Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Химия                                                         

ЛЕКЦИЯ

Периодический закон и периодическая система                                                химических элементов Д.И. Менделеева

       Все химические элементы объединены в единую систему, которая создана в 1869 г. русским химиков Д.И. Менделеевым на основе открытого им периодического закона и названа в честь ученого Периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева.

Периодический закон ( формулировка Д.И. Менделеева): формы и свойства элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от их атомных весов.

       На основе периодического закона создана периодическая таблица химических элементов – графическое изображение периодического закона.

          В Периодической таблице химических элементов можно найти относительную массу элемента, по положению в системе определить заряд ядра атома, общее число электронов, движущихся вокруг ядра, и другие характеристики элемента. Для того, чтобы предсказать (описать) свойства атомов химического элемента по его положению в Периодической системе, нужно рассмотреть ее структуру.

       Каждый химический элемент представлен в таблице символом и занимает определенное место (клетку), где приведены некоторые его характеристики.

Атомный (порядковый номер)                                  Символ элемента

Число электронов на внешнем уровне                  Относительная атомная масса «А»

Число электронов на ближайшем к ядру                  Название элемента   

уровне                                                                                 

       Периодическая система химических элементов состоит из семи периодов, десяти рядов и восьми групп.

       Период – это горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания заряда ядра их атомов; атомы элементов одного периода имеют одинаковое число занятых электронных слоев.

       Номер периода (арабская цифра слева) показывает число занятых энергетических уровней в атомах элементов, относящихся к данному периоду. В этом заключается физический смысл номера периода.

       Каждый период начинается элементом, атомы которого образуют активный металл (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), и заканчивается элементом, атомы которого образуют благородный газ (He, Ne, Ar, Xe, Rn). Исключение – первый период, который начинается водородом.

       Периоды подразделяются на малые и большие .  

Малые периоды (первый, второй и третий) состоят из одного горизонтального ряда. В первом периоде содержится 2-элемента (водород и гелий), во втором и третьем – по 8 элементов. Большие периоды (с четвертого по седьмой) состоят из двух горизонтальных рядов. Четвертый и пятый периоды содержат по 18 элементов, шестой – 32, а седьмой период не завершен.

                                                        Периоды

                   Малые                                                          Большие

                 1,2,3                                                             4,5,6,7 (не завершен)

       Группа – это вертикальный столбец элементов, атомы которого имеют одинаковое число валентных электронов. Номер группы (римская цифра сверху) показывает число валентных электронов в атомах элементов, относящихся к данной группе, В этом заключается физический смысл номера группы. Так, все атомы элементов VI группы имеют шесть валентных электронов.

       Каждая группа состоит из двух подгрупп: главной (А) и побочной (В).

Главная подгруппа содержит элементы малых и больших периодов. Свое начало главные подгруппы берт во втором периоде (исключение: главные подгруппы I и VIII групп). В периодической системе 8 главных подгрупп.

       В атомах элементов главных подгрупп валентные электроны находятся на внешнем энергетическом уровне.

       Например: ₈О 2е 6е        и  ₁₆S 2е 8е 6е

 

                                       Валентные электроны   

Побочная подгруппа содержит элементы только больших периодов. Свое начало побочные подгруппы берут в четвертом периоде.

       Рассмотрим в качестве примера структуру VII группы Периодической системы химических элементов:

	Период	Группа элементов
		VII
		В (побочная)	А(главная)
Малые периоды			F
			Cl
Большие периоды		Mn	Br
		Tc	I
		Re	At

Вопросы:                                                                                                                                                                                                          1). выпишите символы элементов главной подгруппы I группы, являющихся элементами малых периодов.

2). укажите число электронов на внешнем энергетическом уровне атомов:                                                      а) фосфора        б) кальция    в) бора

3). напишите символ, название и атомный номер элемента, который находится:

а) в третьем периоде и в главной подгруппе V группы4                                                                                      б) в четвертом периоде ив побочной подгруппе II группы;                                                                                              в) в четвертом периоде и в главной подгруппе II группы;                                                                     г). атомы химических элементов имеют электронные конфигурации:                                                              а) 2е 4е    б) 2е 8е 8е 1е          в) 2е 8е 7е                                                                                                                                    В каких периодах, группах и подгруппах находятся соответствующие элементы?

 4). изобразите схемы строения атомов углерода и кремния. Укажите сходства и различия в строении атомов этих химических элементов.

5). изобразите схемы строения атомов натрия и магния. Укажите сходства и различия в строении атомов этих химических элементов.