Davriy qonun, Mendeleyevning kimyoviy elementlarning davriy tizimi va atomning tuzilishi. Davriy qonun va Kimyoviy elementlarning Mendeleyev davriy tizimi Davriy qonunning yangi formulasi

Bu darsda D.I.Mendeleyevning davriy qonuni va kimyoviy elementlarning davriy tizimi atom tuzilishi nazariyasi asosida oʻrganiladi. Quyidagi tushunchalar tushuntiriladi: davriy qonunning zamonaviy formulasi, davr va guruh raqamlarining fizik ma'nosi, kichik va katta davrlarga misollar yordamida elementlar atomlari va ularning birikmalarining xususiyatlari va xususiyatlarining davriyligining sabablari. , asosiy kichik guruhlar, davriy qonunning fizik ma'nosi, elementning umumiy xarakteristikalari va davriy sistemadagi elementning o'rniga asoslangan birikmalarining xossalari.

Mavzu: Atomning tuzilishi. Davriy qonun

Dars: Kimyoviy elementlarning davriy qonuni va davriy tizimi D.I. Mendeleev

Kimyo fanining shakllanishi davrida olimlar o'sha davrga ma'lum bo'lgan o'nlab ma'lumotlarni tizimlashtirishga harakat qilishdi. Bu muammo D.I.ni ham hayratga soldi. Mendeleev. U faqat ba'zilarini emas, balki barcha elementlarni qamrab oladigan naqsh va munosabatlarni qidirdi. Mendeleyev elementning eng muhim xususiyati uning atomining massasi deb hisobladi. Kimyoviy elementlar to'g'risida o'sha paytda ma'lum bo'lgan barcha ma'lumotlarni tahlil qilib, ularni atom massalarining ortib borayotgan tartibida joylashtirgandan so'ng, u 1869 yilda davriy qonunni ishlab chiqdi.

Qonun bayonoti: kimyoviy elementlarning xossalari, oddiy moddalar, shuningdek birikmalarning tarkibi va xossalari davriy ravishda atom massalarining qiymatiga bog'liq.

Davriy qonun ishlab chiqilgan vaqtda atomning tuzilishi va elementar zarrachalarning mavjudligi hali ma'lum emas edi. Keyinchalik, moddaning xossalari Mendeleev taxmin qilganidek, atom massalariga bog'liq emasligi ham aniqlandi. Garchi bu ma'lumotsiz D.I.Mendeleev o'z jadvalida bitta xatoga yo'l qo'ymagan.

Atom yadrosining zaryadi Mendeleyev o'z jadvalida ko'rsatgan kimyoviy elementning seriya raqamiga to'g'ri kelishini eksperimental ravishda aniqlagan Mozeli kashf etgandan so'ng, uning qonunini shakllantirishga o'zgartirishlar kiritildi.

Qonunning zamonaviy tahriri: kimyoviy elementlarning, oddiy moddalarning xossalari, shuningdek birikmalarning tarkibi va xossalari vaqti-vaqti bilan atom yadrolari zaryadlarining qiymatlariga bog'liq.

Guruch. 1. Davriy qonunning grafik ifodasi D. I. Mendeleyevning Kimyoviy elementlarning davriy tizimidir.

Guruch. 2. Unda qabul qilingan belgini rubidiy misolida ko'rib chiqamiz

Elementga mos keladigan har bir hujayrada quyidagilar ko'rsatilgan: kimyoviy belgi, nomi, atomdagi protonlar soniga mos keladigan seriya raqami, nisbiy atom massasi. Atomdagi elektronlar soni protonlar soniga to'g'ri keladi. Atomdagi neytronlar sonini nisbiy atom massasi va protonlar soni, ya'ni atom raqami o'rtasidagi farq orqali topish mumkin.

N(n 0 ) = A r - Z

Miqdor nisbiy tartib

neytronlarning atom massasi element raqami

Masalan, xlorning izotopi uchun 35 Cl neytronlar soni: 35-17= 18

Davriy jadvalning tarkibiy qismlari quyidagilardir guruhlar va davrlar.

Davriy jadval sakkiz guruh elementlarni o'z ichiga oladi. Har bir guruh ikkita kichik guruhdan iborat: asosiy va ikkinchi darajali. Asosiylari harf bilan ko'rsatilgan A, va yon tomonlari - harf bilan b. Asosiy kichik guruh ikkilamchi kichik guruhga qaraganda ko'proq elementlarni o'z ichiga oladi. Asosiy kichik guruhda s- va p-elementlar, ikkilamchi kichik guruhda d-elementlar mavjud.

Guruh- valentlik qatlamining o'xshash elektron konfiguratsiyasi tufayli kimyoviy jihatdan o'xshash kimyoviy elementlarni birlashtirgan davriy jadval ustuni. Bu davriy jadvalni tuzishning asosiy printsipidir. Keling, buni birinchi ikki guruh elementlariga misol sifatida ko'rib chiqaylik.

