Теория:
По мере открытия новых химических элементов учёные пытались их разделить на группы по общим признакам.
Деление элементов на металлы и неметаллы
Такое разделение основывалось на различиях в свойствах простых веществ и соединений.
Металлы:
- имеют характерный металлический блеск;
- хорошо проводят электрический ток и тепло;
- пластичны;
- все (кроме ртути) при обычных условиях твёрдые;
- взаимодействуют с неметаллами;
- взаимодействуют с кислотами и солями;
- не образуют газообразных соединений с водородом;
- их оксиды и гидроксиды имеют основный характер.
Неметаллы:
- как правило, не имеют металлического блеска;
- как правило, не проводят электрический ток и тепло;
- могут быть твёрдыми, жидкими, газообразными;
- вступают в реакции с металлами;
- образуют летучие соединения с водородом;
- их оксиды и гидроксиды имеют кислотный характер.
Но классификация элементов на металлы и неметаллы оказалась недостаточной, когда были изучены свойства таких элементов, как цинк и алюминий. Как известно, соединения этих элементов амфотерны, то есть проявляют и кислотные, и основные свойства. Значит, им характерны свойства и металлов, и неметаллов; это переходные элементы.
Естественные семейства элементов
Были обнаружены группы элементов, близких по свойствам. Среди металлов выделялись своей активностью щелочные металлы, а среди неметаллов — галогены.
Щелочные металлы (литий , натрий , калий , рубидий , цезий ):
- мягкие, легко режутся ножом;
- легкоплавкие;
- имеют металлический блеск;
- проводят электрический ток и тепло;
- реагируют с водой с образованием щёлочи и водорода.
,
.
- образуют оксиды с похожими свойствами;
,
.
- их гидроксиды растворяются в воде (щёлочи).
Галогены (фтор , хлор , бром , иод ):
- образуют двухатомные молекулы;
- летучие, имеют запах;
- активно реагируют с металлами с образованием похожих по составу солей.
,
.
- реагируют с водородом с образованием газообразных соединений;
,
.
- водные растворы водородных соединений — кислоты.
Попытки систематизации химических элементов
- В \(1817\) году немецкий химик И. В. Дёберейнер выделил триады элементов со сходными свойствами: кальций, стронций, барий; литий, натрий, калий; сера, селен, теллур.
- В \(1863\) году французскому химику де Шанкуртуа удалось обнаружить повторяемость свойств химических элементов. Он расположил известные к тому времени элементы в порядке возрастания их атомных масс, а полученный ряд нанёс на поверхность цилиндра по спирали.
- В \(1864\) году англичанин Д. Ньюлендс пришёл к выводу о повторяемости свойств химических элементов («закон октав»).