Ako znie Mendelejevov periodický zákon? Prejavy periodického zákona vo vzťahu k atomizačnej energii. Periodické zmeny vlastností chemických prvkov. Atómové a iónové polomery. Ionizačná energia. Elektrónová afinita. Elektronegativita
Táto lekcia skúma periodický zákon a periodickú tabuľku chemických prvkov od D.I. Vysvetľujú sa tieto pojmy: moderná formulácia periodického zákona, fyzikálny význam periódy a čísel skupín, dôvody periodicity zmien charakteristík a vlastností atómov prvkov a ich zlúčenín na príkladoch malých a veľkých periód, hlavné podskupiny, fyzikálny význam periodického zákona, všeobecné charakteristiky prvok a vlastnosti jeho zlúčenín na základe polohy prvku v periodickej tabuľke prvkov.
Téma: Štruktúra atómu. Periodický zákon
Hodina: Periodický zákon a periodický systém chemických prvkov D.I. Mendelejev
Počas formovania vedy chémie sa vedci pokúsili systematizovať informácie o niekoľkých desiatkach známych v tom čase. Tento problém zaujal aj D.I. Mendelejev. Hľadal vzory a vzťahy, ktoré by pokryli všetky prvky, a nielen niektoré. Mendelejev považoval za najdôležitejšiu charakteristiku prvku hmotnosť jeho atómu. Po analýze všetkých v tom čase známych informácií o chemických prvkoch a ich usporiadaní v rastúcom poradí ich atómových hmotností v roku 1869 sformuloval periodický zákon.
Vyhlásenie zákona: vlastnosti chemických prvkov, jednoduchých látok, ako aj zloženie a vlastnosti zlúčenín sú periodicky závislé od hodnoty atómových hmotností.
V čase, keď bol formulovaný periodický zákon, ešte nebola známa štruktúra atómu a existencia elementárnych častíc. Následne sa tiež zistilo, že vlastnosti látky nezávisia od atómových hmotností, ako predpokladal Mendelejev. Hoci bez týchto informácií neurobil D.I. Mendelejev vo svojej tabuľke ani jednu chybu.
Po objave Moseleyho, ktorý experimentálne zistil, že náboj jadra atómu sa zhoduje so sériovým číslom chemického prvku, ktorý Mendelejev uviedol vo svojej tabuľke, boli vykonané zmeny vo formulácii jeho zákona.
Moderné znenie zákona: vlastnosti chemických prvkov, jednoduchých látok, ako aj zloženie a vlastnosti zlúčenín sú periodicky závislé od hodnôt nábojov atómových jadier.
Ryža. 1. Grafickým vyjadrením periodického zákona je Periodická sústava chemických prvkov od D. I. Mendelejeva.
Ryža. 2. Uvažujme o zápise, ktorý sa v ňom používa, na príklade rubídia
V každej bunke zodpovedajúcej prvku sú uvedené: chemický symbol, názov, poradové číslo zodpovedajúce počtu protónov v atóme, relatívna atómová hmotnosť. Počet elektrónov v atóme zodpovedá počtu protónov. Počet neutrónov v atóme možno zistiť rozdielom medzi relatívnou atómovou hmotnosťou a počtom protónov, t. j. atómovým číslom.
N(n 0 ) = A r - Z
Množstvo relatívne ordinálne
neutróny atómová hmotnosť číslo prvku
Napríklad pre izotop chlóru 35 Cl počet neutrónov je: 35-17= 18
Zložky periodickej tabuľky sú skupiny a obdobia.
Periodická tabuľka obsahuje osem skupín prvkov. Každá skupina pozostáva z dvoch podskupín: hlavné a vedľajšie. Hlavné sú označené písmenom A, a tie bočné - s písmenom b. Hlavná podskupina obsahuje viac prvkov ako sekundárna podskupina. Hlavná podskupina obsahuje s- a p-prvky, vedľajšia podskupina obsahuje d-prvky.
