Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Медь в таблице менделеева название

Новости

Время работы: с 10:00 до 21:00,
Выходной день: вторник
«Ретро-кафе»: в дни работы Планетария с 10:00 до 20:00.

Музей «Лунариум» временно закрыт

+7 (495) 221-76-90
АО «Планетарий» © 2017 г. Москва, ул.Садовая-Кудринская, д. 5, стр. 1

Элементы: медь — первый металл, освоенный человеком

Подобно золоту и серебру, медь в земной коре иногда встречается в виде самородков. Возможно, из них около 10 тысяч лет назад были изготовлены первые металлические орудия труда. Распространению меди способствовали такие ее свойства, как способность к холодной ковке и простота выплавки из богатых руд. На Кипре уже в 3 тысячелетии до нашей эры существовали медные рудники и производилась выплавка меди. Отсюда происходит и латинское название меди – сuprum. На территории России медные рудники появились за два тысячелетия до н. э. Их остатки находят на Урале, Кавказе, Сибири. В трудах древнегреческого историка Страбона медь называется халкосом, от названия города Халкиды. От этого слова произошли многие термины в геохимии и минералогии, например — халькофильные элементы, халькопирит. Русское слово медь встречается в самых древних литературных памятниках и не имеет чёткой этимологии. Некоторые исследователи отсылают происхождение термина к названию древнего государства Мидия, располагавшегося на территории современного Ирана.

Простое вещество медь — пластичный металл золотисто-розового цвета. В Таблице Менделеева занимает клетку № 29 (символ Cu) с атомной массой 63, 55 а.е.м.

Среднее содержание (кларк) меди в земной коре – 70 г/т и встречается как в соединениях, так и в самородном виде. Основные промышленные медные руды: халькопирит (медный колчедан) CuFeS2, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4.

Медь самородная 31х21х17 мм, озеро Верхнее, США.
Медь самородная 31х21х17 мм, озеро Верхнее, США.


Кристалл халькопирита 4х5х4 см. Николаевский рудник, Приморский край.

По данным за 2016 год мировым лидером по запасам меди является Чили с долей 34%, второе и третье места делят США и Перу – по 9%, четвертое место Австралия – 6%, пятое – Россия с долей 5%. Остальные страны менее 5%.


Запасы медных руд на 2016 год

Крупнейшей медедобывающей страной является Чили. На её территории находится самое крупное в мире месторождение меди Чукикамата (исп. Chuquicamata) на котором добывают медную руду открытым способом с 1915 года. Карьер расположен в центральных Андах на высоте 2840 м и в настоящее время является самым большим по размерам карьером в мире: длина — 4,3 км, ширина — 3 км, глубина — 850 м.


Карьер Чукикамата, Чили.

Медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых и других кабелей, проводов и других проводников. На 2011 год стоимость меди составляла около $9000 за тонну. Вследствие кризиса мировой экономики цена на большинство видов сырья упала, и стоимость 1 тонны меди на 2016 год не превышала $4700.

Переходный металл: свойства и список

Элементы в периодической таблице часто делятся на четыре категории: элементы основной группы, переходные металлы, лантаноиды и актиноиды. В основные элементы группы включают активные металлы в двух колонках по крайней левой части таблицы Менделеева и металлов, полуметаллов и неметаллов в шести колонках на крайней правой. Эти переходные металлы являются металлическими элементами, которые выступают в качестве своего рода моста или перехода между частями сторонами периодической таблицы.

Что это такое

Эвентуальный — это какой? Вам будет интересно: Эвентуальный — это какой?

Из всех групп химических элементов переходные металлы могут быть наиболее сложными для идентификации, потому что существуют различные мнения относительно того, что именно туда должно быть включено. Согласно одному из определений, к ним относят любые вещества с частично заполненной d-электронной подоболочкой (обиталью). Это описание относится к группам с 3-й по 12-ю в периодической таблице, хотя элементы f-блока (лантаноиды и актиноиды, расположенные ниже основной части периодической таблицы) также являются переходными металлами.

Читайте так же:
Регулятор скорости шуруповерта схема

Их название связано с именем английского химика Чарльза Бери, который использовал его в 1921 году.

переходный металл хром

Место в периодической таблице

Переходными являются все металлы рядов, расположенных в группах от IB до VIIIB периодической таблицы:

  • с 21-го (скандий) по 29-й (медь);
  • с 39-го (иттрий) по 47-й (серебро);
  • с 57-го (лантан) до 79-го (золото);
  • с 89-го (актиний) до 112-й (коперник).

Последняя группа включает лантаноиды и актиноиды(так называемые f-элементы, которые представляют собой их особую группу, все остальные относятся к d-элементам).

