Как располагаются виды согласно стандарту: Виды – Всё для чайников

Чертежи в системе прямоугольных проекций • Блог архитектора

Все чертежи, используемые на производстве, строятся в системе прямоугольных проекций.

Проекции    на   чертежах   располагаются    в    соответствии    с   правилами государственного стандарта.

Согласно стандарту для изображения деталей на чертежах используются виды.

Видом называется изображение обращенной к наблюдателю видимой части поверхности предмета.

Изображение,  полученное  на  фронтальной  плоскости  проекций,  называется  видом спереди. Этот вид на чертеже принимают за основной и называют его главным видом. Поэтому при вычерчивании деталь нужно расположить так, чтобы вид спереди содержал наибольшую информацию о детали.

Изображение на горизонтальной плоскости проекций называется видом сверху, а на профильной плоскости проекции – видом слева.

Количество видов на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для полного выявления формы и размеров всех частей предмета.

Невидимые части детали на видах показывают штриховыми линиями (рис. 70).

Рис. 70

Анализ формы предмета. Основные геометрические формы и их изображение

Форма большинства предметов представляет собой сочетание различных геометрических  тел  или  их  частей.  Часто  бывает  сложно  разобраться  в  форме  предмета  по  чертежу.

Чтобы  облегчить  задачу,  предмет  мысленно  расчленяют  на  отдельные  составляющие  его части, имеющие форму простых геометрических тел. Такой процесс называют анализом геометрической формы.

Например, деталь, изображенная на рис. 71а, состоит из двух параллелепипедов, двух полуцилиндров и имеет два сквозных цилиндрических отверстия.

Для  того  чтобы  правильно  выполнять  чертежи  деталей  сложных  форм,  необходимо знать, как изображаются простые геометрические тела.

Проекциями куба являются три равных квадрата (рис. 71б).

Рис. 71

Перед  размерным  числом  ставится  знак  □,  который  указывает,  что  элемент  имеет форму квадрата.

Изображение параллелепипеда было уже показано на рис. 65. Проекциями его являются три прямоугольника. На чертеже указывают длину, ширину и высоту.

На рис. 72 показано построение чертежа прямой шестигранной призмы.

Основания параллельны плоскости П₁, поэтому проецируются на неё в натуральную величину, а на фронтальную и профильную плоскости проекций – в виде прямых линий.

Боковые грани изображаются в натуральную величину на плоскостях проекций, которым они параллельны, и в виде линий на тех. которым они перпендикулярны.

Грани,  наклонные  к  плоскостям  проекций,  изображаются  на  них  искажёнными  по размерам.

Фронтальная  и  профильная  проекции  представляют  собой  прямоугольники,  высота которых равна высоте призмы, а ширина определяется по горизонтальной проекции. Размеры призм определяют высотой и размерами фигуры основания.

Рис. 72

На рис. 73 показано построение чертежа прямой трёхгранной пирамиды.

Рис. 73

Треугольное основание пирамиды проецируется на горизонтальную плоскость в натуральную  величину.   Биссектрисы  углов  треугольника  являются  проекциями  боковых  рёбер пирамиды, а точка S их пересечения — проекцией вершины пирамиды.

На  плоскость  П₂  пирамида  проецируется  в  виде  равнобедренного  треугольника,  а  на

плоскость П₃ – в виде неправильного треугольника. Высота этих треугольников равна высоте пирамиды, а основание определяется по горизонтальной проекции. Боковая грань ASB пирамиды перпендикулярна профильной плоскости проекций, поэтому проецируется на неё в линию.

Размеры пирамид определяются высотой и размерами фигуры основания.

На рис. 74 показано построение чертежа прямого кругового цилиндра.

Рис. 74

Горизонтальная проекция цилиндра представляет собой окружность, равную окружности основания цилиндра, а фронтальная и профильная проекции – равные прямоугольники, высота которых равна высоте цилиндра, а ширина – диаметру окружности основания.

На рис. 75 показано построение чертежа прямого кругового конуса.

Рис. 75

На плоскость П₁ конус проецируется в виде окружности, равной окружности основания конуса. Центр этой окружности является проекцией вершины конуса. На плоскости П₂ и П₃ конус проецируется в виде одинаковых равнобедренных треугольников, высота которых равна высоте конуса, а основание равно диаметру окружности основания конуса.

На всех проекциях цилиндра и конуса необходимо наносить оси симметрии, с которых и начинают выполнение чертежей.

Размеры цилиндра и конуса определяются их высотой и диаметром окружности основания.

