化学では、元素の周期表は重要なマイルストーンです。これは、最も重要な科学的成果の 1 つと見なされています。 100 を超える元素とそれらに関連する化合物の化学を個別に研究することは困難です。それにもかかわらず、ヨハン・ヴォルフガング・デーベライナー、ジョン・ニューランズ、ドミトリー・メンデレーエフ、ヘンリー・モーズリーなどの化学者は、19 世紀に正しい元素分類について考えました。彼らは、これらの要素の分析と分類にたゆまぬ努力を重ねてきました。 物性研究材料で元素の分類と周期性を理解しよう 詳しく！
周期性の歴史的研究
- ドーベライナーのトライアド (トライアドの法則):
1817 年から 1829 年にかけて、ドイツの化学者 Johann Dobereiner は元素を 3 つの要素 (類似した化学的性質を持つ 3 つの元素のグループ) に分割しました。
彼はまた、各トライアドの中間元素の原子量が他の 2 つの成分の原子量の算術平均に等しいことを示しました。
たとえば、リチウムはアルカリ金属グループ (ドーベライナーのトライアド) の最初の元素であり、ナトリウムは中間メンバーであり、カリウムはトライアドの 3 番目の元素です。
ドーベライナー分類の欠点:
Dobereiner の分類アプローチでは、当時知られていたトライアドの構成要素を少数しか配置できませんでした。その結果、トライアドの概念は、その時点で知られている要素のすべてに適用されるわけではありません.
- ニューランドのオクターブの法則:
1865 年から 1866 年にかけて、英国の化学者ジョン・ニューランドは原子量の昇順で元素を整理し、8 分の 1 の元素が最初の元素と同じ性質を持っていることを発見しました。これは音階の 8 分音符に類似しています。
この法則は、リチウムから8番目の元素であるナトリウムが、1番目の元素であるリチウムに匹敵する性質を持っていることを示しています。 Be と Mg、B と Al などについても同様の観察が行われています。
ニューランドの分類にはいくつかの制限があります:
(I) カルシウム (Ca) よりも重い元素を扱うと、惨めに失敗しました.
(ii) オクターブのアイデアは、希ガスが発見されたときに生まれました。カルシウムを超えると、8 ではなく 18 の差があるからです。
- ローター・マイヤーの編曲:
ドイツの化学者、Lothar Meyer は、元素の原子体積と原子量の間のグラフを作成し、同等の特性を持つ原子が曲線上に集まっていることを発見しました。
(I) 曲線のピークはアルカリ金属で占められています。
ii) アルカリ土類金属は曲線の下部にあります。
iii) メタロイドは曲線の下部にあります。
iv) ハロゲンは曲線上で昇順に並べられます。
その結果、元素間の特定のパターンが明らかになりました。 Lothar Meyer は、元素の物理的性質は原子量の周期関数であると提案しました、つまりメンデレーエフの周期表の基礎は、この基礎に基づいています。
メンデレーエフの周期律:
「元素の物理的および化学的性質は、原子量の周期的な関数です」と、ロシアの化学者であるメンデレーエフは 1869 年に述べています。つまり、元素が原子量の昇順で編成されると、同等の特性を持つ元素が繰り返されます。この法律に従って定期的に。
メンデレーエフの周期表:
メンデレーエフは、当時知られていた 63 ～ 65 の元素を、1905 年に公開されたメンデレーエフの周期表として知られる表の形で原子量の昇順でグループ化しました。ただし、希ガスは当時まだ発見されていなかったことを強調しておく必要があります。
元のメンデレーエフの表には、8 つの縦の列 (指定されたグループ I ～ VIII) と 6 つの横の行 (ピリオドと呼ばれる) があります。グループ番号を表すためにローマ数字が使用されました。
長い形式の周期表の利点:
- より基本的な特性である原子番号と電気配置に基づいています。
- 金属と非金属を完全に分離できます。
- 2 つのサブグループが分離されているため、異なる要素が一緒になることはありません。
- 部品の位置と電子構成の関係を識別します。
- 各ピリオドの結論はより論理的です。
- プロパティの周期性を視覚化できます。
- 周期表の最大の利点は、s、p、d、および f ブロック要素の 4 つのブロックに分割できることです。
- この要素の配置は、簡単に習得して複製できます。
元素の周期的性質
要素の周期的特性の一部は次のとおりです:
原子サイズ (原子半径):
原子が球状であると考えられているとします。その半径は、そのサイズ (つまり、原子半径) の良い指標です。これは、核の中心と電子を運ぶ最も外側の殻との間の距離として説明できます。測定単位はオングストローム (Å) またはピコメートル (pm) です。
イオン化ポテンシャル (またはエネルギー):
エンタルピーまたはポテンシャルとも呼ばれるイオン化エネルギーは、孤立した中性気体原子から最も緩く結合した電子を除去するために必要なエネルギーです。
電子親和力 (電子利得エンタルピー):
電子親和力は、電子が元素の中性気体原子に追加されて負の気体イオンを生成するときに放出されるエネルギー量です。
電気陰性度 (EN):
電気陰性度とは、分子内の要素 (原子) が共有電子対をそれ自体に引き寄せる能力または傾向です。
価数:
化合物の生成において、獲得、喪失、または他の原子と共有される電子の数によって、元素の原子価が決まります。
酸化状態:
現代の考え方では、酸化数または酸化状態は原子価にほぼ完全に取って代わられています。特定の種の元素としての原子の残りの電荷は、酸化数または状態として知られています。
で
結論
奇数表では、原子番号が増えるように要素がリストされています。これらの元素はさまざまな興味深いパターンを示しており、周期規則とテーブルの作成を使用して、それらの化学的、物理的、および原子的特性を予測できます。
元素の分類と性質の周期性を理解する 元素の電子配置を見る必要があります。すべての要素はオクテット形成を求め、この安定した構成を達成するために電子を獲得または喪失します。