Переходные металлы: список

Перечень этих элементов представлен:

  • скандием;
  • титаном;
  • ванадием;
  • хромом;
  • марганцем;
  • железом;
  • кобальтом;
  • никелем;
  • медью;
  • цинком;
  • иттрием;
  • цирконием;
  • ниобием;
  • молибденом;
  • технецием;
  • рутением;
  • родием;
  • палладием;
  • серебром;
  • кадмием;
  • гафнием;
  • танталом;
  • вольфрамом;
  • рением;
  • осмием;
  • иридием;
  • платиной;
  • золотом;
  • ртутью;
  • резерфодием;
  • дубнием;
  • сиборгием;
  • борием;
  • хассием;
  • мейтнерием;
  • дармштадтием;
  • рентгением;
  • унунбием.

химический элемент кобальт

Группа лантаноидов представлена:

  • лантаном;
  • церием;
  • празеодимом;
  • неодимом;
  • прометием;
  • самарием;
  • европием;
  • гадолинием;
  • тербием;
  • диспрозием;
  • гольмием;
  • эрбием;
  • тулием;
  • иттербием;
  • лютецием.
  • актинием;
  • торием;
  • протактинием;
  • ураном;
  • нептунием;
  • плутонием;
  • америцием;
  • кюрием;
  • берклием;
  • калифорнием;
  • эйнштейнием;
  • фермием;
  • менделевием;
  • нобелием;
  • лоуренсием.

Особенности

В процессе образования соединений атомы металлов могут использоваться как валентные s- и p-электроны, так и d-электроны. Поэтому d-элементы в большинстве случаев характеризуются переменной валентностью, в отличие от элементов главных подгрупп. Это свойство обуславливает их способность к образованию комплексных соединений.

Наличие определенных свойств обуславливает название этих элементов. Все переходные металлы ряда являются твердыми с высокими температурами плавления и кипения. При перемещении слева направо по периодической таблице пять d-орбиталей становятся более заполненными. Их электроны слабо связаны, что способствует высокой электропроводности и податливости переходных элементов. Им свойственна также низкая энергия ионизации (она требуется при удалении электрона от свободного атома).

переходной элемент медь

Химические свойства

Переходные металлы проявляют широкий спектр состояний окисления или положительно заряженных форм. В свою очередь, они позволяют переходным элементам образовывать много различных ионных и частично ионных соединений. Образование комплексов приводит к расщеплению d-орбиталей на два энергетических подуровня, что позволяет многим из них поглощать определенные частоты света. Таким образом, образуются характерные окрашенные растворы и соединения. Эти реакции иногда усиливают относительно низкую растворимость некоторых соединений.

Переходные металлы характеризуются высокой электропроводностью и теплопроводностью. Они податливы. Обычно образуют парамагнитные соединения из-за неспаренных d-электронов. Также им свойственна высокая каталитическая активность.

Следует также отметить, что существует некоторая полемика о классификации элементов на границе между основной группой и элементами переходного металла в правой части таблицы. Этими элементами являются цинк (Zn), кадмий (Cd) и ртуть (Hg).

переходной металл ниобий

Проблемы систематизации

Разногласия относительно того, следует ли классифицировать их как относящиеся к основной группе или переходные металлы, свидетельствуют о том, что различия между этими категориями не ясны. Между ними есть определенное сходство: они выглядят как металлы, они податливы и пластичны, они проводят тепло и электричество и образуют положительные ионы. Тот факт, что двумя лучшими проводниками электричества являются переходный металл (медь) и элемент, относящийся к основной группе (алюминий), показывает степень, в которой физические свойства элементов двух этих групп перекрываются.

Читайте так же:
Материалы для газовой сварки и резки металлов

элемент палладий

Сравнительная характеристика

Существуют также различия между основными и переходными металлами. Например, последние являются более электроотрицательными, чем представители основной группы. Поэтому они с большей вероятностью образуют ковалентные соединения.

Другое различие между металлами основной группы и переходными металлами можно увидеть в формулах соединений, которые они образуют. Первые имеют тенденцию образовывать соли (такие как NaCl, Mg 3 N 2 и CaS), в которых достаточно только отрицательных ионов, чтобы уравновесить заряд на положительных ионах. Переходные металлы образуют аналогичные соединения, такие как FeCl3, HgI2 или Cd (OH)2. Однако они чаще, чем металлы основной группы, образуют комплексы, такие как FeCl4- , HgI42- и Cd (ОН)42-, имеющие избыточное количество отрицательных ионов.

