GLOBAL KNOWLEDGE ARK

Chemija · Pamoka

Elementai, junginiai ir periodinė lentelė

Perskaitykite elemento simbolį ir periodinės lentelės įrašą nepainiodami atomų rūšies, konkretaus izotopo ir fizinio mėginio.

Grįžti į chemijos planą

Baigę pamoką, galėsite

  • Paaiškinti, kas lemia elemento tapatybę.
  • Atpažinti izotopus kaip to paties elemento atomus, turinčius skirtingą neutronų skaičių.
  • Suprasti periodus ir grupes kaip išdėstymo sistemą ir dėsningumus.
01

Elementą apibrėžia protonų skaičius

Žodis „elementas“ gali reikšti atomų rūšį arba iš tos rūšies atomų sudarytą medžiagą. Pirmąja prasme deguonis reiškia atomus, turinčius aštuonis protonus. Antrąja prasme dujinio deguonies mėginį gali sudaryti daugiausia O₂ molekulės, kurių kiekvienoje yra po du deguonies atomus. Tai, kad medžiaga sudaryta iš molekulių, dar nereiškia, kad ji yra junginys: junginyje yra daugiau nei vieno elemento atomų.

Atskirkite mėginį nuo idealios cheminės tapatybės. Geležiniame daikte gali būti legiravimo elementų, paviršiaus oksidų ar kitų priemaišų. Vadinti jį „geležimi“ gali būti patogu kasdienėje kalboje, tačiau tiksliam teiginiui apie sudėtį pagrįsti reikia duomenų. Simbolis Fe žymi elementą, o ne kiekvieną galimą mėginį, parduodamą kaip geležis.

02

Tas pats elementas, skirtingas neutronų skaičius

Anglis-12 ir anglis-13 turi po šešis protonus. Jos skiriasi neutronų skaičiumi: atitinkamai šeši ir septyni. Tokie atomai yra to paties elemento izotopai. Jų elektronų išsidėstymas ir daugelis cheminių savybių yra labai panašūs, tačiau izotopinis pakeitimas gali paveikti masę, judėjimą ir elgseną reakcijose. „Tas pats elementas“ nereiškia, kad atomai yra vienodi visais fizikiniais aspektais.

Neutraliam atomui virstant jonu, keičiasi elektronų skaičius, bet ne izotopas. Ir atvirkščiai: pasikeitus neutronų skaičiui, pasikeičia izotopas, net jei atomas lieka neutralus. Elementą, izotopą ir krūvį laikykite atskirais apibūdinimais. Taip išvengsite vienos sąvokos naudojimo atsakant į tris skirtingus klausimus.

Kuri tapatybė pasikeičia?
AprašymasProtonaiNeutronaiElektronaiKas pasikeitė, palyginti su neutraliu anglies-12 atomu?
Neutralus anglies-12 atomas666Atskaita
Neutralus anglies-13 atomas676Izotopas
Anglies-12 jonas, kurio krūvis +1665Krūvis

Palyginkite tris anglies aprašymus. Protonų skaičius lemia elementą; neutronų skaičius lemia izotopą; elektronų skaičius padeda nustatyti krūvį.

03

Simboliai sieja su bendra lentele

Šiuo metu įprastai naudojamą elemento simbolį sudaro viena arba dvi raidės: pirmoji yra didžioji, o antroji, jei yra, – mažoji. Co žymi kobaltą, o CO cheminėje formulėje žymi anglį ir deguonį kartu. Taisyklingas didžiųjų ir mažųjų raidžių vartojimas yra prasmės dalis, o ne puošmena. Kai kurie simboliai kilę iš istorinių pavadinimų, todėl ne visada atitinka pirmąsias angliško pavadinimo raides.

Šiuolaikinėje periodinėje lentelėje elementai išdėstyti didėjančio atominio skaičiaus tvarka. Horizontali eilutė yra periodas, o vertikalus stulpelis – grupė. Pagal IUPAC grupės numeruojamos nuo 1 iki 18. Toks išdėstymas sujungia susijusius cheminių savybių dėsningumus. Vėlesnėse pamokose šie dėsningumai siejami su elektronine sandara ir aiškinama, kodėl paprastos kitimo tendencijos turi išimčių.

