1)Периодический закон Менделеева

Свойства простых тел, а так же формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов (масс) элементов.

2)Строение периодической системы

Период – горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания заряда ядра атомов, начинающиеся, начинающиеся с типичного металла( щелочного), проходящего через амфотерный элемент и заканчивающийся неметаллом(благородные газы). Номер периода показывает число энергетических уровней. Периоды бывают малые и большие.

Группа – вертикальный ряд элементов, расположенных по мере увеличения заряда ядра атомов, и имеющих одинаковую электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня, т.е. имеют одинаковые число электронов на внешних подоболочках. Отсюда элементы одной группы имеют одинаковую высшую, положительную степень окисления (высшую валентность), равную номеру группы.

По химическим свойствам элементы группы делят на подгруппы: главные и побочные. Главные подгруппы начинаются во II периоде (элементами Li, Be,B,C,N,O,F) и благородные газы. Побочные подгруппы начинаются в IV периоде, куда также входят лантаноиды и актиноиды. Изменение химических свойств в главных подгруппах следующие: сверху вниз по группе свойства элементов изменяются от неметаллических через амфотерные к металлическим, а свойства их соединений от основных через амфотерным к кислотным. Если в главной подгруппе все элементы металлы, то эта закономерность остаётся, т.е. металличность сверху вниз усиливается.

3)Изменение физических свойств элементов по периоду и группе.

Атомный объём – объём одного моля атомов простого вещества в твёрдом состоянии, содержащего независимо от природы элемента одинаковое число атомов, равное число Авогадро (N_A=6,02*10²³). По периоду слева направо атомный объём уменьшается от I по VI группу, где появляется первая пара р-электронов. После VI группы начинается увеличение атомного объёма, но наибольший атомный объём имеют щелочные металлы.

Атомы и ионы не имеют строго очерченных границ, вследствие волновой природы электрона. Поэтому пользуются так называемыми эффективными или кажущимися (условными) радиусами атомов и ионов. По периоду, изменение радиуса зависит от заряда ядра. . Слева направо по периоду с увеличением заряда атомов, атомные радиусы уменьшаются, т.к. число энергетических уровней остается постоянным, а заряд в ядрах растет и притяжение электронов увеличивается. Сверху вниз по группе радиусы атомов увеличиваются, т.к. увеличивается число энергетических уровней. По группе увеличивается заряд ядра атомов, но увеличение числа энергетических уровней перекрывает влияние увеличения заряда ядра и радиус увеличивается.

4) Изменение химических свойств элементов по периоду и группе.

Энергия ионизации – энергия необходимая для отрыва электрона от атома, иона, радикала или молекулы в газовой фазе при Т=0⁰К без передачи освобождённому электрону кинетической энергии. Энергия ионизации – мера металличности, у металлов она минимальная. Энергия ионизации зависит от заряда ядра и радиуса атома. Чем больше заряд и меньше радиус, тем больше энергия ионизации. У элементов одного и того же периода при переходе от щелочного металла к благородному газу заряд ядра постепенно возрастает, а радиус атома уменьшается, поэтому энергия ионизации постепенно увеличивается, с максимумом у благородных газов, а восстановительные свойства ослабевают. В группе сверху вниз энергия ионизации уменьшается, т.к. увеличивается радиус атомов за счёт увеличения числа энергетических уровней.

Энергия выделяющаяся (или поглощающаяся) при присоединении электрона к атому, иону, радикалу или молекуле в газовой фазе при Т=0К, без передачи частице кинетической энергии, называется сродством к электрону. Сродство к электрону зависит от заряда ядра и радиуса атома. Чем больше заряд ядра атомов и меньше радиус, тем больше сродство к электрону.Такую закономерность мы имеем слева направо по периоду. Вдоль каждого периода заряд ядра атомов увеличивается, а радиус атомов уменьшается – сродство к электрону увеличивается, усиливаются окислительные свойства. Сверху вниз по группе сродство к электрону уменьшается, т.к. увеличивается радиус атомов, что приводит к увеличению восстановительных свойств. Сродство к электрону – мера неметалличности: чем больше неметалличность, тем больше сродство к электрону.

Электроотрицательность показывает на способность атома присоединить электроны: по периоду увеличиваются, а по группе уменьшаются. Электроотрицательностью называется полусумма Е_u и Е_е.

5) Окислительно восстановительные свойства элементов, изменение этих свойств по периоду и группе

По периоду в связи с уменьшением радиуса атомов неметалличность увеличивается и увеличиваются окислительные свойства, а по группе – радиус атомов увеличивается и усиливаются металлические свойства, соответственно увеличиваются восстановительные свойства.

СЛЕВА НАПРАВО УСИЛИВАЮТСЯ ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ свойства, а при движении СВЕРХУ ВНИЗ - ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ свойства элементов.

6)Модель атома. Ядерная модель атома по Резерфорду. Противоречия этой теории.

Опыты показали, что наиболее легко удаляемой частью атома являются электроны. В 1903 г Томсон предложил статическую модель атома: атом представляет собой положительный заряд, в котором вкраплены колеблющиеся электроны. Эта модель не имела экспериментального подтверждения.

Модель по Резерфорду: 1) в центре атома находится положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса атома.Ядро занимает небольшой объём внутриатомного пространства.Положительно заряженные частицы ядра он назвал – протоны. 2) Вокруг ядра движутся электроны, число которых определяется зарядом ядра.Атом электронейтрален. 3) Сила электростатического притяжения между ядром и электронами уравновешивается центробежной силой вращения электронов, так что электроны удерживаются на своих орбитах.Атом – система устойчивая.

Противоречия: 1) Модель не объясняла устойчивость атома. Электрон, вращаясь вокруг положительно заряженного ядра, должен излучать электромагнитную энергию в виде световых волн. Но, излучая свет, электрон теряет свою энергию и приближается к ядру. Исчерпав всю свою энергию, он должен «упасть» на ядро и атом прекратит существование. Излучая энергию электрон «упадёт» на ядро через 10^-8 сек. Это противоречит реальным свойствам атома, т.к. атом- система устойчивая. 2) Модель не объясняет линейчатость спектра атомов. При непрерывном излучении энергии спектр излучения атома должен быть сплошным, а в действительности он линейчатый.