Період 1 періодичної системи елементів — Вікіпедія

H   He
Li Be   B C N O F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Uuh Uus Uuo
 
  * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
  ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Перший період періодичної системи

До першого періоду періодичної системи відносяться елементи першого рядка (або першого періоду) періодичної системи хімічних елементів. Усі атоми першого періоду періодичної системи мають одну електронну оболонку і ця електронна оболонка може бути зайнята максимально 2 електронами. Тому до першого періоду періодичної системи належать лише два елементи. Будова періодичної таблиці заснована на рядках для ілюстрації повторюваних (періодичних) трендів у хімічних властивостях елементів при збільшенні атомного номера: новий рядок починається тоді, коли хімічні властивості повторюються, що означає попадання елементів з аналогічними властивостями у той же вертикальний стовпець. Перший період містить найменше елементів (їх всього два: водень і гелій) у порівнянні з іншими рядками таблиці. Отже дане положення пояснюється сучасною теорією будови атома.

Елементи

[ред. | ред. код]
Хімічний елемент Група Електронна конфігурація
1 H Водень Неметал 1s1
2 He Гелій Інертний газ 1s2

Водень

[ред. | ред. код]
Докладніше: Водень
Воднева спектральна розрядна трубка
Дейтерієва спектральна розрядна трубка

Водень (Н) є хімічним елементом з атомним номером 1. При нормальній температурі і тиску водень являє собою легкозаймистий двоатомний газ без кольору, запаху і смаку, неметал, з молекулярною формулою H2. Водень є найлегшим елементом з атомною масою 1,00794 а. е. м.[1]

Водень є розповсюдженим хімічним елементом. Він становить приблизно 75% маси всіх елементів у Всесвіті.[2] Зірки у головній послідовності в основному складаються з водню у стані плазми. У чистому вигляді водень досить рідко зустрічається на Землі, тому у промислових масштабах він виробляється з таких вуглеводеньів, як метан. Більшість чистого водню використовується «негайно» (мається на увазі локально на виробничому майданчику), найбільшими майже рівними ринками є переробка викопного палива, наприклад, гідрокрекінг, і виробництво аміаку, в основному для ринку добрив. Водень можна отримати також з води за допомогою процесу електролізу, але при цьому виробництво водню виходить комерційно значно дорожче, ніж з природного газу.[3]

Найбільш поширений ізотоп водню природного походження, відомий як протій, має один протон і не має жодного нейтрону.[4] Також відомі ізотопи водню з одним нейтроном та одним протоном (дейтерій) та двома нейтронами і одним протоном (тритій). У йонних сполуках водень може або набути позитивний заряд, ставши катіоном, втративши електрон, або набути негативний заряд, ставши аніоном. Анінон водню називають гідридом. Водень може вступати у з'єднання з більшістю елементів, він присутній у воді і у більшості органічних речовин.[5] Він грає особливо важливу роль у хімії кислот і основ, у якій багато реакцій являють собою обмін протонами між молекулами розчину.[6] Оскільки тільки для нейтрального атома рівняння Шредінгера може бути вирішено аналітично, вивчення енергетики та спектру атома водню відіграє ключову роль у розвитку квантової механіки.[7]

Взаємодія водню з різними металами дужа важлива у металургії, оскільки багато металів зазнають водневе розтріскування,[8] що робить вирішення задачі безпечного зберігання водню і його використання як палива актуальним.[9] Водень має властивість добре розчинятись у багатьох з'єднаннях рідкоземельних та перехідних металах,[10] при цьому він може розчинятися як у кристалічних, так і в аморфних металах. Розчинність водню змінюється при наявності локальних пошкоджень кристалічної решітки металу або при наявності домішок.[11]

Гелій

[ред. | ред. код]
Докладніше: Гелій
Гелієва спектральна розрядна трубка

Гелій (He) є одноатомним інертним хімічним елементом з атомним номером 2, без кольору, смаку і запаху, нетоксичним, що знаходиться на початку групи благородних газів в періодичній таблиці.[12] Його температура кипіння і плавлення є найнижчими серед всіх елементів, він існує тільки у вигляді газу, за винятком екстремальних умов.[13]