Skupina- stĺpec periodickej tabuľky, ktorý spája chemické prvky, ktoré sú si chemicky podobné vďaka podobným elektrónovým konfiguráciám valenčnej vrstvy. Toto je základný princíp konštrukcie periodickej tabuľky. Uvažujme to ako príklad prvkov prvých dvoch skupín.
Tabuľka 1
Tabuľka ukazuje, že prvky prvej skupiny hlavnej podskupiny majú jeden valenčný elektrón. Prvky druhej skupiny hlavnej podskupiny majú dva valenčné elektróny.
Niektoré hlavné podskupiny majú svoje špeciálne názvy:
Tabuľka 2
Reťazec nazývaný perióda je sekvencia prvkov usporiadaných v poradí zvyšujúceho sa náboja na ich jadrách, počnúc alkalickým kovom (alebo vodíkom) a končiac vzácnym plynom.
číslo obdobie je rovnaké počet elektronických úrovní v atóme.
Existujú dve hlavné možnosti znázornenia periodického systému: dlhodobá, v ktorej sa rozlišuje 18 skupín (obr. 3) a krátkodobá, v ktorej je 8 skupín, no zavádza sa pojem hlavné a vedľajšie podskupiny (obr. 1).
Domáce úlohy
1. č. 3-5 (s. 22) Rudzitis G.E. Chémia. Základy všeobecnej chémie. 11. ročník: učebnica pre vzdelávacie inštitúcie: základná úroveň / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14. vyd. - M.: Vzdelávanie, 2012.
2. Porovnajte elektrónovú konfiguráciu atómov uhlíka a kremíka. Aké mocenské a oxidačné stavy môžu vykazovať v chemických zlúčeninách? Uveďte vzorce zlúčenín týchto prvkov s vodíkom. Uveďte vzorce ich zlúčenín s kyslíkom v najvyššom oxidačnom stave.
3. Napíšte elektrónové vzorce vonkajších obalov prvkov: 14 Si, 15 P, 16 S, 17 Cl, 34 Se, 52 Te. Tri prvky z tejto série sú chemické analógy (zobrazujú sa podobne chemické vlastnosti). Aké sú tieto prvky?
Periodický zákon D.I. Mendelejev a periodická tabuľka chemických prvkov má veľký význam vo vývoji chémie. Vráťme sa do roku 1871, keď profesor chémie D.I. Mendelejev prostredníctvom mnohých pokusov a omylov dospel k záveru "... vlastnosti prvkov, a teda vlastnosti jednoduchých a zložitých telies, ktoré tvoria, sú periodicky závislé od ich atómovej hmotnosti." Periodicita zmien vlastností prvkov vzniká v dôsledku periodického opakovania elektrónovej konfigurácie vonkajšej elektrónovej vrstvy s nárastom náboja jadra.
Moderná formulácia periodického zákona je toto:
"Vlastnosti chemických prvkov (t. j. vlastnosti a forma zlúčenín, ktoré tvoria) sú periodicky závislé od náboja jadra atómov chemických prvkov."
Mendelejev pri vyučovaní chémie pochopil, že zapamätanie si jednotlivých vlastností každého prvku spôsobuje študentom ťažkosti. Začal hľadať spôsoby, ako vytvoriť systematickú metódu na uľahčenie zapamätania si vlastností prvkov. Výsledok bol prírodný stôl, neskôr sa stal známym ako periodické.
Naša moderná tabuľka je veľmi podobná periodickej tabuľke. Poďme sa na to pozrieť bližšie.
Periodická tabuľka
Mendelejevova periodická tabuľka pozostáva z 8 skupín a 7 období.
Vertikálne stĺpce tabuľky sa nazývajú skupiny . Prvky v každej skupine majú podobné chemické a fyzikálne vlastnosti. Vysvetľuje to skutočnosť, že prvky tej istej skupiny majú podobné elektronické konfigurácie vonkajšej vrstvy, pričom počet elektrónov sa rovná číslu skupiny. V tomto prípade je skupina rozdelená na hlavné a vedľajšie podskupiny.