Jadval 1

Jadvaldan ko'rinib turibdiki, asosiy kichik guruhning birinchi guruhining elementlari bitta valentlik elektronga ega. Asosiy kichik guruhning ikkinchi guruhining elementlari ikkita valentlik elektronga ega.

Ba'zi asosiy kichik guruhlar o'zlarining maxsus nomlariga ega:

Jadval 2

Davr deb ataladigan qator - bu ishqoriy metal (yoki vodorod) dan boshlanib, asil gaz bilan tugaydigan, yadrolari zaryadining ortishi tartibida joylashgan elementlar ketma-ketligi.

Raqam davri teng elektron darajalar soni atomda.

Davriy tizimni ifodalashning ikkita asosiy varianti mavjud: 18 ta guruh ajratilgan uzoq davr (3-rasm) va 8 ta guruhdan iborat qisqa davr, lekin asosiy va ikkilamchi kichik guruhlar tushunchasi kiritilgan (2-rasm). 1).

Uy vazifasi

1. 3-5-son (22-bet) Rudzitis G.E. Kimyo. Umumiy kimyo asoslari. 11-sinf: umumiy ta'lim muassasalari uchun darslik: asosiy daraja / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14-nashr. - M.: Ta'lim, 2012.

2. Uglerod va kremniy atomlarining elektron konfiguratsiyasini solishtiring. Ular kimyoviy birikmalarda qanday valentlik va oksidlanish darajalarini ko'rsatishi mumkin? Bu elementlarning vodorod bilan birikmalari uchun formulalar keltiring. Ularning kislorod bilan eng yuqori oksidlanish darajasidagi birikmalarining formulalarini keltiring.

3. Quyidagi elementlarning tashqi qobiqlarining elektron formulalarini yozing: 14 Si, 15 P, 16 S, 17 Cl, 34 Se, 52 Te. Ushbu seriyadagi uchta element kimyoviy analoglardir (o'xshash kimyoviy xususiyatlarni namoyish etadi). Bu elementlar nima?

Davriy qonun D.I. Mendeleyev va kimyoviy elementlarning davriy tizimi kimyo fanining rivojlanishida katta ahamiyatga ega. Keling, 1871 yilga qaytaylik, kimyo professori D.I. Mendeleev ko'p sinovlar va xatolar orqali shunday xulosaga keldi "... elementlarning xossalari va shuning uchun ular hosil qiladigan oddiy va murakkab jismlarning xususiyatlari vaqti-vaqti bilan ularning atom og'irligiga bog'liqdir." Elementlar xossalarining o'zgarishi davriyligi yadro zaryadining ortishi bilan tashqi elektron qatlamning elektron konfiguratsiyasining davriy takrorlanishi tufayli yuzaga keladi.

Davriy qonunning zamonaviy shakllantirilishi bu .. mi:

"Kimyoviy elementlarning xususiyatlari (ya'ni, ular hosil qiladigan birikmalarning xossalari va shakli) vaqti-vaqti bilan kimyoviy elementlar atomlari yadrosining zaryadiga bog'liq."

Mendeleyev kimyodan dars berar ekan, har bir elementning individual xossalarini eslab qolish o‘quvchilarga qiyinchilik tug‘dirishini tushundi. U elementlarning xossalarini eslab qolishni osonlashtiradigan tizimli usulni yaratish usullarini izlay boshladi. Natija bo'ldi tabiiy stol, keyinchalik u nomi bilan ma'lum bo'ldi davriy.

Bizning zamonaviy jadvalimiz davriy jadvalga juda o'xshaydi. Keling, buni batafsil ko'rib chiqaylik.

Davriy jadval

Mendeleyev davriy tizimi 8 guruh va 7 davrdan iborat.

Jadvalning vertikal ustunlari deyiladi guruhlar . Har bir guruhdagi elementlar bir xil kimyoviy va fizik xususiyatlarga ega. Bu xuddi shu guruhning elementlari tashqi qatlamning o'xshash elektron konfiguratsiyasiga ega ekanligi bilan izohlanadi, ulardagi elektronlar soni guruh raqamiga teng. Bunday holda, guruh bo'linadi asosiy va ikkilamchi kichik guruhlar.

IN Asosiy kichik guruhlar valentlik elektronlari tashqi ns- va np-kichik darajalarda joylashgan elementlarni o'z ichiga oladi. IN Yon kichik guruhlar valentlik elektronlari tashqi ns-pastki sathda va ichki (n - 1) d-pastki (yoki (n - 2) f-pastki daraja) joylashgan elementlarni o'z ichiga oladi.