Гелій був відкритий в 1868 році французьким астрономом П'єром Жансеном, який першим виявив цей елемент по наявності невідомої раніше жовтої спектральної лінії сонячного світла під час сонячного затемнення.[14] У 1903 році великі запаси гелію були знайдені у родовищі природного газу в США, на сьогодні ця країна є найбільшим постачальником цього газу.[15] Гелій використовується в кріогенній техніці,[16] у системах глибоководного дихання,[17] для охолодження надпровідних магнітів, у гелієвому датуванні,[18] для надування повітряних кульок,[19] для підйому дирижаблів,[20] і як захисний газ для промислових цілей, таких як електрозварювання і вирощування кремнієвих пластин[21]. Вдихаючи невеликий обсяг газу, можна на час змінити тембр і якість людського голосу.[22] Поведінка рідкого гелію-4 у двох рідких фазах гелій I і гелій II має важливе значення для дослідників, які вивчають квантову механіку і явища надплинності зокрема,[23] а також для тих, хто досліджує ефекти при температурах, близьких до абсолютного нуля, наприклад, надпровідність.[24]

Гелій є другим за легкістю елементом і другим за поширеністю у Всесвіті, що ми бачимо.[25] Більшість гелію утворилося під час Великого вибуху, але і новий гелій постійно створюється у результаті злиття ядер водню усередині зірок.[26] На Землі гелій відносно рідко зустрічається, він утворюється у результаті природного розпаду деяких радіоактивних елементів,[27] тому що альфа-частинки, які при цьому випускаються, складаються з ядер гелію. Цей радіогенний гелій є складовою частиною природного газу в концентраціях до семи відсотків обсягу,[28] з якого він видобувається у комерційних масштабах у процесі низькотемпературної сепарації, так званої фракційної дистиляції.[29]

У традиційному зображенні періодичної таблиці гелій знаходиться над неоном, що відображає його статус благородного газу, проте іноді, як, наприклад, у таблиці Менделєєва Джанет, він знаходиться над берилієм, що відображає будову його електронної конфігурації.