IN Hlavné podskupiny zahŕňa prvky, ktorých valenčné elektróny sa nachádzajú na vonkajších ns- a np-podúrovniach. IN Vedľajšie podskupiny zahŕňa prvky, ktorých valenčné elektróny sa nachádzajú na vonkajšej ns-podúrovni a vnútornej (n - 1) d-podúrovni (alebo (n - 2) f-podúrovni).
Všetky prvky v periodickej tabuľky , podľa toho, na ktorej podúrovni (s-, p-, d- alebo f-) valenčné elektróny sa zaraďujú na: s-prvky (prvky hlavných podskupín skupiny I a II), p-prvky (prvky hlavných podskupín III. - VII skupiny), d-prvky (prvky vedľajších podskupín), f-prvky (lantanidy, aktinidy).
Najvyššia valencia prvku (s výnimkou O, F, prvkov podskupiny medi a skupiny osem) sa rovná číslu skupiny, v ktorej sa nachádza.
Pre prvky hlavnej a sekundárnej podskupiny sú vzorce vyšších oxidov (a ich hydrátov) rovnaké. V hlavných podskupinách je zloženie vodíkových zlúčenín pre prvky tejto skupiny rovnaké. Pevné hydridy tvoria prvky hlavných podskupín skupín I - III a skupiny IV - VII tvoria plynné zlúčeniny vodíka. Zlúčeniny vodíka typu EN 4 sú neutrálnejšie zlúčeniny, EN 3 sú zásady, H 2 E a NE sú kyseliny.
Vodorovné riadky tabuľky sa nazývajú obdobia. Prvky v periódach sa od seba líšia, ale majú spoločné to, že posledné elektróny sú na rovnakej energetickej úrovni ( hlavné kvantové číslon- to isté ).
Prvá perióda sa líši od ostatných tým, že existujú iba 2 prvky: vodík H a hélium He.
V druhej perióde je 8 prvkov (Li - Ne). Lítium Li, alkalický kov, začína obdobie a uzatvára ho vzácny plyn neón Ne.
V treťom období, rovnako ako v druhom, je 8 prvkov (Na - Ar). Obdobie začína alkalickým kovom sodíkom Na a uzatvára ho vzácny plyn argón Ar.
Štvrtá perióda obsahuje 18 prvkov (K – Kr) – Mendelejev ju označil za prvú veľkú periódu. Začína tiež alkalickým kovom draslíkom a končí inertným plynom kryptónom Kr. Zloženie veľkých periód zahŕňa prechodné prvky (Sc - Zn) - d- prvkov.
V piatom období, podobne ako vo štvrtom, je 18 prvkov (Rb - Xe) a jeho štruktúra je podobná štvrtému. Začína tiež alkalickým kovom rubídium Rb a končí inertným plynom xenónom Xe. Zloženie veľkých období zahŕňa prechodné prvky (Y - Cd) - d- prvkov.
Šiesta perióda pozostáva z 32 prvkov (Cs - Rn). Okrem 10 d-prvky (La, Hf - Hg) obsahuje rad 14 f-prvky (lantanoidy) - Ce - Lu
Siedma tretina sa neskončila. Začína sa Franc Fr, dá sa predpokladať, že bude obsahovať podobne ako šiesta perióda 32 už nájdených prvkov (až po prvok so Z = 118).
Interaktívna periodická tabuľka
Ak sa pozriete na periodickej tabuľky a nakreslite pomyselnú čiaru začínajúcu pri bóre a končiacu medzi polóniom a astatínom, potom budú všetky kovy naľavo od čiary a nekovy napravo. Prvky bezprostredne susediace s touto čiarou budú mať vlastnosti kovov aj nekovov. Nazývajú sa metaloidy alebo polokovy. Sú to bór, kremík, germánium, arzén, antimón, telúr a polónium.
