Вивчайте періодичну таблицю — урок за уроком

Короткі й зрозумілі уроки про те, як працює періодична таблиця, написані для старшої школи та перших курсів університету. Почніть із того, що таке таблиця і як розташовані групи та періоди, а потім переходьте до валентних електронів, електронних конфігурацій, періодичних закономірностей і багатоатомних йонів. Кожен урок пов'язаний з інтерактивним поданням таблиці, щоб ви могли побачити ідею в дії.

Хімія з нуля

Безкоштовний курс із 20 коротких уроків — від атомів до хімічних рівнянь. Кожен урок завершується трьома швидкими запитаннями.

Почати курс

1

Атоми та елементи

З чого складається все навколо: елементи, атоми та частинки всередині них. · 4 уроки

1. 1 Що таке хімічний елемент? Хімічний елемент — це проста речовина, що складається лише з одного виду атомів. Хімічною реакцією її не можна розкласти на щось простіше. Золото, кисень і вуглець — це елементи, і кожен зі 118 відомих елементів має власну клітинку в періодичній таблиці. 1 хв читання
2. 2 Усередині атома Атом складається з трьох видів ще дрібніших частинок: протонів, нейтронів і електронів. Протони й нейтрони зібрані в маленькому важкому центрі, який називається ядром, а електрони рухаються навколо нього. Протони позитивні, електрони негативні, а нейтрони не мають заряду. 1 хв читання
3. 3 Атомний номер і маса Атомний номер — це кількість протонів в атомі, і він показує, який це елемент. Масове число — це кількість протонів плюс нейтронів. За цими двома числами можна підрахувати всі частинки: і протонів, і електронів стільки, скільки дорівнює атомний номер, а нейтронів — масове число мінус атомний номер. 1 хв читання
4. 4 Що таке ізотопи? Ізотопи — це атоми того самого елемента з різною кількістю нейтронів. Вони мають однакову кількість протонів, тож це той самий елемент і вони реагують майже однаково, але їхні маси різні. Вуглець-12 і вуглець-14 — два ізотопи вуглецю. 1 хв читання

2

Як читати періодичну таблицю

Як побудована таблиця: періоди, групи, родини, метали й неметали. · 5 уроків

1. 5 Що таке періодична таблиця? Періодична таблиця — це схема, що розташовує всі 118 відомих хімічних елементів за атомним номером, тобто кількістю протонів в ядрі кожного атома. Елементи розміщені в рядках, які називаються періодами, і стовпцях, які називаються групами, тож елементи зі схожими хімічними властивостями опиняються в одному стовпці. Ця закономірність дозволяє багато чого передбачити про елемент за його місцем у таблиці. 1 хв читання
2. 6 Групи та періоди Групи — це 18 вертикальних стовпців періодичної таблиці, а періоди — 7 горизонтальних рядків. Елементи однієї групи зазвичай мають однакову кількість валентних електронів, тож мають схожі хімічні властивості. Елементи одного періоду мають однакову кількість електронних оболонок, і їхні властивості поступово змінюються зліва направо. 1 хв читання
3. 7 Метали, неметали та напівметали Метали — це блискучі, ковкі елементи, які добре проводять тепло й електрику та схильні віддавати електрони; неметали зазвичай матові, крихкі або газоподібні, погано проводять і схильні приєднувати чи ділити електрони. Напівметали мають проміжні властивості. У періодичній таблиці метали займають ліву частину та центр, неметали розташовані вгорі праворуч, а напівметали лежать уздовж зигзагоподібної лінії-«сходинок», що їх розділяє. 1 хв читання
4. 8 Родини елементів Родини елементів — це набори елементів зі схожими властивостями, і більшість періодичних таблиць надають кожній родині власний колір. Цей сайт використовує десять родин: лужні метали, лужноземельні метали, перехідні метали, постперехідні метали, напівметали, реакційноздатні неметали, галогени, благородні гази, лантаноїди й актиноїди. Кожну можна впізнати за кольором і місцем у таблиці. 1 хв читання
5. 9 Лантаноїди й актиноїди Лантаноїди (елементи 57–71) й актиноїди (елементи 89–103) надруковані двома рядками під основною періодичною таблицею лише для того, щоб зберегти її практичну ширину. Насправді вони належать до 6-го та 7-го періодів, відразу після барію (56) і радію (88). Якщо поставити їх на місце, таблиця розтягнеться до 32 стовпців — надто широка, щоб зручно вміститися на сторінці чи екрані. 1 хв читання

3

Електрони

Оболонки, валентні електрони та конфігурації, а також закономірності, які вони пояснюють. · 4 уроки

