1. Периодический закон и периодическая система химических элементов д.И.Менделеева на основе представлений о строении атомов. Значение периодического закона для развития науки.
Периодический закон открыт Д. И. Менделеевым в 1869 году, за основу классификации Менделеев принял атомные массы элементов. Современная формулировка закона:
Свойства химических элементов и образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от заряда ядер этих элементов.
Графическим изображением периодического закона является периодическая таблица. Порядковый номер элемента в периодической таблице соответствует величине заряда ядра атома и количеству электронов и протонов в атоме.
В таблице семь периодов: три малых и четыре больших. Периоды – это горизонтальные ряды элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых номеров, начинающихся щелочным металлом и заканчивающихся инертным газом. 1 – 3 периоды малые (2, 8, 8 элементов), 4 – 6 периоды большие. Седьмой период не завершён.
Номер периода показывает число энергетических уровней (электронных слоёв) в атоме.
11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
2 8 1 2 8 2 2 8 3 2 8 4 2 8 5 2 8 6 2 8 7 2 8 8
Металличность – способность атомов элементов отдавать валентные электроны. Металлы – элементы, имеющие мало валентных электронов (1, 2, 3) и отдающие их для завершения энергетического уровня. Чем больше радиус атома металла и меньше электронов на внешнем уровне, тем легче он теряет электроны. Неметаллы – элементы, имеющие много валентных электронов (5, 6, 7) и принимающие электроны. Неметалличность – способность принимать электроны. Чем меньше радиус атома неметалла и больше электронов на внешнем уровне, тем он легче принимает электроны.
Металлические свойства в периоде с возрастанием порядкового номера элемента ослабевают, а неметаллические усиливаются, так как радиус атома уменьшается.
В таблице 8 групп. Группы – вертикальные столбцы таблицы. Группы делятся на две подгруппы, в которых объединены элементы со сходным строением внешнего энергетического уровня. В главных подгруппах находятся элементы больших и малых периодов. В побочных подгруппах находятся элементы только больших периодов. В главных подгруппах расположены металлы и неметаллы. В побочных подгруппах расположены только металлы. Валентные электроны у элементов главной подгруппы расположены в наружном слое. У элементов побочных подгрупп валентные электроны расположены на внешнем и предпоследнем уровне.
Металлические свойства в группе с увеличением порядкового номера элемента усиливаются, так как увеличивается радиус атома. Номер группы показывает высшую валентность элемента и количество электронов на внешнем уровне у элементов главной подгруппы. Элементы побочных подгрупп на внешнем уровне имеют, как правило, один или два электрона.
Свойства элементов повторяются периодически, так как периодически повторяется строение внешнего энергетического уровня атомов.
Значение периодического закона
Периодический закон положил начало современной химии, сделал её единой, целостной наукой. С открытием периодического закона появилась возможность предсказывать открытие новых элементов и их соединений и описывать их свойства. Периодический закон подтвердил общие законы развития природы.