Успехите на съвременното естествознание. Разликата между класическата и съвременната формулировка на периодичния закон на Менделеев Съвременната формулировка на периодичния закон се основава на

1. Докажете, че периодичният закон на Д. И. Менделеев, както всеки друг закон на природата, изпълнява обяснителни, обобщаващи и предсказващи функции. Дайте примери, илюстриращи тези функции на други закони, познати ви от курсовете по химия, физика и биология.

Периодичният закон на Менделеев е един от основните закони на химията. Може да се твърди, че цялата съвременна химия е изградена върху него. Той обяснява зависимостта на свойствата на атомите от тяхната структура, обобщава тази зависимост за всички елементи, разделяйки ги на различни групи, а също така предсказва техните свойства в зависимост от структурата и структурата в зависимост от свойствата.

Има и други закони, които имат обяснителна, обобщаваща и предсказваща функция. Например законът за запазване на енергията, законът за пречупване на светлината, генетичният закон на Мендел.

2. Назовете химичния елемент, в чийто атом електроните са подредени на нива според поредица от числа: 2, 5. Какво просто вещество образува този елемент? Каква е формулата на неговото водородно съединение и какво е името му? Каква формула има най-висшият оксид на този елемент, какъв е неговият характер? Напишете уравненията на реакцията, характеризиращи свойствата на този оксид.

3. Берилият е бил класифициран като елемент от група III и неговата относителна атомна маса е била 13,5. Защо Д. И. Менделеев го прехвърля в група II и коригира атомната маса на берилия от 13,5 на 9?

Преди това елементът берилий погрешно беше причислен към група III. Причината за това е неправилното определяне на атомната маса на берилия (вместо 9, тя се счита за равна на 13,5). Д. И. Менделеев предполага, че берилият е във II група, въз основа на химичните свойства на елемента. Свойствата на берилия бяха много подобни на тези на Mg и Ca и напълно различни от тези на Al. Знаейки, че атомните маси на Li и B, съседни елементи на Be, са съответно 7 и 11, Д. И. Менделеев предположи, че атомната маса на берилия е 9.

4. Напишете уравненията на реакциите между просто вещество, образувано от химичен елемент, в атома на който електроните са разпределени по енергийни нива според поредица от числа: 2, 8, 8, 2, и прости вещества, образувани от елементи № 7 и № 8 в Периодичната система. Какъв е типът на химичната връзка в продуктите на реакцията? Каква е кристалната структура на изходните прости вещества и продуктите от тяхното взаимодействие?

5. Подредете следните елементи по реда на укрепване на металните свойства: As, Sb, N, P, Bi. Обосновете получената серия въз основа на структурата на атомите на тези елементи.

N, P, As, Sb, Bi - укрепване на металните свойства. Металните свойства в групите са подобрени.

6. Подредете следните елементи по ред на укрепване на неметалните свойства: Si, Al, P, S, Cl, Mg, Na. Обосновете получената серия въз основа на структурата на атомите на тези елементи.

Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl - укрепване на неметалните свойства. Неметалните свойства в периодите са подобрени.

7. Подредете в реда на отслабване на киселинните свойства на оксидите, чиито формули са: SiO2, P2O5, Al2O3, Na2O, MgO, Cl2O7. Обосновете получената серия. Запишете формулите на хидроксидите, съответстващи на тези оксиди. Как се променя киселинният им характер в сериала, който предложихте?

8. Напишете формулите на оксидите на бор, берилий и литий и ги подредете във възходящ ред на основните свойства. Запишете формулите на хидроксидите, съответстващи на тези оксиди. Каква е тяхната химическа природа?

9. Какво представляват изотопите? Как откриването на изотопите допринесе за формирането на периодичния закон?

Периодичната система от елементи отразява връзката на химичните елементи. Атомният номер на елемента е равен на заряда на ядрото, числено е равен на броя на протоните. Броят на неутроните, съдържащи се в ядрата на един елемент, за разлика от броя на протоните, може да бъде различен. Атомите на един и същи елемент, чиито ядра съдържат различен брой неутрони, се наричат ​​изотопи.

