Группы в периодической таблице химических элементов
Group (periodic table)
Группы в периодической таблице: определение, свойства элементов в группах, системы нумерации (IUPAC). Химия, электронная конфигурация, свойства атомов.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Колонка элементов в периодической таблице химических элементов
Column of elements in the periodic table of the chemical elements
В химии группа (также известная как семейство) — это колонка элементов в периодической таблице химических элементов. В периодической таблице имеется 18 пронумерованных групп; 14 столбцов f-блока, расположенных между группами 2 и 3, не пронумерованы. Элементы в одной группе обладают схожими физическими или химическими характеристиками, обусловленными строением внешних электронных оболочек их атомов (то есть одинаковым эффективным зарядом ядра), поскольку большинство химических свойств определяется орбитальным расположением валентных электронов. Существует три системы нумерации групп, и один и тот же номер может быть присвоен разным группам в зависимости от используемой системы. Современная система нумерации от «группы 1» до «группы 18» рекомендована Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC) с 1988 года. Она заменила две более ранние несовместимые системы наименований, используемые службой Chemical Abstracts Service (CAS, более популярной в Соединенных Штатах) и IUPAC до 1988 года (более популярной в Европе). Система из восемнадцати групп общепринята в химическом сообществе, однако существуют разногласия относительно включения элементов номер 1 и 2 (водорода и гелия). Аналогичные вариации в отношении внутренних переходных металлов сохраняются в учебниках, хотя их правильное положение было установлено еще в 1948 году и дважды подтверждено IUPAC в 1988 году (вместе с нумерацией 1–18) и в 2021 году. Группы также могут идентифицироваться по своему верхнему элементу или иметь специальное название. Например, группа 16 также называется «кислородной группой» и «халькогенами». Исключением является «железная группа», которая обычно относится к группе 8, но в химии может также означать железо, кобальт и никель или другой набор элементов с похожими химическими свойствами. В астрофизике и ядерной физике она обычно относится к железу, кобальту, никелю, хрому и марганцу.
In chemistry, a group (also known as a family) is a column of elements in the periodic table of the chemical elements. There are 18 numbered groups in the periodic table; the 14 f block columns, between groups 2 and 3, are not numbered. The elements in a group have similar physical or chemical characteristics of the outermost electron shells of their atoms (i. e., the same core charge), because most chemical properties are dominated by the orbital location of the outermost electron. There are three systems of group numbering for the groups; the same number may be assigned to different groups depending on the system being used. The modern numbering system of "group 1" to "group 18" has been recommended by the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) since 1988. It replaces two older incompatible naming schemes, used by the Chemical Abstract Service (CAS, more popular in the United States), and by IUPAC before 1988 (more popular in Europe). The system of eighteen groups is generally accepted by the chemistry community, but some dissent exists about membership of elements number 1 and 2 (hydrogen and helium). Similar variation on the inner transition metals continues to exist in textbooks, although the correct positioning has been known since 1948 and was twice endorsed by IUPAC in 1988 (together with the 1–18 numbering) and 2021. Groups may also be identified using their topmost element, or have a specific name. For example, group 16 is also described as the "oxygen group" and as the "chalcogens". An exception is the "iron group", which usually refers to group 8, but in chemistry may also mean iron, cobalt, and nickel, or some other set of elements with similar chemical properties. In astrophysics and nuclear physics, it usually refers to iron, cobalt, nickel, chromium, and manganese.
Названия групп
Современные группы имеют номера от 1 до 18, при этом 14 столбцов f-блока остаются без нумерации (вместе они образуют 32 столбца в периодической таблице). Также широко используются тривиальные названия (например, галогены). Ранее в истории использовались различные системы наименований групп, основанные на римских цифрах от I до VIII и суффиксах "A" и "B".
Modern group names are numbers 1–18, with the 14 f block columns remaining unnumbered (together making the 32 columns in the periodic table). Also, trivial names (like halogens) are common. In history, several sets of group names have been used, based on Roman numberings I–VIII, and "A" and "B" suffixes.
CAS и старый номер IUPAC (A/B)
Существуют две более ранние системы нумерации групп: CAS (Chemical Abstracts Service) и старая IUPAC. Обе используют цифры (арабские или римские) и буквы А и В. Обе системы согласованы в отношении цифр. Эти цифры приблизительно указывают на высшую степень окисления элементов в данной группе, и, следовательно, указывают на схожую химию с другими элементами, имеющими ту же цифру. В основном, нумерация увеличивается линейно, один раз слева от таблицы и один раз справа (см. Список степеней окисления элементов), с некоторыми отклонениями у переходных металлов. Однако в этих двух системах буквы используются по-разному. Например, калий (K) имеет один валентный электрон. Поэтому он находится в группе 1. Кальций (Ca) находится в группе 2, поскольку содержит два валентных электрона. В старой системе IUPAC буквы A и B обозначали левую (A) и правую (B) части таблицы, а в системе CAS буквы A и B обозначают элементы главной группы (A) и переходные элементы (B). Старая система IUPAC часто использовалась в Европе, в то время как CAS наиболее распространена в Америке. Новая схема IUPAC была разработана для замены обеих систем, поскольку они вызывали путаницу, используя одни и те же названия для обозначения разных понятий. Новая система просто нумерует группы последовательно слева направо в стандартной периодической таблице. Предложение IUPAC было впервые распространено в 1985 году для получения отзывов, а затем включено в издание 1990 года «Номенклатура неорганической химии».
Two earlier group number systems exist: CAS (Chemical Abstracts Service) and old IUPAC. Both use numerals (Arabic or Roman) and letters A and B. Both systems agree on the numbers. The numbers indicate approximately the highest oxidation number of the elements in that group, and so indicate similar chemistry with other elements with the same numeral. The number proceeds in a linearly increasing fashion for the most part, once on the left of the table, and once on the right (see List of oxidation states of the elements), with some irregularities in the transition metals. However, the two systems use the letters differently. For example, potassium (K) has one valence electron. Therefore, it is located in group 1. Calcium (Ca) is in group 2, for it contains two valence electrons. In the old IUPAC system the letters A and B were designated to the left (A) and right (B) part of the table, while in the CAS system the letters A and B are designated to main group elements (A) and transition elements (B). The old IUPAC system was frequently used in Europe, while the CAS is most common in America. The new IUPAC scheme was developed to replace both systems as they confusingly used the same names to mean different things. The new system simply numbers the groups increasingly from left to right on the standard periodic table. The IUPAC proposal was first circulated in 1985 for public comments, and was later included as part of the 1990 edition of the Nomenclature of Inorganic Chemistry.