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メジャーのための化学

admin 9月 5, 2021 0 Comment

学習成果

  • 周期律法を述べ、周期表の元素の組織を説明
  • 周期表内の位置に基づそして、より多くの要素を発見し、彼らは様々な要素が彼らの同様の化学物質によって一緒にグループ化すること 行動。 これらの元素はすべて光沢があり、熱と電気をよく伝導し、同様の化学的性質を持っています。 第二のグループ化は、カルシウム（Ca）、ストロンチウム（Sr）、およびバリウム（Ba）を含み、これはまた、熱と電気の光沢のある、良好な導体であり、共通の化学的性質を しかし、これらの2つのグループの特定の特性は、互いに顕著に異なる。 例えば、Li、Na、およびKは、Ca、Sr、およびBaよりもはるかに反応性があります。; Ｌｉ、Ｎａ、Ｋは酸素原子の２対１の割合で酸素を有する化合物を形成し、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａは酸素原子の１対１の割合で酸素を有する化合物を形成する。 フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃ Ｌ）、臭素（Ｂ ｒ）、およびヨウ素（ｉ）も、互いに同様の特性を示すが、これらの特性は、上記のいずれの元素の特性とも大きく異なる。

    ロシアのDimitri Mendeleev（1869年）とドイツのLothar Meyer（1870年）は、当時知られていた要素の特性の間に周期的な関係があることを独立して認識しました。 原子質量の増加に応じて配置された要素を持つ両方の公開されたテーブル。 しかし、MendeleevはMeyerよりも一歩進んだ：彼は彼のテーブルを使って、アルミニウムやシリコンに似た特性を持つ要素の存在を予測したが、まだ不明であった。 ガリウム（1875年）とゲルマニウム（1886年）の発見は、メンデレーエフの仕事のための大きなサポートを提供しました。 MendeleevとMeyerは優先順位を巡って長い論争をしていましたが、周期表の開発へのMendeleevの貢献は現在より広く認識されています（図1）。

    図AはDimitri Mendeleevの写真を示しています。 図Bは、メンデレーエフによって開発された最初の周期表を示しています。 最初のグループ（—、r上付きプラス記号0）では、以下の情報があります：H=1、L i=7、n a=23、K=39、（C u=63）、R b=85、（a g=108）、c a= 183, (—),—, (a u=199)—. これらの各エントリは、それぞれ十二の期間のいずれかに対応することに注意してください。 第二のグループ(—,R0)には、次の情報が含まれています: （期間1のエントリではありません）B o=9、4、M g=24、c a=40、Z n=65、S r=87、c d=112、B a=187、—、—、H g=200、—。 これらのエントリのachは、それぞれ十二の期間のいずれかに対応していることに注意してください。 グループ三（-、R上付き文字一0上付き文字九）は、情報が含まれています：（期間1のエントリなし）、B=11、a l=27、8。 — = 44, — = 68, ? Y t=88,i n=113,? D I=138,—,? E r=178,T l=204,—. これらの各エントリは、それぞれ十二の期間のいずれかに対応することに注意してください。 グループ4（RH上付き文字4、R0上付き文字8）には、次の情報が含まれています：（期間1のエントリなし）、C=12、Bi=28、Ti=48、-=72、Zr=90、sn=118、？ C o=140,? L a=180、P b=207、T h=231。 これらの各エントリは、それぞれ十二の期間のいずれかに対応することに注意してください。 グループ５（ｒ Ｈ上付き文字２、Ｒ上付き文字２ ０上付き文字５）は、以下の情報を含む：（期間１のエントリなし）、Ｎ＝１ ４、Ｐ＝３ １、Ｖ＝５ １、ａ ｓ＝７ ５、ｎｂ＝９ ４、ｓｂ＝１ ２ ２、−、−、Ｔ ａ＝１ ８ ２、ｂｌ＝２ ０ ８、−。 これらの各エントリは、それぞれ十二の期間のいずれかに対応することに注意してください。 グループ６（Ｒ Ｈ上付き文字２、Ｒ０上付き文字３）は、以下の情報を含む：（期間１のエントリなし）、Ｏ＝１ ６、Ｓ＝３ ２、ｃｒ＝５ ２、Ｓｏ＝７ ８、Ｍｏ＝９ ６、Ｔｏ＝１ ２ ５、−、−、Ｗ＝１ ８ ４、−、Ｕ＝２ ４ ０。 これらの各エントリは、それぞれ十二の期間のいずれかに対応することに注意してください。 グループ７（Ｒ Ｈ、ｒ上付き文字＋ｓｉｎｇ、０上付き文字７）は、以下の情報を含む：（期間１のためのエントリなし）、Ｆ＝１ ９、Ｃｌ＝３ ５、５、ｍｎ＝５ ５、Ｂｒ＝８ ０、−＝１ ０ ０、Ｊ= 127, —, —, —, —, —. これらの各エントリは、それぞれ十二の期間のいずれかに対応することに注意してください。 グループ８（−、ｒ０上付き４）は、以下の情報を含む：（期間１、２、３のエントリなし）、期間４：Ｆｏ＝５ ６、Ｃｏ＝５ ９、ｎｉ＝５ ９、Ｃｕ＝６ ３、期間５のエントリなし、期間６：ｒｕ＝１ ０ ４、Ｒｈ＝１ ０ ４、Ｐｄ＝１ ０ ６、Ａ ｇ＝１ ０ ８、期間７、８、または９のエントリなし、期間１ ０：ｏｓ＝１ ９ ５、ｉｒ＝１ ９ ７、ｐｔ＝１ ９ ８、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝１ ９ ９、ｐｔ＝=198、u=199、期間11または12のエントリはありません。

