Изучайте периодическую таблицу урок за уроком

Короткие и понятные уроки о том, как устроена периодическая таблица, написанные для школьной и начальной университетской химии. Начните с того, что такое таблица и как расположены группы и периоды, а затем переходите к валентным электронам, электронным конфигурациям, периодическим тенденциям и многоатомным ионам. Каждый урок связан с интерактивным видом таблицы, чтобы вы могли увидеть идею в действии.

Химия с нуля

Бесплатный курс из 20 коротких уроков — от атомов до химических уравнений. Каждый урок заканчивается тремя быстрыми вопросами.

Начать курс

1

Атомы и элементы

Из чего состоит всё вокруг: элементы, атомы и частицы внутри них. · 4 урока

1. 1 Что такое химический элемент? Химический элемент — это чистое вещество, состоящее из атомов только одного вида. Его нельзя разложить на что-либо более простое химической реакцией. Золото, кислород и углерод — элементы, и у каждого из 118 известных элементов есть своя клетка в периодической таблице. 1 мин чтения
2. 2 Строение атома Атом состоит из частиц ещё меньшего размера трёх видов: протонов, нейтронов и электронов. Протоны и нейтроны собраны в маленьком тяжёлом центре — ядре, а электроны движутся вокруг него. Протоны заряжены положительно, электроны — отрицательно, а нейтроны не имеют заряда. 1 мин чтения
3. 3 Атомный номер и масса Атомный номер — это число протонов в атоме, и он говорит, какой это элемент. Массовое число — это число протонов плюс нейтронов. По этим двум числам можно сосчитать все частицы: число протонов и электронов равно атомному номеру, а число нейтронов равно массовому числу минус атомный номер. 1 мин чтения
4. 4 Что такое изотопы? Изотопы — это атомы одного и того же элемента с разным числом нейтронов. У них одинаковое число протонов, поэтому это один элемент и они реагируют почти одинаково, но их массы различаются. Углерод-12 и углерод-14 — два изотопа углерода. 1 мин чтения

2

Как читать периодическую таблицу

Как устроена таблица: периоды, группы, семейства, металлы и неметаллы. · 5 уроков

1. 5 Что такое периодическая таблица? Периодическая таблица — это схема, в которой все 118 известных химических элементов расположены в порядке возрастания атомного номера, то есть числа протонов в ядре каждого атома. Элементы размещены в строках, называемых периодами, и в столбцах, называемых группами, поэтому элементы со сходными химическими свойствами оказываются в одном столбце. Эта закономерность позволяет многое предсказать об элементе по его положению. 1 мин чтения
2. 6 Группы и периоды Группы — это 18 вертикальных столбцов периодической таблицы, а периоды — 7 горизонтальных строк. Элементы одной группы обычно имеют одинаковое число валентных электронов, поэтому обладают сходными химическими свойствами. Элементы одного периода имеют одинаковое число электронных оболочек, а их свойства постепенно меняются слева направо. 1 мин чтения
3. 7 Металлы, неметаллы и металлоиды Металлы — блестящие, ковкие элементы, хорошо проводящие тепло и электричество и склонные отдавать электроны; неметаллы обычно тусклые, хрупкие или газообразные, плохо проводят ток и склонны принимать электроны или обобществлять их. У металлоидов свойства промежуточные. В периодической таблице металлы занимают левую часть и центр, неметаллы расположены в правом верхнем углу, а металлоиды лежат вдоль зигзагообразной «лестницы», которая их разделяет. 1 мин чтения
4. 8 Семейства элементов Семейства элементов — это наборы элементов со сходными свойствами, и в большинстве периодических таблиц каждое семейство имеет свой цвет. На этом сайте десять семейств: щелочные металлы, щёлочноземельные металлы, переходные металлы, постпереходные металлы, металлоиды, реакционноспособные неметаллы, галогены, благородные газы, лантаноиды и актиноиды. Каждое можно узнать по цвету и месту в таблице. 1 мин чтения
5. 9 Лантаноиды и актиноиды Лантаноиды (элементы 57–71) и актиноиды (элементы 89–103) напечатаны двумя строками под основной периодической таблицей лишь для того, чтобы она сохраняла удобную ширину. На самом деле они относятся к 6-му и 7-му периодам, сразу после бария (56) и радия (88). Если поставить их на место, таблица растянется до 32 столбцов, что слишком широко для удобного размещения на странице или экране. 1 мин чтения

3

Электроны

Оболочки, валентные электроны и конфигурации, а также тенденции, которые они объясняют. · 4 урока

