uzaklaştırmaz. Bu metallerin yüzeyinde koruyucu etkiye sahip oksit filmleri oluşur.

Magnezyum ve hidrojen arasında bulunan metaller hidrojeni asit çözeltilerinden uzaklaştırır. Aynı zamanda bazı metallerin yüzeyinde de reaksiyonu engelleyen koruyucu filmler oluşur. Böylece alüminyum üzerindeki oksit filmi, bu metalin yalnızca suda değil aynı zamanda bazı asitlerin çözeltilerinde de stabil olmasını sağlar. Kurşunun sülfürik asitle etkileşimi sırasında oluşan tuz çözünmediği ve metal yüzeyinde oluştuğu için kurşun, aşağıdaki konsantrasyonunda sülfürik asitte çözünmez. koruyucu film. Yüzeyinde koruyucu oksit veya tuz filmlerinin bulunması nedeniyle metal oksidasyonunun derin inhibisyonu olgusuna pasiflik denir ve bu durumda metalin durumuna pasif durum denir.

Metaller birbirlerini tuz çözeltilerinden uzaklaştırma yeteneğine sahiptir. Reaksiyonun yönü, gerilme serisindeki göreceli konumlarına göre belirlenir. Düşünen özel durumlar Bu tür reaksiyonlarda, aktif metallerin hidrojeni yalnızca sudan değil, aynı zamanda herhangi bir sulu çözeltiden de uzaklaştırdığı unutulmamalıdır. Bu nedenle, metallerin tuzlarının çözeltilerinden karşılıklı olarak yer değiştirmesi pratik olarak yalnızca magnezyumdan sonra seri halinde bulunan metaller durumunda meydana gelir.

Beketov, metallerin bileşiklerinden diğer metaller tarafından yer değiştirmesini ayrıntılı olarak inceleyen ilk kişiydi. Çalışmasının sonucunda metalleri kimyasal aktivitelerine göre bir dizi metal gerilmesinin prototipi olan bir yer değiştirme serisi halinde düzenledi.

Bazı metallerin stres serisindeki ve periyodik tablodaki göreceli konumu ilk bakışta birbirine uymuyor. Örneğin, periyodik tablodaki konuma göre, potasyumun kimyasal aktivitesi sodyumdan ve sodyumun lityumdan daha büyük olması gerekir. Voltaj dizisinde lityum en aktif olanıdır ve potasyum, lityum ile sodyum arasında orta pozisyonda bulunur. Periyodik tablodaki konumlarına göre çinko ve bakırın yaklaşık olarak eşit kimyasal aktiviteye sahip olması gerekir, ancak voltaj serisinde çinko bakırdan çok daha önce yer alır. Bu tür tutarsızlıkların nedeni aşağıdaki gibidir.

Periyodik tablodaki belirli bir konumu işgal eden metalleri karşılaştırırken, serbest atomların iyonlaşma enerjisi, kimyasal aktivitelerinin - azaltma yeteneklerinin bir ölçüsü olarak alınır. Aslında, örneğin periyodik sistemin I. grubunun ana alt grubu boyunca yukarıdan aşağıya doğru hareket ederken, atomların iyonlaşma enerjisi azalır, bu da yarıçaplarındaki bir artışla (yani, dış elektronların daha büyük mesafesiyle) ilişkilidir. çekirdekten) ve çekirdeğin pozitif yükünün ara elektronik katmanlar tarafından artan şekilde taranmasıyla (bkz. § 31). Bu nedenle, potasyum atomları, sodyum atomlarına göre daha büyük kimyasal aktivite sergilerler - daha güçlü indirgeme özelliklerine sahiptirler ve sodyum atomları, lityum atomlarından daha büyük aktivite sergilerler.

