Все о таблице Менделеева, как с ней работать и выучить

Периодический закон — это фундаментальный постулат, предложенный Дмитрием Ивановичем Менделеевым в 1869 году. Согласно ему, характеристики химических элементов, а также их соединений, находятся в зависимости от их атомной массы. Этот принцип стал основой для создания периодической системы элементов, где они упорядочены по возрастанию атомного номера.

Благодаря периодическому закону удалось выявить закономерности в поведении веществ, предсказать существование и свойства еще не открытых элементов. Современная версия закона учитывает строение атома, связывая характеристики элементов с количеством протонов в ядре.

Периодическая таблица, которую создал Дмитрий Иванович Менделеев в 1869 году, является основным инструментом для изучения химии. Она показывает, как устроены химические элементы и как их свойства связаны между собой. На первый взгляд такая система может показаться сложной, но если разобраться, расшифровка таблицы Менделеева станет логичной и понятной. Главное, что нужно понять, — она опирается на периодический закон и состоит из периодов, групп и блоков.

Периоды — это горизонтальные ряды таблицы. Их всего семь. В каждом из них расположены элементы, атомные номера которых увеличиваются слева направо. Например, первый период включает водород (H) и гелий (He), а во втором уже восемь элементов — от лития (Li) до неона (Ne).

Группы — это вертикальные столбцы. Их всего 18. Элементы одной группы имеют похожие химические свойства, потому что их внешние электронные оболочки устроены одинаково. Например, все представители первой группы схожи между собой: так, натрий (Na) и калий (K), — очень бурно реагируют с водой.

В некоторых группах элементы делятся на главную подгруппу (обозначается буквой А) и побочную (обозначается буквой B). Например, в главной подгруппе первой группы находятся щелочные металлы, а в побочной — переходные металлы, такие как медь (Cu) или серебро (Ag).

Еще элементы объединены в блоки по типу их электронных орбиталей:

• s-элементы самые простые, у которых заполняется только одна орбиталь, например, литий (Li) и бериллий (Be).
• p-элементы, к которым относятся многие неметаллы, такие как азот (N) и кислород (O).
• d-элементы — металлы, включая железо (Fe) и золото (Au).
• f-элементы — лантаноиды и актиноиды, которые находятся в отдельной части таблицы.

Для удобства есть красочные таблицы, в которых деление показано еще и визуально — синим, желтым, зеленым и другими цветами. Это помогает быстрее ориентироваться, особенно на начальном этапе.

Периодическая система Менделеева представляет собой картину, на которой видно, как изменяются характеристики элементов в зависимости от их атомного номера. Есть основные закономерности, которые можно проследить по периодической системе:

• Изменение химических свойств по периодам. В каждом периоде слева направо металлические свойства ослабевают, а неметаллические — усиливаются.
• Повторение свойств по группам. Элементы, расположенные в одной группе, имеют схожие химические свойства.
• Изменение атомного радиуса. По периоду атомный радиус уменьшается, так как с увеличением атомного номера количество протонов в ядре растет, а электроны притягиваются к центру сильнее, сжимая атом. По группе атомный радиус увеличивается, так как новые энергетические уровни добавляются, и расстояние от ядра до внешних электронов увеличивается.
• Изменение электроотрицательности. Электроотрицательность — способность атома привлекать электроны в химической связи. По периодам электроотрицательность увеличивается слева направо, так как с ростом атомного номера ядро сильнее притягивает электроны. По группам она уменьшается, так как новые уровни уменьшают силу притяжения ядра.
• Энергия ионизации — это энергия, необходимая для того, чтобы удалить электрон из атома. По периодам она увеличивается слева направо, так как электроны находятся ближе к ядру и сильнее удерживаются. По группам энергия ионизации уменьшается вниз, так как электроны находятся дальше от ядра и легче удаляются.

Таблица Менделеева с описанием помогает быстро находить нужную информацию. Например, можно узнать атомный номер элемента (сколько у него протонов), его атомную массу и тип (металл, неметалл или газ). Кроме того, она позволяет предсказать поведение элементов в химических реакциях и их свойства, даже если они были открыты недавно.

Свойства таблицы Менделеева бывают разные. Чтобы в них не запутаться, надо помнить, что каждая ячейка содержит важную информацию:

• Название элемента и его символ, например, H — водород, O — кислород.
• Атомный номер — число протонов в ядре. Согласно номеру элементы периодической системы расположены в таблице.
• Атомная масса — она показывает, насколько тяжел атом элемента.

Чтобы узнать свойства элемента, нужно:

1. Найти его ячейку. Например, кислород (O) находится во втором периоде и шестой группе.
2. Посмотреть на соседей. Элементы одной группы будут иметь похожие свойства, например, все элементы первой группы активны и легко реагируют с водой.
3. Обратить внимание на тип элемента. Металлы находятся слева и в центре таблицы, неметаллы — справа.

Есть несколько эффективных методов для запоминания элементов.

• Метод ассоциаций

Используйте ассоциации для запоминания: можно придумать яркие образы для каждого химического элемента или связать их с чем-то знакомым. Например, водород (H) — это воздух, а углерод (C) — это уголь. Чем ярче ассоциация, тем проще запомнить.