04

Įvairi informacija lentelės langelyje

Įprastame langelyje pateikiamas simbolis, atominis skaičius ir santykinės atominės masės vertė. Atominis skaičius yra protonų skaičius. Santykinės atominės masės vertė dažnai apibendrina izotopinę sudėtį ir paprastai nėra sveikasis skaičius. Jos negalima laikyti konkretaus atomo neutronų skaičiumi. Norint apskaičiuoti neutronų skaičių, reikia žinoti nurodyto izotopo masės skaičių.

Vienos grupės elementų savybės yra panašios, tačiau priklausymas grupei negarantuoja vienodos elgsenos ar vienodo krūvio visuose junginiuose. Temperatūra, fazė, sandara ir konkreti reakcija vis tiek yra svarbios. Naudokite lentelę kaip susistemintą atspirties tašką chemijai pažinti, o tada patikrinkite teiginį ir jo taikymo ribas.

Išnagrinėti pavyzdžiai

Atpažinkite bendrą tapatybę

Vienas neutralus atomas turi 6 protonus ir 6 neutronus, o kitas – 6 protonus ir 7 neutronus. Ar jie yra to paties elemento ir to paties izotopo atomai?

  1. Abu turi po šešis protonus, todėl abu yra anglies atomai.
  2. Jų masės skaičiai yra 12 ir 13.
  3. Jų neutronų skaičius skiriasi, todėl skiriasi ir jų izotopų žymenys.

Tai tas pats elementas, bet skirtingi izotopai. Abu neutralūs atomai turi po šešis elektronus.

Pabandykite patys

  1. Ar Co ir CO reiškia tą pačią sudėtį?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Ne.

    Co yra kobalto simbolis. CO yra formulė, nurodanti, kad kiekvienoje molekulėje yra vienas anglies ir vienas deguonies atomas.

  2. Pagal kokį skaičių elementai išdėstyti šiuolaikinėje periodinėje lentelėje?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Pagal atominį skaičių Z.

    Jis nurodo protonų skaičių; rikiavimas vien pagal masę neatitiktų šiuolaikinio elemento tapatumo nustatymo principo.

  3. Ar du to paties elemento izotopai gali turėti skirtingą protonų skaičių?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Ne.

    Skirtingas protonų skaičius apibrėžia skirtingus elementus. Izotopai skiriasi neutronų skaičiumi.

  4. Ar grynas O₂ mėginys yra junginys dėl to, kad jį sudaro molekulės?

    Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

    Ne. Tai paprastoji medžiaga.

    Kiekvienoje molekulėje yra tik deguonies atomų. Junginį sudaro daugiau nei vieno elemento atomai.

Ką verta įsidėmėti

  • Skirkite elemento tapatybę, izotopo tapatybę ir jono krūvį.
  • Elemento simbolyje svarbu, ar raidė didžioji, ar mažoji.
  • Periodai yra eilutės, o grupės – stulpeliai.
  • Lentelėje pateikta santykinė atominė masė nėra kiekvieno mėginio atomo masės skaičius.

Šaltiniai

Mokomoji medžiaga ir žinynai, kuriais remiasi pamokos paaiškinimai ir pavyzdžiai.

  1. OpenStax, Rice University3 šaltiniai
    1. Chemija, 2-asis leidimas: 2.3 Atomų sandara ir žymėjimasOpenStax, Rice UniversityŽinynasopenstax.orgSkaityti šaltinį
    2. Chemija, 2-asis leidimas: 2.4 Cheminės formulėsOpenStax, Rice UniversityŽinynasopenstax.orgSkaityti šaltinį
    3. Chemija, 2-asis leidimas: 2.5 Periodinė elementų lentelėOpenStax, Rice UniversityŽinynasopenstax.orgSkaityti šaltinį