化学元素周期表起源介绍

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元素周期表是1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)首创的,后来又经过多名科学家多年的修订才形成当代的周期表。

元素周期表中共有118种元素。每一种元素都有一个编号,大小恰好等于该元素原子的核内电子数目,这个编号称为原子序数。

原子的核外电子排布和性质有明显的规律性,科学家们是按原子序数递增排列,将电子层数相同的元素放在同一行,将最外层电子数相同的元素放在同一列。

元素周期表有7个周期,16个族。每一个横行叫作一个周期,每一个纵行叫作一个族(VIII族包含三个纵列)

7个周期又可分成短周期(123)、长周期(4567)。共有16个族,从左到右每个纵列算一族(VIII族除外)。例如:氢属于I A族元素,而氦属于0族元素。

元素在周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构,也显示了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系。使其构成了一个完整的体系,被称为化学发展的重要里程碑之一。

同一周期内,从左到右,元素核外电子层数相同,最外层电子数依次递增,原子半径递减(零族元素除外)。失电子能力逐渐减弱,获电子能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。

元素的最高正氧化数从左到右递增(没有正价的除外),最低负氧化数从左到右递增(第一周期除外,第二周期的OF元素除外)。同一族中,由上而下,最外层电子数相同,核外电子层数逐渐增多,原子半径增大,原子序数递增,元素金属性递增,非金属性递减。

元素周期表的意义重大,科学家正是用此来寻找新型元素及化合物。

原子半径

(1)除第1周期外,其他周期元素(稀有气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;(2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。(五、六周期间的副族除外)

元素化合价

(1)除第1周期外,同周期从左到右,第二周期元素最高正价由碱金属+1递增到氮元素+5(氟无正价,氧无最高正价),其他周期元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价都由碳族-4递增到-1(2)同一主族的元素的最高正价、最低负价均相同。(ⅥAⅦA0族除外)

单质的熔点

(1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减;(副族熔点在VIB族达到最高,以后依次递减)(2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增。(副族不规则)

元素的金属性

(1)同一周期的元素从左到右金属性递减,非金属性递增;(2)同一主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减。

最高价氧化物的水化物酸碱性

元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。(FO除外)

非金属气态

元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。

单质的氧化性

一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的氧离子氧化性越弱;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,其单原子阴离子的还原性越弱。

元素位置推断

1、元素周期数等于核外电子层数;

2、主族元素的序数等于最外层电子数;

3、确定族数应先确定是主族还是副族,其方法是采用原子序数逐步减去各周期的元素种数,即可由最后的差数来确定。在第一至第五周期时最后的差数小于等于10时差数就是族序数,差为8910时为族,差数大于10时,则再减去10,最后结果为族序数;在第六、七周期时差数为1ⅠA族,差数为2ⅡA族,差数为3~17:镧系或锕系,差数介于1821之间:减14,差数为22~24族,差数大于25:减24,为对应的主族;

根据各周期所含的元素种类推断,用原子序数减去各周期所含的元素种数,当结果为“0”时,为零族;当为正数时,为周期表中从左向右数的纵行,如为“2”则为周期表中从左向右数的第二纵行,即第ⅡA;当为负数时其主族序数为8+结果。所以应熟记各周期元素的种数,即28818183232。如:①114号元素在周期表中的位置114-2-8-8-18-18-32-32=-48+(-4)=4,即为第七周期,第ⅣA族。②75号元素在周期表中的位置75-2-8-8-18-18=2121-14=7,即为第六周期,第ⅦB族。

稀有气体元素

稀有气体也称为惰性气体 它们的化学性质很稳定,不易和其他物质发生化学反应。稳定的稀有气体为:氦(He) (Ne)(Ar)(Kr) (Xe)(Rn)

牢记稀有气体元素的原子序数:21018365486,通过稀有气体的位置,为某已知原子序数的元素定位。

如:要推知33号元素的位置,因它在1836之间,所以必在第4周期,由36号往左数,应在ⅤA族。

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