    図1. (a)Dimitri Mendeleevは、(b)元素の最初の周期表を作成したことで広く信じられています。 （クレジットa: セルジュ-ラキノフによる作品の修正;クレジットb:”Den fjättrade ankan”/ウィキメディア-コモンズによる作品の修正)

    ここで”周期表:クラッシュコース化学#4″のトランスクリプトを表示することができます(新しいウィンドウで開きます)。

    20世紀までに、周期的な関係は原子質量ではなく原子番号を含むことが明らかになった。 この関係の現代的な声明、周期律は次のとおりです：要素の特性はそれらの原子番号の周期関数です。 現代の周期表は、同じ垂直列に同様の性質を持つ原子番号とグループ原子の増加順に元素を配置します（図2）。 各ボックスは要素を表し、その原子番号、記号、平均原子質量、および（時には）名前が含まれています。 要素は、ピリオドまたはシリーズと呼ばれる7つの水平の行と、グループと呼ばれる18の垂直の列に配置されています。 グループは、各列の上部にラベル付けされています。 米国では、ラベルは伝統的に大文字のローマ数字でした。 ただし、IUPACでは、1から18までの数字を使用することを推奨しており、これらのラベルはより一般的です。 テーブルが1ページに収まるようにするには、通常、テーブルの本体の下に合計14列の行の2つの部分が書き込まれます。

    元素の周期表が示されています。 18列には

    というラベルが付けられています図2。 周期表の要素は、その特性に従って編成されています。

    多くの要素は、その化学的および物理的性質が劇的に異なりますが、いくつかの要素は、それらの挙動が似ています。

多くの要素 例えば、多くの要素は光沢があり、可鍛性（破損することなく変形することができる）および延性（ワイヤに引き込むことができる）であり、熱および電気を 他の要素は光沢があり、可鍛性、または延性がなく、熱および電気の貧弱な導体である。 私たちは、共通の特性を持つ大規模なクラスに要素を並べ替えることができます：金属（光沢のある、可鍛性、熱と電気の良好な導体である要素—黄色の影）;非金属（熱と電気の鈍い、貧弱な導体に見える要素—緑の影）; そして、メタロイド（熱と電気を適度に伝導し、金属のいくつかの特性と非金属のいくつかの特性を有する元素—陰影のある紫色）。

元素は、1、2、および13-18と表示された列の主族元素（または代表元素）、3-12と表示された列の遷移金属、および表の下部の二つの列の内部遷移金属に分類することができる（上の行の元素はランタニドと呼ばれ、下の行の元素はアクチニドである;図3）。 元素は、それらが形成する化合物の組成などのより具体的な特性によってさらに細分化することができる。 例えば、第1族（第1列）の元素は、元素の1原子と水素の1原子からなる化合物を形成する。 これらの元素（水素を除く）はアルカリ金属として知られており、それらはすべて同様の化学的性質を有する。 第2族（第2列）の元素は、元素の1個の原子と水素の2個の原子からなる化合物を形成する：これらはアルカリ土類金属と呼ばれ、そのグループのメンバーの間で同様の特性を有する。 特定の名前を持つ他のグループは、pnictogen（グループ15）、カルコゲン（グループ16）、ハロゲン（グループ17）、および希ガス（グループ18、不活性ガスとしても知られている）です。 基はまた、基の最初の要素によって参照することができる：例えば、カルコゲンは、酸素基または酸素ファミリーと呼ぶことができる。 水素は、第1族元素と第17族元素の両方に類似した特性を持つユニークな非金属元素です。 その理由のために、水素は両方の基の上部に、またはそれ自体で示されていてもよい。