Periodický zákon
Mendelejev dal nasledujúcu formuláciu periodického zákona: „Vlastnosti jednoduchých telies, ako aj formy a vlastnosti zlúčenín prvkov, a teda vlastnosti jednoduchých a zložitých telies, ktoré tvoria, sú periodicky závislé od ich atómovej hmotnosti. “
Existujú štyri hlavné periodické vzorce:
Oktetové pravidlo uvádza, že všetky prvky majú tendenciu získavať alebo strácať elektrón, aby mali osemelektrónovú konfiguráciu najbližšieho vzácneho plynu. Pretože Keďže vonkajšie s- a p-orbitály vzácnych plynov sú úplne vyplnené, ide o najstabilnejšie prvky.
Ionizačná energia je množstvo energie potrebnej na odstránenie elektrónu z atómu. Podľa oktetového pravidla je pri pohybe po periodickej tabuľke zľava doprava potrebná väčšia energia na odstránenie elektrónu. Preto prvky na ľavej strane tabuľky majú tendenciu stratiť elektrón a tie na pravej strane majú tendenciu ho získať. Inertné plyny majú najvyššiu ionizačnú energiu. Ionizačná energia klesá, keď sa pohybujete dole v skupine, pretože Elektróny na nízkych energetických úrovniach majú schopnosť odpudzovať elektróny na vyšších energetických úrovniach. Tento jav sa nazýva tieniaci efekt. V dôsledku tohto efektu sú vonkajšie elektróny menej pevne viazané na jadro. Pohybom po perióde sa ionizačná energia plynulo zvyšuje zľava doprava.
Elektrónová afinita– zmena energie, keď atóm látky v plynnom stave získa ďalší elektrón. Keď sa človek pohybuje nadol v skupine, elektrónová afinita sa stáva menej negatívnou v dôsledku skríningového efektu.
Elektronegativita- miera toho, ako silne má tendenciu priťahovať elektróny z iného atómu, ktorý je s ním spojený. Elektronegativita sa pri nasťahovaní zvyšuje periodickej tabuľky zľava doprava a zdola nahor. Je potrebné mať na pamäti, že vzácne plyny nemajú elektronegativitu. Najviac elektronegatívnym prvkom je teda fluór.
Na základe týchto pojmov uvažujme, ako sa menia vlastnosti atómov a ich zlúčenín periodickej tabuľky.
Takže v periodickej závislosti existujú také vlastnosti atómu, ktoré sú spojené s jeho elektronickou konfiguráciou: atómový polomer, ionizačná energia, elektronegativita.
Uvažujme o zmene vlastností atómov a ich zlúčenín v závislosti od ich polohy v periodická tabuľka chemických prvkov.
Zvyšuje sa nekovovosť atómu pri pohybe v periodickej tabuľke zľava doprava a zdola nahor. Z tohto dôvodu základné vlastnosti oxidov sa znižujú, a kyslé vlastnosti sa zvyšujú v rovnakom poradí - pri pohybe zľava doprava a zdola nahor. Navyše kyslé vlastnosti oxidov sú tým silnejšie, čím vyšší je oxidačný stav prvku, ktorý ho tvorí.
Podľa obdobia zľava doprava základné vlastnosti hydroxidy oslabiť v hlavných podskupinách, zhora nadol, pevnosť základov sa zvyšuje. Okrem toho, ak kov môže tvoriť niekoľko hydroxidov, potom so zvýšením oxidačného stavu kovu, základné vlastnosti hydroxidy oslabujú.
Podľa obdobia zľava doprava zvyšuje sa sila kyselín obsahujúcich kyslík. Pri pohybe zhora nadol v rámci jednej skupiny sa sila kyselín obsahujúcich kyslík znižuje. V tomto prípade sa sila kyseliny zvyšuje so zvyšujúcim sa oxidačným stavom kyselinotvorného prvku.