• Использование мнемоник

Создайте мнемоничные фразы для запоминания элементов в порядке. В них не обязательно должен быть смысл и слова тоже могут быть любыми. Например, чтобы запомнить последовательность от лития до франция, можно проговорить «Лена (Li) нашла (Na) клад (K) с рубинами (Ru) в царстве (Cs) Франции (Fr)».\

• Визуализация

Создайте яркие и детализированные схемы, которые помогут закрепить знания. Например, можно распечатать таблицу и выделить различные блоки цветами.

• Запоминание по блокам

Разделите таблицу на блоки и учите их поочередно. Запоминайте по несколько элементов за раз, сосредотачиваясь на небольших группах.

• Использование карточек

Создайте карточки с символом элемента на одной стороне и его названием, атомным номером и другими характеристиками на другой. Это поможет активно повторять информацию и быстрее запомнить.

• Пересказ другому

Метод пересказа заключается в том, чтобы объяснить таблицу Менделеева кому-то, кто не знаком с темой, или даже просто самому себе. В процессе пересказа вы будете разъяснять каждый элемент, его расположение и свойства, что требует от вас детального понимания материала.

• Создание историй

Придумайте свои истории, в которых будут встречаться слова, чем-то напоминающие названия элементов. Например, чтобы запомнить первый и второй периоды таблицы, визуализируйте в голове следующую ситуацию:

В Периодической таблице все элементы стоят не случайно. Они собраны в вертикальные столбцы, которые называются группами.

В одной группе находятся элементы, у которых одинаковое количество электронов на внешнем уровне. Из-за этого элементы из одной группы ведут себя похоже в химических реакциях.

Группы можно нумеровать по-разному, но сегодня чаще всего используют вариант с 18 группами.

🔹 1 группа — щелочные металлы: литий, натрий, калий и другие.

• У них один электрон на внешнем уровне.
• Они очень активные, легко вступают в реакции.
• Поэтому их не хранят просто так на воздухе.

Водород тоже ставят сюда, потому что у него тоже один электрон, но он не металл.

🔹 2 группа — щелочноземельные металлы: бериллий, магний, кальций и другие.

• Два электрона на внешнем уровне.
• Менее активные, чем элементы 1 группы, но все равно легко реагируют.

🔹 13 группа — группа бора: бор, алюминий и другие.

• Три электрона на внешнем уровне.
• Здесь есть и неметаллы, и металлы.

🔹 14 группа — группа углерода: углерод, кремний, олово, свинец.

• Четыре электрона на внешнем уровне.
• Свойства меняются сверху вниз: сверху неметаллы, ниже больше металлических свойств.

🔹 15 группа — группа азота: азот, фосфор и другие.

• Пять электронов на внешнем уровне.
• Многие из них важны для жизни.

🔹 16 группа — группа кислорода: кислород, сера и другие.

• Шесть электронов на внешнем уровне.
• Часто участвуют в реакциях окисления (например, горение).

🔹 17 группа — галогены: фтор, хлор, бром, иод.

• Семь электронов на внешнем уровне.
• Очень активные неметаллы.
• При реакции с металлами образуют соли.

🔹 18 группа — благородные газы: гелий, неон, аргон и другие.

• Внешний уровень полностью заполнен.
• Почти не вступают в реакции, поэтому их называют инертными.

Настало время проверить ваши знания. Собрали вопросы для самопроверки: посмотрим, насколько внимательно вы читали статью!

Валентность, оксид, заряд, таблица Менделеева с металлами и неметаллами — химическая наука состоит из множества интересных вещей. Но эти знания не могут увлечь ребенка, если ему будет постоянно что-то непонятно. Задумываетесь о том, как заинтересовать подростка предметом и помочь ему освоить школьную программу на высшем уровне?

Курсы по химии от Айтигенио — это современный подход к обучению, который сочетает теорию, практику и интерактивные форматы занятий. Ваш ребенок не просто выучит формулы и правила, но и поймет, как химия связана с реальной жизнью, научится мыслить аналитически и решать сложные задачи.

В программе курсов предусмотрено изучение ключевых тем школьной химии, таких как строение атомов, химические реакции, свойства веществ. Уроки проходят в увлекательной форме с использованием интерактивных материалов, экспериментов и визуализаций.

Ребенок будет разбирать реальные примеры из повседневной жизни — от состава продуктов до работы химических процессов в природе. Такой подход не только развивает интерес к предмету, но и помогает лучше усваивать сложные темы. Курс поможет подростку справляться с текущими школьными заданиями и уверенно готовиться к экзаменам при необходимости.

В Айтигенио большое внимание уделяется индивидуальному подходу. Каждый ученик получает поддержку опытного преподавателя, который умеет доступно объяснять сложные темы и подстраиваться под темп ребенка. Занятия проходят в мини-группах или индивидуально, что гарантирует максимальное внимание к каждому из учеников.

Пробное занятие в Айтигенио — бесплатно. Запишитесь уже сегодня, оцените наш подход к обучению и откройте мир химии вместе с Айтигенио.