この図は、それらの同様の特性に基づいて周期表のグループと周期を組み合わせたものです。 第1族はアルカリ金属を含み、第2族は土アルカリ金属を含み、第15族はpnictogensを含み、第16族はカルコゲンを含み、第17族はハロゲンを含み、第18族は希ガスを含む。 主なグループ要素は、グループ1、2、および12から18で構成されています。 したがって、第3族から第11族に含まれる遷移金属のほとんどは、主要な族元素ではありません。 ランタニドとアクチニドは、周期表の下部に呼ばれています。

図3. 周期表は、同様の特性を持つ要素をグループに編成します。

あなたは（各要素のポッドキャストやビデオを含む）要素の特性を探索するために使用することができ、インタラクティブな周期表のための化学 また、これを試してみることもできますPeriodicTable.com それはすべての要素の写真を示しています。

例1: 元素のグループの命名

以下の各元素の原子は、生活のために不可欠です。 次の要素のグループ名を指定します。

  1. 塩素
  2. カルシウム
  3. ナトリウム
  4. 硫黄
ファミリー名は次のとおりです。

  1. ハロゲン
  2. アルカリ土類金属
  3. /li>
  4. カルコゲン

あなたの学習を確認してください

次の要素のそれぞれのグループ名を指定します:li>

  • クリプトン
  • セレン
  • バリウム
  • リチウム
    1. 希ガス
    2. カルコゲン
    3. アルカリ土類金属
    4. アルカリ金属
    5. アルカリ金属
    6. アルカリ金属
    7. アルカリ金属
    8. アルカリ金属
    9. アルカリ金属
    10. アルカリ金属
    11. アルカリ金属
    12. アルカリ金属
    13. アルカリ金属
    14. アルカリ金属
    15. アルカリ金属
    16. アルカリ金属
    17. アルカリ金属
    18. アルカリ金属

      19. 周期表の研究では、いくつかの元素の原子質量について何かに気づいたかもしれません。 元素43（テクネチウム）、元素61（プロメチウム）、および原子番号84（ポロニウム）以上の元素のほとんどは、角括弧で与えられた原子質量を持っています。 これは、完全に不安定な放射性同位体で構成されている元素に対して行われます（放射能については、核化学モジュールで詳しく学びます）。 それらの放射性同位体は、ソースに応じて、相対的な存在量が大幅に変化したり、自然界にさえ存在しない可能性があるため、これらの元素の平均原子量を決定することはできません。 角括弧内の数は、その元素の最も安定な同位体の原子質量数（およびおおよその原子質量）である。

      主要な概念と概要

      要素の間で同様の特性の周期的な再発の発見は、要素が周期として知られている行とグループとして知られている列に原子番号を増加させる順に配置されている周期表の定式化につながった。 周期表の同じグループの元素は、同様の化学的性質を有する。 元素は、金属、半金属、および非金属として、または主基元素、遷移金属、および内部遷移金属として分類することができる。 グループは、左から右に1-18の番号が付けられています。 第1族の元素はアルカリ金属、第2族の元素はアルカリ土類金属、第15族の元素はピニクトゲン、第16族の元素はカルコゲン、第17族の元素はハロゲン、第18族の元素は希ガスである。

      それを試してみてください

      金属または非金属？

      1. 周期表を用いて、以下の各元素を金属または非金属として分類し、さらにそれぞれを主族（代表）元素、遷移金属、または内部遷移金属として分類します。
        1. :
          1. ウラン
          2. 臭素
          3. ストロンチウム
          4. ネオン

            5. 金

        2. アメリシウム
        3. ロジウム
        4. 硫黄
        5. 炭素
        6. カリウム
      2. 周期表を使用して、以下の元素のうち、金属または非金属として、さらにそれぞれを主基（代表）元素、遷移金属、または内部遷移金属として分類することができる。:
        1. cobalt
        2. europium
        3. iodine
        4. indium
        5. lithium
        6. oxygen
        7. cadmium
        8. terbium
        9. rhenium
      Show Solution