Metalleri bir dizi voltajda karşılaştırırken, katı haldeki bir metali sulu bir çözeltide hidratlanmış iyonlara dönüştürme işi, kimyasal aktivitenin bir ölçüsü olarak alınır. Bu iş üç terimin toplamı olarak temsil edilebilir: atomizasyon enerjisi - bir metal kristalinin izole edilmiş atomlara dönüşümü, serbest metal atomlarının iyonizasyon enerjisi ve ortaya çıkan iyonların hidrasyon enerjisi. Atomizasyon enerjisi, belirli bir metalin kristal kafesinin gücünü karakterize eder. Atomların iyonlaşma enerjisi - değerlik elektronlarının onlardan uzaklaştırılması - doğrudan metalin periyodik tablodaki konumu ile belirlenir. Hidrasyon sırasında açığa çıkan enerji iyonun elektronik yapısına, yüküne ve yarıçapına bağlıdır.

Aynı yüke ancak farklı yarıçaplara sahip olan lityum ve potasyum iyonları eşit olmayan elektrik alanları. Küçük lityum iyonlarının yakınında oluşturulan alan, büyük potasyum iyonlarının yakınındaki alandan daha güçlü olacaktır. Buradan lityum iyonlarının potasyum iyonlarından daha fazla enerji açığa çıkarak hidratlaşacağı açıktır.

Dolayısıyla, söz konusu dönüşüm sırasında atomizasyon ve iyonizasyon için enerji harcanır ve hidrasyon sırasında enerji açığa çıkar. Toplam enerji tüketimi ne kadar düşük olursa, tüm süreç o kadar kolay olacak ve söz konusu metal stres serisinin başlangıcına o kadar yakın olacaktır. Ancak genel enerji dengesinin üç teriminden yalnızca biri - iyonlaşma enerjisi - doğrudan metalin periyodik tablodaki konumu tarafından belirlenir. Sonuç olarak, stres serisindeki belirli metallerin göreceli konumlarının her zaman periyodik tablodaki konumlarına karşılık gelmesini beklemek için hiçbir neden yoktur. Böylece, lityum için toplam enerji tüketiminin potasyumdan daha az olduğu ortaya çıkıyor; buna göre lityum, voltaj serisinde potasyumdan önce geliyor.

Bakır ve çinko için serbest atomların iyonizasyonu için harcanan enerji ile iyon hidrasyonu sırasındaki enerji kazanımı birbirine yakındır. Ancak metalik bakır, bu metallerin erime sıcaklıklarının karşılaştırılmasından da görülebileceği gibi, çinkodan daha güçlü bir kristal kafes oluşturur: çinko, 0,000°C'de erir ve bakır yalnızca00000000000000000000000tl00000000000000000tl. Bu nedenle, bu metallerin atomizasyonu için harcanan enerji önemli ölçüde farklıdır; bunun sonucunda bakır durumunda tüm proses için toplam enerji maliyetleri çinko durumunda olduğundan çok daha fazladır ve bu da bunların göreceli konumunu açıklar. Stres serisindeki metaller.

Sudan sulu olmayan çözücülere geçerken, gerilim serisindeki metallerin göreceli konumları değişebilir. Bunun nedeni, farklı metal iyonlarının çözünme enerjisinin, bir çözücüden diğerine geçerken farklı şekilde değişmesidir.

Özellikle bakır iyonu bazı durumlarda çok enerjik olarak çözülür. organik çözücüler; Bu, bu tür çözücülerde bakırın hidrojenden önce voltaj serisinde bulunmasına ve onu asit çözeltilerinden uzaklaştırmasına neden olur.

Dolayısıyla elementlerin periyodik tablosundan farklı olarak metallerin stres serisi bir yansıma değildir. genel desenler, buna dayanarak çok yönlü Özellikler vermenin mümkün olduğu kimyasal özellikler metaller Bir dizi voltaj, yalnızca Elektrokimyasal sistem “metal - metal iyonu”nun kesin olarak tanımlanmış koşullar altında redoks yeteneğini karakterize eder: burada verilen değerler, metal iyonlarının sulu bir çözeltisine, sıcaklığına ve birim konsantrasyonuna (aktivitesine) karşılık gelir.