Періодичний закон та періодична система елементів

Лекція №2 (2 години)

План

1. Періодичний закон, як основа для вивчення хімічних і фізичних властивостей простих і складних речовин.

2. Початок класифікації елементів.

3. Періодична система Д.І.Менделєєва.

4. Значення періодичної системи.

Періодичний закон, як основа для вивчення хімічних і фізичних властивостей простих і складних речовин

Порівняння властивостей хімічних елементів привело до розподілу їх на дві великі групи  метали та неметали, чи металоїди. Цей розподіл базувався в першу чергу на різниці в зовнішніх, фізичних властивостях простих речовин. Метали відрізняються характерним “металевим” блиском, мають гарну тепло- та електропровідність. За звичайною температурою усі метали  тверді речовини. Неметали не мають перерахованих вище властивостей. Вони не мають характерного для металів блиску, дуже погано проводять тепло та електроенергію. Велика кількість із них за звичайних умов – гази.

Початок класифікації елементів

У 1829 р. Деберейнер розподілив елементи на групи за подібністю їх хімічних властивостей. Групи Деберейнер назвав тріадами. Він виділив три Тріади.

У 1863 р. Ньюлендс розташував елементи послідовно за збільшенням їх атомних мас і відмітив, що восьмий елемент, починаючи з любого, приблизно повторює властивості першого. Ньюлендс назвав цю закономірність “законом октав” і, виходячи з неї, спробував розподілити усі відомі йому елементи на групи (октави).

У 1864 р. з’явилась робота Лотара Майера, у якій була наведена таблиця, що містила деякі хімічні елементи, розподілені за валентністю на шість груп.

Менделєєв на відміну від попередніх учених вважав, що між усіма хімічними елементами повинен бути зв’язок, який об’єднує їх в одне ціле. Він розташував елементи за збільшенням їх атомних мас і винайшов, що подібні в хімічному відношенні елементи зустрічаються через правильні інтервали і що, таким чином, однакові властивості періодично повторюються в ряді елементів. Ця закономірність одержала свій вираз у періодичному законі: властивості тіл, а також форми та властивості елементів знаходяться в періодичній залежності від величини атомних висів елементів.

Періодична система Д.І.Менделєєва

Класифікацію хімічних елементів Менделєєв виразив у формі періодичної системи.

Ряди елементів, у межах яких властивості змінюються послідовно називають періодами. Менделєєв розділив усі елементи на періоди та розташував один період під іншим таким чином, щоб подібні за властивостями та типом сполук, які вони утворюють, елементи знаходились друг під другом. Цю таблицю Менделєєв назвав періодичною системою елементів за групами та рядами.

Вона складається з 10 рядів та 8 груп.

У першому ряді знаходиться 2 елементи  H та He, другий та третій ряди складаються з 8 елементів. Це малі періоди. Четвертий та п’ятий ряди утворюють 4 період, який складається з 18 елементів і називається великим періодом. Шостий та сьомий утворюють 5 великий період, а восьмий та дев’ятий ряди  6 великий період. У цьому ряді після лантану йдуть 14 елементів, які називають лантаноїдами. Їх, звичайно, розміщують поза загальною таблицею, а в клітині для лантану відмічають їх положення в системі.

У великих періодах не усі властивості елементів змінюються так послідовно, як у другому та третьому. Тут спостерігається ще деяка періодичність у зміні властивостей самих періодів. У зв’язку з цим великі періоди були поділені на дві частини (2 ряди).

Десятий ряд складає 7 період (19 елементів). 14 елементів, які йдуть за актинієм, мають будову подібну до будови актинію, тому їх під назвою актиноїди розташовують поза загальною таблицею.

У групах розташовуються елементи, що мають сходні властивості. Усього в таблиці 8 груп. Найбільша валентність елементів кожної групи за киснем відповідає за не багатьма виключеннями номеру групи.

З 4 періоду групи поділили на дві підгрупи. Елементи 2,3 періодів, звичайно, об’єднують із подібними елементами інших рядів в одну головну підгрупу, а інша підгрупа називається побічною.

Значення періодичної системи

Періодична система елементів є першою класифікацією хімічних елементів, яка показала, що вони утворюють систему і взаємозв’язані один з одним. Велике значення має періодична система в рішенні питання про валентність та величини атомних весів деяких елементів.

Література: 1 с.23-26; 2 с.30-46; 6 с.73-89