Всеки химичен елемент има няколко изотопа (естествени или изкуствени). Атомната маса на химичния елемент е равна на средната стойност на масите на всички негови естествени изотопи, като се вземе предвид тяхното изобилие.

С откриването на изотопите зарядите на ядрата, а не техните атомни маси, започнаха да се използват за разпределение на елементите в периодичната система.

10. Защо зарядите на атомните ядра на елементите в периодичната система на Д. И. Менделеев се променят монотонно, т.е. зарядът на ядрото на всеки следващ елемент се увеличава с единица в сравнение с заряда на атомното ядро ​​на предишния елемент и свойствата на елементите и образуваните от тях вещества се променят периодично?

Това се дължи на факта, че свойствата на елементите и техните съединения не зависят от общия брой електрони, а само от валентните електрони, които са на последния слой. Броят на валентните електрони се променя периодично, следователно свойствата на елементите също се променят периодично.

11. Дайте три формулировки на периодичния закон, в които относителната атомна маса, зарядът на атомното ядро ​​и структурата на външните енергийни нива в електронната обвивка на атома се вземат като основа за систематизирането на химичните елементи.

1. Свойствата на химичните елементи и образуваните от тях вещества са в периодична зависимост от относителните атомни маси на елементите.
2. Свойствата на химичните елементи и образуваните от тях вещества се намират в периодична зависимост от заряда на атомните ядра на елементите.
3. Свойствата на химичните елементи и образуваните от тях вещества са в периодична зависимост от структурата на външните енергийни нива в електронната обвивка на атома.

Периодичният закон на химичните елементи е основен закон на природата, който установява периодичността на промените в свойствата на химичните елементи с увеличаване на зарядите на ядрата на техните атоми. Датата на откриване на закона е 1 март (17 февруари, стар стил) 1869 г., когато Д. И. Менделеев завършва разработването на „Опит за система от елементи, основана на тяхното атомно тегло и химическо сходство“. Терминът „периодичен закон“ („закон за периодичността“) е използван за първи път от учения в края на 1870 г. Според Менделеев „три вида данни“ са допринесли за откриването на периодичния закон. Първо, наличието на достатъчно голям брой известни елементи (63); второ, задоволителното познаване на свойствата на повечето от тях; трето, че атомните тегла на много елементи са определени с добра точност, така че химичните елементи да могат да бъдат подредени в естествена серия според нарастването на техните атомни тегла. Менделеев смята, че решаващото условие за откриването на закона е сравнението на всички елементи по отношение на атомните тегла (преди това се сравняваха само химически подобни елементи).

Класическата формулировка на периодичния закон, дадена от Менделеев през юли 1871 г., гласи: "Свойствата на елементите и следователно свойствата на простите и сложните тела, които те образуват, стоят в периодична зависимост от тяхното атомно тегло." Тази формулировка остава валидна повече от 40 години, но периодичният закон остава само констатация на факти и няма физическа обосновка. Това стана възможно едва в средата на 1910 г., когато беше разработен ядрено-планетарният модел на атома (виж Атом) и беше установено, че поредният номер на елемент в периодичната система е числено равен на заряда на ядрото на своя атом. В резултат на това стана възможна физическата формулировка на периодичния закон: „Свойствата на елементите и образуваните от тях прости и сложни вещества се намират в периодична зависимост от величините на зарядите на ядрата (Z) на техните атоми. " Той все още се използва широко днес. Същността на периодичния закон може да се изрази с други думи: "Конфигурациите на външните електронни обвивки на атомите периодично се повтарят с нарастването на Z"; това е един вид "електронна" формулировка на закона.