Шар проецируется на любую плоскость в виде круга, диаметр которого равен диаметру шара. Очерк шара на фронтальной плоскости проекций определяется проекцией окружности, которая называется главным меридианом (рис. 76а).

Рис. 76

Главный меридиан делит шар на переднюю и заднюю части. Точки, расположенные на передней части поверхности шара, будут видимыми на фронтальной проекции.

На плоскости П₁ очерк шара ограничен проекцией окружности, которую называют экватором (рис. 76б). Экватор делит шар на верхнюю и нижнюю части. Точки, расположенные выше экватора, будут видимыми на горизонтальной проекции.

На  плоскости  П₃ очерк  шара  определяется  проекцией  окружности,  называемой  профильным меридианом (рис. 76в). Профильный меридиан делит шар на левую и правую части. Точки, расположенные в левой части, будут видимыми на профильной проекции.

На всех проекциях шара обязательно наносят оси симметрии.

Изображение точек, лежащих на поверхности предмета

Для того, чтобы построить проекции точек, лежащих на поверхности предмета, необходимо  проанализировать,  какой  именно  части  поверхности  принадлежит  точка,  как  эта часть проецируется на плоскости проекций и затем строить изображение точки.

Рассмотрим на примерах:

1. На рис. 78 на поверхности четырёхгранной призмы расположены две точки А и В.

Точка А расположена на верхнем основании призмы и задана своей горизонтальной проекцией А₁. Для построения фронтальной и профильной проекций проведём линии связи через её горизонтальную проекцию до пересечения с отрезками прямых, в виде которых верхнее основание проецируется на плоскости П₂ и П₃.

Поскольку  оси  координат  не  нанесены,  линию  связи  с  горизонтальной  проекции  на профильную перенесём с помощью отрезка, отмеченного фигурной скобкой.

Рис. 78

Точка В расположена на боковом ребре призмы и задана профильной проекцией b₃.

На горизонтальную плоскость это ребро проецируется в виде точки, с которой и совпадает горизонтальная проекция точки В – b₁. Фронтальную проекцию строим при помощи линии связи до пересечения с фронтальной проекцией переднего бокового ребра.

2. На рис. 79 показано построение проекций точки N, расположенной на боковой грани ASB прямой шестигранной пирамиды и заданной на чертеже горизонтальной проекцией n₁.

Когда  точки  расположены  на  гранях  пирамиды,  наклонённых  ко  всем  плоскостям проекций,  их  строят,  основываясь  на  следующем:  точка  принадлежит  плоскости,  если  она расположена  на  прямой,  лежащей  в  этой  плоскости.   Следовательно,  через  точку  N  нужно провести вспомогательную прямую, построить проекции этой прямой и на ней найти проекции точки N.

Рис. 79

Прямую можно проводить любую, но удобнее во всех случаях пользоваться прямой, параллельной основанию фигуры. В данном случае через точку N проведена прямая EF, параллельная  ребру  основания  АВ.  Параллельность  в  проекциях  сохраняется,  т.е.  проекции прямой EF будут параллельны проекциям ребра АВ.

Нахождение проекций точек, лежащих на рёбрах и гранях пирамиды, перпендикулярных плоскостям проекций, аналогично нахождению проекций точек на поверхности призмы.

3. На рис. 80а и б показано построение проекций точек, принадлежащих основанию и боковой поверхности цилиндра.

Рис. 80

Любая  точка,  принадлежащая  боковой  поверхности  цилиндра,  проецируется  на  окружность основания в плоскости проекций, перпендикулярной оси цилиндра. Пусть заданы фронтальные проекции точек А, В, С, D (рис. 80б). Профильные проекции точек принадлежат проекции основания — окружности.

Горизонтальные проекции можно построить, используя постоянную прямую чертежа (см. рис. 68). Проекции точки А, принадлежащей основанию цилиндра (рис. 80а) построены по выше описанному принципу.

4. На рис. 81 показаны приёмы построения проекций точек, принадлежащих боковой поверхности конуса.

Как  и  на  пирамиде,  на  поверхности  конуса  через  заданную  точку  можно  проводить линию, параллельную основанию конуса (параллель). На горизонтальной проекции – это окружность, а на фронтальной и профильной проекциях – горизонтально расположенные прямые линии (рис. 81а).

Можно проводить прямую линию (образующую), проходящую через вершину и основание конуса. Проекции точки В во всех плоскостях будут принадлежать проекциям образующей SC (рис. 81б).

