AizvērtIzvēlne
Sākums
Atjaunots 2023. gada 22. septembrī
Rimants Žogota

ķīmisko elementu periodiskā tabula

(angļu periodic table of chemical elements, vācu Periodensystem der chemischen Elemente, franču tableau périodique des éléments chimiques, krievu периодическая система химических элементов)
ķīmisko elementu apkopojums tabulas formā, kurā elementi ir sakārtoti pēc to atomskaitļa

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmija Latvijā
Ķīmisko elementu periodiskās tabulas stilizācija.

Ķīmisko elementu periodiskās tabulas stilizācija.

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Periodiskās tabulas uzbūve
  • 3.
    Periodiskās tabulas ķīmiskie elementi
  • 4.
    Periodiskās tabulas likumsakarības
  • 5.
    Īsa vēsture
  • 6.
    Periodiskās tabulas alternatīvas
  • 7.
    Pretrunas periodiskajā tabulā
  • Multivide 3
  • Saistītie šķirkļi
  • Tīmekļa vietnes
  • Ieteicamā literatūra
  • Kopīgot
  • Izveidot atsauci
  • Drukāt

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Periodiskās tabulas uzbūve
  • 3.
    Periodiskās tabulas ķīmiskie elementi
  • 4.
    Periodiskās tabulas likumsakarības
  • 5.
    Īsa vēsture
  • 6.
    Periodiskās tabulas alternatīvas
  • 7.
    Pretrunas periodiskajā tabulā

Ķīmisko elementu periodiskajā tabulā ir visi mūsdienās zināmie ķīmiskie elementi. Pirmo ķīmisko elementu periodisko izkārtojumu 1869. gadā ieviesa krievu ķīmiķis Dmitrijs Mendeļejevs (Дмитрий Иванович Менделеев), tāpēc dažreiz ķīmisko elementu periodisko tabulu mēdz dēvēt arī par Mendeļejeva tabulu. Lai arī Mendeļejeva tabulā tika iekļauti vien 19. gs. 70. gados zināmie elementi, krievu zinātnieks paredzēja vairāku neidentificētu ķīmisko elementu īpašības, balstoties pēc to periodiskuma, kas ļāva atklāt citus mūsdienās zināmos ķīmiskos elementus.

Mūsdienu ķīmisko elementu periodiskajā tabulā ir sakārtoti 118 ķīmiskie elementi, no kuriem 90 ir sastopami dabā pietiekamā daudzumā (citos avotos tiek minēti 94 vai 98 dabiskie elementi, bet šie četri vai astoņi elementi rodas radioaktīvās sabrukšanas rezultātā un ir sastopami niecīgos daudzumos). Pārējie ķīmiskie elementi ir mākslīgi iegūti laboratorijās vai atomreaktoros. 

Periodiskās tabulas uzbūve

Standarta periodiskās tabulas katrā iedaļā ir norādīts: elementa nosaukums, simbols, kārtas skaitlis jeb atomskaitlis un relatīvā atommasa. Katram ķīmiskajam elementam periodiskajā sistēmā ir savs kārtas numurs jeb atomskaitlis (Z), kas ir vienāds ar protonu un elektronu (neitrāliem atomiem) skaitu atoma kodolā. Elementus, kuriem ir vienāds protonu skaits, bet atšķirīgs neitronu skaits, sauc par izotopiem. Izotopus atsevišķi neizdala periodiskajā tabulā, bet iekļauj zem viena elementa (piemēram, ogleklim ir trīs izotopi, visiem protonu skaits ir 6, bet neitronu skaits var būt 6, 7 vai 8).

Ķīmiskie elementi periodiskajā tabulā ir sakārtoti septiņos periodos (horizontālās rindas) un 16 grupās (vertikālās rindas). Periodi ir sakārtoti atomskaitļa un ķīmisko elementu relatīvās atommasas pieaugošā secībā. Grupas ir sadalītas divās daļās – astoņās A grupās (1.A–8.A) un astoņās B grupās (1.B–8.B). Grupās ir sakārtoti elementi ar līdzīgām īpašībām (piemēram, 1.A grupu dēvē par sārmu metāliem, 2.A grupu – sārmzemju metāliem, 7.A grupu – halogēniem, bet 8.A grupu – cēlgāzēm).

