53. Периодическая система элементов д. И. Менделеева

В основе химии лежат периодический закон и Периодическая система Д. И. Менделеева. Периодическая система элементов является графическим (табличным) изобретением периодического закона.

В современной формулировке периодический закон звучит так: свойства элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от зарядов их ядер.

Первый вариант таблицы предложил сам Д. И. Менделеев. Это так называемый вариант длинной формы (периоды располагаются одной строкой). В 1870 г. он опубликовал второй вариант периодической системы – короткую форму (периоды разбиваются на ряды, группы – на подгруппы).

Рассмотрим короткий вариант периодической системы. По горизонтали имеется 7 периодов, из которых первые три называются малыми, а остальные – большими. В 1-ом ряду находится 2 элемента, во 2-ом и 3-ем – по 8, в 4-ом и 5-ом – по 18, в 6-ом – 32, в незавершенном 7-ом – 21 элемент. Кроме 1-го, каждый период начинается с щелочного металла и заканчивается благородным газом.

Каждый элемент Периодической системы имеет свой порядковый номер. Номера элементов называются порядковыми, или атомными, номерами.

Свойства 2-го и 3-го периодов закономерно изменяются от типичного металла до благородного газа. Поэтому Д. И. Менделеев назвал их типическими. Закономерно изменяются в периодах и формы соединений элементов.

В системе 10 рядов. Малый период состоит из одного ряда, а большой период – из двух рядов: четного и нечетного. В четных рядах больших периодов (4-ом, 6-ом, 8-ом, 10-ом) находятся только металлы. В нечетных рядах больших периодов (5-ом, 7-ом, 9-ом)свойства элементов в ряду слева направо изменяются, как у типических элементов.

Степень окисления является основным признаком, по которому элементы больших периодов разделены на два ряда. Их одинаковые значения дважды повторяются в периоде с ростом атомных масс элементов. Формы соединений элементов также повторяются дважды.

В 6-ом периоде за лантаном располагаются по порядку 14 элементов с порядковыми номерами 58–71, называемых лантаноидами. Они помещаются отдельно внизу таблицы, а в клетке указан порядок их расположения La – Lu.

В 7-ом периоде 14 элементов с порядковыми номерами 90-103 составляют семейство актиноидов. Но горизонтальная аналогия у них выражена слабо. В Периодической системе по вертикали расположены 8 групп. Номер группы указывает на степень окисления элементов, которую они проявляют в соединениях. Как правило, номер группы показывает высшую положительную степень окисления. Группа в свою очередь делится на две подгруппы – главную и побочную. Главную подгруппу составляют типические элементы (2-ом и 3-ом периоды) и сходные с ними по химическим свойствам элементы больших периодов. Побочную подгруппу составляют только металлы (элементы больших периодов).

Периодическая система – это система элементов, а из элементов состоит вся живая и неживая природа. Поэтому периодический закон – основной закон природы. Открытие периодического закона оказало огромное влияние на развитие химии и не утратило значения по сей день. Основываясь на Периодической системе, Д. И. Менделеев впервые в истории химии успешно предсказал открытие новых элементов.