Съществена особеност на периодичния закон е, че за разлика от някои други фундаментални закони на природата (например закона за всемирното привличане или закона за еквивалентността на масата и енергията), той няма количествен израз, т.е. не може да бъде написан под формата на произволна или математическа формула или уравнение. Междувременно както самият Менделеев, така и други учени се опитаха да потърсят математически израз на закона. Под формата на формули и уравнения могат да бъдат количествено изразени различни закономерности в изграждането на електронните конфигурации на атомите в зависимост от стойностите на главните и орбиталните квантови числа. Що се отнася до периодичния закон, той има визуално графично отражение под формата на периодична система от химични елементи, представена главно от различни видове таблици.

Периодичният закон е универсален закон за цялата Вселена, проявяващ се навсякъде, където има материални структури от атомен тип. Въпреки това, когато Z се увеличава, не само конфигурациите на атомите се променят периодично. Оказа се, че структурата и свойствата на атомните ядра също се променят периодично, въпреки че самата природа на периодичната промяна тук е много по-сложна, отколкото в случая на атомите: в ядрата възниква закономерна конструкция на протонни и неутронни обвивки. Ядрата, в които са запълнени тези черупки (съдържат 2, 8, 20, 50, 82, 126 протона или неутрона), се наричат ​​"магически" и се считат за своеобразни граници на периодите на периодичната система на атомните ядра.

От първите уроци по химия сте използвали таблицата на Д. И. Менделеев. Той ясно демонстрира, че всички химични елементи, които образуват веществата на света около нас, са взаимосвързани и се подчиняват на общи закони, тоест представляват едно цяло - система от химични елементи. Следователно в съвременната наука таблицата на Д. И. Менделеев се нарича Периодична таблица на химичните елементи.

Защо „периодично“ също ви е ясно, тъй като общите закономерности в промяната на свойствата на атомите, прости и сложни вещества, образувани от химични елементи, се повтарят в тази система на определени интервали - периоди. Някои от тези модели, показани в таблица 1, вече са ви познати.

По този начин всички химични елементи, съществуващи в света, са подчинени на един, обективно действащ в природата периодичен закон, чието графично представяне е периодичната таблица на елементите. Този закон и система носят името на великия руски химик Д. И. Менделеев.

Д. И. Менделеев стига до откриването на периодичния закон чрез сравняване на свойствата и относителните атомни маси на химичните елементи. За това Д. И. Менделеев записва на картата за всеки химичен елемент: символа на елемента, стойността на относителната атомна маса (по времето на Д. И. Менделеев тази стойност се нарича атомно тегло), формулите и природата на висшите оксид и хидроксид. Той подрежда 63 известни дотогава химични елемента в една верига във възходящ ред на техните относителни атомни маси (фиг. 1) и анализира този набор от елементи, опитвайки се да намери определени модели в него. В резултат на усилена творческа работа той открива, че в тази верига има интервали - периоди, в които свойствата на елементите и образуваните от тях вещества се изменят по подобен начин (фиг. 2).

Ориз. 1.
Карти с елементи, подредени в ред на увеличаване на относителните атомни маси

Ориз. 2.
Карти с елементи, подредени по реда на периодичните промени в свойствата на елементите и образуваните от тях вещества

Лабораторен опит No2
Моделиране на конструкцията на периодичната система на Д. И. Менделеев

Изброяваме още веднъж, използвайки съвременни термини, редовните промени в свойствата, които се появяват в рамките на периодите:

• металните свойства отслабват;
• подобряват се неметалните свойства;
• степента на окисление на елементите във висшите оксиди се увеличава от +1 до +8;
• степента на окисление на елементите в летливите водородни съединения се увеличава от -4 до -1;
• оксидите от основни до амфотерни се заменят с киселинни;
• хидроксиди от основи чрез амфотерни хидроксиди се заменят с кислородсъдържащи киселини.