Periodiskā tabula ir sadalīta četros blokos (s, f, d, un p blokā), kas nosaka to, kurā enerģijas apakšlīmenī atrodas “pēdējais” elementa elektrons. Atsevišķi izdala lantanoīdus un aktinoīdus, ko parasti mēdz attēlot periodiskās tabulas lejasdaļā. Lantanoīdi ir 14 elementu saime 6. periodā aiz lantāna, bet aktinoīdi – 14 elementu saime 7. periodā aiz aktīnija. Vēl elementus periodiskajā tabulā var iedalīt metālos, metaloīdos jeb pusmetālos un nemetālos, no kuriem gandrīz 3/4 pieder pie metāliem.

Ķīmisko elementu periodiskā tabula latviešu valodā.

Ķīmisko elementu periodiskā tabula latviešu valodā.

Avots: Uzdevumi.lv.

Periodiskās tabulas ķīmiskie elementi

Ķīmisko elementu periodiskajā tabulā ir šādi elementi (augošā secībā pēc relatīvās atommasas): ūdeņradis, hēlijs, litijs, berilijs, bors, ogleklis, slāpeklis, skābeklis, fluors, neons, nātrijs, magnijs, alumīnijs, silīcijs, fosfors, sērs, hlors, argons, kālijs, kalcijs, skandijs, titāns, vanādijs, hroms, mangāns, dzelzs, kobalts, niķelis, varš, cinks, gallijs, germānijs, arsēns, selēns, broms, kriptons, rubīdijs, stroncijs, itrijs, cirkonijs, niobijs, molibdēns, tehnēcijs, rutēnijs, rodijs, pallādijs, sudrabs, kadmijs, indijs, alva, antimons, telūrs, jods, ksenons, cēzijs, bārijs, lantāns, cērijs, prazeodīms, neodīms, prometijs, samārijs, eiropijs, gadolīnijs, terbijs, disprozijs, holmijs, erbijs, tūlijs, iterbijs, lutēcijs, hafnijs, tantals, volframs, rēnijs, osmijs, irīdijs, platīns, zelts, dzīvsudrabs, tallijs, svins, bismuts, polonijs, astats, radons, francijs, rādijs, aktīnijs, torijs, protaktīnijs, urāns, neptūnijs, plutonijs, amerīcijs, kirijs, berklijs, kalifornijs, einšteinijs, fermijs, mendeļejevijs, nobēlijs, lourensijs, rezerfordijs, dubnijs, sībordžijs, borijs, hasijs, meitnerijs, darmštatijs, rentgenijs, kopernikijs, nihonijs, flerovijs, moskovijs, livermorijs, tenesīns, oganesons.

Periodiskās tabulas likumsakarības

Ķīmiskie elementi periodiskajā tabulā ir sakārtoti pa periodiem un grupām, jo tas ļauj noteikt svarīgu informāciju par elementu īpašībām. Perioda numurs norāda to, cik katram elementam ir enerģijas līmeņu. Tā kā kopā ir septiņi periodi, tad maksimālais enerģijas līmeņu skaits ķīmiskajam elementam ir septiņi. Periodos no kreisās uz labo pusi samazinās elementa metāliskās īpašības un pieaug nemetāliskās īpašības. Grupas numurs (A grupu elementiem) ļauj noteikt to, cik katram elementam ir elektronu ārējā enerģijas līmenī, kā arī tas parāda elementa augstāko oksidēšanās pakāpi. Turklāt A grupas elementiem virzienā no augšas uz leju pastiprinās metāliskās īpašības.

Periodiskā tabula ļauj paredzēt vairākas elementu fizikālās īpašības, piemēram, atoma rādiusu, elementa jonizācijas enerģiju un elektronegativitāti. Periodos virzienā no kreisās uz labo pusi un grupās no lejas uz augšu pieaug elementa elektronegativitāte un jonizācijas enerģija, bet tieši pretēji – periodos virzienā no labās uz kreiso un grupās no augšas uz leju palielinās atoma rādiuss. Tipiskākās ķīmiskās īpašības no periodiskās tabulas iespējams noteikt metāliskajiem un nemetāliskajiem elementiem. Metāliskajiem elementiem (ārējā enerģijas līmenī 1–2 elektroni) raksturīga spēja atdot elektronus ķīmiskajās pārvērtībās, veidojot pozitīvi lādētus jonus. Šo procesu dēvē par oksidēšanos. Pretēji notiek nemetāliskajiem elementiem (ārējā enerģijas līmenī 5–7 elektroni), kuri pievieno elektronus ķīmiskajās pārvērtībās, veidojot negatīvi lādētus jonus. Šo procesu dēvē par reducēšanos.