Podľa obdobia zľava doprava zvyšuje sa sila bezkyslíkatých kyselín. Pri pohybe zhora nadol v rámci jednej skupiny sa zvyšuje sila bezkyslíkatých kyselín.
kategórie,ÚVOD
Penza
Úvod
1. Periodický zákon D. I. Mendelejeva.
2. Štruktúra periodickej tabuľky.
3. Rodiny prvkov.
4. Veľkosti atómov a iónov.
5.Ionizačná energia je kvantitatívna miera redukčných vlastností atómov.
6. Elektrónová afinita je kvantitatívna miera oxidačných vlastností atómu.
7. Elektronegativita atómu je kvantitatívna miera redoxných vlastností prvku.
Záver.
Literatúra:
1. Korovin N.V. Všeobecná chémia. Učebnica. – M.: absolventská škola, 1998. – s. 27 - 34.
Vzdelávacie a materiálne zabezpečenie:
1. Multimediálny projektor.
2. Krátkodobé a dlhodobé verzie tabuliek periodického systému D.I. Mendelejev.
3. Tabuľka elektronegativity prvkov podľa Paulinga.
Účel lekcie:
Vedieť: 1. Periodický zákon D.I. Mendelejev (formulácia D.I. Mendelejeva a moderná formulácia). Štruktúra periodickej tabuľky. Poradové číslo prvku, perióda, skupina, podskupina. S -, p-, d-, f - elektrónové vlastnosti prvkov.
2. Atómové polomery, ionizačná energia a elektrónová afinita, elektronegativita prvkov, ich zmeny podľa periód a skupín.
Organizačné a metodické pokyny:
1.Skontrolovať dostupnosť stážistov a ich pripravenosť na vyučovanie, odstrániť nedostatky.
2. Oznámte tému a účel hodiny, výchovnú problematiku, literatúru.
3. Zdôvodnite potrebu naštudovať si túto tému.
4. Zvážte vzdelávacie otázky pomocou prezentačných rámcov a tabuliek periodickej tabuľky.
5.Pre každú vzdelávaciu otázku a na konci hodiny zhrňte.
6.Na konci hodiny zadajte samoštúdiovú úlohu.
Základným prírodným zákonom a teoretickým základom chémie je periodický zákon, ktorý objavil D.I. Mendelejev v roku 1969 na základe hlbokých znalostí v oblasti chémie a brilantnej intuície. Neskôr zákon dostal teoretický výklad založený na modeloch atómovej štruktúry.
Prvú verziu periodického zákona navrhol Mendelejev v roku 1869 a nakoniec ju sformuloval v roku 1871.
Formulácia periodického zákona D.I. Mendelejev:
Vlastnosti jednoduchých telies, ako aj formy a vlastnosti zlúčenín prvkov sú periodicky závislé od atómových hmotností prvkov.
V roku 1914 Moseley pri štúdiu röntgenových spektier atómov dospel k záveru, že atómové číslo prvku v PS sa zhoduje s nábojom jadra jeho atómu.
Moderná formulácia periodického zákona
Vlastnosti prvkov a jednoduchých a zložitých látok, ktoré tvoria, sú periodicky závislé od náboja jadra atómov prvku.
Fyzikálny význam periodického zákona(jeho spojenie so štruktúrou atómu):
Štruktúra a vlastnosti prvkov a ich zlúčenín sú periodicky závislé od náboja atómového jadra a sú určené periodickým opakovaním podobných konfigurácií ich atómov.
Periodický zákon D.I. Mendelejeva, jeho moderná formulácia. Aký je jeho rozdiel od toho, ktorý uviedol D.I. Vysvetlite, čo spôsobilo túto zmenu znenia zákona? Aký je fyzikálny význam periodického zákona? Vysvetlite príčinu periodických zmien vlastností chemických prvkov. Ako chápete fenomén periodicity?