Въз основа на тези наблюдения Д. И. Менделеев през 1869 г. заключава - той формулира Периодичния закон, който, използвайки съвременни термини, звучи така:

Систематизирайки химичните елементи въз основа на техните относителни атомни маси, Д. И. Менделеев обръща голямо внимание и на свойствата на елементите и образуваните от тях вещества, като разпределя елементи с подобни свойства във вертикални колони - групи. Понякога, в нарушение на разкритата от него закономерност, той поставя по-тежки елементи пред елементи с по-ниски стойности на относителните атомни маси. Например, той записва в таблицата си кобалт преди никел, телур преди йод, а когато са открити инертни (благородни) газове, аргон преди калий. Д. И. Менделеев смята този ред на подреждане за необходим, тъй като в противен случай тези елементи биха попаднали в групи от елементи, различни от тях по свойства. Така че, по-специално, алкалният метал калий би попаднал в групата на инертните газове, а инертният газ аргон в групата на алкалните метали.

Д. И. Менделеев не можа да обясни тези изключения от общото правило, както и причината за периодичността в изменението на свойствата на елементите и образуваните от тях вещества. Той обаче предвиди, че тази причина се крие в сложната структура на атома. Това беше научната интуиция на Д. И. Менделеев, която му позволи да изгради система от химични елементи не в реда на увеличаване на техните относителни атомни маси, а в реда на нарастване на зарядите на техните атомни ядра. За това, че свойствата на елементите се определят именно от зарядите на атомните им ядра, красноречиво свидетелства съществуването на изотопи, с които се запознахте миналата година (припомнете си какви са те, дайте примери за изотопи, които познавате).

В съответствие със съвременните представи за структурата на атома, в основата на класификацията на химичните елементи са зарядите на техните атомни ядра, а съвременната формулировка на периодичния закон е следната:

Периодичността в промяната на свойствата на елементите и техните съединения се обяснява с периодичното повторение в структурата на външните енергийни нива на техните атоми. Това е броят на енергийните нива, общият брой на електроните, разположени върху тях, и броят на електроните на външното ниво, които отразяват символиката, приета в Периодичната система, т.е. разкриват физическото значение на серийния номер на елемента, номера на периода и номер на група (от какво се състои?).

Структурата на атома също така позволява да се обяснят причините за промяната на металните и неметалните свойства на елементите в периоди и групи.

Следователно Периодичният закон и Периодичната система на Д. И. Менделеев обобщават информацията за химичните елементи и образуваните от тях вещества и обясняват периодичността в промяната на техните свойства и причината за сходството на свойствата на елементите от една и съща група.

Тези две най-важни значения на Периодичния закон и Периодичната система на Д. И. Менделеев се допълват от друго, което е способността да се предскаже, тоест да се предскаже, да се опишат свойства и да се посочат начини за откриване на нови химични елементи. Още на етапа на създаване на Периодичната система Д. И. Менделеев направи редица прогнози за свойствата на елементи, които все още не са известни по това време, и посочи начините за тяхното откриване. В създадената от него таблица Д. И. Менделеев оставя празни клетки за тези елементи (фиг. 3).

Ориз. 3.
Периодична таблица на елементите, предложена от Д. И. Менделеев

Ярки примери за предсказуемата сила на периодичния закон са последвалите открития на елементите: през 1875 г. французинът Lecoq de Boisbaudran открива галий, предсказан от Д. И. Менделеев пет години по-рано като елемент, наречен "екаалуминий" (eka - следващ); през 1879 г. шведът Л. Нилсон открива "екабор" според Д. И. Менделеев; през 1886 г. от германеца К. Винклер - "екасилиций" според Д. И. Менделеев (дефинирайте съвременните имена на тези елементи от таблицата на Д. И. Менделеев). Колко точен е Д. И. Менделеев в своите прогнози, се илюстрира от данните в таблица 2.

таблица 2
Предсказани и експериментално наблюдавани свойства на германия

Учените, открили нови елементи, високо оцениха откритието на руския учен: „Едва ли може да има по-ясно доказателство за валидността на доктрината за периодичността на елементите от откриването на все още хипотетичния екасилиций; това, разбира се, е нещо повече от просто потвърждение на смела теория - то бележи изключително разширяване на химическото зрително поле, гигантска стъпка в областта на знанието ”(К. Винклер).