Рис. 81

5. Построение проекций точек, расположенных на главных линиях шара, показано на рис. 76. Оно основано на принципе принадлежности и осуществляется только при помощи проекционной связи.

Проекции  любой  промежуточной  точки  можно  построить,  проведя  через  эту  точку линию,  параллельную  любой плоскости проекций.   Тогда  на  ту  плоскость,  которой  она  параллельна, эта линия спроецируется в виде окружности, а на две другие – в виде прямых линий, перпендикулярных оси симметрии. На рис. 82 это показано на примере построения проекций точки С.

Рис. 82

СПЛАЙН

Благодаря своим знаниям и программы 3d max профессионалы создают интересные грамотные проекты за короткие сроки.

Основы машиностроительного черчения

Основы машиностроительного черчения

Каждый квалифицированный машинист автогрейдера должен разбираться в чертежах, как говорят, уметь читать чертежи. Это необходимо ему и при техническом обслуживании машины, и при ее ремонте, когда зачастую требуется восстановить или изготовить ту или иную деталь.

Чертежом считается оформленное графически на листе бумаги изображение изделия с соответствующими объяснениями, указаниями и исходными данными, необходимыми и достаточными для осуществления их изготовления, контроля и эксплуатации.

Изделием считается любая изготовленная предприятием продукция. Есть изделия основного производства (машины, оборудование, приборы и т. д.) и вспомогательного (для данного предприятия) производства (приспособления, штампы, инструмент и т. д.). Стандартом (ГОСТ 2.101—68 ЕСКД) установлены следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Деталью называется такое изделие, которое изготовлено из однородного материала без применения сборочных операций (вал, шестерня, болт и т. д.).

Сборочной единицей считается изделие, собранное из деталей или из деталей и других сборочных единиц (подшипник качения, двигатель, автогрейдер и т. д.).

Комплексом называется набор сборочных единиц, каждая с самостоятельными производственными функциями, выполняющих единую эксплуатационную функцию (поточная линия станков, комплекс машин для дорожного строительства и т. д.).

Комплектом называют набор сборочных единиц, играющих вспомогательную для комплектов и сборочных единиц роль (комплекты запасных частей, измерительной аппаратуры и др. ).

Чертежи на изделие относятся к так называемым конструкторским документам.

Чертежи, выполненные за конструкторскими досками, называются оригиналами. После переснятия или перекопировки их на специальные кальки и оформления подписями разработчика и других заинтересованных лиц они становятся подлинниками и могут неоднократно подвергаться переснятию. Для сохранения подлинников в работе используются переснятые с них чертежи — дубликаты. С целью использования чертежей в цехах при изготовлении или при эксплуатации машины с дубликатов или подлинников снимают так называемые копии (путем светокопирования и др.).

Чертежи машины выполняют согласно стандарту (ГОСТ 2.301—68) на прямоугольных листах определенного формата, обозначаемого числом, с размерами (в мм), представленными ниже.

Если изображение требует увеличения площади чертежа, допускается применение дополнительных форматов путем увеличения коротких сторон основного формата на величину, кратную их размерам (например, из формата 841X 1189 можно получить (841X 2) X 1189 = 1682Х X 1189).

Изделие на поле чертежа вычерчивается в определенном масштабе, т. е. в определенном отношении линейных размеров вычерченного изделия к его размерам в натуре. Например, если размеры изображенного изделия и натуры равны между собой, то изделие вычерчено в масштабе 1:1. Когда изделие имеет размеры, превышающие размеры формата чертежа, его вычерчивают в масштабе уменьшения (1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:40). Если же надо увеличить размеры вычерченного изделия по сравнению с натурой, то применяют масштаб увеличения (2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40:1). Ряд масштабов, предназначенных для использования в машиностроительных чертежах, устанавливает ГОСТ 2.302—68 ЕСКД.

Графическая часть чертежа выполняется различными по толщине и виду линиями. Типы используемых линий и их назначение устанавливает ГОСТ 2.303—68.

Изображение вычерченного на поле чертежа изделия может быть видом, разрезом и сечением.

Конечно, не всегда возникает необходимость изображать деталь в шести видах. В некоторых случаях достаточно ограничиться основными тремя (главный, вид сверху и вид слева). Их, как и остальные три вида, помещают на плоскость чертежа без каких-либо поясняющих надписей.

На видах могут быть изображены и невидимые для наблюдателя части изделия. Для этого используются штриховые линии, соответствующие контурам невидимых поверхностей.