1. 10 Електронні оболонки Електронні оболонки — це енергетичні рівні, на яких розташовані електрони атома, впорядковані шарами навколо ядра. Перша оболонка вміщує до 2 електронів, а друга — до 8, і для перших 20 елементів третя оболонка також зупиняється на 8, що дає схему 2-8-8. Модель Бора зображує оболонки як кола навколо ядра — зручна, але спрощена картина. 1 хв читання
2. 11 Що таке валентні електрони? Валентні електрони — це електрони на найвіддаленішій оболонці атома, які беруть участь у хімічному зв’язку. Для елементів головних груп кількість валентних електронів збігається з останньою цифрою номера групи: кисень у 16-й групі має 6, а хлор у 17-й — 7. Валентні електрони визначають, які йони утворює елемент і скільки зв’язків він робить. 1 хв читання
3. 12 Як записувати електронні конфігурації Електронна конфігурація показує, як електрони атома розташовані на підоболонках, і записується з верхнім індексом для кількості електронів на кожній, як-от 1s² 2s² 2p⁴ для кисню. Щоб її записати, візьміть кількість електронів з атомного номера й заповнюйте підоболонки в порядку «ауфбау» (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d і так далі). Скорочений запис через благородний газ скорочує довгі конфігурації, а кілька елементів, як-от хром і мідь, порушують закономірність. 1 хв читання
4. 13 Періодичні тенденції Періодичні тенденції — це регулярні закономірності у властивостях елементів у періодичній таблиці. Зліва направо вздовж періоду атомний радіус зазвичай зменшується, а електронегативність та енергія йонізації зростають; униз по групі атомний радіус збільшується, а електронегативність та енергія йонізації зменшуються. Металічність змінюється навпаки й найбільша в нижньому лівому куті таблиці. 1 хв читання

4

Хімія з елементами

Йони, зв'язки, формули, моль і рівняння: як з'єднувати елементи. · 7 уроків

1. 14 Йони та заряди Йон — це атом або група атомів, що має електричний заряд, бо приєднала або віддала електрони. Атоми, які віддають електрони, стають позитивними йонами, що називаються катіонами, а атоми, які приєднують електрони, стають негативними йонами, що називаються аніонами. Для багатьох елементів заряд можна передбачити лише за номером групи: натрій з 1-ї групи утворює Na⁺, а хлор із 17-ї групи — Cl⁻. 1 хв читання
2. 15 Що таке багатоатомні йони? Багатоатомний йон — це група з двох чи більше атомів, пов’язаних разом, що має загальний електричний заряд і діє в сполуках як єдине ціле. Поширені приклади — гідроксид (OH⁻), нітрат (NO₃⁻), карбонат (CO₃²⁻), сульфат (SO₄²⁻), фосфат (PO₄³⁻) і амоній (NH₄⁺). Більшість багатоатомних йонів негативні, і багато з них містять кисень. 1 хв читання
3. 16 Хімічні зв’язки Хімічний зв’язок — це притягання, що тримає атоми разом в елементах і сполуках. У йонному зв’язку один атом передає електрони іншому, а протилежно заряджені йони притягуються; у ковалентному зв’язку атоми ділять пари електронів; а в металічному зв’язку атоми металу ділять «море» електронів, що вільно рухаються. Який тип утворюється, залежить переважно від того, чи є атоми металами, чи неметалами. 1 хв читання
4. 17 Як читати хімічні формули Хімічна формула використовує символи елементів і маленькі числа, щоб показати, які атоми входять до складу речовини й скільки їх. Маленьке число після символу, яке називається індексом, підраховує атоми цього елемента, тож H₂O має 2 атоми водню й 1 атом кисню. Дужки, коефіцієнти та крапка в гідратах додають ще кілька правил, але кожне з них — це просто множення або додавання. 1 хв читання
5. 18 Що таке моль? Моль — це одиниця рахунку, яку хіміки використовують для атомів і молекул, так само як дюжина означає 12. Один моль містить 6,022 × 10²³ частинок, і це число називається числом Авогадро. Маса одного моля речовини в грамах, її молярна маса, випливає безпосередньо з атомних мас у періодичній таблиці, тож дозволяє перераховувати грами в кількість частинок. 1 хв читання
6. 19 Зрівнювання хімічних рівнянь Зрівняти хімічне рівняння означає переконатися, що з обох боків стрілки однакова кількість атомів кожного елемента. Це роблять, ставлячи цілі коефіцієнти перед формулами, а ніколи не змінюючи індекси. Наприклад, водень і кисень утворюють воду у зрівняному рівнянні 2H₂ + O₂ → 2H₂O. 1 хв читання
7. 20 Хімічні та фізичні зміни Під час фізичної зміни змінюються розмір, форма або агрегатний стан речовини, але після неї це все та сама речовина, як-от коли лід тане й перетворюється на воду. Хімічна зміна, яку також називають хімічною реакцією, перетворює речовини на нові з іншими властивостями, як-от коли залізо перетворюється на іржу. Головне запитання завжди таке: чи утворилася нова речовина? 1 хв читання