Американските учени, открили елемент № 101, му дават името "менделевий" в знак на признание за заслугите на великия руски химик Дмитрий Менделеев, който пръв използва Периодичната таблица на елементите, за да предскаже свойствата на елементи, които все още не са били открити.

Запознахте се в 8 клас и ще използвате тазгодишната форма на периодичната таблица, която се нарича кратък период. Но в профилните паралелки и във висшето образование се използва предимно друга форма - дългосрочният вариант. Сравнете ги. Какво е едно и също и какво е различно в тези две форми на периодичната система?

Нови думи и понятия

1. Периодичен закон на Д. И. Менделеев.
2. Периодичната система от химични елементи на Д. И. Менделеев е графично представяне на Периодичния закон.
3. Физическото значение на номера на елемента, номера на периода и номера на групата.
4. Модели на промяна на свойствата на елементите в периоди и групи.
5. Значение на периодичния закон и периодичната система на химичните елементи на Д. И. Менделеев.

Задачи за самостоятелна работа

1. Докажете, че периодичният закон на Д. И. Менделеев, както всеки друг закон на природата, изпълнява обяснителни, обобщаващи и предсказващи функции. Дайте примери, илюстриращи тези функции на други закони, познати ви от курсовете по химия, физика и биология.
2. Назовете химичния елемент, в чийто атом електроните са подредени на нива според поредица от числа: 2, 5. Какво просто вещество образува този елемент? Каква е формулата на неговото водородно съединение и какво е името му? Каква формула има най-висшият оксид на този елемент, какъв е неговият характер? Напишете уравненията на реакцията, характеризиращи свойствата на този оксид.
3. Берилият е бил класифициран като елемент от група III и неговата относителна атомна маса се е считала за 13,5. Защо Д. И. Менделеев го прехвърля в група II и коригира атомната маса на берилия от 13,5 на 9?
4. Напишете уравненията на реакциите между просто вещество, образувано от химичен елемент, в атома на който електроните са разпределени по енергийни нива според поредица от числа: 2, 8, 8, 2, и прости вещества, образувани от елементи № 7 и № 8 в Периодичната система. Какъв е типът на химичната връзка в продуктите на реакцията? Каква е кристалната структура на изходните прости вещества и продуктите от тяхното взаимодействие?
5. Подредете следните елементи в ред на увеличаване на металните свойства: As, Sb, N, P, Bi. Обосновете получената серия въз основа на структурата на атомите на тези елементи.
6. Подредете следните елементи по реда на укрепване на неметалните свойства: Si, Al, P, S, Cl, Mg, Na. Обосновете получената серия въз основа на структурата на атомите на тези елементи.
7. Подредете по реда на отслабване на киселинните свойства на оксидите, чиито формули са: SiO 2, P 2 O 5, Al 2 O 3, Na 2 O, MgO, Cl 2 O 7. Обосновете получената серия. Запишете формулите на хидроксидите, съответстващи на тези оксиди. Как се променя киселинният им характер в сериала, който предложихте?
8. Напишете формулите на оксидите на бора, берилия и лития и ги подредете във възходящ ред на основните им свойства. Запишете формулите на хидроксидите, съответстващи на тези оксиди. Каква е тяхната химическа природа?
9. Какво представляват изотопите? Как откриването на изотопите допринесе за формирането на периодичния закон?
10. Защо зарядите на атомните ядра на елементите в периодичната система на Д. И. Менделеев се променят монотонно, т.е. зарядът на ядрото на всеки следващ елемент се увеличава с единица в сравнение с заряда на атомното ядро ​​на предишния елемент и свойствата на елементите и образуваните от тях вещества се променят периодично?
11. Дайте три формулировки на периодичния закон, в които относителната атомна маса, зарядът на атомното ядро ​​и структурата на външните енергийни нива в електронната обвивка на атома се вземат като основа за систематизиране на химичните елементи.