Рис. 4.2. Разрез детали: а — сечение детали плоскостью; б — проекции и разрез детали

Они позволяют сократить число видов, так как улучшают представление о конструкции изделия.

Еще лучше, чем штриховые линии, представление о невидимых частях изделия могут дать разрезы, которые образуются, если изделие рассечь в любом месте секущей плоскостью, перпендикулярной желаемому направлению взгляда наблюдателя (рис. 4.2, а). В этом случае выявляется форма изделия в месте прохождения секущей плоскости и этот разрез штрихуется наклонной к основным линиям контура штриховкой, соответствующей материалу изделия. На разрезе вскрываются и те контуры, которые расположены сзади секущей плоскости; они при желании могут быть показаны на самом изображении разреза, но могут и не изображаться.

Места разреза на видах изделия отмечаются двумя толстыми отрезками, направленными вдоль секущей плоскости и расположенными с двух сторон изделия, не пересекая его, и перпендикулярными к ним стрелками, обозначенными заглавными буквами (А—А, Б—Б и т. д.), направление которых соответствует направлению взгляда наблюдателя. Сам разрез располагается либо соосно с изделием, либо в любом месте чертежа под подчеркнутыми буквами (через тире), например А—А (рис. 4.2, б), но обязательно с учетом направления стрелок. Однако он может быть повернут, для чего рядом с надписью А—А ставится слово «повернуто».

Сечением называется изображение, получаемое при пересечении секущей плоскостью или несколькими плоскостями изделия и отражающее его контуры, расположенные только в секущей плоскости. Сечения в отличие от разреза можно осуществлять и по дуге с указанием «развернуть». Показывается сечение, как и разрез, двумя толстыми отрезками и стрелками с заглавными буквами. Изображается оно также под этими подчеркнутыми буквами (через тире), например А—А.

Располагается сечение в любом месте поля чертежа. Если его нужно повернуть, ставится слово «повернуто». Сечение может быть наложенным, когда оно изображается тонкими линиями с внутренней штриховкой на самой детали, и вынесенным, когда оно отнесено от детали и изображено основными линиями тоже с внутренней штриховкой. Линии сечения и стрелки могут не ставиться, если сечения симметричны. Оси симметрии у них указываются штрихпунктир- ной тонкой линией.

По штриховке сечения или разреза легко определить материал насеченной детали. Для этого по ГОСТ 2.306—68 предусмотрена различная по виду штриховка.

Следует иметь в виду, что штриховка наносится под углом 45° к рамке чертежа в противоположных направлениях у смежных деталей. При совпадении линии контура детали и штриховки последнюю надо проводить под углом либо 30°, либо 60°. При больших площадях штрихуемой поверхности ее наносят только по краю контура.

Каждый чертеж содержит графическую и текстовую части, которые скомпонованы на поле чертежа определенным образом. Так, на рис. 4.3 и 4.4 представлены в качестве примера компоновки сборочного чертежа формата и детального чертежа формата. Графическая часть (три проекции изделия) на сборочном чертеже занимает поле чертежа слева и сверху, таблица с параметрами этой сборочной единицы находится справа вверху, а технические требования располагаются над штампом. В самом же штампе (в правом нижнем углу) помещается основная надпись со сведениями, включающими название изделия, его массу, масштаб изображения, индекс изделия, наименование предприятия, характер работы и подписи исполнителей.

Так же компонуются форматы. На самом небольшом формате сразу же над штампом с основной подписью располагаются технические требования к детали, а выше, занимая остальное поле чертежа, находится графическое изображение детали и справа от нее, если требуется, располагается таблица параметров. Для того чтобы судить о геометрических размерах изделия, изображенного на чертеже, служат размерные числа (размеры), проставляемые на проекциях (видах) изделия.

Линейные размеры на чертежах обозначаются в мм, а угловые — в градусах, минутах и секундах (например, 7°10’30”). Кроме размеров, на изображениях деталей в чертежах ставятся предельные отклонения размеров, посадки, допуски формы и расположения поверхностей, шероховатость и покрытия (см. рис. 4.4).

Предельные отклонения размеров показывают, насколько размеры детали, полученные при изготовлении, могут отличаться от номинальных размеров по проекту из-за неточностей изготовления, погрешности станков, приспособлений, инструмента для того, чтобы деталь могла быть установлена и работала бы в изделии нормально.

