Периодичность изменения радиусов атомов химических элементов

Значение и развитие периодического закона

Открытие периодического закона и создание Периодической таблицы химических элементов имеет огромное значение для развития науки.

 

Периодический закон:

• систематизировал и обобщил все сведения о химических элементах и их соединениях, объединил их в единое целое;
• объяснил разные виды периодичности в изменении свойств элементов и образованных ими простых и сложных веществ;
• позволил предсказывать существование неоткрытых химических элементов и прогнозировать их свойства;
• послужил базой для изучения строения ядра атома и электронных оболочек.

Сам Дмитрий Иванович Менделеев, предвидя развитие науки, писал: «Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройка и развитие обещаются».

Развитие периодического закона

Во времена Д. И. Менделеева основным свойством атомов химических элементов считалась атомная масса. Периодический закон в формулировке Д. И Менделеева звучит так:

Свойства элементов, а также состав и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величин их атомных масс.

Позже было изучено строение атома, и стало ясно, что основной характеристикой атома химического элемента является не величина его атомной массы, а величина положительного заряда ядра. Периодический закон стали формулировать иначе. Современная формулировка выглядит следующим образом:

Свойства химических элементов и образуемых ими веществ находятся в периодической зависимости от величин зарядов ядер их атомов.

Заряды ядер атомов элементов, расположенных в ряд, возрастают непрерывно. Объяснить причины периодичности учёные смогли тогда, когда изучили строение электронных оболочек атомов.

Причиной периодического изменения свойств химических элементов и образуемых ими веществ является периодически повторяющееся строение наружных энергетических уровней электронных оболочек атомов.

 

Периодическая таблица и закономерности изменения свойств химических элементов

Периодичность изменения радиусов атомов химических элементов

Одной из важнейших характеристик атома является его радиус.

Изменение радиусов атомов в группах

Радиус атома определяется числом энергетических уровней в нём. Чем больше уровней заполнено электронами, тем больше радиус атома.

 

Вспомним строение электронных оболочек элементов IA и IIA групп:

 

С увеличением порядкового номера в группе радиусы атомов увеличиваются. В каждой группе самые большие радиусы у элементов седьмого периода.

Изменение радиусов атомов в периодах

У элементов одногопериода число энергетических уровней в атомах одинаково. Увеличиваются заряд ядра и число внешних электронов.

 

Внешние электроны всё сильнее притягиваются к положительно заряженному ядру, атомы сжимаются, и за счёт этого их радиусы уменьшаются. Самые большие радиусы в каждом периоде — у элементов IA группы (у щелочных металлов).