Страница 75 - гдз по химии 8 класс учебник Журин

Расскажите, что лежит в основе современной естественно-научной классификации химических элементов и как называется эта классификация.

Современная естественно-научная классификация химических элементов называется Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева (часто называемая просто Периодической таблицей).

В основе этой классификации лежит Периодический закон, который в современной формулировке гласит: свойства химических элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда их атомных ядер.

Ключевой характеристикой, определяющей положение элемента в системе и его свойства, является атомный номер (обозначается $Z$). Атомный номер равен числу протонов в ядре атома и, соответственно, заряду ядра. Изначально Д. И. Менделеев расположил элементы в порядке возрастания их атомных масс, но в нескольких случаях был вынужден нарушить этот порядок, чтобы сохранить логику химических свойств (например, в паре аргон-калий или теллур-иод). Открытие строения атома в начале XX века (работы Резерфорда, Мозли) показало, что фундаментальной характеристикой является именно заряд ядра, а не атомная масса.

Периодичность свойств объясняется периодическим повторением строения внешних электронных оболочек атомов по мере увеличения заряда ядра. Элементы в Периодической системе организованы в периоды (горизонтальные ряды) и группы (вертикальные столбцы). Номер периода соответствует числу электронных уровней в атоме, а номер группы (для элементов главных подгрупп) — числу валентных электронов, что и обусловливает сходство их химических свойств.

Таким образом, современная классификация химических элементов является графическим выражением Периодического закона и основана на заряде атомного ядра, что позволяет не только систематизировать известные элементы, но и предсказывать свойства еще не открытых.

Ответ: В основе современной естественно-научной классификации химических элементов лежит Периодический закон, согласно которому свойства элементов периодически зависят от заряда их атомных ядер (атомного номера $Z$). Эта классификация называется Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.

Как можно зафиксировать результат классификации химических элементов?

Результат классификации химических элементов принято фиксировать в виде Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Это наиболее распространенный и общепринятый способ, представляющий собой графическое (чаще всего табличное) выражение Периодического закона. Этот закон устанавливает, что свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от зарядов их атомных ядер.

Периодическая система (или таблица) организует все известные химические элементы в стройную структуру, основанную на их фундаментальных характеристиках:

1. Элементы располагаются в порядке возрастания их атомного номера (количества протонов в ядре).
2. Структура таблицы состоит из периодов (горизонтальных рядов) и групп (вертикальных столбцов).

Элементы в одном периоде имеют одинаковое количество электронных оболочек. Элементы в одной группе, как правило, имеют одинаковое количество электронов на внешней оболочке (валентных электронов), что обусловливает сходство их химических свойств.

Каждая ячейка таблицы предоставляет ключевую информацию об элементе: его химический символ, название, атомный номер и относительную атомную массу. Таким образом, Периодическая таблица не просто перечисляет элементы, а наглядно демонстрирует закономерности и связи между ними, позволяя систематизировать химические знания и даже предсказывать свойства еще не открытых элементов.

Хотя существуют и другие, альтернативные формы представления классификации (например, спиральные, пирамидальные или трехмерные таблицы), классическая короткопериодная или длиннопериодная таблица Менделеева является мировым стандартом в химии, образовании и науке.

Ответ: Результат классификации химических элементов фиксируют в виде Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева (Периодической таблицы). Эта таблица является графическим выражением Периодического закона и систематизирует все элементы по их атомному номеру, электронному строению и химическим свойствам.

Какие формы таблиц с классификацией химических элементов обычно используются у нас в стране и за рубежом?

Существует несколько графических форм Периодической таблицы химических элементов, отражающих Периодический закон. Наиболее широкое распространение в мире получили два варианта: короткопериодный и длиннопериодный.

В России и странах СНГ

На территории России и в большинстве стран СНГ традиционно используется короткопериодная (или короткая) форма таблицы. Эта форма была исторически более ранней и активно продвигалась самим Д. И. Менделеевым.

Её ключевые особенности:

• Периоды (кроме первого) начинаются щелочным металлом и заканчиваются инертным газом.
• Элементы сгруппированы в восемь групп. Каждая группа (кроме VIII) разделена на две подгруппы: главную (А) и побочную (Б).
• В главные подгруппы входят s- и p-элементы, а в побочные — d-элементы.
• Эта форма компактна и наглядно показывает, что высшая валентность (и степень окисления) у элементов главной и побочной подгрупп одной группы, как правило, совпадает. Например, марганец (Mn, побочная подгруппа) и хлор (Cl, главная подгруппа) находятся в VII группе и оба могут проявлять степень окисления +7.

Недостатком этой формы является объединение в одну группу элементов с очень разными химическими свойствами (например, активный металл калий (K) и малоактивный металл медь (Cu) в I группе).

Ответ: В России и странах СНГ преимущественно используется короткопериодная форма Периодической таблицы.

За рубежом

В большинстве стран мира, в международной научной и образовательной практике используется длиннопериодная (или длинная) форма таблицы. Этот вариант официально рекомендован Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC).

Её ключевые особенности:

• Таблица содержит 18 групп, которые нумеруются арабскими цифрами от 1 до 18.
• В этой форме отсутствует деление на главные и побочные подгруппы, что устраняет возможную путаницу.
• Структура таблицы напрямую отражает электронное строение атомов: группы 1 и 2 — это s-элементы, группы 3–12 — d-элементы (переходные металлы), а группы 13–18 — p-элементы.
• Лантаноиды и актиноиды (f-элементы) вынесены в отдельные ряды под основной таблицей для сохранения её компактности по ширине.

Длиннопериодная форма считается более современной и строгой с научной точки зрения, так как она более последовательно отражает закономерности изменения свойств элементов в зависимости от их электронной конфигурации.

Ответ: За рубежом в качестве стандарта используется длиннопериодная форма Периодической таблицы, рекомендованная IUPAC.