Рис. 4.3. Сборочный чертеж

Рис. 4.4. Деталировочный чертеж

Отклонение может быть верхним (со знаком «+») и нижним (со знаком «—»). Разность между верхним и нижним отклонениями называют допуском. Например, если у вала диаметром 50 мм верхнее отклонение равно +0,006 мм, а нижнее —0,005 мм, то допуск на диаметр будет равен +0,006— (—0,005) = = 0,011 мм. Следовательно, вал допускается изготавливать в пределах таких диаметров: наименьший 50 — 0,005= 49,995 мм, наибольший 50+0,006= = 50,006 мм.

Предельные отклонения ставятся рядом с номинальным размером справа от него меньшим шрифтом (например, 50t°). Если верхнее и нижнее отклонения равны, например 50t_°60o0o5, то это пишется так: 50± 0,005. Между верхним и нижним отклонениями находится так называемое поле допуска.

Посадки определяют характер сопряжения деталей друг с другом в сборках (например, вала и насаженного на него зубчатого колеса). А сопрягаться они между собой могут по-разному: если с зазором, то такая посадка считается подвижной, если с натягом, то посадка считается неподвижной. Есть посадки, в которых допустимы и зазор и натяг; они считаются переходными. Все посадки связаны с расположением полей допусков детали. По стандарту СЭВ 145—75 установлены допуски и отклонения в зависимости от номинальных размеров с учетом степеней точности или квалитетов. Их 19, обозначенных порядковыми номерами (01, 0, 1, 2, … 17).

Отклонения формы и расположения поверхностей влияют на долговечность деталей. Они указываются на чертежах согласно ГОСТ 2.308—79 условными обозначениями, помещенными в вынесенные прямоугольники, обращенные стрелками к данной детали.

Шероховатость поверхности представляет собой совокупность неровностей, образующихся на поверхности детали в результате механической обработки при ее изготовлении. ГОСТ 2789—73 установлены параметры шероховатости: Ra — среднее арифметическое отклонение профиля поверхности, Иг — высота неровностей профиля в 10 точках, Rmax — наибольшая высота профиля, Sm — средний шаг неровностей и др. Основными параметрами являются Ra и R2.

На всех поверхностях деталей должен быть указан параметр шероховатости. Для этого используется условный знак.

Условные знаки шероховатости располагаются острием вниз на линиях контура, выносных линиях, на полках выносных линий, на размерных линиях.

Покрытия, необходимые для придания деталям защитных, декоративных и прочных качеств, обозначаются на чертежах штрихпунктирной линией по контуру места покрытия с выносом на полке указания по характеру покрытия (например, «покрытие ХЗМ»).

10 стандартных пожарных приказов | NWCG

Категория:

Operational Engagement

Последнее изменение/просмотр страницы:

март 2022 г.

Приказы расположены по степени важности и сгруппированы в логической последовательности: противопожарное поведение, противопожарная безопасность и организационный контроль.

Просмотрите и примите во внимание стандартные приказы по пожаротушению как часть каждой смены.

• Получили ли вы или запросили адекватный инструктаж, включая информацию о погоде, текущем и прогнозируемом характере пожара, направлении ветра, прогнозируемой влажности, влажности топлива и/или местных факторах?
• У вас есть карта пожара? Определены ли топография, типы топлива и направление распространения?

Группа «Поведение при пожаре» описывает условия, с которыми столкнется пожарный: погода, состояние пожара и поведение при пожаре.

1. Будьте в курсе погодных условий пожара и прогнозов.
2. Всегда знайте, что делает ваш огонь.
3. Основывайте все действия на текущем и ожидаемом поведении пожара.

• Знакомы ли вы с направлением, расстоянием, расположением и размером путей эвакуации и зон безопасности?
• Обсудите необходимость наблюдения, например, экстремальное поведение при пожаре или пожар, расположенный вне поля вашего зрения.
• Обсудите важность ситуационной осведомленности.

Группа пожарной безопасности уделяет особое внимание личной безопасности.

4. Определите пути эвакуации и зоны безопасности и сообщите о них.
5. Выставляйте наблюдательные посты, когда есть возможная опасность.
6. Быть начеку. Сохранять спокойствие. Думайте ясно. Действуйте решительно.

• Рассмотрите важность и способы обмена тактическими решениями и движением ресурсов.
• Изучите другие факторы, влияющие на возможные изменения в тактике, которые могут повлиять на контроль над вашими силами.

Группа организационного контроля сосредоточена вокруг тактических решений.

7. Поддерживайте оперативную связь с вашими силами, вашим начальником и соседними силами.
8. Дайте четкие инструкции и убедитесь, что они поняты.
9. Постоянно контролируйте свои силы.