Еще одно отличие между основной группой и ионами переходных металлов заключается в легкости, с которой они образуют стабильные соединения с нейтральными молекулами, такими как вода или аммиак.

Периодическая система химических элементов Менделеева

Химические элементы являются «строительными блоками» любого вещества на нашей планете. Отличительной особенностью любого элемента является тот факт, что к нему относятся атомы только одного вида.

Периодическая система химических элементов

Атомный номер

Очень важной характеристикой элемента является его атомный номер. Этот номер соответствует числу протонов каждого атома. Например, у кислорода 8 протонов, поэтому его атомный номер равен 8. Количество протонов серебра — 47, в связи с этим и атомный номер серебра равен 47.

Атомный номер

Разные формы элемента

Несмотря на то что элементы включают атомы одного вида, они могут находиться в разных формах. На это влияет не только температура, но и связь атомов в молекуле. В химии такое явление, т.е. существование одного и того же элемента в двух или более формах, называется аллотропия.

Группа инертных газов

Химические элементы со схожими свойствами объединяются в группы. Например, газы без цвета, вкуса и запаха, с крайне низкой химической активностью входят в группу инертных газов. Это аргон, неон, гелий, криптон, ксенон и радон. Внешние электронные оболочки их атомов заполнены целиком, поэтому инертные газы могут участвовать лишь в ограниченном количестве химических реакций. Этим и объясняется их низкая активность.

Группа щелочных металлов

Металлы, на внешней оболочке атомов которых находится всего один электрон, проявляют высокую химическую активность. Калий, натрий, литий и другие входят в группу щелочных металлов. Выделяют также группы щелочноземельных, переходных и постпереходных металлов, полуметаллов и неметаллов, галогенов и др.

Что такое периодическая система элементов?

Периодическая система элементов представляет собой таблицу, в которой каждый элемент помещен в специальную ячейку в зависимости от структуры его атома. Как и в любой таблице, в периодической системе элементов есть строки, идущие слева направо, и столбцы, расположенные сверху вниз. У каждых строки и столбца — свои характеристики, при этом все элементы распределены в соответствии со своими атомными номерами, которые равны количеству протонов в атомах.

Почему таблица называется периодической?

Таблица называется периодической, поскольку все ее элементы представлены в так называемых периодах.

Период — это строка таблицы, где элементы расположены в порядке увеличения зарядов их ядер.

В системе семь периодов. Первый — самый малый: в нем содержатся только два элемента — водород и гелий, а в шестом и седьмом их по 32.

Многие химические элементы были открыты к середине XIX в. Однако к тому времени еще не существовало единой системы, при помощи которой можно было бы объяснить свойства всех известных на тот момент элементов. К концу 60-х гг. XIX в. русский ученый Д.И. Менделеев проанализировал всю имеющуюся информацию и пришел к выводу, что свойства химических элементов и образуемых ими веществ зависят от атомной массы элементов. В 1869 г. он разработал периодическую систему химических элементов, расположив их в порядке возрастания атомных масс.

Читайте так же:
Формы балясин из дерева

Группы элементов

Вертикальные колонки (столбики) в периодической системе называются группами. Всего таких колонок 18. У элементов, находящихся в каждом столбике, сходные конфигурации электронов.

Давай рассмотрим две группы: крайнюю слева и крайнюю справа. Крайняя слева группа — щелочные металлы. Они объединены в эту группу, так как на их внешней оболочке находится лишь 1 электрон, и все эти элементы обладают повышенной химической активностью.

Крайняя группа справа — инертные, или благородные, газы, внешняя оболочка которых целиком заполнена электронами. Именно этот показатель говорит о химической стабильности элементов правой группы.

Символы элементов

Символы элементов

Каждый элемент периодической системы имеет наименование и символ, которые признаны Международным союзом теоретической и прикладной химии и понятны всем, кто занимается или интересуется химией.

Как правило, химические элементы обозначаются первой буквой их латинского названия. Например, водород на латыни именуется hydrogenium, поэтому химический элемент получил символ Н. А если названия нескольких элементов начинаются на одну и ту же букву, то в символе указывается еще одна буква, имеющаяся в названии этого элемента, например ртуть (hydrargyrum) — Hg.

Что можно узнать о каждом элементе из таблицы?

В таблице каждый элемент занимает определенную ячейку, в которой представлена следующая информация: название элемента, его символ, порядковый номер, а также относительная атомная масса.

Наименования, их произношение и знаки химических элементов нужно выучить наизусть! Например:

  • железо — ferrum (произносится как «феррум»), символ элемента — Fe;
  • золото — aurum (произносится как «аурум»), символ элемента — Аи;
  • медь — cuprum (произносится как «купрум»), символ элемента — Си.