Īsa vēsture
Par periodiskās tabulas vēstures sākumpunktu var uzskatīt pirmo ķīmisko elementu atklāšanu. Par pirmo ķīmiskā elementa atklājēju var uzskatīt vācu tirgotāju un alķīmiķi Hennigu Brandu (Hennig Brand), kurš 1669. gadā, cenšoties iegūt tā dēvēto “filozofu akmeni”, atklāja fosforu. Pirmais vairāku ķīmisko elementu apkopojums tika izveidots 1789. gadā, kad slavenais franču ķīmiķis un mūsdienu ķīmijas pamatlicējs Antuāns Lavuazjē (Antoine Laurent de Lavoisier) uzrakstīja pirmo ķīmijas rokasgrāmatu “Elementārais ķīmijas traktāts” (Traité élémentaire de chimie), kurā aprakstīja un sagrupēja 33 elementus. A. Lavuazjē skaidroja, ka šie ķīmiskie elementi nevar tikt sadalīti citos vienkāršākos elementos – tātad tie ir pamatelementi. Turpmākos periodiskā likuma pētījumus 1817. gadā veica vācu ķīmiķis Johans Debereiners (Johann Wolfgang Döbereiner), kurš 1829. gadā ieviesa terminu “triādes”, kurās viņš elementus sakārtoja pa trīs, piemēram, litiju, nātriju un kāliju apvienojot vienā triādē un raksturojot šo triādi kā “mīksti un reaģētspējīgi metāli”. 1862. gadā franču ģeologs Aleksandrs Begujē de Šankurtuā (Alexandre-ÉmileBéguyer de Chancourtois) publicēja pirmo periodiskās tabulas formu uz spirāles, kas apvilkta cilindram. Šādā izkārtojumā daži elementi ar līdzīgām īpašībām atradās viens zem otra, tādējādi radot pirmo elementu periodiskuma principu. 1864. gadā vācu ķīmiķis Jūliuss Meiers (Julius Lothar Meyer) publicēja tabulu ar 28 elementiem, kas sakārtoti sešās grupās, ievērojot relatīvās atommasas pieaugumu katras grupas ietvaros. Uzskatot, ka katram elementam vissvarīgākā īpašība ir tā atommasa, D. Mendeļejevs 1869. gadā izveidoja tabulu no tajā laikā zināmajiem 63 ķīmiskajiem elementiem atommasas pieaugšanas secībā, atklājot, ka pēc noteiktiem intervāliem elementu īpašības atkārtojas. D. Mendeļejevs pirmais formulēja periodisko likumu. Kopš tā brīža ķīmisko elementu periodiskā tabula mainījusi savu veidolu un izkārtojumu vairākas reizes; tā arī ir papildināta ar jauniem elementiem. Pēdējo reizi tas notika 2016. gadā, kad ķīmisko elementu periodiskā tabula tika papildināta ar četriem jauniem, cilvēku radītiem elementiem: nihoniju, moskoviju, tenesīnu un oganesonu.
Dmitrijs Mendeļejevs. 20. gs. sākums.

Dmitrijs Mendeļejevs. 20. gs. sākums.

Avots: Fine Art Images/Heritage Images via Getty Images, 1219752226.

