Все элементы, находящиеся в 4 периоде периодической системы Менделеева 🧪⚛️

Периодическая таблица Менделеева — это фундамент химии, без которого невозможно понять строение веществ, их свойства и закономерности в природе. Один из ключевых аспектов этой таблицы — периоды, которые показывают количество электронных слоёв в атомах элементов. Четвёртый период особенно интересен, так как включает разнообразные элементы с различными свойствами: от щелочных металлов до благородных газов. В этой статье мы подробно разберём все элементы 4 периода, их строение, свойства, применение и роль в жизни человека, чтобы понять, насколько важен этот период для науки и техники.

Что такое период и 4 период в периодической системе 🧬

В периодической таблице период — это горизонтальный ряд элементов, в котором увеличивается атомный номер, а значит и количество протонов и электронов.

• Номер периода показывает количество электронных слоёв у атома.

• Четвёртый период включает элементы с четырьмя электронными слоями, начиная с калия (K) и заканчивая криптоном (Kr).

Элементы 4 периода демонстрируют разнообразие химических свойств, от высокой реакционной способности щелочных металлов до инертности благородных газов.

Список элементов 4 периода 📝

Четвёртый период состоит из 18 элементов, расположенных по мере увеличения атомного номера:

1. Калий (K) — атомный номер 19

2. Кальций (Ca) — 20

3. Скандий (Sc) — 21

4. Титан (Ti) — 22

5. Ванадий (V) — 23

6. Хром (Cr) — 24

7. Марганец (Mn) — 25

8. Железо (Fe) — 26

9. Кобальт (Co) — 27

10. Никель (Ni) — 28

11. Медь (Cu) — 29

12. Цинк (Zn) — 30

13. Галлий (Ga) — 31

14. Германий (Ge) — 32

15. Мышьяк (As) — 33

16. Селен (Se) — 34

17. Бром (Br) — 35

18. Криптон (Kr) — 36

Эти элементы представляют все главные группы и побочные элементы, включая переходные металлы, что делает 4 период крайне разнообразным и важным.

Особенности строения атомов элементов 4 периода ⚛️

Каждый элемент 4 периода имеет четыре электронных слоя:

• K-слой — 2 электрона

• L-слой — 8 электронов

• M-слой — 18 электронов

• N-слой — остаток до полной конфигурации

Например:

• Калий (K): 2, 8, 8, 1

• Железо (Fe): 2, 8, 14, 2

• Криптон (Kr): 2, 8, 18, 8

Различие в электронной конфигурации объясняет разные химические свойства и реакционную способность элементов.

Щелочные и щёлочноземельные металлы (K и Ca) ⚡

Калий (K)

• Мягкий, серебристо-белый металл, легко вступает в реакцию с водой.

• Используется в удобрениях, производстве мыла и стекла.

Кальций (Ca)

• Прочный металл, важный для строительной индустрии (цемент, бетон).

• Биологическое значение: костная ткань, зубы.

Щелочные и щёлочноземельные металлы очень активны, легко отдают электроны и образуют соли.

Переходные металлы (Sc → Zn) 🛠️

Переходные металлы занимают центральную часть таблицы и обладают уникальными свойствами:

• Скандий (Sc) и Титан (Ti) — лёгкие, прочные металлы, применяются в авиации и космических технологиях.

• Хром (Cr) — устойчив к коррозии, используется в нержавеющей стали.

• Марганец (Mn) — катализатор в химической промышленности.

• Железо (Fe) — основа стального производства, биологический компонент гемоглобина.

• Кобальт (Co) и Никель (Ni) — магнитные материалы, батареи и сплавы.

• Медь (Cu) и Цинк (Zn) — электрическая проводимость, антикоррозийные покрытия.

Переходные металлы часто образуют комплексные соединения, окрашенные соли и устойчивы к окислению.

Элементы главных подгрупп (Ga → Kr) 🌈

Галлий (Ga) и Германий (Ge)

• Полуметаллы с уникальными свойствами, используются в электронике и полупроводниках.

Мышьяк (As)

• Неметалл, применялся в сплавах и пестицидах, важно соблюдать меры безопасности.

Селен (Se)

• Неметалл с антиоксидантными свойствами, используется в электронике и медицине.

Бром (Br)

• Жидкий неметалл, активно используется в химической промышленности.

Криптон (Kr)

• Благородный газ, инертен и используется в освещении и лазерах.

Эти элементы показывают переход от металлов к неметаллам, а также демонстрируют изменение химической активности по мере увеличения атомного номера.

Химические свойства элементов 4 периода 🔬

• Щелочные металлы вступают в реакции с водой и кислотами, образуя гидроксиды и соли.

• Переходные металлы могут образовывать различные степени окисления, что важно для катализа и промышленной химии.

• Неметаллы 4 периода реагируют с металлами и неметаллами, создавая соли, кислоты и соединения с органическими веществами.

• Благородные газы (Kr) почти не вступают в химические реакции благодаря полной электронной оболочке.

Таким образом, элементы 4 периода демонстрируют весь спектр химической активности: от крайне реактивных до полностью инертных.

Применение элементов 4 периода в жизни человека 🏭

1. Промышленность и строительство

   • Железо, титан, хром, никель — основа металлургии и машиностроения.

2. Электроника и техника

   • Германий и галлий — полупроводники для компьютеров и LED-технологий.

   • Медь — проводники и электрические кабели.

3. Медицина

   • Кальций — здоровье костей.

   • Селен — антиоксидант, участвует в работе щитовидной железы.

4. Химическая промышленность

   • Бром — производство пестицидов, антисептиков и красителей.

   • Марганец — катализаторы, сталь и батареи.

5. Энергетика и батареи

   • Кобальт и никель — элементы аккумуляторов и топливных элементов.

Элементы 4 периода находят применение в самых разных сферах, от бытовых нужд до высоких технологий.

Биологическая роль элементов 4 периода 🌿

• Калий (K) и Кальций (Ca) — регулируют работу нервной и мышечной систем.

• Железо (Fe) — часть гемоглобина, перенос кислорода.

• Цинк (Zn) — участвует в ферментативных реакциях.

• Селен (Se) — антиоксидант, защищает клетки от повреждений.

Даже малые количества этих элементов необходимы для нормального функционирования организма.

Заключение 🌟

Четвёртый период периодической таблицы — это разнообразие, важность и красота химии. Он объединяет:

• Щелочные и щёлочноземельные металлы (K, Ca) — реактивные и биологически значимые;

• Переходные металлы (Sc → Zn) — прочные, технологически важные;

• Полуметаллы и неметаллы (Ga → Br) — уникальные свойства, электроника и химия;

• Благородный газ (Kr) — инертность и использование в освещении.

Элементы 4 периода имеют широкое применение в промышленности, медицине, электронике, энергетике и биологии. Знание их свойств помогает понимать строение веществ, прогнозировать химические реакции и использовать ресурсы максимально эффективно.