Металлы

Почти две трети химических элементов периодической системы являются металлами. Они отличаются высокими тепло- и электропроводностью, пластичностью, ковкостью и характерным металлическим блеском. Все эти свойства присущи металлам благодаря свободному перемещению электронов в кристаллических решетках.

Неметаллы

Неметаллы считаются самыми распространенными элементами не только в земной коре, но и в живых организмах, атмосфере и в целом во всей Вселенной. В основном все неметаллы расположены в правой верхней части периодической системы.

Какое расположение металлов?

Большая часть известных химических элементов образует простые вещества металлы. К металлам относятся все элементы побочных (Б) подгрупп, а также элементы главных подгрупп, расположенные ниже диагонали «бериллий – астат». Кроме того, химические элементы металлы образуют группы лантаноидов и актиноидов.

По сравнению с атомами неметаллов, атомы металлов имеют большие размеры и меньшее число внешних электронов, обычно оно равно 1–2. Следовательно, внешние электроны атомов металлов слабо связаны с ядром, металлы их легко отдают, проявляя в химических реакциях восстановительные свойства.

Расположение металлов в Периодической системе химических элементов и их свойства

Металлы и различные неметаллы в периодической таблице Менделеева: признаки и свойства

Расположение металлов среди элементов подгрупп А (выделены синим). Рассмотрим закономерности изменения некоторых свойств металлов в группах и периодах.

Металлы и различные неметаллы в периодической таблице Менделеева: признаки и свойства

В периодах с увеличением заряда ядра радиус атомов уменьшается. Ядра атомов все сильнее притягивают внешние электроны, поэтому возрастает электроотрицательность атомов, металлические свойства уменьшаются.

Изменение металлических свойств в периодах. В главных подгруппах сверху вниз в атомах металлов возрастает число электронных слоев, следовательно, увеличивается радиус атомов. Тогда внешние электроны будут слабее притягиваться к ядру, поэтому наблюдается уменьшение электроотрицательности атомов и увеличение металлических свойств.

Читайте так же:
Кран балка что это такое

Перечисленные закономерности характерны и для элементов побочных подгрупп, за редким исключением. Атомы элементов металлов склонны к отдаче электронов. В химических реакциях металлы проявляют себя только как восстановители, они отдают электроны и повышают свою степень окисления.

Принимать электроны от атомов металлов могут атомы, составляющие простые вещества неметаллы, а также атомы, входящие в состав сложных веществ, которые способны понизить свою степень окисления. Например:

  • 2Na0 + S0 = Na+12S-2
  • Zn0 + 2H+1Cl = Zn+2Cl2 + H02

Не все металлы обладают одинаковой химической активностью. Некоторые металлы при обычных условиях практически не вступают в химические реакции, их называют благородными металлами. К благородным металлам относятся: золото, серебро, платина, осмий, иридий, палладий, рутений, родий.

Благородные металлы очень мало распространены в природе и встречаются почти всегда в самородном состоянии. Несмотря на высокую устойчивость к коррозии-окислению, эти металлы все же образуют оксиды и другие химические соединения, например, всем известны соли хлориды и нитраты серебра.

Изменение металлических и неметаллических свойств в таблице Менделеева

Периодическая таблица Дмитрия Ивановича Менделеева очень удобна и универсальна в своём использовании. По ней можно определить некоторые характеристики элементов, и что самое удивительное, предсказать некоторые свойства ещё неоткрытых, не обнаруженных учёными, химических элементов (например, мы знаем некоторые свойства предполагаемого унбигексия, хотя его ещё не открыли и не синтезировали).

Что такое металлические и неметаллические свойства

Эти свойства зависят от способности элемента отдавать или притягивать к себе электроны. Важно запомнить одно правило, металлы – отдают электроны, а неметаллы – принимают.

Соответственно металлические свойства – это способность определённого химического элемента отдавать свои электроны (с внешнего электронного облака) другому химическому элементу. Для неметаллов всё в точности наоборот. Чем легче неметалл принимает электроны, тем выше его неметаллические свойства.

Металлы никогда не примут электроны другого химического элемента. Такое характерно для следующих элементов;

  • натрия;
  • калия;
  • лития;
  • франция и так далее.

С неметаллами дела обстоят похожим образом. Фтор больше всех остальных неметаллов проявляет свои свойства, он может только притянуть к себе частицы другого элемента, но ни при каких условиях не отдаст свои.

Он обладает наибольшими неметаллическими свойствами. Кислород (по своим характеристикам) идёт сразу же после фтора.

Кислород может образовывать соединение с фтором, отдавая свои электроны, но у других элементов он забирает отрицательные частицы.