• После того, как вы рассмотрели, обсудили и выполнили предыдущие девять приказов:

10. Боритесь с огнем агрессивно, в первую очередь позаботившись о безопасности.

Дополнительные ресурсы

Отчет о ситуации при ликвидации чрезвычайных ситуаций (IMSR)
10 Стандартные приказы о тушении пожара , PMS 110 
18 Осторожные ситуации , PMS 118
10 и 18 Плакат , PMS 110-18
NWCG Карманный справочник по реагированию на инциденты (IRPG) , PMS 461
RT-130, Ежегодный курс повышения квалификации по пожарной безопасности в дикой местности (WFSTAR) 9007 9 Межведомственных стандартов пожарной и Пожарная авиация (Красная книга)
Центр изучения диких пожаров

Следите за новостями NWCG в Twitter и Facebook

.

Есть идея или отзыв?
Поделитесь им с подкомитетом NWCG 6MFS.

Периодическая таблица элементов | Live Science

Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Периодическая таблица, также называемая периодической таблицей элементов, представляет собой упорядоченное расположение 118 известных химических элементов. Химические элементы расположены слева направо и сверху вниз в порядке возрастания атомного номера или числа протонов в ядре атома , что обычно совпадает с увеличением атомной массы.

Горизонтальные строки в периодической таблице называются периодами, где каждый номер периода указывает количество орбиталей для элементов в этой строке, согласно Национальной лаборатории Лос-Аламоса (открывается в новой вкладке). (Атомы имеют протоны и нейтроны в своем ядре, а вокруг него электроны расположены на орбиталях, где атомная орбиталь — это математический термин, описывающий местоположение электрона, а также его волнообразное поведение. )

Для например, период 1 включает элементы, которые имеют одну атомную орбиталь, на которой вращаются электроны; период 2 имеет две атомные орбитали, период 3 имеет три и так далее до периода 7. Столбцы или группы периодической таблицы представляют собой атомные элементы, которые имеют одинаковое количество валентных электронов, или те электроны, которые находятся на самой внешней орбитальной оболочке. . Например, все элементы группы 8A (или VIIIA) имеют полный набор из восьми электронов на орбите с самой высокой энергией, согласно химику Уильяму Ройшу на его веб-странице в Мичиганском государственном университете . Элементы, которые занимают один и тот же столбец в периодической таблице (называемые «группой»), имеют идентичные конфигурации валентных электронов и, следовательно, химически ведут себя одинаково. Например, все элементы группы 18 являются инертными газами, то есть они не реагируют ни с какими другими элементами.

Родственный: Как сгруппированы элементы?

Кто создал периодическую таблицу?

Дмитрий Менделеев, русский химик и изобретатель, по мнению Королевского химического общества, считается «отцом» периодической таблицы . В 1860-х годах Менделеев был популярным лектором в университете в Санкт-Петербурге, Россия. В то время не существовало современных учебников органической химии на русском языке, поэтому Менделеев решил написать один. По словам Академии Хана, работая над этой книгой под названием «Принципы химии» (два тома, 1868–1870 гг.), Он одновременно занимался проблемой неупорядоченных элементов .

(Изображение предоставлено: Oxford Science Archive/Print Collector/Getty Images)

Расположить элементы в любом порядке оказалось бы довольно сложно. В то время было известно 63 химических элемента, атомный вес каждого из которых был рассчитан с использованием гипотезы Авогадро, согласно которой равные объемы газов при одинаковых температуре и давлении содержат одинаковое число молекул.

В то время существовало всего две стратегии классификации этих элементов: разделение их на металлы и неметаллы или группировка по количеству валентных электронов элемента (или тех электронов, которые находятся на самой внешней оболочке). Первый раздел книги Менделеева касался только восьми известных элементов — углерода, водорода, кислорода, азота, хлора, фтора, брома и йода — и эти две стратегии работали для этих конкретных элементов, согласно Майклу Д. Гордину в его книге. «Хорошо упорядоченная вещь: Дмитрий Менделеев и тень периодической таблицы» (Princeton University Press, исправленное издание, 2018 г.). Но их было недостаточно, чтобы с пользой отсортировать 55 дополнительных химических элементов, известных в то время.

Итак, согласно Королевскому химическому обществу, Менделеев записал свойства каждого элемента на карточках, а затем начал упорядочивать их по возрастанию атомного веса. Именно тогда он заметил регулярное появление определенных типов элементов и заметил корреляцию между атомным весом и химическими свойствами.