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ Hydrogen – Energy. Energy Information Administration. Архів оригіналу за 5 лютого 2009. Процитовано 24 січня 2013.
  2. ↑ Palmer, David (13 листопада 1997). Hydrogen in the Universe. NASA. Архів оригіналу за 29 жовтня 2014. Процитовано 24 січня 2013.
  3. ↑ Staff (2007). Hydrogen Basics — Production. Florida Solar Energy Center. Архів оригіналу за 22 жовтня 2018. Процитовано 24 січня 2013.
  4. ↑ Sullivan, Walter (11 березня 1971). Fusion Power Is Still Facing Formidable Difficulties. The New York Times.
  5. ↑ hydrogen. Encyclopædia Britannica. 2008.
  6. ↑ Eustis, S. N.; Radisic, D; Bowen, KH; Bachorz, RA; Haranczyk, M; Schenter, GK; Gutowski, M (15 лютого 2008). Electron-Driven Acid-Base Chemistry: Proton Transfer from Hydrogen Chloride to Ammonia. Science. 319 (5865): 936—939. doi:10.1126/science.1151614. PMID 18276886.
  7. ↑ Time-dependent Schrödinger equation. Encyclopædia Britannica. 2008.
  8. ↑ Rogers, H. C. (1999). Hydrogen Embrittlement of Metals. Science. 159 (3819): 1057—1064. doi:10.1126/science.159.3819.1057. PMID 17775040.
  9. ↑ Christensen, C. H.; Nørskov, J. K.; Johannessen, T. (9 липня 2005). Making society independent of fossil fuels — Danish researchers reveal new technology. Technical University of Denmark. Архів оригіналу за січень 7, 2010. Процитовано січень 24, 2013.
  10. ↑ Takeshita, T.; Wallace, W.E.; Craig, R.S. (1974). Hydrogen solubility in 1:5 compounds between yttrium or thorium and nickel or cobalt. Inorganic Chemistry. 13 (9): 2282—2283. doi:10.1021/ic50139a050.
  11. ↑ Kirchheim, R. (1988). Hydrogen solubility and diffusivity in defective and amorphous metals. Progress in Materials Science. 32 (4): 262—325. doi:10.1016/0079-6425(88)90010-2.
  12. ↑ Helium: the essentials. WebElements. Архів оригіналу за 4 квітня 2019. Процитовано 24 січня 2013.
  13. ↑ Helium: physical properties. WebElements. Архів оригіналу за 25 листопада 2017. Процитовано 24 січня 2013.
  14. ↑ Pierre Janssen. MSN Encarta. Архів оригіналу за 29 жовтня 2009. Процитовано 24 січня 2013.
  15. ↑ Theiss, Leslie (18 січня 2007). Where Has All the Helium Gone?. Bureau of Land Management. Архів оригіналу за 25 липня 2008. Процитовано 24 січня 2013.
  16. ↑ Timmerhaus, Klaus D. (6 жовтня 2006). Cryogenic Engineering: Fifty Years of Progress. Springer. ISBN 0-387-33324-X.
  17. ↑ Copel, M. (September 1966). Helium voice unscrambling. Audio and Electroacoustics. 14 (3): 122—126. doi:10.1109/TAU.1966.1161862.
  18. ↑ helium dating. Encyclopædia Britannica. 2008.
  19. ↑ Brain, Marshall. How Helium Balloons Work. How Stuff Works. Архів оригіналу за 6 грудня 2015. Процитовано 24 січня 2013.
  20. ↑ Jiwatram, Jaya (10 липня 2008). The Return of the Blimp. Popular Science. Архів оригіналу за 22 серпня 2020. Процитовано 24 січня 2013.
  21. ↑ When good GTAW arcs drift; drafty conditions are bad for welders and their GTAW arcs. Welding Design & Fabrication. 1 лютого 2005.
  22. ↑ Montgomery, Craig (4 вересня 2006). Why does inhaling helium make one's voice sound strange?. Scientific American. Архів оригіналу за 3 жовтня 2020. Процитовано 24 січня 2013.
  23. ↑ Probable Discovery Of A New, Supersolid, Phase Of Matter. Science Daily. 3 вересня 2004. Архів оригіналу за 14 жовтня 2012. Процитовано 24 січня 2013.
  24. ↑ Browne, Malcolm W. (21 серпня 1979). Scientists See Peril In Wasting Helium; Scientists See Peril in Waste of Helium. The New York Times.
  25. ↑ Helium: geological information. WebElements. Архів оригіналу за 4 серпня 2020. Процитовано 24 січня 2013.
  26. ↑ Cox, Tony (3 лютого 1990). Origin of the chemical elements. New Scientist. Архів оригіналу за 16 жовтня 2012. Процитовано 24 січня 2013.
  27. ↑ Helium supply deflated: production shortages mean some industries and partygoers must squeak by. Houston Chronicle. 5 листопада 2006.
  28. ↑ Brown, David (2 лютого 2008). Helium a New Target in New Mexico. American Association of Petroleum Geologists. Архів оригіналу за 4 березня 2012. Процитовано 24 січня 2013.
  29. ↑ Voth, Greg (1 грудня 2006). Where Do We Get the Helium We Use?. The Science Teacher.

Посилання

[ред. | ред. код]

Джерела

[ред. | ред. код]
  • Greenwood N. N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. — 2nd. — Oxford : Butterworth-Heinemann, 1997. — 1341 p. — ISBN 0-7506-3365-4. (англ.)
  • Cotton F. A., Murillo C. A., Bochmann M. Advanced inorganic chemistry. — 6th — New York: Wiley-Interscience, 1999. — ISBN 0-471-19957-5. (англ.)
  • Housecroft C. E., Sharpe, A. G. Inorganic Chemistry. — 3rd. — Prentice Hall, 2008. — ISBN 978-0-13-175553-6. (англ.)
  • Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М. : Высшая школа, 2001. — ISBN 5-06-003363-5. (рос.)
  • Лидин Р. А. Справочник по общей и неорганической химии. — М. : КолосС, 2008. — ISBN 978-5-9532-0465-1. (рос.)
  • Некрасов Б. В. Основы общей и неорганической химии. — М. : Лань, 2004. — ISBN 5-8114-0501-4. (рос.)
  • Спицын В. И., Мартыненко Л. И. Неорганическая химия. — М. : МГУ, 1991, 1994. (рос.)
  • Турова Н. Я. Неорганическая химия в таблицах. — М. : Высший химический колледж РАН, 2002. — ISBN 5-88711-168-2. (рос.)
Періодична система хімічних елементів
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Лужні метали Лужноземельні метали Лантаноїди Актиноїди Перехідні метали Постперехідні метали Суперактиноїди Напівметали Інші неметали Галогени Благородні гази
Властивості
Метали Неметали невідомі
CHEM: Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Період_1_періодичної_системи_елементів&oldid=35060811