Шпоры по общей химии / Вопрос 5 Менделеев
.docВопрос 5. Периодический закон и Периодическая система Д.И. Менделеева. s-, p-, d-, f-элементы. Периодичность изменения свойств элементов: относительная электроотрицательность, потенциал ионизации, сродство к электрону, радиус атома, восстановительная и окислительная способность элементов.
Периодический закон Д.И. Менделеева:
строение и свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра и определяются периодически повторяющимися однотипными электронным конфигурациями их атомов.
Периодическая система элементов состоит из периодов и групп
Период – это совокупность элементов с одинаковым значением энергии.
Группа – вертикальный ряд элементов имеющих одинаковое число электронов на внешнем эл. слое.
Заряд ядра равен порядковому номеру элемента в системе. Элементы образуют 7 периодов. В периодах свойства элементов закономерно изменяются при переходе от щелочных металлов к благородным газам. Вертикальные столбцы это группы элементов сходных по свойствам. Внутри групп свойства элементов также изменяются закономерно (например, возрастает химическая активность) Элементы с 58 по 71, а также 90 – 103 образуют 2 семейства – лантаноиды и актиноиды. Периодичность свойств элементов обусловлено периодическим повторением конфигурации внешних электронных оболочек атомов. С положением элементов в системе связаны его химические и многие физические свойства.
Первые три периода называются малыми или короткими все остальные большие или длинные. В зависимости от того, как представлены в периодической таблице длинные периоды, различаются короткопериодные и длиннопериодные варианты таблицы. В последнем варианте длинный период вытянут полностью слева направо и четвертая, пятая строки таблицы содержат последовательность из 18 элементов. Шестой период и теоретически седьмой содержат по 32 элемента.
Длина периода зависит от числа электронов на внешних электронных оболочках атомов элементов. В короткопериодном варианте периодической таблицы длинные периоды разделяют на две части и элементы размешают в те же группы что и элементы коротких периодов, причем так чтобы в каждой клетке было по 2 элемента. Группу элементов делят на главную и побочную при этом под каждым элементом находится по возможности элементы с похожими свойствами, например такие элементы как водород, литий, натрий, калий составляют главную подгруппу элементов, а входящие в медь, серебро, золото образуют побочную подгруппу.
Экспериментальное изучение электронных конфигураций атомов и положения атомов в периодической системе позволяет сделать ряд выводов, придающих физический смысл номеру периода, группы и типу подгруппы и существенно облегчающих запись электронных конфигураций атомов. Среди таких выводов:
1. Номер периода совпадает с
-
количеством заполняющихся электронных оболочек атома;
-
главным квантовым числом внешней, заполняющейся электронами, оболочки;
-
главным квантовым числом, заполняющейся s-подоболочки;
-
главным квантовым числом, заполняющейся р-подоболочки;
-
главным квантовым числом +1 заполняющейся d-подоболочки (в больших периодах);
-
главным квантовым числом +2 заполняющейся f-подоболочки (в 6-м и 7-м периодах).
-
Каждый период начинается двумя s-элементами и, кроме 1-го, заканчивается шестью р-элементами. В 7-м периоде р-элементов нет, так как период не достроен. В больших периодах между s- и р-элементами размещаются десять d-элементов. В 6-м и 7-м периодах за первыми d-элементами (La и Ас) находятся 14 f-элементов.
-
У атомов элементов главных подгрупп на внешней электронной оболочке находится число электронов, численно совпадающее с номером группы.
-
У большинства атомов элементов побочных подгрупп на внешней оболочке находится 2 электрона, у атомов Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Ag, Pt, Au — по 1-му электрону, а атом Pd — не имеет электронов на внешней s-подоболочке.
Энергия ионизации атома – это кол-во энергии, которой необходимо для отрыва ℮ элемента э0 от атома для превращения его в катион (+): э0-℮→э+
Энергия необходимая для удаления 1 моля электронов от одного моля атомов какого-либо элемента наз. первой энергией ионизации. Характеризует восстановительную способность элементов. Первая энергия определяется электронным строением элементов, и ее изменение имеет периодический характер. Наименьшее значение имеют щелочные элементы, находящиеся в начале периода. Наибольшее – благородные газы, находящиеся в конце периода.
Сродство к ℮ - это энергия, которая выделяется при присоединении ℮ к нейтральному атому, т.е. при превращении атома в анион (-): э0+℮→э-+Еср.
Электроотрицательность (ЭО) – это способность атома притягивать к себе ℮.
При движении слева направо по периодам:
-
R атомов ↓;
-
металличность ↓;
-
энергия ионизации ↑;
-
не металличность ↑;
-
ЭО ↑.
При движении сверху вниз по группам:
-
R атомов ↑;
-
металличность ↑;
-
энергия ионизации ↓;
-
не металличность ↓;
-
ЭО ↓.
-
Сродство к ℮ ↑.
Число электронов, отданное восстановителем равно числу электронов, получаемых окислителем