Barcha elementlar davriy jadval , qaysi kichik darajadagi (s-, p-, d- yoki f-) valentlik elektronlari tasniflanishiga qarab: s-elementlar (I va II guruhlarning asosiy kichik guruhlari elementlari), p-elementlar (asosiy kichik guruhlarning elementlari III). - VII guruhlar), d-elementlar (yon kichik guruhlarning elementlari), f-elementlar (lantanidlar, aktinidlar).

Elementning eng yuqori valentligi (O, F, mis kichik guruhi va sakkizinchi guruh elementlari bundan mustasno) u joylashgan guruh soniga teng.

Asosiy va ikkilamchi kichik guruhlarning elementlari uchun yuqori oksidlar (va ularning gidratlari) formulalari bir xil. Asosiy kichik guruhlarda vodorod birikmalarining tarkibi ushbu guruhdagi elementlar uchun bir xil bo'ladi. Qattiq gidridlar I - III guruhlarning asosiy kichik guruhlari elementlarini, IV - VII guruhlar esa gazsimon vodorod birikmalarini hosil qiladi. EN 4 tipidagi vodorod birikmalari ko'proq neytral birikmalar, EN 3 asoslar, H 2 E va NE kislotalardir.

Jadvalning gorizontal qatorlari deyiladi davrlar. Davrlardagi elementlar bir-biridan farq qiladi, lekin ularning umumiy tomoni shundaki, oxirgi elektronlar bir xil energiya darajasida ( bosh kvant sonin- xuddi shu ).

Birinchi davr boshqalardan faqat 2 ta element mavjudligi bilan farq qiladi: vodorod H va geliy He.

Ikkinchi davrda 8 ta element (Li - Ne) mavjud. Ishqoriy metall bo'lgan lityum Li davrni boshlaydi va neon Ne noli gazi uni yopadi.

Uchinchi davrda xuddi ikkinchi davrdagi kabi 8 ta element (Na - Ar) mavjud. Davr ishqoriy metall natriy Na bilan boshlanadi va asil gaz argon Ar uni yopadi.

To'rtinchi davr 18 elementni o'z ichiga oladi (K - Kr) - Mendeleev uni birinchi katta davr deb belgilagan. Shuningdek, u ishqoriy metall Kaliy bilan boshlanadi va inert gaz kriptoni Kr bilan tugaydi. Katta davrlar tarkibiga o'tish elementlari kiradi (Sc - Zn) - d- elementlar.

Beshinchi davrda, to'rtinchisiga o'xshash, 18 ta element (Rb - Xe) mavjud va uning tuzilishi to'rtinchisiga o'xshaydi. Shuningdek, u ishqoriy metall rubidiy Rb bilan boshlanadi va inert gaz ksenon Xe bilan tugaydi. Katta davrlar tarkibiga o'tish elementlari kiradi (Y - Cd) - d- elementlar.

Oltinchi davr 32 ta elementdan (Cs - Rn) iborat. 10 dan tashqari d-elementlar (La, Hf - Hg) u 14 qatorni o'z ichiga oladi f-elementlar (lantanidlar) - Ce - Lu

Ettinchi davr tugamadi. U frank Fr bilan boshlanadi, u oltinchi davr kabi allaqachon topilgan 32 ta elementni (Z = 118 elementgacha) o'z ichiga oladi deb taxmin qilish mumkin.

Interaktiv davriy jadval

Agar qarasangiz davriy jadval va bordan boshlanib, poloniy va astatin o'rtasida tugaydigan xayoliy chiziq chizamiz, keyin barcha metallar chiziqning chap tomonida, metall bo'lmaganlar esa o'ngda bo'ladi. Ushbu chiziqqa darhol qo'shni elementlar metall va metall bo'lmagan xususiyatlarga ega bo'ladi. Ular metalloidlar yoki yarim metallar deb ataladi. Bular bor, kremniy, germaniy, mishyak, surma, tellur va poloniydir.

Davriy qonun

Mendeleev Davriy qonunning quyidagi formulasini berdi: “oddiy jismlarning xossalari, shuningdek, elementlar birikmalarining shakllari va xossalari, shuning uchun ular hosil qiladigan oddiy va murakkab jismlarning xossalari davriy ravishda ularning atom og'irligiga bog'liq. ”
To'rtta asosiy davriy naqsh mavjud:

