Получите определение периода в химии и узнайте, какое значение имеют периоды в периодической таблице элементов. Периодическая система химических элементов — это таблица, в которой все химические элементы расположены в порядке возрастания атомных номеров. Современная формулировка периодического закона заключается в следующем: свойства химических элементов, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элемента. Периодическая система химических элементов – научная база преподавания общей и неорганической химии, а также некоторых разделов атомной физики. В периодах и группах периодической системы химические элементы располагаются в порядке возрастания заряда их атомных ядер, т.е. порядкового номера элемента.
ЧТО ТАКОЕ В ХИМИИ ПЕРИОД
Номер группы определяется количеством электронов на внешней оболочке атома валентных электронов и, как правило, соответствует высшей валентности атома. В короткопериодном варианте периодической системы, группы подразделяются на подгруппы — главные или подгруппы A , начинающиеся с элементов первого и второго периодов, и побочные подгруппы В , содержащие d-элементы. Подгруппы также имеют названия по элементу с наименьшим зарядом ядра как правило, по элементу второго периода для главных подгрупп и элементу четвёртого периода для побочных подгрупп. Элементы одной подгруппы обладают сходными химическими свойствами. С возрастанием заряда ядра у элементов одной группы из-за увеличения числа электронных оболочек увеличиваются атомные радиусы, вследствие чего происходит снижение электроотрицательности, усиление металлических и ослабление неметаллических свойств элементов, усиление восстановительных и ослабление окислительных свойств образуемых ими веществ.
Пятый и шестой периоды: В этих периодах атомный радиус изменяется плавно, постепенно увеличиваясь при продвижении слева направо в периоде. Седьмой период: Седьмой период характеризуется включением в таблицу новых рядов элементов — ряда активных газов и ряда лантаноидов и актиноидов. Эти ряды помещаются в специальных блоках, таких как блок f и блок d. Характеристики периодов дают представление об основных свойствах элементов в периодической системе и помогают в понимании их структуры и взаимодействия с другими элементами. Атомный радиус в периодах Наибольший атомный радиус обычно наблюдается в начале периода, у элемента с наименьшей электронной плотностью. Последовательное увеличение атомного радиуса в периоде происходит за счет добавления новых электронных оболочек и увеличения заряда ядра. С каждым новым электронным уровнем радиус атома увеличивается. В середине периода наблюдается минимальный атомный радиус. Это связано с тем, что добавляемые электроны располагаются в тех же электронных оболочках, и, следовательно, размер атома практически не меняется. К концу периода атомный радиус начинает снова увеличиваться. Это связано с увеличением заряда ядра и наличием слабого экранирования электронами внешних электронных оболочек. Таким образом, в конце периода атомы становятся крупнее. Период 1: атомный радиус возрастает за счет добавления электронов в одну электронную оболочку. Период 2: атомный радиус возрастает за счет добавления второй электронной оболочки.
Период — химические элементы, расположенные в строчку 1 — 7 Малые 1, 2, 3 — состоят из одного ряда элементов Большие 4, 5, 6, 7 — состоят из двух рядов — чётного и нечётного Периоды могут состоять из 2 первый , 8 второй и третий , 18 четвертый и пятый или 32 шестой элементов. Последний, седьмой период незавершен. Все периоды кроме первого начинаются щелочным металлом, а заканчиваются благородным газом. Во всех периодах с увеличением относительных атомных масс элементов наблюдается усиление неметаллических и ослабление металлических свойств. В больших периодах переход свойств от активного металла к благородному газу происходит более медленно через 18 и 32 элемента , чем в малых периодах через 8 элементов. Кроме того, в малых периодах слева направо валентность в соединениях с кислородом возрастает от 1 до 7 например, от Na до Cl. В больших периодах вначале валентность возрастает от 1 до 8 например, в пятом периоде от рубидия к рутению , затем происходит резкий скачок, и валентность уменьшается до 1 у серебра, потом снова возрастает.
Сам Д. И Менделеев в 1869 году сформулировал свой закон как периодическую зависимость от величины атомных весов элементов, так как в XIX веке наука еще не имела сведений о строении атома. Однако гениальное предвидение ученого позволило ему более глубоко, чем все его современники, понять закономерности, которые обуславливают периодичность свойств элементов и веществ. Он учитывал не только возрастание атомной массы, но и уже известные свойства веществ и элементов и, взяв за основу идею периодичности, смог совершенно точно предсказать существование и свойства неизвестных на тот момент науке элементов и веществ, исправить атомные массы ряда элементов, правильно расположить элементы в системе, оставив пустые места и сделав перестановки. Существует миф, что периодическая система приснилась Менделееву. Однако это только красивая история, которая не является доказанным фактом. Структура периодической системы Периодическая система химических элементов Д. Менделеева является графическим отражением его же закона. Элементы расположены в таблице по определенному химическому и физическому смыслу.
Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Видеоурок 26.2. Химия 8 класс
Они характеризуются высокой химической реактивностью и образуют ионные соединения с элементами в блоках p и d. Блок p-элементов: третий и четвертый периоды относятся к блоку p-элементов. Здесь находятся элементы с заполненной электронной оболочкой p-орбитали. П-элементы обладают высокой химической активностью и находят широкое применение в различных отраслях промышленности и науки. Блок d-элементов: пятый и шестой периоды принадлежат к блоку d-элементов. Д-элементы являются переходными металлами, их электронная оболочка частично заполняется электронами. Они обладают высокой ионной радиусом, большой термохимической и электрической проводимостью и способностью образовывать соединения с различными элементами. Блок f-элементов: седьмой период относится к блоку f-элементов.
Ф-элементы представлены лантаноидами и актиноидами. Они имеют сложную электронную структуру, высокую плотность и являются химически активными. Блоки периодов представлены в периодической системе Менделеева и позволяют классифицировать элементы по их электронной конфигурации и химическим свойствам. Характеристики периодов Периоды в периодической системе химических элементов имеют свои характеристики, которые определяются порядковым номером элемента в периоде и его электронной конфигурацией. Ниже приведены основные характеристики периодов: Первый период: Этот период состоит только из двух элементов — водорода Н и гелия Не. Их атомы имеют самые низкие порядковые номера в периодической системе.
Итогом чудесных сновидений ученого стала Периодическая таблица химических элементов, в которой Д. Менделеев выстроил химические элементы по возрастанию атомной массы. В современной таблице химические элементы выстроены по возрастанию атомного номера элемента количество протонов в ядре атома. Смотреть таблицу в натуральную величину. Атомный номер изображен над символом химического элемента, под символом - его атомная масса сумма протонов и нейтронов. Обратите внимание, что атомная масса у некоторых элементов является нецелым числом! Помните об изотопах! Атомная масса - это средневзвешенное от всех изотопов элемента, встречающихся в природе в естественных условиях. Под таблицей расположены лантаноиды и актиноиды. Горизонтальные строки Периодической таблицы называют периодами. Периоды имеют номера от 1 до 7.
Мы говорим про орбитальный радиус изолированного атома. Орбитальный радиус — это теоретически рассчитанное расстояние от ядра до максимального скопления наружных электронов. Орбитальный радиус завит в первую очередь от числа энергетических уровней, заполненных электронами. Чем больше число энергетических уровней, заполненных электронами, тем больше радиус частицы. Например, в ряду атомов: F — Cl — Br — I количество заполненных энергетических уровней увеличивается, следовательно, орбитальный радиус также увеличивается. Если количество заполняемых энергетических уровней одинаковое, то радиус определяется зарядом ядра частицы. Чем больше заряд ядра, тем сильнее притяжение валентных электронов к ядру. Чем больше притяжение валентных электронов к ядру, тем меньше радиус частицы. Следовательно: Чем больше заряд ядра атома при одинаковом количестве заполняемых энергетических уровней , тем меньше атомный радиус. Например, в ряду Li — Be — B — C количество заполненных энергетических уровней, заряд ядра увеличивается, следовательно, орбитальный радиус также уменьшается. В группах сверху вниз увеличивается число энергетических уровней у атомов. Чем больше количество энергетических уровней у атома, тем дальше расположены электроны внешнего энергетического уровня от ядра и тем больше орбитальный радиус атома. В главных подгруппах сверху вниз увеличивается орбитальный радиус. В периодах же число энергетических уровней не изменяется. Зато в периодах слева направо увеличивается заряд ядра атомов. Следовательно, в периодах слева направо уменьшается орбитальный радиус атомов. В периодах слева направо орбитальный радиус атомов уменьшается.
