3. Строение периодической системы

В 1869 году Д.И. Менделеев составил таблицу, включающую большинство известных элементов. В которой элементы были сгруппированы в нескольких горизонтальных рядах так, что вертикальные столбцы включали элементы, сходные по химическим свойствам.

Периодическая система содержит семь периодов – горизонтальных последовательностей элементов, расположенных по возрастанию порядкового номера.

Вертикальные столбцы в Периодической системе называются группами элементов. Группа – вертикальная последовательность элементов в Периодической системе, обладающая однотипной электронной конфигурацией атомов и сходными химическими свойствами. Периодическая система включает 16 групп. В короткопериодовом варианте группы, содержащие 5 элементов (или более), называются главными, остальные (начинающиеся с 4 периода) - побочные.

В Периодической системе для каждого элемента указывается его символ, порядковый номер, относительная атомная масса, название элемента.

Периодический закон и Периодическая система тесно сввзаны со строением атомов элементов Между положением элементов в Периодической системе и строением их атомов существует следующая взаимосвязь:

- атомы всех элементов одного итого же периода имеют равное число энергетических уровней, частично или полностью заполненных электронами;

- атомы всех элементов главных групп имеют равное число внешних электронов (электронов на высшем энергетическом уровне).

Номер периода показывает:

- число электронных слоев (энергетических уровней);

- номер внешнего электронного слоя. (энергетического уровня).

Номер главной группы показывает число электронов на внешнем энергетическом уровне.

Для элементов побочных групп не существует прямой связи между номером группы и числом внешних электронов, поскольку в атомах этих элементов заполняются внутренние энергетические уровни. В основном (как правило) атомы элементов побочных групп имеют два внешних электрона.

Для элементов главных групп число внешних электронов у их атомов определяется номером группы. Внешние электроны атомов элементов этих групп одновременно являются их валентными электронами. Высшие значения валентности для элементов этих групп , как правило, равно номеру группы, но возможны и более низкие значения. Элементы IV-VII главных групп могут иметь несколько значений валентности, причем, как правило, валентность уменьшается ступенчато на 2 единицы.

В главных группах металлические свойства увеличиваются, а неметаллические свойства уменьшаются с возрастанием порядкового номера элемента.

В периодах для элементов главных групп металлические свойства уменьшаются, а неметаллические свойства увеличиваются с возрастанием порядкового номера элемента.

Отсюда следует, что самый типичный неметаллический элемент - фтор, самый типичный металлический элемент – франций.

Вещество, в состав которого входит элемент, способный отдавать электроны, называется восстановителем. В процессе отдачи электронов восстановитель окисляется.

Присоединение электронов, сопровождающееся понижением степени окисления, называется восстановлением.

Вещество, в состав которого входит элемент, способный присоединить электроны, называется окислителем. В процессе присоединения электронов окислитель восстанавливается.

Атомы металлов имеют на внешнем энергетическом уровне мало электронов (1-3) и способны отдавать их при химических реакциях, то есть окисляются, а неметаллы (на внешнем энергетическом уровне от 4 до 7 электронов) склонны присоединять электроны и восстанавливаться, следовательно, атомы металлов – восстановители (отдавая электроны, сами окисляются), а атомы неметаллов – окислители (присоединяя электроны, сами восстанавливаются).

Наиболее активными восстановителями являются щелочные и щелочноземельные металлы.

Атомы неметаллов (за исключением фтора) в зависимости от  свойств партнеров, с которыми они взаимодействуют, могут  проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.