Периодичният закон е основен закон, който е формулиран от D.I. Менделеев през 1869 г.

Във формулировката на Дмитрий Иванович Менделеев периодичнотозаконът беше: « Свойствата на елементите, формите и свойствата на образуваните от тях съединения са в периодична зависимост от стойността на тяхната атомна маса.» Периодична промяна в свойствата на елементите Менделеев свързва с атомната маса. Разбирането на периодичността на промените в много свойства позволи на Дмитрий Иванович да определи и опише свойствата на веществата, образувани от все още неоткрити химични елементи, да предскаже естествените източници на руда и дори местата на тяхното възникване.

По-късни изследвания показват, че свойствата на атомите и техните съединения зависят предимно от електронната структура на атома. А електронната структура се определя от свойствата атомно ядро. В частност, зарядът на ядрото на атома .

Следователно съвременната формулировка на периодичния закон е:

« Свойствата на елементите, формата и свойствата на образуваните от тях съединения са в периодична зависимост от големината на заряда на ядрата на техните атоми «.

Следствие от периодичния закон е промяна в свойствата на елементите в определени множества, както и повторение на свойствата през периоди, т.е. чрез определен брой елементи. Менделеев нарича такива агрегати периоди.

Периоди – това са хоризонтални редове от елементи с еднакъв брой запълнени електронни нива. Номерът на периода показва брой енергийни нивав атома на елемента. Всички периоди (с изключение на първия) започват с алкален метал (s-елемент) и завършват с благороден газ.

Групи – вертикални колони от елементи със същия брой валентни електрониравен на номера на групата. Има основни и второстепенни подгрупи. Основните подгрупи се състоят от елементи с малки и големи периоди, валентните електрони на които са разположени на външния n с— и n стр- поднива.

Периодична система на химичните елементи D.I. Менделеев

Периодичната система от елементи на Д. И. Менделеев се състои от седем периодакоито са хоризонтални последователности от елементи, подредени във възходящ ред на заряда на тяхното атомно ядро.

Всеки период (с изключение на първия) започва атоми на алкални метали(Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) и завършва благородни газове(Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), предшествани от типични неметали.

В периоди отляво надясно броят на електроните във външното ниво се увеличава.

Следователно,

В периоди отляво надясно металните свойства постепенно отслабват, а неметалните се увеличават..

IN първипериодът има два елемента. водород и хелий. В този случай водородът условно се поставя в подгрупа IA или VIIA, тъй като показва прилики както с алкални метали, така и с халогени. Подобно на алкалните метали, водородът е редуциращ агент. Дарявайки един електрон, водородът образува еднократно зареден H + катион. Подобно на халогените, водородът е неметал, образува двуатомна молекула Н2 и може да проявява окислителни свойства при взаимодействие с активни метали:

2Na + H 2 → 2NaH

IN четвъртопериод след Ca са 10 преходни елемента (от скандий Sc до цинк Zn), последвани от останалите 6 основни елемента на периода (от галий Ga до криптон Kr). подобно построени петиПериод. Преходни елементи обикновено се наричат ​​всички елементи с валентни d- или f-електрони.

ШестоИ седмопериодите имат двойни вмъквания на елементи. Елементът Ba е последван от десет d-елемента (от лантан La до гадолиний Hg), а след първия преходен елемент лантан La следват 14 f-елемента - лантаниди(Se - Lu). След живака Hg са останалите 6 основни p-елемента от шести период (Tl - Rn).

В седмия (непълен) период Ac е последван от 14 f-елемента- актиниди(Th - Lr). Наскоро La и Ac бяха класифицирани съответно като лантаниди и актиниди. Лантанидите и актинидите са поставени отделно в долната част на таблицата.

В Периодичната система всеки елемент се намира на строго определено място, което съответства на неговото сериен номер .