1. 10 Электронные оболочки Электронные оболочки — это энергетические уровни, на которых находятся электроны атома, расположенные слоями вокруг ядра. На первой оболочке помещается до 2 электронов, на второй до 8, а для первых 20 элементов третья оболочка тоже останавливается на 8, что даёт схему 2-8-8. Модель Бора рисует оболочки как окружности вокруг ядра — удобная, но упрощённая картина. 1 мин чтения
2. 11 Что такое валентные электроны? Валентные электроны — это электроны внешней оболочки атома, те, которые участвуют в образовании химических связей. У элементов главных групп число валентных электронов совпадает с последней цифрой номера группы: у кислорода в 16-й группе их 6, а у хлора в 17-й группе — 7. Валентные электроны определяют, какие ионы образует элемент и сколько связей он создаёт. 1 мин чтения
3. 12 Как записать электронную конфигурацию Электронная конфигурация показывает, как электроны атома распределены по подоболочкам; число электронов в каждой записывается верхним индексом, например 1s² 2s² 2p⁴ для кислорода. Чтобы её записать, возьмите число электронов из атомного номера и заполняйте подоболочки в порядке Ауфбау (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d и так далее). Сокращённая запись с благородным газом укорачивает длинные конфигурации, а несколько элементов, например хром и медь, нарушают закономерность. 1 мин чтения
4. 13 Периодические закономерности Периодические закономерности — это регулярные изменения свойств элементов по периодической таблице. При движении слева направо вдоль периода атомный радиус, как правило, уменьшается, а электроотрицательность и энергия ионизации растут; при движении вниз по группе атомный радиус растёт, а электроотрицательность и энергия ионизации уменьшаются. Металлические свойства меняются в обратную сторону и наиболее выражены в левом нижнем углу таблицы. 1 мин чтения

4

Химия элементов

Ионы, связи, формулы, моли и уравнения: как соединять элементы. · 7 уроков

1. 14 Ионы и заряды Ион — это атом или группа атомов, несущие электрический заряд из-за того, что приобрели или потеряли электроны. Атомы, потерявшие электроны, становятся положительными ионами — катионами, а атомы, приобретшие электроны, — отрицательными ионами — анионами. Для многих элементов заряд можно предсказать только по номеру группы: натрий из 1-й группы образует Na⁺, а хлор из 17-й группы — Cl⁻. 1 мин чтения
2. 15 Что такое многоатомные ионы? Многоатомный ион — это группа из двух или более связанных атомов, несущая общий электрический заряд и действующая в соединениях как единое целое. Распространённые примеры — гидроксид (OH⁻), нитрат (NO₃⁻), карбонат (CO₃²⁻), сульфат (SO₄²⁻), фосфат (PO₄³⁻) и аммоний (NH₄⁺). Большинство многоатомных ионов отрицательные, и многие содержат кислород. 1 мин чтения
3. 16 Химические связи Химическая связь — это притяжение, удерживающее атомы вместе в элементах и соединениях. В ионной связи один атом передаёт электроны другому, и противоположно заряженные ионы притягиваются; в ковалентной связи атомы обобществляют пары электронов; а в металлической связи атомы металла делят «море» свободно движущихся электронов. Какой тип образуется, зависит в основном от того, металлы это или неметаллы. 1 мин чтения
4. 17 Как читать химические формулы Химическая формула использует символы элементов и маленькие числа, чтобы показать, какие атомы входят в вещество и сколько их. Маленькое число после символа, называемое индексом, указывает число атомов этого элемента, поэтому в H₂O 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Скобки, коэффициенты и точка в гидратах добавляют ещё несколько правил, но каждое из них — просто вид умножения или сложения. 1 мин чтения
5. 18 Что такое моль? Моль — это единица счёта, которой химики пользуются для атомов и молекул, подобно тому как дюжина означает 12. Один моль содержит 6,022 × 10²³ частиц — это число называется числом Авогадро. Масса одного моля вещества в граммах, его молярная масса, берётся прямо из атомных масс периодической таблицы, поэтому она позволяет переходить от граммов к числу частиц и обратно. 1 мин чтения
6. 19 Уравнивание химических уравнений Уравнять химическое уравнение — значит добиться, чтобы число атомов каждого элемента было одинаковым по обе стороны стрелки. Это делают, расставляя перед формулами целые коэффициенты, но никогда не меняя индексы. Например, водород и кислород образуют воду в уравненном уравнении 2H₂ + O₂ → 2H₂O. 1 мин чтения
7. 20 Химические и физические явления При физическом явлении меняются размер, форма или агрегатное состояние вещества, но после этого оно остаётся тем же самым веществом, как при таянии льда в воду. Химическое явление, или химическая реакция, превращает вещества в новые, с другими свойствами, как при превращении железа в ржавчину. Главный вопрос всегда один: образовалось ли новое вещество? 1 мин чтения