Oktet qoidasi barcha elementlar eng yaqin asil gazning sakkiz elektronli konfiguratsiyasiga ega bo'lish uchun elektron olish yoki yo'qotish moyilligini bildiradi. Chunki Asil gazlarning tashqi s- va p-orbitallari to'liq to'ldirilganligi sababli ular eng barqaror elementlardir.
Ionizatsiya energiyasi atomdan elektronni olib tashlash uchun zarur bo'lgan energiya miqdori. Oktet qoidasiga ko'ra, davriy jadval bo'ylab chapdan o'ngga harakatlanayotganda, elektronni olib tashlash uchun ko'proq energiya talab qilinadi. Shuning uchun stolning chap tomonidagi elementlar elektronni yo'qotishga moyil bo'lib, o'ng tomonida esa elektronni olish istagi bor. Inert gazlar eng yuqori ionlanish energiyasiga ega. Guruh bo'ylab pastga siljiganingizda ionlanish energiyasi kamayadi, chunki Past energiya darajasidagi elektronlar yuqori energiya darajasidagi elektronlarni qaytarish qobiliyatiga ega. Bu hodisa deyiladi himoya effekti. Bu ta'sir tufayli tashqi elektronlar yadro bilan kamroq bog'langan. Davr bo'ylab harakatlanayotganda, ionlanish energiyasi chapdan o'ngga silliq ravishda ortadi.

Elektron yaqinligi- gazsimon holatdagi moddaning atomi qo'shimcha elektron olganida energiyaning o'zgarishi. Guruh bo'ylab pastga siljiganida, skrining effekti tufayli elektron yaqinligi kamroq salbiy bo'ladi.

Elektromanfiylik- u bilan bog'liq bo'lgan boshqa atomdan elektronlarni qanchalik kuchli jalb qilishning o'lchovi. Ichkariga kirishda elektronegativlik kuchayadi davriy jadval chapdan o'ngga va pastdan yuqoriga. Shuni esda tutish kerakki, asil gazlar elektronegativlikka ega emas. Shunday qilib, eng elektronegativ element ftordir.

Ushbu tushunchalarga asoslanib, keling, atomlar va ularning birikmalarining xossalari qanday o'zgarishini ko'rib chiqaylik davriy jadval.

Shunday qilib, davriy bog'liqlikda atomning elektron konfiguratsiyasi bilan bog'liq bo'lgan xususiyatlari mavjud: atom radiusi, ionlanish energiyasi, elektronegativlik.

Keling, atomlar va ularning birikmalarining joylashuviga qarab xususiyatlarining o'zgarishini ko'rib chiqaylik kimyoviy elementlarning davriy jadvali.

Atomning metall bo'lmaganligi ortadi davriy jadvalda harakatlanayotganda chapdan o'ngga va pastdan yuqoriga. Shu tufayli oksidlarning asosiy xossalari pasayadi, va kislotali xususiyatlar bir xil tartibda ortadi - chapdan o'ngga va pastdan yuqoriga harakat qilganda. Bundan tashqari, oksidlarning kislotali xususiyatlari kuchliroq bo'lsa, uni hosil qiluvchi elementning oksidlanish darajasi shunchalik yuqori bo'ladi.

Chapdan o'ngga davr bo'yicha asosiy xususiyatlar gidroksidlar asosiy kichik guruhlarda, yuqoridan pastga, poydevorning mustahkamligi kuchayadi; Bundan tashqari, agar metall bir nechta gidroksid hosil qila olsa, u holda metallning oksidlanish darajasining oshishi bilan, asosiy xususiyatlar gidroksidlar zaiflashadi.

Davr bo'yicha chapdan o'ngga kislorod o'z ichiga olgan kislotalarning kuchi ortadi. Bir guruh ichida yuqoridan pastgacha harakat qilganda, kislorod o'z ichiga olgan kislotalarning kuchi pasayadi. Bunda kislotaning kuchi kislota hosil qiluvchi elementning oksidlanish darajasi oshishi bilan ortadi.

Davr bo'yicha chapdan o'ngga kislorodsiz kislotalarning kuchi ortadi. Bir guruh ichida yuqoridan pastgacha harakatlanayotganda kislorodsiz kislotalarning kuchi ortadi.

DI. Mendeleyev 1869 yilda atomning eng muhim belgilaridan biri - atom massasiga asoslangan davriy qonunni ishlab chiqdi. Davriy qonunning keyingi rivojlanishi, ya'ni katta hajmdagi eksperimental ma'lumotlarni olish, qonunning dastlabki formulasini biroz o'zgartirdi, ammo bu o'zgarishlar D.I. tomonidan qo'yilgan asosiy ma'noga zid emas. Mendeleev. Ushbu o'zgarishlar faqat qonun va davriy jadvalning ilmiy asosliligini va to'g'riligini tasdiqladi.

Davriy qonunning zamonaviy formulasi D.I. Mendeleyev quyidagicha: kimyoviy elementlarning xossalari, shuningdek, elementlar birikmalarining xossalari va shakllari davriy ravishda ularning atomlari yadrolari zaryadining kattaligiga bog'liq.