Periodiskās tabulas alternatīvas

Mūsdienu pieņemtajai ķīmisko elementu periodiskajai tabulai ir ļoti daudz dažādu versiju. Ir zināmas dažādas tabulas alternatīvas gan taisnstūrveida izkārtojumā, gan pa apli, kubiskas, cilindra, spirāles, piramīdas, sfēras vai trijstūra u. c. formās. Mūsdienās pieejamas arī divdimensionālas un trīsdimensionālas tabulas. Šādas tabulas alternatīvas bieži vien izstrādā, lai uzsvērtu kādu konkrētu ķīmisku vai fizikālu īpašību, kas nav saskatāmas tradicionālajā periodiskajā tabulā. Starp trim plašāk zināmajiem tabulas variantiem ir standarta ķīmisko elementu periodiskā tabula (ar 7 periodiem, 16 grupām un atsevišķi izdalītiem lantanoīdiem un aktinoīdiem), īsais variants (lielie periodi no 4. līdz 7. ir izdalīti divās rindās un atsevišķi izdalīti lantanoīdi un aktinoīdi) un garais variants jeb 32 kolonnu tabula (ar tabulā iekļautiem lantanoīdiem un aktinoīdiem). Viens no plašāk zināmajiem netradicionālajiem periodiskās tabulas variantiem ir vācu izcelsmes ķīmiķa Oto Benfeja (Otto Theodor Benfey) spirāles veida tabula, kur ūdeņradis novietots pašā centrā, bet pārejas metāli, lantanoīdi un aktinoīdi izvietoti “pussalās”.

Pretrunas periodiskajā tabulā

Pēc elektronu konfigurācijas hēlijam būtu jābūt 2.A grupā, blakus ūdeņradim un tieši virs berilija, taču hēlijs ir nemetāls (gāze), un tas neiederas 2.A grupā, kurā visi elementi ir metāli. Tādēļ hēliju ir pieņemts novietot 8.A grupā pie cēlgāzēm, kas arī nav precīzi, jo visām cēlgāzēm ārējā enerģijas līmenī ir 8 elektroni, bet hēlijam – 2.

Oficiālā pārejas metālu definīcija skaidro, ka tie ir elementi ar daļēji aizpildītu d orbitāli. Lielākā daļa zinātnieku un cilvēku par pārejas metāliem uztver visus d bloka elementus, kas atrodas grupās no 3 līdz 12 jeb 1.B–8.B grupā. Tomēr 2.B grupas elementiem (cinkam, kadmijam un dzīvsudrabam) ir pilnībā aizpildīta d orbitāle – tātad tie nav pārejas metāli, bet tāpat ietilpst d blokā.

Daži elementi uzrāda atšķirīgas īpašības, nekā to paredz periodiskums. Piemēram, flerovijam (114. elements) ir atklātas cēlgāzei līdzīgas īpašības, tomēr tas periodiskajā tabulā ir novietots oglekļa (4.A) grupā. Tāpat joprojām ir aktuāls jautājums, vai tiks vēl atklāti jauni ķīmiskie elementi.

Multivide

Ķīmisko elementu periodiskās tabulas stilizācija.

Ķīmisko elementu periodiskās tabulas stilizācija.

Ķīmisko elementu periodiskā tabula latviešu valodā.

Ķīmisko elementu periodiskā tabula latviešu valodā.

Avots: Uzdevumi.lv.

Dmitrijs Mendeļejevs. 20. gs. sākums.

Dmitrijs Mendeļejevs. 20. gs. sākums.

Avots: Fine Art Images/Heritage Images via Getty Images, 1219752226.

Ķīmisko elementu periodiskās tabulas stilizācija.

Izmantošanas tiesības
Skatīt oriģinālu

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmija Latvijā

Autora ieteiktie papildu resursi

Tīmekļa vietnes

  • Interaktīvā periodiskā tabula (Dynamic periodic table)
  • Periodiskā tabula (Periodic table, Encyclopedia Britannica)

Ieteicamā literatūra

  • Levi, P., The Periodic Table, New York, Schocken books, 1984.
  • Greenwood, N.N. and Earnshaw, A., Chemistry of the Elements, 2nd ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1998.
    Skatīt bibliotēku kopkatalogā
  • Parsons, P. and Dixon, G., The Periodic Table. A Field Guide to the Elements, New York, Quercus, 2014.

Rimants Žogota "Ķīmisko elementu periodiskā tabula". Nacionālā enciklopēdija. (skatīts 04.10.2023)

Kopīgot


Kopīgot sociālajos tīklos


URL

Šobrīd enciklopēdijā ir 4071 šķirklis,
un darbs turpinās.
  • Par enciklopēdiju
  • Padome
  • Nozaru redakcijas kolēģija
  • Ilustrāciju redakcijas kolēģija
  • Redakcija
  • Sadarbības partneri
  • Atbalstītāji
  • Sazināties ar redakciju

© Latvijas Nacionālā bibliotēka, 2023. © Tilde, izstrāde, 2023. © Orians Anvari, dizains, 2023. Autortiesības, datu aizsardzība un izmantošana