Периодична система
Ако се подредят химичните елементи според броя на протоните в атомните им ядра, се получава естественият ред на химичните елементи. За първите 20 елемента този ред е даден на фиг. 1.
Прилагането на Периодичния закон към този ред води до подреждането на химичните елементи със сходни свойства един под друг (фиг. 2).
Като се приложи Периодичният закон към естествения ред на всички елементи, те се разполагат в редове и колони, наречени периоди и групи, и образуват една система от химични елементи, наречена Периодична система.
В периодичната система химичните елементи са подредени според броя на протоните в атомните им ядра и Периодичния закон.
Система или таблица? В някои страни се използва терминът „периодична система“, а в други – „периодична таблица“. В България традиционно се използва първият, но напоследък често се среща и вторият. Без съмнение Периодичната система е вид таблица. Но тя е много повече от обикновена таблица. В нейната същност е залегнал Периодичният закон, систематизиращ химичните елементи. Затова в нашия учебник предпочитание е отдадено на думата „система“.
Всеки елемент има точно определено място в Периодичната система, зависещ от броя на протоните в атомните му ядра.
Съществуват различни начини за графично представяне на Периодичната система – класически, дългопериоден, спираловиден и др. Независимо от начина химичните елементи са подредени в нея според броя на протоните в атомните ядра и според Периодичния закон. Най-често се използват класическият и дългопериодният вариант.
Международният съюз за чиста и приложна химия (IUPAC) препоръчва използването на дългопериодния вариант на Периодичната система.
Структура на периодичната система
Периодичната система се състои от периоди и групи. Периодите представляват хоризонтални редове, а групите – вертикални редове (колони).
Периоди
Броят на периодите и в двата варианта на Периодичната система е седем. Условно те се разделят на малки и големи според броя на елементите в тях (табл. 1).
Първите три периода са малки, а останалите са големи. Повечето от елементите в седмия период не се срещат в природата. Те са получени изкуствено. Техните химични свойства не са известни.
Всеки период след първия започва с алкален метал (Li, Na, K, Rb, Cs).
Всеки период завършва с благороден газ (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn).
Групи
Според класическия вариант на Периодичната система групите са 8, като всяка се разделя на главна (А) и вторична (Б) (табл. 2). Номерът на групата се изписва с римски цифри.
Всяка главна група се състои от една колона от елементи. Първите седем вторични групи също са от една колона. VIIIБ група се състои от три колони от елементи. В главните групи се съдържат елементи и от малките, и от големите периоди. Във вторичните групи се съдържат само елементи от големите периоди. Главните и вторичните групи се разполагат в една обща колона. За да се разпознават едни от други, символите на елементите от главните групи се записват в лявата част на колоната, а на тези от вторичните – в дясната.
Елементите от вторичните групи се наричат преходни метали. Често се забелязва известно сходство в свойствата на елементите от А с тези от Б групата в класическия вариант на Периодичната система, макар и по-малко от това в рамките на самата А или Б група. Това е причина тези групи да споделят един и същ номер.
Според дългопериодния вариант групите са 18. Номерата им се изписват с арабски цифри. Всяка група се състои от една колона от елементи, като от трите колони на VIIIБ група на класическия вариант се образуват три отделни групи на дългопериодния. При този вариант се образуват четири блока с елементи. Първият е с елементите от IА и IIА групи. Вторият е с елементите от IIIА до VIIIА група. Третият е с елементите от Б групите. Четвъртият се образува от лантаноидите и актиноидите.
И в двата варианта на Периодичната система най-отдолу са изнесени два отделни реда с елементи. Това са т.нар. лантаноиди и актиноиди. Всеки от тези два реда се състои от по 15 елемента. Всички лантаноиди имат много близки свойства. Същото важи и за актиноидите. Счита се, че и двата реда се причисляват към III Б (3) група. Затова често по един елемент от тях, обикновено първият (лантан La и актиний Ac), се поставя в основната таблица. Лантаноидите са част от шести период, а актиноидите – от седми.
Елементите от една и съща група като правило проявяват сходни свойства. Сред главните групи приликите са по-големи в групите в двата края на Периодичната система и по-малки в средата.
В Санкт Петербург, Русия, има един необикновен паметник на Менделеев. Вместо обичайните две дати на него, разделени с тире, на стената на съседната сграда е поставена Периодичната система.
• Задача 1. Колко са периодите в Периодичната система? Колко от тях са малки?
Кратко обобщение
● Химичните елементи са подредени в Периодичната система според броя на протоните в атомните си ядра, според свойствата си и съгласно Периодичния закон.
● Периодичната система се състои от периоди и групи. Периодите в Периодичната система са седем – три малки и четири големи.
● Броят на групите в класическия вариант на Периодичната система е 8, като всяка се разделя на главна и вторична, а в дългопериодния броят на групите е 18.