Kimyoviy elementlarning davriy sistemasining tuzilishi D.I. Mendeleev

Hozirgi vaqtda davriy jadvalning ko'plab talqinlari mavjud, ammo eng mashhurlari qisqa (kichik) va uzoq (katta) davrlardir. Gorizontal qatorlar davrlar deb ataladi (ular bir xil energiya darajasidagi ketma-ket to'ldirilgan elementlarni o'z ichiga oladi), vertikal ustunlar esa guruhlar deb ataladi (ular bir xil miqdordagi valent elektronlarga ega bo'lgan elementlarni o'z ichiga oladi - kimyoviy analoglar). Shuningdek, barcha elementlarni tashqi (valentlik) orbital turiga ko'ra bloklarga bo'lish mumkin: s-, p-, d-, f-elementlar.

Tizimda (jadvalda) jami 7 ta davr mavjud bo'lib, davr soni (arab raqami bilan ko'rsatilgan) element atomidagi elektron qatlamlar soniga, tashqi (valentlik) soniga teng. energiya darajasi va eng yuqori energiya darajasi uchun asosiy kvant sonining qiymati. Har bir davr (birinchisidan tashqari) s-element - faol gidroksidi metall bilan boshlanadi va inert gaz bilan tugaydi, undan oldin p-element - faol metall bo'lmagan (galogen). Agar siz davr bo'ylab chapdan o'ngga harakat qilsangiz, u holda qisqa davrlardagi kimyoviy elementlar atomlarining yadrolari zaryadining oshishi bilan tashqi energiya darajasidagi elektronlar soni ortadi, buning natijasida elementlar o'zgaradi - odatda metalldan (davr boshida faol ishqoriy metall mavjud bo'lganligi sababli), amfoterikdan (element metallarning ham, metall bo'lmaganlarning ham xossalarini namoyon qiladi) metall bo'lmaganga (faol nometall hisoblanadi). davr oxirida halogen), ya'ni. metall xususiyatlari asta-sekin zaiflashadi va metall bo'lmagan xususiyatlar kuchayadi.

Katta davrlarda, yadrolarning zaryadi ortib borishi bilan, elektronlarni to'ldirish qiyinroq kechadi, bu kichik davrlar elementlariga nisbatan elementlarning xususiyatlarining murakkabroq o'zgarishini tushuntiradi. Shunday qilib, uzoq davrlarning hatto qatorlarida, yadroning zaryadi ortib borayotganligi sababli, tashqi energiya darajasidagi elektronlar soni doimiy bo'lib qoladi va 2 yoki 1 ga teng bo'ladi. elektronlar bilan to'ldiriladi, juft qatorlardagi elementlarning xossalari sekin o'zgaradi. Toq qatorga o'tganda, yadro zaryadining ortishi bilan tashqi energiya darajasidagi elektronlar soni ortadi (1 dan 8 gacha), elementlarning xususiyatlari kichik davrlardagi kabi o'zgaradi.

Davriy tizimdagi vertikal ustunlar elektron tuzilmalari o'xshash va kimyoviy analoglar bo'lgan elementlar guruhlari. Guruhlar I dan VIII gacha rim raqamlari bilan belgilanadi. Asosiy (A) va ikkilamchi (B) kichik guruhlar mavjud, ularning birinchisida s- va p-elementlar, ikkinchisida - d-elementlar mavjud.

Kichik guruhning A raqami tashqi energiya darajasidagi elektronlar sonini (valent elektronlar soni) ko'rsatadi. B-kichik guruh elementlari uchun guruh raqami va tashqi energiya darajasidagi elektronlar soni o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik yo'q. A-kichik guruhlarda elementlarning metall xossalari kuchayadi va metall bo'lmagan xususiyatlar element atomi yadrosining zaryadining oshishi bilan kamayadi.

Davriy sistemadagi elementlarning oʻrni va ularning atomlarining tuzilishi oʻrtasida bogʻliqlik mavjud:

- bir xil davrdagi barcha elementlarning atomlari elektronlar bilan qisman yoki to'liq to'ldirilgan teng miqdordagi energiya darajalariga ega;

- A kichik guruhlarning barcha elementlarining atomlari tashqi energiya darajasida teng miqdordagi elektronlarga ega.

Elementlarning davriy xossalari

Atomlarning fizik-kimyoviy va kimyoviy xossalarining o'xshashligi ularning elektron konfiguratsiyasining o'xshashligi bilan bog'liq bo'lib, elektronlarning tashqi atom orbitaliga taqsimlanishi katta rol o'ynaydi. Bu atom yadrosining zaryadi ortib borishi bilan bir xil xususiyatlarga ega bo'lgan elementlarning davriy ko'rinishida namoyon bo'ladi.

