Шығарылуы

          Марганец элементінің реттік нөмірі N(Mn) = 25. Бұл сан атом ядросының оң зарядына, атом ядросындағы протондар санына, атомдағы электрондар санына сәйкес келеді. Марганец атомы бейтарапты,  өйткені ядродағы протондардың сомарлы заряды атомдағы электрондардың сомарлы зарядына тең, бірақ таңбалары қарама-қарсы болады.

          Марганец элементі 4-ші периодта орналасқан, яғни марганец атомының  25 электрондары төрт энергетикалық деңгейлерде үлестірілген. Атомның электрондық формуласы келесі: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s².

          Марганец элементі VII топқа жататындықтан, валентті электрондар саны 7-ге тең (яғни 3d⁵4s²).

          В топшасы (қосымша топша) соңғы 25-ші электрон алдыңғы (n - 1) – ші энергетикалық деңгейде орналасуын көрсетеді (n = 3). 

          Соңғы электрон алдыңғы энергетикалық деңгейдіің d-деңгейшесінде орналасуына байланысты, марганец элементі d – электрондық ұяшыққа жатады:

 

n = 3

­

­

­

­

­

n = 4

­¯

                                         d-деңгейшесі                                   s-деңгейшесі

 

5 Элементтер атомдарының қасиеттері және олардың өзгеруінің мерзімділігі

 

          Периодтық жүйеде элементтер қасиеттері, олардың атомдық массасы,  валенттілігі, химиялық сипаты горизонталды және вертикалды бағыттарда мезгілмен өзгереді.

1) Атомдық және иондық радиустар.

          Радиус – атомның ең негізгі қасиеті. Электрондарының екідайлылығына байланысты атомдардың дәлме-дәл анықталған шектері болмайды. Осы себептен атом радиусының абсолюттік мәнін анықтау мүмкін емес.  Атом радиусына тек шартты түрде жатады:

а) атомның орбитальдік радиусы – ең алыстағы  электрондық тығыздылық максимумынан ядроға дейін ара қашықтықтың теориялық есептелген мәні; орбитальдік радиус бос атомның немесе ионның сипаттамасы болып,  химиялық байланыс табиғаты және басқа  факторларға тәуелді емес;

б) атомның эффективті радиусы, r_эф – жай заттардың құрамына кіретін атомдар радиусы. Атомның сыртқы деңгейінен электрон бөлінгенде атомның эффективті радиусы  азаяды, ал қосылғанда - атомның эффективті радиусы  артады.

Бір периодтың ішінде Z артқан сайын атом мөлшері азаяды. Оны заряд артқан сайын сыртқы қабат электрондарының ядроға тартылуының артуымен түсіндіруге болады. Топтарда жоғарыдан төмен қарай атомдық радиус жаңа энергетикалық деңгейлердің түзілуіне байланысты артады.

2)       Металдар мен бейметалдар.

          Периодтық жүйенің барлық элементтерін шартты түрде металдарға және бейметалдарға бөледі. Бейметалдық элементтерге жатады: Не, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, F, CI, Br, I, At, O, S, Se, Te, B, N, P, As, C, Si, H. Қалғандарының барлығы металдарға жатады.

          Периодтық жүйеде элементтер қасиеттерінің өзгеруінің шектері анық байқалады. I-А тобына типтік металдар кіреді, VIII-A топ элементтері (инертті газдар) – типтік бейметалдар, аралық топтар бейметалдар  (элементтер кестесінің жоғарғы жағы) мен металдардан (элементтер кестесінің төменгі жағы) тұрады.

          Металдар мен бейметалдардың арасындағы тағы бір шегі – диагональды шек -  Be – AI – Ge – Sb – Po элементтеріне сәйкес келеді. Осы шектің бойында жататын және шектесіп жататын элементтер амфотерлі қасиеттерге ие, яғни металдық және бейметалдық қасиеттерге.

3)       Иондану энергиясы.

          Иондану энергиясы J, [кДж/моль] – негізгі күйіндегі элемент атомынан ең әлсіз байланысқан электронды  үзіп алу үшін қажетті минималды энергия:

Э  +  J  →  Э⁺  + .

          Электронның үзілуі өтетін электр өрісінің ең төменгі кернеуін иондану потенциалы деп атайды. Иондану потенциалының мөлшері элементтің металдық қасиетке қаншама ие екендігін көрсетеді: иондану потенциалының мөлшері негұрлым аз болса, соғұрлым электронды атомнан үзіп алу оңай болады да элементтің металдық қасиеттері соғұрлым жоғары болады.

4)       Электронға тартқыштық.

          Электронға тартқыштық - атомның теріс зарядталған иондарды түзуге қабілеттілігі Е, [кДж/моль]. Яғни бейтарап атомға  электронды қосу арқылы  элемент атомын теріс зарядталған ионға айналдыру процесінің энергетикалық эффекті:

Э  +    →  Э^-  +  E.

          Электронға тартқыштық энергиясы элементтердің бейметалдық және жанама тотықтырғыш қасиеттерінің мөлшері болып табылады. Электронға тартқыштықтың ең үлкен мәні  VII топтың р-элементтеріне сәйкес келеді.

5)               Электртерістілік.

         Электртерістілік( ) – қосылыстың құрамындағы басқа элементтерімен салыстырғанда берілген элемент атомының электрондық тығыздықты өзіне қарай тарту қабілеттілігі, элементтердің металдық және бейметалдық қасиеттерінің толық сипаттамасы.

Электртерістілік келесі факторларға тәуелді: электрондық құрылымға, ваканттық орбитальдерге, атомдардың саны мен түріне. Әр түрлі элементтердің салыстырмалы электртерістіліктерінің мәндерін анықтауда бірлігі ретінде литийдің электртерістілігі қолданылады.

Анықтамалардың біреуіне сәйкес (Малликен) атомның иондану энергиясы мен электронға тартқыштықтың қосындысының жартысына тең болады:

                                               .                                                 (1.4)

          Электртерістілік мәні неғұрлым жоғары болса, соғұрлым элементтің бейметалдық қасиеттері де артады. Ең үлкен электртерістілік мәні фторда ( = 4,0); ең төмені – цезийда, францийда ( = 0,7). Металдардың  мәні ≈ 1,8 және одан да төмен болады.