Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева на основе представлений о строении атомов. Значение периодического закона для развития науки.
Периодический закон:
Свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от зарядов их атомных ядер.
В периодической таблице все элементы расположены в порядке возрастания зарядов их атомных ядер. Каждый элемент имеет свою клеточку, в которой указаны: порядковый номер, химический знак, русское название, относительная атомная масса элемента.
В настоящее время известно 118 химических элементов.
Порядковый номер – показывает заряд ядра, т.е. число протонов в ядре, а также общее число электронов в атоме.
Вся таблица разделена на периоды, ряды, группы, подгруппы.
1. ПЕРИОД – горизонтальный ряд химических элементов, расположенных в порядке
возрастания их атомных масс, начинающийся щелочным металлом и
заканчивающийся инертным элементом.
Всего 7 периодов
1,2,3 – малые периоды (2,8,8 элементов)
4,5,6,7 – большие периоды.
В 4 и 5 периодах по 18 элементов
В 6 – 32 элемента, за счет семейства лантаноидов
В 7 – 32 элемента, за счет семейства актиноидов
Большие периоды разделены на ряды – четный и нечетный. Всего 10 рядов.
Ø Номер периода показывает число электронных слоев в атомах элементов этого периода.
Ø Слева направо в периоде:
– валентность элементов в высших оксидах увеличивается, а в водородных соединениях убывает.
– Степень окисления в высших оксидах возрастает от +1 до +7
– Степень окисления в гидридах и в летучих водородных соединениях возрастает сначала от +1 до +3 и затем от -4 до -1 Li+1H → Be+2H2 → B+3H3 → C-4H → N-3H3 → H2O-2 → HF-1
Ø С возрастанием заряда ядра в периоде растет число электронов в наружном слое, а радиус атома уменьшается, электроны сильнее притягиваются ядром и труднее отщепляются возрастают неметаллические свойства элементов, а металлические убывают.
Ø Уменьшается способность отдавать электроны и увеличивается способность присоединять их, т.е. возрастает ЭО элементов.
Ø В периоде возрастают окислительные свойства элементов, восстановительные убывают.
Ø Свойства оксидов и гидроксидов элементов в периоде изменяются от основных через амфотерные к кислотным.
Ø Устойчивость летучих водородных соединений возрастает.
2. ГРУППЫ – вертикальные столбцы химических элементов, расположенных в порядке
возрастания их атомных масс.
Всего 8 групп, они делятся на подгруппы:
Главная подгруппа - содержит элементы и больших и малых периодов.
Побочная подгруппа – содержит элементы только больших периодов.
В подгруппы объединены сходные по свойствам элементы.
Ø Номер группы показывает:
– число электронов на наружном слое атомов элементов главных подгрупп и максимальное число валентных электронов в атомах элементов побочных подгрупп.
– высшую валентность элементов, а также высшую положительную степень окисления элементов главных подгрупп.
Ø Элементы 4-7 групп проявляют низшую валентность и низшую степень окисления, которые определяются по формуле: 8 – N группы а также образуют летучие водородные соединения.
Ø Сверху вниз:
– В главных подгруппах с возрастанием заряда ядра растет радиус атомов, и сила притяжения наружных электронов к ядру ослабевает они легче отщепляются. Поэтому сверху вниз возрастают металлические свойства элементов, а неметаллические убывают, в побочных подгруппах наоборот.
– Увеличивается способность отдавать электроны и уменьшается способность присоединять их, т.е. убывает ЭО элементов.
– возрастают восстановительные свойства элементов, окислительные убывают
– усиливается основной характер оксидов и гидроксидов.
– ослабевает устойчивость водородных соединений и усиливаются их кислотные свойства
Значение периодического закона:
Ø Позволил предсказать и открыть некоторые химические элементы ( скандий, германий)
Ø Сыграл большую роль в открытии радиоактивных элементов, широко используемых в медицине и технике.
Ø Позволил систематизировать свойства химических элементов, а также простых и сложных веществ ими образуемых.