Bunday xususiyatlar davriy deb ataladi, ular orasida eng muhimlari: 1. Tashqi elektron qavatdagi elektronlar soni ( – aholi w aholi). Yadro zaryadining ortishi bilan qisqa muddatlarda aholi tashqi elektron qavat monoton ravishda 1 dan 2 gacha (1-davr), 1 dan 8 gacha (2 va 3-davrlar) ortadi. Birinchi 12 element davomida katta davrlarda

2. 2 dan oshmaydi, keyin esa 8 ga etadi. Atom va ion radiuslari

(r), atom yoki ionning o'rtacha radiusi sifatida aniqlangan, turli birikmalardagi atomlararo masofalar bo'yicha eksperimental ma'lumotlardan topilgan. Davrga ko'ra, atom radiusi kamayadi (asta-sekin qo'shilgan elektronlar deyarli teng xususiyatlarga ega bo'lgan orbitallar tomonidan tavsiflanadi; guruhga ko'ra, elektron qatlamlar soni ortishi bilan atom radiusi ortadi (1-rasm).

Guruch. 1. Atom radiusining davriy o'zgarishi

3. Ionizatsiya energiyasi Xuddi shu naqshlar ion radiusi uchun ham kuzatiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, kationning ion radiusi (musbat zaryadlangan ion) atom radiusidan kattaroqdir, bu esa o'z navbatida anionning ion radiusidan (manfiy zaryadlangan ion) kattaroqdir.

(E va) - atomdan elektronni olib tashlash uchun zarur bo'lgan energiya miqdori, ya'ni. neytral atomni musbat zaryadlangan ionga (kation) aylantirish uchun zarur bo'lgan energiya.

E va atom boshiga elektronvoltlarda (eV) o'lchanadi. Davriy jadval guruhida elementlarning atom yadrolarining zaryadlari ortishi bilan atomlarning ionlanish energiyasining qiymatlari kamayadi. Barcha elektronlar E va diskret qiymatlarini bildirish orqali kimyoviy elementlarning atomlaridan ketma-ket olib tashlanishi mumkin.< Е и 2 < Е и 3 <….Энергии ионизации отражают дискретность структуры электронных слоев и оболочек атомов химических элементов.

4. Elektron yaqinligi Bundan tashqari, E va 1

(E e) - atomga qo'shimcha elektron qo'shilganda chiqariladigan energiya miqdori, ya'ni.

jarayon energiyasi

5. E 0 + → E — E e ham eV da ifodalanadi va E kabi atomning radiusiga bog'liq, shuning uchun davriy tizimning davrlari va guruhlari bo'yicha E e o'zgarishining tabiati atom radiusi o'zgarishining tabiatiga yaqin. . VII guruh p-elementlari eng yuqori elektron yaqinlikka ega.

6. Regenerativ faoliyat(VA) - atomning boshqa atomga elektron berish qobiliyati. Miqdoriy o'lchov - E va. Agar E oshsa, BA kamayadi va aksincha.

7. Oksidlanish faolligi(OA) - atomning boshqa atomdan elektronni biriktirish qobiliyati. Miqdoriy o'lchov E e bo'lsa, OA ham ortadi va aksincha. Himoya effekti- yadro va yadro o'rtasida boshqa elektronlar mavjudligi sababli yadroning musbat zaryadining berilgan elektronga ta'sirini kamaytirish. Himoyalash atomdagi elektron qatlamlar soni ortib boradi va tashqi elektronlarning yadroga tortilishini kamaytiradi. Himoya qilishning aksi

8. penetratsion effekt, elektron atom fazosining istalgan nuqtasida joylashishi mumkinligi sababli. Penetratsion effekt elektron va yadro o'rtasidagi bog'lanish kuchini oshiradi.

Oksidlanish darajasi (oksidlanish raqami)

– moddaning ion tuzilishi haqidagi faraz asosida aniqlanadigan birikmadagi element atomining xayoliy zaryadi. Davriy jadvalning guruh raqami ma'lum bir guruh elementlari o'z birikmalarida bo'lishi mumkin bo'lgan eng yuqori ijobiy oksidlanish darajasini ko'rsatadi. Istisnolar mis kichik guruhining metallari, kislorod, ftor, brom, temir oilasining metallari va VIII guruhning boshqa elementlari. Yadro zaryadi bir davrda ortishi bilan maksimal musbat oksidlanish darajasi ortadi.

9. Elektromanfiylik, yuqori vodorod va kislorod birikmalarining tarkibi, termodinamik, elektrolitik xossalari va boshqalar.

Ushbu bobdagi materialni muvaffaqiyatli o'zlashtirish natijasida talaba:

bilish

• davriy qonunning zamonaviy shakllantirilishi;
• davriy tizimning tuzilishi va ko'p elektronli atomlardagi pastki darajalarning energiya ketma-ketligi o'rtasidagi bog'liqlik;
• “davr”, “guruh”, “5-element”, “p-elementlar” tushunchalarining ta’riflari, "d- elementlar", "/-elementlar", "ionlanish energiyasi", "elektronga yaqinlik", "elektronegativlik", "van der Vaals radiusi", "klark";
• geokimyoning asosiy qonuni;

qila olish

Davriy sistemaning tuzilishini Klechkovskiy qoidalariga muvofiq tasvirlab bering;

o'z

Atomlar xossalari va elementlarning kimyoviy xossalari o'zgarishining davriy tabiati, davriy tizimning uzoq davriy versiyasining xususiyatlari haqida g'oyalar; kimyoviy elementlarning tarqalishi va davriy sistemadagi o'rni o'rtasidagi bog'liqlik, litosferadagi makro va mikroelementlar va tirik moddalar haqida.