Periodický zákon sformuloval D.I. Mendelejev v tejto forme (1871): „vlastnosti jednoduchých telies, ako aj formy a vlastnosti zlúčenín prvkov, a teda vlastnosti jednoduchých a zložitých telies, ktoré tvoria, sú periodicky. v závislosti od ich atómovej hmotnosti."
V súčasnosti má Periodický zákon D. I. Mendelejeva nasledujúcu formuláciu: „vlastnosti chemických prvkov, ako aj formy a vlastnosti jednoduchých látok a zlúčenín, ktoré tvoria, sú periodicky závislé od veľkosti nábojov jadier ich atómov. “
Zvláštnosťou periodického zákona medzi ostatnými základnými zákonmi je, že nemá výraz vo forme matematická rovnica. Grafickým (tabuľkovým) vyjadrením zákona je Mendelejevom vypracovaná periodická sústava prvkov.
Periodický zákon je pre vesmír univerzálny: ako obrazne poznamenal slávny ruský chemik N.D. Zelinsky, periodický zákon bol „objavom vzájomného spojenia všetkých atómov vo vesmíre“.
V súčasnom stave sa Periodická tabuľka prvkov skladá z 10 vodorovných riadkov (období) a 8 zvislých stĺpcov (skupín). Prvé tri riadky tvoria tri malé obdobia. Nasledujúce obdobia zahŕňajú dva riadky. Okrem toho, počnúc šiestou, periódy zahŕňajú ďalšie série lantanoidov (šiesta perióda) a aktinoidov (siedma perióda).
V priebehu tohto obdobia sa pozoruje oslabenie kovových vlastností a zvýšenie nekovových vlastností. Posledným prvkom tohto obdobia je vzácny plyn. Každá nasledujúca perióda začína alkalickým kovom, t. j. so zvyšujúcou sa atómovou hmotnosťou prvkov má zmena chemických vlastností periodický charakter.
S rozvojom atómovej fyziky a kvantovej chémie dostal Periodický zákon prísne teoretické opodstatnenie. Vďaka klasickým prácam J. Rydberga (1897), A. Van den Broeka (1911), G. Moseleyho (1913) bol odhalený fyzikálny význam poradového (atómového) čísla prvku. Neskôr bol vytvorený kvantovo-mechanický model periodickej zmeny elektrónovej štruktúry atómov chemických prvkov pri zvyšovaní nábojov ich jadier (N. Bohr, W. Pauli, E. Schrödinger, W. Heisenberg atď.).
Periodické vlastnosti chemických prvkov
Vlastnosti chemického prvku v zásade spájajú všetky, bez výnimky, jeho charakteristiky v stave voľných atómov alebo iónov, hydratovaných alebo solvatovaných, v stave jednoduchej látky, ako aj formy a vlastnosti mnohých zlúčenín, ktoré obsahuje. formulárov. Ale zvyčajne vlastnosti chemického prvku znamenajú po prvé vlastnosti jeho voľných atómov a po druhé vlastnosti jednoduchej látky. Väčšina týchto vlastností vykazuje jasnú periodickú závislosť od atómových čísel chemických prvkov. Spomedzi týchto vlastností sú najdôležitejšie a obzvlášť dôležité pri vysvetľovaní alebo predpovedaní chemického správania prvkov a zlúčenín, ktoré tvoria, sú:
Ionizačná energia atómov;
Elektrónová afinitná energia atómov;
Elektronegativita;
atómové (a iónové) polomery;
Energia atomizácie jednoduchých látok
Oxidačné stavy;
Oxidačný potenciál jednoduchých látok.
Fyzikálny význam periodického zákona spočíva v tom, že periodická zmena vlastností prvkov je plne v súlade s podobnými elektronickými štruktúrami atómov periodicky obnovovanými na stále vyšších energetických hladinách. Ich pravidelnou obmenou sa prirodzene menia fyzikálne a chemické vlastnosti.
