Периодический закон
Открытый в 1869 г. Д.И. Менделеевым Периодический закон представляет собой один из фундаментальных законов в современном естествознании. Расположив все элементы в порядке возрастания атомных масс Д.И. Менделеев обнаружил, что сходные в химическом отношении элементы встречаются через правильные интервалы и в ряду многие свойства периодически повторяются.
Д.И. Менделеев считал, что основной характеристикой элементов являются их атомные веса, и впервые сформулировалпериодический закон: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.
На основе современных представлений о строении ядра и о распределении электронов в атомах, следующим образом формулируется Периодический закон: свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома.
Периодическое изменение свойств элементов с увеличением порядкового номера объясняется периодическим изменением числа электронов на их внешних энергетических уровнях. По числу энергетических уровней атома элементы делятся на семь периодов. Первый период состоит из атомов, в которых электронная оболочка состоит из одного уровня, во втором периоде – из двух, в третьем – из трех, в четвертом – из четырех и т.д.
В Периодической системе каждый период начинается элементами, атомы которых на внешнем уровне имеют один электрон, – атомами щелочных металлов – и заканчивается элементами, атомы которых на внешнем уровне имеют 2 (в первом периоде) или 8 электронов (во всех последующих) – атомами благородных газов.
Видно, что внешние электронные оболочки сходны у атомов элементов (Li, Na, K, Rb, Cs); (Ве, Мg, Са, Sr); (F, Сl, Вr, I); (Не, Nе, Аr, Кr, Хе) и т.д. Каждая из вышеприведенных групп элементов оказывается в определенной главной подгруппе периодической таблицы. Именно вследствие сходства строения электронных оболочек атомов сходны их физические и химические свойства.
Таким образом, строгая периодичность расположения элементов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева полностью объясняется последовательным характером заполнения энергетических уровней.
Периодичность свойств атомов элементов проявляется на самых разных их характеристиках: радиус атома и атомный объем; потенциал ионизации; сродство к электрону; электроотрицательность атома; степени окисления; физические свойства соединений (плотность, температуры плавления и кипения).
Атомные радиусы элементов уменьшаются слева направо вдоль периода и увеличиваются сверху вниз вдоль группы.
Потенциал (энергия) ионизации I – энергия, необходимая для отрыва наиболее слабо связанного электрона от атома Э → Э+ +е возрастает слева вправо вдоль периода и достигает максимума у благородных газов; сверху вниз вдоль группы энергия ионизации уменьшается.
Электроотрицательность элементов – способность атома данного элемента оттягивать к себе общую электронную плотность Э + ē = Э– возрастает слева направо вдоль периода и достигает максимума у галогенов; затем она резко уменьшается до нуля при переходе к благородным газам. Сверху вниз вдоль каждой группы электроотрицательность уменьшается.
Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 788;