Но точно Эврика! Момент, который привел Менделеева к стратегии сортировки, позволившей создать его полную периодическую таблицу, окутан тайной. «Чрезвычайно трудно реконструировать процесс, посредством которого Менделеев пришел к своей периодической организации элементов по их атомному весу», — писал Гордин о полной периодической таблице. «Проблема с точки зрения историка заключается в том, что, хотя Менделеев хранил почти все документы и черновики, которые попадали ему в руки после того, как он верил, что станет знаменитым, он не делал этого до формулировки периодического закона».

Здесь показана первая Периодическая таблица элементов Менделеева. (Изображение предоставлено: Photo12/Universal Images Group через Getty Images)

(открывается в новой вкладке)

Гордин продолжил: «Есть два основных пути, которыми Менделеев мог уйти от признания важности атомного веса как хорошего инструмента классификации. к наброску периодической системы: либо он выписал элементы в порядке их атомного веса рядами и заметил периодическое повторение, либо он собрал несколько «естественных групп» элементов, таких как галогены и щелочные металлы, и заметил закономерность увеличения масса.” Оказывается, единственное известное высказывание Менделеева, связанное с его методом, было сделано в апреле 1869 года. ; он писал, что «собрал тела с наименьшим атомным весом и расположил их в порядке увеличения их атомного веса», согласно книге Гордина.

Каким бы ни был его мыслительный процесс, Менделеев в конечном итоге расположил элементы в соответствии как с атомным весом, так и с валентными электронами. Он не только оставил место для еще не открытых элементов, но и предсказал свойства пяти из этих элементов и их соединений. В марте 1869 года он представил находки Русскому химическому обществу. Позже в том же году его новая периодическая система была опубликована в виде реферата в немецком периодическом химическом журнале 9.0109 Zeitschrift fϋr Chemie (открывается в новой вкладке) (Journal of Chemistry), согласно Калифорнийского университета, Сан-Диего (открывается в новой вкладке).

Чтение периодической таблицы

Периодическая таблица содержит огромное количество информации: 

Атомный номер: Количество протонов в ядре атома называется атомным номером этого элемента. Количество протонов определяет, какой это элемент, а также определяет химическое поведение элемента. Например, атомов углерода всегда имеют шесть протонов; атомов водорода всегда имеют один; а атомов кислорода всегда имеют восемь. Различные версии одного и того же элемента, называемые изотопами, могут иметь разное количество нейтронов; также элемент может приобретать или терять электроны, чтобы стать заряженными, и в этом случае они называются ионами.

Символ атома: Символ атома (или символ элемента) представляет собой аббревиатуру, выбранную для обозначения элемента («C» для углерода, «H» для водорода и «O» для кислорода и т. д.). Эти символы используются на международном уровне и иногда являются неожиданными. Например, символ вольфрама — «W», потому что другое название этого элемента — вольфрам. Кроме того, атомный символ золота — «Au», потому что слово «золото» на латыни — «aurum».

Атомная масса: Стандартная атомная масса элемента – это средняя масса элемента, выраженная в единицах атомной массы (а. е.м.). Несмотря на то, что каждый атом имеет примерно целое число атомных единиц массы, вы заметите, что атомная масса в периодической таблице является десятичной; это потому, что это число представляет собой средневзвешенное значение различных встречающихся в природе изотопов элемента на основе их распространенности. Изотоп — это разновидность элемента с другим числом нейтронов в ядре. (Чтобы рассчитать среднее количество нейтронов в элементе, вычтите количество протонов (атомный номер) из атомной массы.)

Например, вот как можно рассчитать атомную массу углерода, который имеет два изотопа:

Умножьте распространенность изотопа на его атомную массу: 

Углерод-12: 0,9889 x 12,0000 = 11,8668 

Углерод -13 : 0,0111 x 13,0034 = 0,1443

Затем сложите результаты:

11,8668 + 0,1443 = 12,0111 = атомный вес углерода

Атомная масса элементов 93-118: 90 101 Для созданных в лаборатории трансурановых элементов (элементов помимо урана , который имеет атомный номер 92), «естественного» изобилия не существует, Лос-Аламосская национальная лаборатория (LANL) отметила . Для этих элементов атомный вес самого долгоживущего изотопа указан в периодической таблице, согласно Международному союзу теоретической и прикладной химии (IUPAC) — мировому авторитету в области химической номенклатуры и терминологии. Эти атомные веса следует считать условными, поскольку в будущем может быть получен новый изотоп с более длительным периодом полураспада (сколько времени требуется для разложения 50% этого элемента), согласно LANL

