3.4. Принцип построения периодической системы

Основной принцип – расположение химических элементов по возрастающим относительным атомным массам. Однако в трёх случаях этот принцип оказывался нарушенным: аргон (относительная атомная масса 39,948) стоит до калия (А_r = 39,098), кобальт (58,9332) – до никеля (58,70) и теллур (127,60) – до иода (126,9045). Д.И.Менделеев отступил от установленного им принципа, исходя из свойств этих элементов. Последующие исследования показали, что такое размещение химических элементов в периодической системе является правильным и соответствует строению атомов.

Итак, в периодической системе свойства химических элементов, их относительная атомная масса, валентность и химический характер изменяются в определённой последовательности как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Место химического элемента в таблице периодической системы определяется его свойствами, и, наоборот, каждому месту в этой таблице соответствует элемент, обладающий определёнными свойствами. Поэтому, зная положение химического элемента в периодической системе, можно довольно точно указать его свойства.

Не только химические, но и многие физические свойства веществ изменяются периодически, если рассматривать их как функции относительной атомной массы. Периодичность в изменении свойств простых веществ ярко выявляется, например, при сопоставлении заряда ядер атомов соответствующих химических элементов.

3.5. Значение периодического закона и периодической системы химических элементов д.И. Менделеева

Периодическая система Д.И. Менделеева стала первой естественной классификацией химических элементов, показавшей, что элементы образуют стройную систему и находятся в тесной связи друг с другом.

Во время разработки периодической системы многие химические элементы были ещё неизвестны (всего было известно 63 элемента). Был неизвестен элемент четвёртого периода скандий. По относительной атомной массе за кальцием шёл титан, но его нельзя было поставить сразу после кальция, так как титан попал бы в третью группу, тогда как он образует высший оксид ТiО₂, и по другим свойствам должен быть отнесён к четвёртой группе. Поэтому Менделеев пропустил одну клетку, оставив свободное место между кальцием и титаном. На том же основании в четвёртом периоде между цинком и мышьяком были оставлены две свободные клетки, занятые теперь элементами галлием и германием. Свободные места были оставлены и в других рядах.

Менделеев был не только убеждён, что должны существовать неизвестные ещё химические элементы, но и заранее предсказал и описал свойства некоторых из них (скандий Sс, галлий Ga, германий Gе), основываясь на определённых для них положений среди других элементов периодической системы.

Велико значение периодической системы также в установлении и исправлении относительных атомных масс и валентности атомов некоторых химических элементов.

Важную роль периодический закон сыграл в создании теории строения вещества.

4. Строение атома