Елементите в Периодичната система се делят на осем групи (I - VIII), които от своя страна се делят на подгрупи — основен , или подгрупи А и странични ефекти , или подгрупа B. Подгрупа VIIIB е специална, съдържа триадиелементи, които съставляват семействата на желязото (Fe, Co, Ni) и платиновите метали (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt).

Във всяка подгрупа елементите проявяват подобни свойства и са сходни по химична структура. а именно:

В основните подгрупи, отгоре надолу, металните свойства се увеличават, а неметалните отслабват.

В основните подгрупи отгоре надолу стабилността на съединенията на елементите в най-ниска степен на окисление се увеличава.

В страничните подгрупи, напротив: отгоре надолу, металните свойства отслабват и стабилността на съединенията с най-висока степен на окисление се увеличава.

В зависимост от това коя енергийна орбитала е запълнена в последния атом, химичните елементи могат да бъдат разделени на s-елементи, p-елементи, d- и f-елементи.

Атомите на s-елементите са изпълнени с s-орбитали на външните енергийни нива. S-елементите включват водород и хелий, както и всички елементи от I и II група на основните подгрупи (литий, берилий, натрий и др.). В p-елементите p-орбиталите са запълнени с електрони. Те включват елементи от групи III-XIII, основните подгрупи. За d-елементите d-орбиталите се запълват съответно. Те включват елементи от вторични подгрупи.

Какви други свойства се споменават в Периодичния закон?

Такива характеристики на атомите като орбитален радиус, енергия на електронен афинитет, електроотрицателност, йонизационна енергия, степен на окисление и др., периодично зависят от заряда на ядрото.

Да видим как се променя атомен радиус . Като цяло, атомният радиус– понятието е доста сложно и двусмислено. Разграничете метални атомни радиусиИ ковалентни радиуси на неметали.

Радиус на металния атом е равно на половината от разстоянието между центровете на два съседни атома в метална кристална решетка. Атомният радиус зависи от вида на кристалната решетка на веществото, фазовото състояние и много други свойства.

Ние говорим за орбитален радиусизолиран атом.

Орбитален радиус е теоретично изчисленото разстояние от ядрото до максималното натрупване на външни електрони.

Орбитален радиус извит главно върху броя на енергийните нива, запълнени с електрони.

Колкото по-голям е броят на енергийните нива, изпълнени с електрони, толкова по-голям е радиусът на частицата.

Например , в серията от атоми: F - Cl - Br - I, броят на запълнените енергийни нива се увеличава, следователно, орбиталният радиус също се увеличава.

Ако броят на запълнените енергийни нива е еднакъв, тогава радиусът се определя от заряда на ядрото на частицата.

Колкото по-голям е зарядът на ядрото, толкова по-силно е привличането на валентните електрони към ядрото.

Колкото по-голямо е привличането на валентните електрони към ядрото, толкова по-малък е радиусът на частицата. Следователно:

Колкото по-голям е зарядът на ядрото на атом (с еднакъв брой запълнени енергийни нива), толкова по-малък е атомният радиус.

Например , в серията Li - Be - B - C, броят на запълнените енергийни нива, зарядът на ядрото се увеличава, следователно орбиталният радиус също намалява.

IN групиотгоре надолу броят на енергийните нива в атомите се увеличава. Колкото по-голям е броят на енергийните нива в атома, толкова по-далеч са електроните на външното енергийно ниво от ядрото и толкова по-голям е орбиталният радиус на атома.

В основните подгрупи радиусът на орбитата се увеличава отгоре надолу.

IN периодиброят на енергийните нива не се променя. Но в периоди отляво надясно зарядът на ядрото на атомите се увеличава. Следователно, в периоди отляво надясно, орбиталният радиус на атомите намалява.

В периоди отляво надясно орбиталният радиус на атомите намалява.

Помислете за моделите на промяна йонни радиуси : катиони и аниони.

Катиони – те са положително заредени йони. Катионите се образуват, когато атомът отдаде електрони.