Сверхтяжелые элементы или элементы с атомным номером выше 104 также попадают в эту неприродную категорию. Чем больше ядро ​​атома — которое увеличивается с увеличением количества протонов внутри — тем обычно более нестабилен этот элемент. Таким образом, согласно ИЮПАК, эти негабаритные элементы мимолетны, длятся всего миллисекунды, прежде чем распасться на более легкие элементы. Например, сверхтяжелые элементы 113, 115, 117 и 118 были проверены IUPAC в декабре 2015 года, заполнив седьмую строку или точку в таблице. Несколько разных лабораторий производили сверхтяжелые элементы. Атомные номера, временные названия и официальные названия:

• 113: унунтрий (Uut), нихоний (Nh)
• 115: унунпентий (Uup), московий (Mc)
• 117: унунсептий (Uus), теннессин (Ts)
• 118: unun октиум (Ууо), оганесон (Og)

Как устроена Периодическая таблица?

Водород делит свой единственный валентный электрон с одним из валентных электронов кислорода; когда два атома водорода образуют эти ковалентные связи с одним атомом кислорода, в результате получается h3O или вода. (Изображение предоставлено: Encyclopaedia Britannica/UIG через Getty Images)

Периодическая таблица упорядочена по атомному весу и валентным электронам. Эти переменные позволили Менделееву разместить каждый элемент в определенной строке (называемой периодом) и столбце (называемой группой). Таблица состоит из семи строк и 18 столбцов. Каждый элемент в одной строке имеет такое же количество атомных орбиталей (пространств, где существуют электроны), что и другие элементы в этой строке или периоде. Это означает, что все элементы третьего периода — натрий, магний, алюминий, кремний, фосфор, сера, хлор и аргон — имеют три атомные орбитали, на которых находятся их электроны. Между тем столбец или группа означает количество электронов в самой внешней оболочке атома; они называются валентными электронами, и это электроны, которые могут химически связываться с валентными электронами других элементов. Валентные электроны могут быть либо разделены с другим элементом, что является типом ковалентной связи, либо заменены типом ионной связи, согласно 9.0109 Lumen Learning (откроется в новой вкладке).

Например, все элементы во втором столбце имеют два валентных электрона; в третьем столбце у них три валентных электрона. Есть некоторые исключения из этого правила для переходных элементов, которые заполняют более короткие столбцы в центре периодической таблицы. Эти переходные элементы

Давайте рассмотрим пример: мы можем выбрать селена , который имеет атомный номер 34, что означает, что в нейтральном атоме селена всего 34 электрона. Этот неметалл находится в периоде 4, группе 6А. Это означает, что селен удерживает свои электроны на четырех атомных орбиталях и имеет шесть валентных электронов или шесть электронов на самой внешней орбитали. Вы также можете выяснить, сколько электронов находится на его первой, второй и третьей орбиталях: первая орбиталь может содержать максимум два электрона, а вторая имеет четыре суборбитали и, таким образом, может содержать в общей сложности восемь электронов. Третья оболочка атома, состоящая из девяти суборбиталей, может содержать максимум 18 электронов, согласно Университет штата Флорида, факультет химии и биохимии (открывается в новой вкладке). Это означает, что селен имеет 2, 8, 18 и 6 электронов на первой, второй, третьей и четвертой атомной орбитали соответственно.

Как сегодня используется периодическая таблица?

Зная, что некоторые элементы, собранные вместе на столе, обладают определенными характеристиками и поведением, ученые могут выяснить, какие из них лучше всего подходят для определенных отраслей и процессов. Например, инженеры используют различные комбинации элементов в группах III и V таблицы для создания новых полупроводниковых сплавов, таких как нитрид галлия (GaN) и нитрид индия (InN), согласно 9.0109 Национальный институт стандартов и технологий (открывается в новой вкладке) (NIST).

В общем, химики и другие ученые могут использовать таблицу, чтобы предсказать, как определенные элементы будут реагировать друг с другом. Щелочные металлы, например, находятся в первой колонке или группе таблицы и, как правило, имеют один валентный электрон и поэтому несут заряд +1. Этот заряд означает, что они «энергично реагируют с водой и легко соединяются с неметаллами», — написала химик Энн Мари Хельменстайн 9 сентября.0109 Мысль Ко. Магний, который находится в той же группе в таблице, что и кальций, становится полезным в составе сплавов для костных имплантатов, сообщает NIST. Поскольку эти сплавы являются биоразлагаемыми, они служат каркасом, а затем исчезают после того, как на структурах нарастает естественная кость.