Список неметаллов с наиболее выраженными характеристиками:

  1. фтор;
  2. кислород;
  3. азот;
  4. хлор;
  5. бром.

Неметаллические и металлические свойства объясняются тем, что все химические вещества стремятся завершить свой энергетический уровень. Для этого на последнем электронном уровне должно быть 8 электронов.

У атома фтора на последней электронной оболочке 7 электронов, стремясь завершить ее, он притягивает ещё один электрон. У атома натрия на внешней оболочке один электрон, чтобы получить 8, ему проще отдать 1, и на последнем уровне окажется 8 отрицательно заряженных частиц.

Благородные газы не взаимодействуют с другими веществами именно из-за того, что у них завершён энергетический уровень, им не нужно ни притягивать, ни отдавать электроны.

Как изменяются металлические свойства в периодической системе

Периодическая таблица Менделеева состоит из групп и периодов. Периоды располагаются по горизонтали таким образом, что первый период включает в себя: литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород и так далее. Химические элементы располагаются строго по увеличению порядкового номера.

Читайте так же:
Эпоксидный пластилин секунда инструкция

Группы располагаются по вертикали таким образом, что первая группа включает в себя: литий, натрий, калий, медь, рубидий, серебро и так далее. Номер группы указывает на количество отрицательных частиц на внешнем уровне определённого химического элемента. В то время, как номер периода указывает на количество электронных облаков.

Металлические свойства усиливаются в ряду справа налево или, по-другому, ослабевают в периоде. То есть магний обладает большими металлическими свойствами, чем алюминий, но меньшими, нежели натрий. Это происходит потому, что в периоде количество электронов на внешней оболочке увеличивается, следовательно, химическому элементу сложнее отдавать свои электроны.

В группе все наоборот, металлические свойства усиливаются в ряду сверху вниз. Например, калий проявляется сильнее, чем медь, но слабее, нежели натрий. Объяснение этому очень простое, в группе увеличивается количество электронных оболочек, а чем дальше электрон находится от ядра, тем проще элементу его отдать.

Сила притяжения между ядром атома и электроном в первой оболочке больше, чем между ядром и электроном в 4 оболочке. Сравним два элемента – кальций и барий. Барий в периодической системе стоит ниже, чем кальций. А это значит, что электроны с внешней оболочки кальция расположены ближе к ядру, следовательно, они лучше притягиваются, чем у бария.

Сложнее сравнивать элементы, которые находятся в разных группах и периодах. Возьмём, к примеру, кальций и рубидий. Рубидий будет лучше отдавать отрицательные частицы, чем кальций. Так как он стоит ниже и левее.

Но пользуясь только таблицей Менделеева нельзя однозначно ответить на этот вопрос сравнивая магний и скандий (так как один элемент ниже и правее, а другой выше и левее). Для сравнения этих элементов понадобятся специальные таблицы (например, электрохимический ряд напряжений металлов).

Как изменяются неметаллические свойства в периодической системе

Неметаллические свойства в периодической системе Менделеева изменяются с точностью до наоборот, нежели металлические. По сути, эти два признака являются антагонистами.

Неметаллические свойства усиливаются в периоде (в ряду справа налево). Например, сера способна меньше притягивать к себе электроны, чем хлор, но больше, нежели фосфор. Объяснение этому явлению такое же.

Количество отрицательно заряженных частиц на внешнем слое увеличивается, и поэтому элементу легче закончить свой энергетический уровень. Неметаллические свойства уменьшаются в ряду сверху вниз (в группе).

Например, фосфор способен отдавать отрицательно заряженные частицы больше, чем азот, но при этом способен лучше притягивать, нежели мышьяк.

Частицы фосфора притягиваются к ядру лучше, чем частицы мышьяка, что даёт ему преимущество окислителя в реакциях на понижение и повышение степени окисления (окислительно-восстановительные реакции).

Сравним, к примеру, серу и мышьяк. Сера находится выше и правее, а это значит, что ей легче завершить свой энергетический уровень. Как и металлы, неметаллы сложно сравнивать, если они находятся в разных группах и периодах. Например, хлор и кислород. Один из этих элементов выше и левее, а другой ниже и правее.

Для ответа придётся обратиться к таблице электроотрицательности неметаллов, из которой мы видим, что кислород легче притягивает к себе отрицательные частицы, нежели хлор.

Металлы и различные неметаллы в периодической таблице Менделеева: признаки и свойства

Периодическая таблица Менделеева помогает узнать не только количество протонов в атоме, атомную массу и порядковый номер, но и помогает определить свойства элементов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector