Примеры решения задач

       Пример 1.    Напишите электронную формулу атома серы

      Решение:

           1.В периодической системе элементов Д.И. Менделеева сера имеет порядковый номер 16, следовательно, электронная оболочка атома содержит 16 электронов.

           2.Распределяем 16 электронов атома серы по энергетическим уровням и подуровням, следуя порядку их заполнения и учитывая максимальное число электронов на подуровнях:

                                       ₁₆S: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ (2+2+6 +2 +4=16)

       Пример 2. Дать характеристику кальция по его положению в периодической системе.

      Решение:

      1. Са находится во второй группе, главной подгруппе, четвёртом периоде, порядковый номер 20. Ar = 40

      2. ₊₂₀Са)₂)₈)₈)₂  ẽ = 20 Электронная формула: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²                                                                                           Са – металл, s – элемент

      3. СаО – основный оксид кальция, Са(ОН)₂ – гидроксид кальция, основные свойства.

      4. СаН₂ – гидрид кальция

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

           Периодическая система химических элементов имеет семь периодов, из которых I, II и III содержат по одному ряду элементов и называются малыми периодами, а IV, V, VI и VII называются большими периодами; IV, V и VI периоды содержат по два ряда элементов, VII период – незаконченный. Все периоды, за исключением первого, содержащего лишь два элемента, начинаются щелочным металлом и заканчиваются инертным газом.

      В больших периодах переход свойств от активного металла к инертному газу происходит более плавно, чем в малых периодах. Большие периоды состоят из чётных и нечётных рядов. В этих периодах наблюдается двойная периодичность: помимо характерного для всех периодов изменения свойств от щелочного металла до инертного газа наблюдается также изменение свойств в пределах чётного ряда и отдельно – в пределах нечётного ряда. Например, в чётном ряду IV периода валентность изменяется от единицы у калия до семи у марганца; после триады железо – кобальт – никель происходит такое же изменение валентности в нечётном ряду: от единицы у меди до семи у брома. Подобная двойная периодичность наблюдается и в других больших периодах.

      У элементов чётных рядов преобладают металлические свойства, и их ослабление слева направо замедлено. В нечётных рядах происходит заметное ослабление металлических свойств и усиление неметаллических.

      Особое положение в периодической системе занимают элемент № 57 – лантан и следующие за ним 14 элементов, объединённые под названием лантаноидов. Эти элементы по химическим свойствам похожи на лантан и очень сходны между собой. Поэтому в периодической системе лантану и лантаноидам отведена одна клетка. Аналогичным образом в одну клетку VII периода помещён элемент № 89 – актиний и следующие за ним 14 элементов – так называемые актиноиды. Элементы II и III периодов Менделеев назвал типическими. Подгруппы, содержащие типические элементы, называются главными. Элементы чётных рядов составляют побочные подгруппы.

      Элементы главных подгрупп по своим химическим свойствам значительно отличаются от элементов побочных подгрупп. Особенно наглядно это различие выступает на примере VII группы. Здесь элементы главной подгруппы чётко проявляют неметаллические свойства, а для элементов побочной подгруппы характерны металлические свойства.

      Номер группы, как правило, показывает высшую валентность элемента по кислороду. Ряд исключений существует для элементов подгруппы меди и VIII группы. Так, медь, серебро и золото образуют соединения, в которых валентность этих элементов достигает 3. Из элементов VIII группы валентность 8 проявляют только осмий и рутений. Из VII группы фтор имеет валентность только 1, а высшая валентность по кислороду для других галогенов равна 7.

      Элементы главных подгрупп характеризуются также валентностью по водороду. Летучие водородные соединения образуют элементы IV, V, VI и VII групп. Валентность по водороду при переходе от элементов IV группы к элементам VII группы уменьшается от 4 до 1. Напротив, валентность этих же элементов по кислороду в том же направлении возрастает от 4 до 7.

      В группах с увеличением атомной массы элемента усиливаются его металлические свойства. Особенно чётко это проявляется в главных подгруппах. Наиболее сильно металлические свойства выражены у франция и цезия, неметаллические – у фтора.

      Итак, в периодической системе свойства элементов (атомная масса, валентность, характер химических соединений и т.д.) изменяются как по периодам, так и по группам. Следовательно, место каждого элемента в таблице определяется его свойствами и, наоборот, каждое место характеризуется сочетанием определённых свойств. Это позволяет довольно точно предсказать свойства элемента, если известно его положение в периодической таблице.