Периодический закон

В 1869 г. русский ученый Д.И.Менделеев составил таблицу, включающую большинство известных на тот момент элементов (63), в которой элементы были сгруппированы в нескольких горизонтальных рядах так, что вертикальные столбцы включали элементы, сходные по химическим свойствам (аналоги). В основе классификации лежала атомная масса. Эта таблица сегодня называется Периодической системой химических элементов. Известно около 300 вариантов таблицы.

Современная формулировка Периодического закона такова: свойства химических элементов, простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома (порядкового номера).

Строение Периодической системы химических элементов

Периодический закон и его табличное выражение - Периодическая система связаны строением атомов элементов и отражают порядок заполнения электронами энергетических уровней и подуровней атомов элементов.

Периодическая система содержит семь периодов (1—7) - горизонтальных последовательностей элементов, расположенных но возрастанию порядкового номера. Первые три периода называют малыми, 4-7 - большими периодами. Каждый период содержит определенное число элементов, которое зависит от заполнения соответствующих подуровней атомов элементов:

1 Период - 2 элемента 1 s² .

2 Период - 8 элементов 2s²2p⁶.

3 Период -8 элементов 3s²3p⁶

4 Период - 18 элементов 4s²4p⁶3d¹⁰.

5 Период - 18 элементов 5s²5p⁶4d¹⁰.

6 Период- 32 элементов 6s²6p⁶5d¹⁰4f¹⁴

7 Период - не закончен (пока 26 элементов).

В настоящее время достоверно известно 114 элементов, но утверждены названия для 104- резерфордий, 105 - дубний, 106 - сиборгий. 107 - борий. 108 - хассий. 109 -ментерий. Элементы 110 - 112 были получены в 1994 - 1996 гг. на ускорителе тяжелых ионов в г. Дармштадте (Германия) в количестве всего лишь одного, трех и одного атомов

соответственно. Названия элементов: ₁₁₀Uun - унуннилий (т.е., один-один-ноль).

Вертикальные столбцы в Периодической системе называются группами элементов. Группа- вертикальная последовательность элементов, обладающих однотипной электронной конфигурацией атомов и сходными химическими свойствами. Выделяют восемь групп, чаемые римскими цифрами (I - VIII). Группы делятся в свою очередь на подгруппы (деление основано на различии в заполнении электронами энергетических уровней): главную и побочную. У элементов главных подгрупп заполняются или s-подуровни (это s-элементы), или р-подуровни (это р-элементы) внешних уровней. У элементов побочных подгрупп заполняются d-подуровень второго снаружи уровня (это d-элеменгы (d-элеменгы называются переходными металлами или f-подуровни (это f-элементы). При этом атомы элементов главных подгрупп содержат на внешних уровнях число электронов, равное номеру группы, в побочные подгруппы входят элементы, атомы которых имеют на внешнем уровне по два или одному электрону.

Электронными аналогами называют элементы, у которых валентные электроны (т. е. те, которые могут участвовать в образовании химических связей) расположены на орбиталях, описываемых общей для всех элементов формулой. В Периодической системе химических элементов электронные аналоги входят в состав одной подгруппы.

Элементы некоторых групп получили собственные групповые названия:

Элементы I группы (главной подгруппы) (Li, Na, К, Rb, Cs, Fr) - щелочные металлы.

Элементы II группы (главной подгруппы) (Са, Sr, Ba, Ra (исключение Be, Mg)) щелочноземельные металлы.

Элементы VI группы (главной подгруппы) (О, S, Se, Те, Ро) -халъкогены.

Элементы VII группы (главной подгруппы) (F, Cl, Br, J, At) - галогены.

Элементы VIII группы (главной подгруппы) (Не, Ne, Аг, Кг, Хе, Rn) благородные газы.

В Периодической системе для каждого элемента указывается его символ, порядковый номер (целое число), название элемента и значение относительной атомной массы (дробное число). Кроме этого, могут указываться различными цветами семейства элементов: s-элементы, р-элементы, d-элементы, f- элементы.