Davriy qonunning zamonaviy shakllantirilishi

Davriy qonun - kimyoning eng umumiy qonunini 1869-yilda Dmitriy Ivanovich Mendeleev kashf etgan.O'sha paytda atomning tuzilishi hali ma'lum emas edi. D.I.Mendeleyev atom massalari ortib borayotgan elementlar xossalarining tabiiy oʻzgarishiga asoslangan holda oʻz kashfiyotini amalga oshirdi.

Atomlarning tuzilishi kashf etilgandan so'ng, ularning xossalari atomdagi elektronlarning umumiy soniga bog'liq bo'lgan elektron qobiqlarning tuzilishi bilan aniqlanishi aniq bo'ldi. Atomdagi elektronlar soni uning yadrosining zaryadiga teng. Shuning uchun davriy qonunning zamonaviy formulasi quyidagicha.

Kimyoviy elementlarning xossalari va oddiy va murakkab moddalarning davriy ravishda hosil bo'lishi ularning atomlari yadrosining zaryadiga bog'liq.

Davriy qonunning ahamiyati shundaki, u kimyoviy ma'lumotlarni tizimlashtirish va tasniflashning asosiy vositasi, kimyoviy ma'lumotlarni sharhlashning juda muhim vositasi, kimyoviy birikmalarning xususiyatlarini bashorat qilishning kuchli vositasi va oldindan belgilangan xususiyatlarga ega birikmalarni maqsadli izlash vositasidir. .

Davriy qonun tenglamalar shaklida matematik ifodaga ega emas, deb nomlangan jadvalda aks ettirilgan kimyoviy elementlarning davriy tizimi. Davriy jadval jadvallarining ko'plab o'zgarishlari mavjud. Kitobning birinchi va ikkinchi rangli qo'shimchalariga joylashtirilgan uzoq va qisqa muddatli versiyalar eng ko'p qo'llaniladi. Davriy tizimning asosiy tarkibiy birligi davr hisoblanadi.

Davr raqami n atom yadrosining zaryadini oshirish tartibida joylashgan kimyoviy elementlar ketma-ketligi boʻlib, ^-elementlar bilan boshlanib, ^-elementlar bilan tugaydi.

Ushbu ta'rifda p - davr raqami bu davrning barcha elementlari atomlaridagi yuqori energiya darajasi uchun asosiy kvant soniga teng. Atomlarda s-elementlar Atomlarda 5-kichik darajalar tugallanmoqda p-elementlar - mos ravishda p-kichik darajalar. Yuqoridagi ta'rifdan istisno birinchi energiya darajasida bo'lgani uchun p-elementlar mavjud bo'lmagan birinchi davrdir. (n = 1) faqat 15-darajali bor. Davriy jadval ham o'z ichiga oladi d-elementlar, buning uchun ^-kichik darajalar to'ldiriladi va /-elementlar, qaysi uchun /-pastki darajalari to'ldirilmoqda.

Dmitriy Ivanovich Mendeleevning davriy qonuni tabiatning asosiy qonunlaridan biri bo'lib, kimyoviy elementlar va oddiy moddalar xossalarining ularning atom massalariga bog'liqligini bog'laydi. Hozirgi vaqtda qonun takomillashtirildi va xususiyatlarning bog'liqligi atom yadrosining zaryadi bilan izohlanadi.

Qonun 1869 yilda rus olimi tomonidan kashf etilgan. Mendeleev uni ilmiy jamoatchilikka Rossiya kimyo jamiyati kongressidagi ma’ruzasida taqdim etgan (ma’ruza boshqa olim tomonidan qilingan, chunki Mendeleyev Sankt-Peterburg erkin iqtisodiy jamiyati ko‘rsatmasi bilan zudlik bilan ketishga majbur bo‘lgan). O'sha yili Dmitriy Ivanovich tomonidan talabalar uchun yozilgan "Kimyo asoslari" darsligi nashr etildi. Unda olim mashhur birikmalarning xossalarini tasvirlab berdi, shuningdek, kimyoviy elementlarning mantiqiy sistematikasini taqdim etishga harakat qildi. Shuningdek, u birinchi marta davriy qonunning grafik talqini sifatida davriy tartibga solinadigan elementlardan iborat jadvalni taqdim etdi. Keyingi barcha yillarda Mendeleev o'z jadvalini takomillashtirdi, masalan, u 25 yildan keyin kashf etilgan inert gazlar ustunini qo'shdi.