Радиусът на катиона е по-малък от радиуса на съответния атом. Тъй като положителният заряд на йона се увеличава, радиусът намалява.

Например, радиусът на Na + йона е по-малък от радиуса на натриевия атом Na:

аниони – те са отрицателно заредени йони. Анионите се образуват, когато атомът приеме електрони.

Радиусът на един анион е по-голям от радиуса на съответния атом.

Радиусите на йоните също зависят от броя на запълнените енергийни нива в йона и от заряда на ядрото.

Например , радиусът на Cl йона е по-голям от радиуса на хлорния атом Cl.

Изоелектронни йони – те са йони с еднакъв брой електрони. За изоелектронните частици радиусът също се определя от ядрен заряд: колкото по-голям е зарядът на ядрото на йона, толкова по-малък е радиусът.

Например : частици Na + и F - съдържат по 10 електрона. Но ядреният заряд на натрия е +11, докато този на флуора е само +9. Следователно радиусът на Na + йона е по-малък от радиуса на F ‒ йона.

Друго много важно свойство на атомите е електроотрицателност (EO).

Електроотрицателност – Това е способността на един атом да измества електроните на други атоми към себе си, когато се образува връзка. Електроотрицателността може да се оцени само приблизително. Понастоящем има няколко системи за оценка на относителната електроотрицателност на атомите. Един от най-често срещаните - скала на Полинг.

Според Полинг най-електроотрицателният атом е флуорът (EO стойност ≈4). Най-малко електроотрицателният атом е франций (EO = 0,7).

В основните подгрупи електроотрицателността намалява отгоре надолу.

В периоди отляво надясно електроотрицателността се увеличава.

Свойствата на химичните елементи и техните съединения са в периодична зависимост от големината на заряда на ядрата на техните атоми, което се изразява в периодичното повторение на структурата на външната валентна електронна обвивка.
И сега, повече от 130 години след откриването на периодичния закон, можем да се върнем към думите на Дмитрий Иванович, взети за мото на нашия урок: „Бъдещето не заплашва периодичния закон с унищожение, а само надстройка и обещано развитие.” Колко химически елемента са открити досега? И това далеч не е границата.

Графичното представяне на периодичния закон е периодичната система на химичните елементи. Това е кратък синопсис на цялата химия на елементите и техните съединения.

Промени в свойствата в периодичната система с увеличаване на стойността на атомните тегла в периода (отляво надясно):

1. Металните свойства намаляват

2. Неметалните свойства се увеличават

3. Свойствата на висшите оксиди и хидроксиди се променят от основни през амфотерни до киселинни.

4. Валентността на елементите във формулите на висшите оксиди се увеличава от I до VII, а във формулите на летливите водородни съединения намалява от IV до I.

Основни принципи на изграждане на периодичната система.

Графичното представяне на периодичния закон е периодичната таблица. Съдържа 7 периода и 8 групи.

1. Пореден номер на химичен елемент- номерът, даден на елемента, когато е номериран. Показва общия брой електрони в атома и броя на протоните в ядрото, определя заряда на ядрото на атом на даден химичен елемент.

2. Точка- химични елементи, подредени в една линия (има общо 7 периода). Периодът определя броя на енергийните нива в атома.

Малките периоди (1 - 3) включват само s- и p-елементи (елементи от главните подгрупи) и се състоят от един ред; големи (4 - 7) включват не само s- и p-елементи (елементи от главните подгрупи), но и d- и f-елементи (елементи от второстепенни подгрупи) и се състоят от два реда.

3. Групи- химически елементи, подредени в колона (само 8 групи). Групата определя броя на електроните от външното ниво за елементите от основните подгрупи, както и броя на валентните електрони в атома на химичния елемент.

Основна подгрупа (А)– включва елементи от големи и малки периоди (само s- и p-елементи).

Странична подгрупа (B)– включва елементи само от големи периоди (само d- или f-елементи).