Тема 10. Важнейшие химические понятия и законы
Урок № 10.3 Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева
Все химические элементы объединены в единую систему, которая создана в 1869 г. русским химиков Д.И. Менделеевым на основе открытого им периодического закона и названа в честь ученого Периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева.
Периодический закон (формулировка Д.И. Менделеева): формы и свойства элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от их атомных весов.
На основе периодического закона создана периодическая таблица химических элементов – графическое изображение периодического закона.
В Периодической таблице химических элементов можно найти относительную массу элемента, по положению в системе определить заряд ядра атома, общее число электронов, движущихся вокруг ядра, и другие характеристики элемента. Для того, чтобы предсказать (описать) свойства атомов химического элемента по его положению в Периодической системе, нужно рассмотреть ее структуру.
Каждый химический элемент представлен в таблице символом и занимает определенное место (клетку), где приведены некоторые его характеристики.
Атомный (порядковый номер) Символ элемента
Число электронов на внешнем уровне Относительная атомная масса «А»
Число электронов на ближайшем к ядру Название элемента
уровне
Периодическая система химических элементов состоит из семи периодов, десяти рядов и восьми групп.
Период – это горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания заряда ядра их атомов; атомы элементов одного периода имеют одинаковое число занятых электронных слоев.
Номер периода (арабская цифра слева) показывает число занятых энергетических уровней в атомах элементов, относящихся к данному периоду. В этом заключается физический смысл номера периода.
Каждый период начинается элементом, атомы которого образуют активный металл (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), и заканчивается элементом, атомы которого образуют благородный газ (He, Ne, Ar, Xe, Rn). Исключение – первый период, который начинается водородом.
Периоды подразделяются на малые и большие.
Малые периоды (первый, второй и третий) состоят из одного горизонтального ряда. В первом периоде содержится 2-элемента (водород и гелий), во втором и третьем – по 8 элементов. Большие периоды (с четвертого по седьмой) состоят из двух горизонтальных рядов. Четвертый и пятый периоды содержат по 18 элементов, шестой – 32, а седьмой период не завершен.
Периоды
Малые Большие
1,2,3 4,5,6,7 (не завершен)
Группа – это вертикальный столбец элементов, атомы которого имеют одинаковое число валентных электронов. Номер группы (римская цифра сверху) показывает число валентных электронов в атомах элементов, относящихся к данной группе, В этом заключается физический смысл номера группы. Так, все атомы элементов VI группы имеют шесть валентных электронов.
Каждая группа состоит из двух подгрупп: главной (А) и побочной (В).
Главная подгруппа содержит элементы малых и больших периодов. Свое начало главные подгруппы берт во втором периоде (исключение: главные подгруппы I и VIII групп). В периодической системе 8 главных подгрупп.
В атомах элементов главных подгрупп валентные электроны находятся на внешнем энергетическом уровне.
Например: 8О 2е 6е и 16S 2е 8е 6е
Валентные электроны
Побочная подгруппа содержит элементы только больших периодов. Свое начало побочные подгруппы берут в четвертом периоде.
Рассмотрим в качестве примера структуру VII группы Периодической системы химических элементов:
|
|
Период | Группа элементов | |
| VII | |||
| В (побочная) | А(главная) | ||
| Малые периоды | 2 | F | |
| 3 | Cl | ||
| Большие периоды | 4 | Mn | Br |
| 5 | Tc | I | |
| 6 | Re | At | |
Вопросы: 1). выпишите символы элементов главной подгруппы I группы, являющихся элементами малых периодов.
2). укажите число электронов на внешнем энергетическом уровне атомов: а) фосфора б) кальция в) бора
3). напишите символ, название и атомный номер элемента, который находится:
а) в третьем периоде и в главной подгруппе V группы4 б) в четвертом периоде ив побочной подгруппе II группы; в) в четвертом периоде и в главной подгруппе II группы; г). атомы химических элементов имеют электронные конфигурации: а) 2е 4е б) 2е 8е 8е 1е в) 2е 8е 7е В каких периодах, группах и подгруппах находятся соответствующие элементы?
4). изобразите схемы строения атомов углерода и кремния. Укажите сходства и различия в строении атомов этих химических элементов.
5). изобразите схемы строения атомов натрия и магния. Укажите сходства и различия в строении атомов этих химических элементов.