Fyzikálny význam periodického zákona sa stal jasným po vytvorení teórie atómovej štruktúry.
Fyzikálny význam periodického zákona je teda taký, že periodická zmena vlastností prvkov je plne v súlade s podobnými elektronickými štruktúrami atómov, ktoré sa periodicky obnovujú na stále vyšších energetických úrovniach. Pri ich pravidelnej obmene sa prirodzene menia fyzikálne a chemické vlastnosti prvkov.
Aký je fyzikálny význam periodického zákona.
Tieto závery odhaľujú fyzikálny význam periodického zákona D.I. Mendelejeva, ktorý zostal nejasný pol storočia po objavení tohto zákona.
Z toho vyplýva, že fyzikálny význam periodického zákona D.I.
Teória atómovej štruktúry ukázala, že fyzikálny význam periodického zákona spočíva v tom, že s postupným zvyšovaním jadrových nábojov sa podobné valenčné elektronické štruktúry atómov periodicky opakujú.
Z vyššie uvedeného je zrejmé, že teória atómovej štruktúry odhalila fyzikálny význam periodického zákona D.I. Mendelejeva a ešte jasnejšie odhalila jeho význam ako základ pre ďalší rozvoj chémie, fyziky a mnohých ďalších vied.
Nahradenie atómovej hmoty nábojom jadra bolo prvým krokom k odhaleniu fyzikálneho významu periodického zákona. Ďalej bolo dôležité zistiť dôvody výskytu periodicity, povahu periodickej funkcie závislosti vlastností. na náboji jadra vysvetlite hodnoty periód, počet prvkov vzácnych zemín atď.
Pre analógové prvky sa to pozoruje rovnaké číslo elektróny na rovnomenných obaloch at rôzne významy hlavné kvantové číslo. Preto fyzikálny význam periodického zákona spočíva v periodickej zmene vlastností prvkov v dôsledku periodicky obnovovaných podobných elektrónových obalov atómov s konzistentným nárastom hodnôt hlavného kvantového čísla.
V prípade analógových prvkov sa v orbitáloch rovnakého mena pozoruje rovnaký počet elektrónov pri rôznych hodnotách hlavného kvantového čísla. Preto fyzikálny význam periodického zákona spočíva v periodickej zmene vlastností prvkov v dôsledku periodicky obnovovaných podobných elektrónových obalov atómov s konzistentným nárastom hodnôt hlavného kvantového čísla.
S konzistentným nárastom nábojov atómových jadier sa teda konfigurácia elektrónových obalov periodicky opakuje a v dôsledku toho sa periodicky opakujú chemické vlastnosti prvkov. Toto je fyzikálny význam periodického zákona.
Periodický zákon D.I. Mendelejeva je základom modernej chémie. Štúdium štruktúry atómov odhaľuje fyzikálny význam periodického zákona a vysvetľuje zákonitosti zmien vlastností prvkov v obdobiach a v skupinách periodického systému. Znalosť štruktúry atómov je potrebná na pochopenie príčin vzniku chemickej väzby. Charakter chemickej väzby v molekulách určuje vlastnosti látok. Preto je táto časť jednou z najdôležitejších častí všeobecnej chémie.
prírodná história periodický ekosystém
V roku 1871 bol sformulovaný Mendelejevov periodický zákon. V tom čase už veda poznala 63 prvkov a Dmitrij Ivanovič Mendelejev ich zoradil na základe relatívnej atómovej hmotnosti. Moderná periodická tabuľka sa výrazne rozšírila.
Príbeh
V roku 1869, keď pracoval na učebnici chémie, čelil Dmitrij Mendelejev problému systematizácie materiálu nahromadeného počas mnohých rokov rôznymi vedcami - jeho predchodcami a súčasníkmi. Už pred Mendelejevovou prácou sa robili pokusy o systematizáciu prvkov, ktoré slúžili ako predpoklady pre rozvoj periodickej tabuľky.
Ryža. 1. Mendelejev D.I.