      1. (a) metal, inner transition metal; (b) nonmetal, representative element; (c) metal, representative element; (d) nonmetal, representative element; (e) metal, transition metal; (f) metal, inner transition metal; (g) metal, transition metal; (h) nonmetal, representative element; (i) nonmetal, representative element; (j)金属、代表的な要素

      要素を識別

      1. 周期表を使用して、次のグループのそれぞれの最も軽いメンバーを識別します。
        1. 希ガス
        2. アルカリ土類金属
        3. アルカリ金属
        4. カルコゲン
      2. 周期表を使用して、
        1. 希ガス
        2. アルカリ金属
        3. アルカリ金属
        4. カルコゲン
      3. 周期表を使用して、
        1. 表,次の各グループの最も重いメンバーを識別します:
          1. アルカリ金属
          2. カルコゲン
          3. 希ガス
          4. アルカリ土類金属
        2. 周期表を使用して、次の要素のそれぞれの名前と記号を与えます。
          1. ゲルマニウムと同じ期間の希ガス
          2. セレンと同じ期間のアルカリ土類金属
          3. リチウムと同じ期間のハロゲン
          4. カドミウムと同じ期間のカルコゲン
        3. 周期表を使用して、次の元素:
          1. 11個の陽子を持つアルカリ金属と同じ期間のハロゲン
          2. 18個の電子を持つ中性希ガスと同じ期間のアルカリ土類金属
          3. 30個の中性子と25個の陽子を持つ同位体と同じ行の希ガス
          4. 金と同じ期間の希ガス
        4. 以下の中性同位体のそれぞれ。 それぞれの原子番号と質量番号を含めます。
          1. 11個の陽子と23個の質量数を持つアルカリ金属
          2. 希ガス元素とその核に75個の中性子と中性原子に54個の電子
          3. 33個の陽子と40個の中性子を持つ同位体
          4. 88個の電子と138個の中性子を持つアルカリ土類金属
        5. 次の中性同位体のそれぞれに記号を書きます。 それぞれの原子番号と質量番号を含めます。
          1. 質量数125のカルコゲン
          2. 最も長寿命の同位体が放射性であるハロゲン
          3. 10電子と10中性子を持つ照明に使用される希ガス
          4. 三つの中性子を持つ最軽量のアルカリ金属

        選択したソリューションを表示

        1. (a)He;(b)Be;(c)Li;(d)O

        3. (a)クリプトン、Kr;(b)カルシウム、Ca;(c)フッ素、F;(d)テルル、Te

        5。 （a) {}_{11}^{23}\テキスト{Na};(b) {}_{54}^{129}\テキスト{Xe};(c) {}_{33}^{73}\テキスト{As} ; （d) {}_{88}^{226}\テキスト{Ra}

        用語集

        アクチニド：周期表の下の二行の底に内部遷移金属

        アルカリ金属：グループ1の元素

        アルカリ土類金属：グループ2の元素

        カルコゲン：グループ16の元素

        グループ：周期表の垂直列

        ハロゲン：グループ17の元素

        不活性ガス：（また、希ガス）グループ18の元素

        内部遷移金属：（また、ランタニドまたはアクチニド）下の二列の元素; 最初の行にある場合は、ランタニドとも呼ばれ、第二の行にある場合は、アクチニドとも呼ばれます

        ランタニド：周期表の下の二列の上部にある内部遷移金属

        主族元素：（また、代表的な元素）列1、2、および12-18の元素

        金属：光沢があり、可鍛性があり、熱と電気の良好な導体である元素

        メタロイド：熱と電気を適度に伝導する元素。そして、金属のいくつかの特性と非金属のいくつかの特性を所有しています

        希ガス：グループ18の（また、不活性ガス）要素

        非金属: 鈍い、熱と電気の悪い導体を表示される要素

        期間：（また、シリーズ）周期表の横列

        周期法則：要素の特性は、その原子番号の周期関数です。

        周期表：同様の化学的性質を持つ要素を近くに配置する要素のテーブル

        pnictogen：グループ15の要素

        代表的な要素：（また、メイングループ要素）列1、2、および12-18の要素

        シリーズ：（また、期間）期間表の水平行

        遷移金属：列3-11の要素

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