Периодическая система элементов

Исследуя изменение химических свойств элементов в зависимости от величины их относительной атомной массы (атомного веса), Д. И. Менделеев в 1869 г. открыл закон периодичности этих свойств: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от атомных весов элементов».

Физическая основа периодического закона была установлена в 1922 г. Н. Бором. Поскольку химические свойства обусловлены строением электронных оболочек атома, периодическая система Менделеева – это естественная классификация элементов по электронным структурам их атомов. Простейшая основа такой классификации – число электронов в нейтральном атоме, которое равно заряду ядра. Но при образовании химической связи электроны могут перераспределяться между атомами, а заряд ядра остается неизменным, поэтому современная формулировка периодического закона гласит: «Свойства элементов находятся в периодической зависимости от зарядов ядер их атомов».

Таблица разделена на периоды, ряды, группы. Каждому химическому элементу предоставлено определённое место в ней. Каждый химический элемент имеет порядковый номер, атомную массу, название, химический символ.

Возьмём первый химический элемент-водород.Порядковый номер-1, атомная масса-1,0079, химический символ-Н.

Каждая из составляющих периодической системы, имеет определённый физический смысл, исполузуя таблицу мы можем определить некоторые характеристики атома элемента.

1.Порядковый номер.По нему мы можем определить заряд ядра атома, число электронов в атоме и число протонов в ядре. Так как практически вся масса атома сосредоточена в ядре, мы можем найти число нейтронов, вычтя из атомной массы порядковый номер. Пример: возьмём химический элемент-золото. Число протонов равно 79, нейтронов- (197-79=118). Атомную массу округляем до целой величины, используя правила округления, которые вам известны из курса математики.

2.Номеру периода соответствует число энергетических уровней, на которых расположены электроны.

3. По номеру группы мы можем определить высшую валентность химического элемента. Группы делятся на две подгруппы: главную и побочную. Главную подгруппу образуют s-и p-элементы. Для главной подгруппы номеру группы соответствует число электронов на внешнем энергетическом уровне.В главных подгруппах расположены как металлы, так и неметаллы.

d- и f-элементы образуют побочную подгруппу.

Нанотехнология - комплекс методов, который позволяет создавать объекты наноразмеров (от 1 до 100 нм). «Нано» - одна миллиардная доля чего-либо. Один нанометр – миллиардная доля метра. 1нм = 0,000000001 м. Такие объекты имеют особые свойства. Именно эти свойства наноматериалов позволят использовать их для новейших научных достижений. Уже сейчас нанотехнологии - наиболее перспективное и финансируемое направление в мировой науке.На что способны нанотехнологии

Вот только некоторые области, в которых нанотехнологии обещают прорыв:

• Медицина

Наносенсоры обеспечат прогресс в ранней диагностике заболеваний. Это увеличит шансы на выздоровление. Мы сможем победить рак и другие болезни. Старые лекарства от рака уничтожали не только больные клетки, но и здоровые. С помощью нанотехнологий лекарство будет доставляться непосредственно в больную клетку.

• Строительство

Нанодатчики строительных конструкций будут следить за их прочностью, обнаруживать любые угрозы целостности. Объекты, построенные с использованием нанотехнологий, смогут прослужить в пять раз дольше, чем современные сооружения. Дома будут подстраиваться под потребности жильцов, обеспечивая им прохладу летом и сохраняя тепло зимой.

• Энергетика

Мы меньше будем зависеть от нефти и газа. У современных солнечных батарей КПД около 20%. С применением нанотехнологий он может вырасти в 2-3 раза. Тонкие нанопленки на крыше и стенах смогут обеспечить энергией весь дом (если, конечно, солнца будет достаточно).

• Машиностроение

Всю громоздкую технику заменят роботы – легко управляемые устройства. Они смогут создавать любые механизмы на уровне атомов и молекул. Для производства машин будут использоваться новые наноматериалы, которые способны снижать трение, защищать детали от повреждений, экономить энергию. Это далеко не все сферы, в которых могут (и будут!) применяться нанотехнологии. Ученые считают, что появление нанотехнологий – начало новой Научно-технической революции, которая сильно изменит мир уже в ХХI веке. Стоит, правда, заметить, что в реальную практику нанотехнологии входят не очень быстро. Не так много устройств (в основном электроника) работает "с нано". Отчасти это объясняется высокой ценой нанотехнологий и не слишком высокой отдачей от нанотехнологической продукции.