1.4. Структура періодичної системи хімічних елементів

Основними структурними одиницями періодичної системи є періоди і групи.

Малі і великі періоди

Період – рядок у періодичній системі, позначені зліва арабськими цифрами, їх сім.

Період — це ряд елементів, розміщених в порядку зростання їх атомних мас, який починається лужним металом і закінчується інертним газом. Періоди мають неоднакове число хімічних елементів.

Малі періоди. I період складається з двох елементів – Гідрогену і Гелію. II і III періоди мають по 8 елементів. I, II і III періоди називають малими. Отже, малі періоди це такі, які містять не більше 8 елементів. Кожний малий період – це один ряд, що відокремлений один від одного інертним газом.

Великі періоди. У IV і V періодах – по 18 елементів, в VI періоді – 32, а в VII (поки що) – 26 елементів. Він доповнюється новими відкритими елементами. Періоди IV-VII називаються великими. Отже, великі періоди це такі, які містять 18 елементів і більше.

Кожний великий період поділений на два ряди: верхній парний і нижній непарний. Ці ряди зв’язані між собою трьома металічними елементами, які подібні між собою, але не мають собі подібних у малих періодах. Такі трійки елементів у великих періодах виділені, а всі інші елементи розміщені під елементами малих періодів. При такому розміщенні кожний елемент великого періоду попадає в один вертикальний стовпчик з тими елементами малих періодів, які виявляють таку ж найвищу валентність. У великих періодах, як і у малих, ми спостерігаємо перехід від лужного металу до галогену. У парних рядах містяться тільки металічні елементи і лише в кінці непарних рядів з’являються неметалічні елементи.

У нижній частині періодичної системи є два окремі ряди елементів: лантаноїди (тобто схожі на Лантан), і актиноїди (тобто схожі на Актиній).

Номеру періоду відповідає число енергетичних рівнів у атомі, що заповнюються електронами.

Групи і підгрупи

Група – це вертикальний ряд елементів, подібних за хімічними властивостями.

Елементи, об’єднані в одному вертикальному стовпчику періодичної системи, становлять групу елементів.

Періодична система складається з восьми груп елементів, пронумерованих угорі римськими цифрами. Восьма група складається з елементів, які зв’язують парні і непарні ряди великих періодів та інертних газів.

Кожну групу поділено на дві підгрупи: головну і побічну.

Підгрупи, в які входять елементи і малих і великих періодів, називають головними.

Підгрупи, що складаються тільки з елементів великих періодів, називають побічними.

Так, підгрупа Флуору (галогенів) – головна, а підгрупа Мангану – побічна підгрупа сьомої групи.

Головні підгрупи складаються з металічних і неметалічних елементів.

Побічні підгрупи складаються тільки з металічних елементів.

Внизу під кожним рядом вказані формули вищих оксидів та газоподібних сполук з Гідрогеном.

Кожній групі відповідають такі вищі оксиди та відповідні їм гідратні сполуки:

Загальні формули оксидів

№ групи і вища валентність елемента	I	II	III	IV	V	VI	VII
Формула оксиду	Me₂O	MeO	Me₂O₃	EO₂	E₂O₅	EO₃	E₂O₇
Приклад	Na₂O K₂O	ZnO BaO	Al₂O₃	CO₂ SiO₂	N₂O₅ P₂O₅	SO₃	Cl₂O₇
Загальна формула гідратної сполуки	MeOH однокислотні	Me(OH)₂двокислотні	Me(OH)₃трикислотні	Н₂ЕО₃	НЕО₃	Н₂ЕО₄	НЕО₄
Приклад	КОН, NаOH	Ca(OH)₂, Вa(OH)₂	Al(OH)₃	Н₂СО₃	НNО₃	Н₂SО₄	НClО₄

Завдання для самоконтролю

● 29. Летка воднева сполука елемента має загальну формулу RH₃. До якої групи належить елемент?

30. З’єднайте лінією:

а) елементи одного періоду			б) елементи однієї головної підгрупи			в) елементи однієї побічної підгрупи
Ba	N	Si	Zn	Cl	Al	Cu	K	Na
Al	Na	C	Be	Mg	Ca	S	Ag	Si
Cl	Mg	Ge	Ba	S	Na	O	P	Au

Напишіть формули оксидів і гідроксидів елементів третього періоду.

●● 32. Напишіть формули вищих оксидів та водневих сполук елементів шостої групи головної підгрупи.

33. Складіть формули оксидів і гідроксидів таких елементів: Zn, Ca, P, S. Вкажіть їх характер.

34. Напишіть формули: берилій оксиду, вищого оксиду Хрому, водневу сполуку Карбону.

●●● 35. Напишіть формули летких водневих сполук, що легші за повітря.

36. Невідомий елемент утворює хлорид складу ЕCl₅. Яка найбільш ймовірна формула його оксиду: ЕO₂, ЕO₅, Е₂O₅, Е₅O₂?

37. Вкажіть елемент I групи, відносна молекулярна маса гідроксиду якого становить 102.

38. Визначте елемент V групи, відносна молекулярна маса вищого оксиду якого становить 108.

39. Назвіть елемент IV групи, відносна молекулярна маса водневої сполуки якого дорівнює 32.

●●●● 40. Елемент V групи утворює оксид, в якому масова частка Оксигену становить 0,563. Визначте формулу і характер оксиду цього елемента.

41. Елемент, властивості якого були передбачені Д. І. Менделєєвим, тепер широко застосовується в радіотехніці як напівпровідник. Цей елемент утворює сполуку з Оксигеном складу EO₂ і має густину пари за повітрям 3,62. Визначте цей елемент. Як його назвав Д. І. Менделєєв?

▲● 42. Серед хімічних елементів виберіть ті, що відносяться до одного періоду: S, C, P, Al, Ca, Na, Mg, Со, I.

43. Серед хімічних елементів виберіть ті, що відносяться до однієї групи: Li, Mg, K, Si, Na, Rb, Cl, Са, Те.

●● 44.Складіть формули вищого оксиду і гідроксиду для Калію.

45. Складіть формулу вищого оксиду і гідроксиду для Сульфуру.

●●● 46. Гідроксид елемента ІІ групи має відносну молекулярну масу 58. Визначте цей елемент і масову частку його в оксиді.

●●●● 47. Оксид елемента, який з атомами Гідрогену утворює сполуку складу RH₄, містить 53,3 % Оксигену. Який це елемент?