Vyhľadávania klasifikácie prvkov sú zhrnuté v tabuľke.
Mendelejev usporiadal prvky podľa relatívnej atómovej hmotnosti a umiestnil ich vo vzostupnom poradí. Celkovo bolo devätnásť horizontálnych a šesť vertikálnych radov. Toto bolo prvé vydanie periodickej tabuľky prvkov. Tu sa začína príbeh objavenia periodického zákona.
Vytvorenie novej, pokročilejšej tabuľky trvalo vedcovi takmer tri roky. Zo šiestich stĺpcov prvkov sa stali horizontálne periódy, z ktorých každá začínala alkalickým kovom a končila nekovom (vzácne plyny ešte neboli známe). Horizontálne rady tvorili osem vertikálnych skupín.
Na rozdiel od svojich kolegov použil Mendelejev dve kritériá na distribúciu prvkov:
- atómová hmotnosť;
- chemické vlastnosti.
Ukázalo sa, že medzi týmito dvoma kritériami existuje určitý vzor. Po určitom počte prvkov s rastúcou atómovou hmotnosťou sa vlastnosti začnú opakovať.
Ryža. 2. Tabuľka zostavená Mendelejevom.
Spočiatku teória nebola vyjadrená matematicky a nemohla byť úplne potvrdená experimentálne. Fyzikálny význam zákona sa stal jasným až po vytvorení modelu atómu. Ide o to, aby sa zopakovala štruktúra elektrónových obalov s konzistentným nárastom jadrových nábojov, čo sa odráža v chemickom a fyzikálne vlastnosti prvkov.
zákon
Po stanovení periodicity zmien vlastností so zvyšujúcou sa atómovou hmotnosťou Mendelejev v roku 1871 sformuloval periodický zákon, ktorý sa stal základom v chemickej vede.
Dmitrij Ivanovič zistil, že vlastnosti jednoduchých látok sú periodicky závislé od relatívnych atómových hmotností.
Veda 19. storočia nemala moderné poznatky o živloch, preto sa moderná formulácia zákona trochu líši od Mendelejevovej. Podstata však zostáva rovnaká.
S ďalším rozvojom vedy sa študovala štruktúra atómu, čo ovplyvnilo formuláciu periodického zákona. Podľa moderného periodického zákona vlastnosti chemických prvkov závisia od nábojov atómových jadier.
Tabuľka
Od čias Mendeleeva sa tabuľka, ktorú vytvoril, výrazne zmenila a začala odrážať takmer všetky funkcie a vlastnosti prvkov. Schopnosť používať tabuľku je nevyhnutná pre ďalšie štúdium chémie. Moderný stôl je prezentovaný v troch formách:
- krátky - periódy zaberajú dve čiary a vodík je často klasifikovaný ako skupina 7;
- dlhý - izotopy a rádioaktívne prvky sú odstránené z tabuľky;
- extra dlhé - každé obdobie zaberá samostatný riadok.
Ryža. 3. Dlhý moderný stôl.
Krátka tabuľka je najzastaranejšia verzia, ktorá bola prerušená v roku 1989, ale stále sa používa v mnohých učebniciach. Dlhé a extra dlhé formy sú medzinárodne uznávané a používané na celom svete. Napriek zavedeným formám vedci pokračujú v zlepšovaní periodického systému a ponúkajú nové možnosti.
Čo sme sa naučili?
Periodický zákon a Mendelejevov periodický systém boli sformulované v roku 1871. Mendelejev identifikoval vzory vo vlastnostiach prvkov a usporiadal ich na základe relatívnej atómovej hmotnosti. S nárastom hmotnosti sa vlastnosti prvkov menili a potom sa opakovali. Následne bola tabuľka doplnená a zákon upravený v súlade s modernými poznatkami.
Test na danú tému
Vyhodnotenie správy
Priemerné hodnotenie: 4.6. Celkový počet získaných hodnotení: 295.