Ilmiy jamoatchilik buyuk rus kimyogarining g'oyalarini hatto Rossiyada ham darhol qabul qilmadi. Ammo Mendeleyev o'zining mashhur ma'ruzasida bashorat qilgan va tavsiflagan uchta yangi element (1875 yilda galiy, 1879 yilda skandiy va 1886 yilda germaniy) kashf etilgandan so'ng, davriy qonun tan olindi.

• Umumjahon tabiat qonunidir.
• Qonunni grafik tarzda ifodalovchi jadval nafaqat barcha ma'lum elementlarni, balki hali ham kashf qilinayotgan elementlarni ham o'z ichiga oladi.
• Barcha yangi kashfiyotlar qonun va jadvalning dolzarbligiga ta'sir qilmadi. Jadval takomillashtirilmoqda va o'zgartirilmoqda, lekin uning mohiyati o'zgarishsiz qoldi.
• Ba'zi elementlarning atom og'irliklari va boshqa xususiyatlarini aniqlashtirish va yangi elementlarning mavjudligini taxmin qilish imkonini berdi.
• Kimyogarlar yangi elementlarni qanday va qayerda izlash haqida ishonchli maslahat olishdi. Bundan tashqari, qonun yuqori ehtimollik bilan hali ochilmagan elementlarning xususiyatlarini oldindan aniqlash imkonini beradi.
• 19-asrda noorganik kimyoning rivojlanishida katta rol o'ynadi.

Kashfiyot tarixi

Mendeleev tushida o'z stolini ko'rgan va ertalab uyg'ongan va yozgan degan go'zal afsona bor. Aslida, bu shunchaki afsona. Olimning o‘zi ham umrining 20 yilini elementlarning davriy sistemasini yaratish va takomillashtirishga bag‘ishlaganini ko‘p bor ta’kidlagan.

Hammasi Dmitriy Ivanovich talabalar uchun noorganik kimyo bo'yicha darslik yozishga qaror qilganidan boshlandi, unda u o'sha paytda ma'lum bo'lgan barcha bilimlarni tizimlashtirishni rejalashtirgan. Va tabiiyki, u o'zidan oldingilarning yutuqlari va kashfiyotlariga tayangan. Birinchi marta atom og'irliklari va elementlarning xossalari o'rtasidagi bog'liqlikka e'tiborni nemis kimyogari Dyobereyner jalb qildi va u o'ziga ma'lum bo'lgan elementlarni ma'lum bir qoidaga bo'ysunadigan o'xshash xususiyatlarga va og'irliklarga ega bo'lgan triadalarga bo'lishga harakat qildi. Har bir uchlikda o'rta element ikki tashqi elementning o'rtacha arifmetik og'irligiga yaqin bo'lgan. Shunday qilib, olim beshta guruhni tashkil qila oldi, masalan, Li–Na–K; Cl-Br-I. Ammo bularning barchasi ma'lum elementlar emas edi. Bundan tashqari, uchta element o'xshash xususiyatlarga ega elementlarning ro'yxatini aniq tugatmadi. Umumiy naqsh topishga urinishlar keyinchalik nemislar Gmelin va fon Pettenkofer, frantsuz J. Dyuma va de Shankurtua, ingliz Nyulend va Odling tomonidan amalga oshirildi. Nemis olimi Meyer 1864 yilda davriy jadvalga juda o'xshash jadval tuzgan, ammo u atigi 28 ta elementni o'z ichiga olgan, 63 tasi allaqachon ma'lum bo'lgan eng uzoqni ilgari surdi.

O'zidan oldingilardan farqli o'laroq, Mendeleev muvaffaqiyatga erishdi ma'lum bir tizim bo'yicha joylashtirilgan barcha ma'lum elementlarni o'z ichiga olgan jadval tuzing. Shu bilan birga, u ba'zi elementlarning atom og'irliklarini taxminan hisoblab, ularning xususiyatlarini tasvirlab, ba'zi hujayralarni bo'sh qoldirdi. Qolaversa, rus olimi o'zi kashf etgan qonun tabiatning umumbashariy qonuni ekanligini e'lon qilishga jur'at va uzoqni ko'ra oldi va uni "davriy qonun" deb atadi. "A" deb aytib, u oldinga o'tdi va jadvalga to'g'ri kelmaydigan elementlarning atom og'irliklarini tuzatdi. Yaqindan o'rganib chiqqach, uning tuzatishlari to'g'ri ekanligi ma'lum bo'ldi va u tasvirlagan faraziy elementlarning ochilishi yangi qonun haqiqatining yakuniy tasdig'iga aylandi: amaliyot nazariyaning to'g'riligini isbotladi.