9.Периодический закон и система д.И. Менделеева

Попытки систематизации химических элементов, предпринимались разными учеными и до Менделеева. Однако они не шли дальше установления групп элементов сходных по химическим свойствам или по случайным признакам. Менделеев в основу классификации положил атомную массу элементов и в 1869г. создал периодическую систему, а в 1871 г. сформулировал закон.

Периодический закон: Свойства веществ, а также формы и свойства их соединений находится в периодической зависимости от величины заряда ядра атома (порядкового номера).

Важный этап развития этого закона связан с работами Мозли. 1912г Мозли открыл закон, благодаря которому были рассчитаны заряды ядер многих элементов. Оказалось, совпадают с порядковым номером этих элементов в таблице. Т.о. было установлено, что порядковый номер элемента имеет глубокий физический смысл. Он показывает величину положительного заряда ядра, а, следовательно, и количество электронов в атоме.

Из работ Мозли вытекает вывод: заряды ядер элементов, а значит и количество электронов в атомах изменяются непрерывно, а химические свойства их изменяются периодически. Отсюда следовало, что свойства элементов определяются не общим числом электронов в атоме, а их распределением.

Структуры периодической системы:

Основным принципом построения периодической системы является разделение элементов на группы и периоды. Каждая группа подразделяется на главную и побочную подгруппы.

Группа – совокупность элементов, обладающих химическим сходством при высших значениях окислительных чисел, соответствующих номеру группы.

Подгруппа – это совокупность элементов, обладающих сходством не только в высших степенях окисления, но и общими химическими свойствами, зависящими от исходной структуры электронной оболочки их атомов.

Период - это совокупность элементов, начинающийся щелочным металлом и заканчивающийся благородным газом (кроме I группы).

Периодическая система состоит из 8 групп, 7 периодов (из них 3 малых и 4 больших, седьмой не завершен)

Периодическая система и электронная структура атома

1. Порядковый номер элемента показывает положительный заряд ядра атома этого элемента и общее число электронов в электронной оболочке.

2. Номер периода совпадает с главным квантовым числом внешних электронов атома, показывает кол-во энергетических уровней в электронной оболочке.

3. Число элементов в периодах соответственно равно 2, 8, 8, 18, 18, 32, что соответствует максимально возможному числу электронов на энергетических уровнях.

4. Элементы подгрупп (электронные аналоги) имеют сходные, внешние электронные структуры, что определяет общность их химических свойств.

s-элементы (металлы, кроме водорода; I и II группы главной подгруппы)

p-элементы (металлы, неметаллы; III – VIII группы главной подгруппы)

d- элементы (металлы; все побочные подгруппы)

f-элементы (металлы; лантаноиды, актиноиды)

5. Номер группы соответствует числу электронов на внешнем уровне и показывает, как правило, высшую степень окисления элементов этой группы в соединениях.

6. Физический смысл периодического закона состоит в периодичности повторения сходных электронных конфигураций при возрастании главного квантового числа и объединения элементов по близости их электронного строения.