В первом периоде, кроме гелия , имеется только один элемент - водород , сочетающий свойства, типичные как для металлов, так и в большей степени для неметаллов. У этих элементов заполняется электронами 1s -подоболочка. У элементов второго и третьего периода происходит последовательное заполнение s - и р -подоболочек. Для элементов малых периодов характерно достаточно быстрое увеличение электроотрицательности с увеличением зарядов ядер, ослабление металлических свойств и усиление неметаллических. Четвёртый и пятый периоды содержат декады переходных d -элементов от скандия до цинка и от иттрия до кадмия , у которых после заполнения электронами внешней s -подоболочки заполняется, согласно правилу Клечковского , d -подоболочка предыдущего энергетического уровня. В шестом и седьмом периоде происходит насыщение 4f - и 5f -подоболочек, вследствие чего они содержат ещё на 14 элементов больше по сравнению с 4-м и 5-м периодами лантаноиды в шестом и актиноиды в седьмом периоде. Вследствие различия периодов по длине и другим признакам существуют разные способы их относительного расположения в периодической системе. В короткопериодном варианте, малые периоды содержат по одному ряду элементов, большие имеют по два ряда. В длиннопериодном варианте все периоды состоят из одного ряда. Ряды лантаноидов и актиноидов обычно записывают отдельно внизу таблицы. Элементы одного периода имеют близкие значения атомных масс, но разные физические и химические свойства, в отличие от элементов одной Если таблица Менделеева кажется вам сложной для понимания, вы не одиноки! Хотя бывает непросто понять ее принципы, умение работать с ней поможет при изучении естественных наук. Для начала изучите структуру таблицы и то, какую информацию можно узнать из нее о каждом химическом элементе. Затем можно приступить к изучению свойств каждого элемента. И наконец, с помощью таблицы Менделеева можно определить число нейтронов в атоме того или иного химического элемента. Шаги Часть 1 Структура таблицы Таблица Менделеева, или периодическая система химических элементов, начинается в левом верхнем углу и заканчивается в конце последней строки таблицы в нижнем правом углу. Элементы в таблице расположены слева направо в порядке возрастания их атомного номера. Атомный номер показывает, сколько протонов содержится в одном атоме. Кроме того, с увеличением атомного номера возрастает и атомная масса. Таким образом, по расположению того или иного элемента в таблице Менделеева можно определить его атомную массу. Как видно, каждый следующий элемент содержит на один протон больше, чем предшествующий ему элемент. Это очевидно, если посмотреть на атомные номера. Атомные номера возрастают на один при движении слева направо. Поскольку элементы расположены по группам, некоторые ячейки таблицы остаются пустыми. Например, первая строка таблицы содержит водород, который имеет атомный номер 1, и гелий с атомным номером 2. Однако они расположены на противоположных краях, так как принадлежат к разным группам. Узнайте о группах, которые включают в себя элементы со схожими физическими и химическими свойствами.
Период в химии: что это такое, периодический закон и таблица
Сегодня мы подробнее изучили основы химии, а именно свойства химических элементов и закономерности изменения этих свойств в зависимости от изменения положения в таблице Менделеева. Создание периодической системы химических элементов является результатом многовекового опыта и наблюдений исследователей со всего мира. Главная» Новости» Что такое период в химии. Сегодня мы подробнее изучили основы химии, а именно свойства химических элементов и закономерности изменения этих свойств в зависимости от изменения положения в таблице Менделеева. Периоды (кроме 1-го) начинаются щелочным металлом и заканчиваются инертным газом. Длинные периоды в химии представляют собой один из видов периодов периодической системы химических элементов.
Период в химии: что это такое, периодический закон и таблица
Неон – инертный газ, который не вступает в химические реакции, следовательно, его электронная оболочка очень устойчива. Период закон периодическая система химического элемента. Получите определение периода в химии и узнайте, какое значение имеют периоды в периодической таблице элементов. Пери́од — строка периодической системы химических элементов, последовательность атомов по возрастанию заряда ядра и заполнению электронами внешней электронной оболочки. Что такое 14n в химии Азот (N) — это химический элемент 15 группы (или подгруппы V(a) короткой формы), 2-го периода таблицы Менделеева с атомным номером 7. Чистый азот N2 представляет безцветный газ, без вкуса и запаха, плохо растворимый в воде. Главная» Новости» Что такое период в химии.
ЧТО ТАКОЕ В ХИМИИ ПЕРИОД
Номер группы показывает высшую валентность элемента. Исключение составляют кислород, фтор, элементы подгруппы меди и восьмой группы. Общими для элементов главных и побочных подгрупп являются формулы высших оксидов и их гидратов. Для элементов главных подгрупп формулы водородных соединений общие.
Элементы I—III групп образуют твердые вещества — гидриды, так как степень окисления водорода -1. Радиусы атомов, их периодические изменения в системе химических элементов Радиус атома с увеличением зарядов ядер атомов в периоде уменьшается, т. Происходит своеобразное их «сжатие».
От лития к неону заряд ядра постепенно увели-чивается от 3 до 10 , что обуславливает возрастание сил притяжения электронов к ядру, размеры атомов уменьшаются. Поэтому в начале периода расположены элементы с небольшим числом электронов на внешнем электронном слое и большим радиусом атома. Электроны, находящиеся дальше от ядра, легко от него отрываются, что характерно для элементов-металлов.
В одной и той же группе с увеличением номера периода атомные радиусы возрастают, т. С точки зрения теории строения атомов принадлежность элементов к металлам или неметаллам определяется способностью их атомов отдавать или присоединять электроны. Атомы металлов сравнительно легко отдают электроны и не могут их присоединять для достраивания своего внешнего электронного слоя.
Радиусы атомов Закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам Д. Менделеев в 1869 г. Систематизируя химические элементы на основе их относительных атомных масс, Менделеев уделял большое внимание также свойствам элементов и образованных ими веществ, распределяя элементы со сходными свойствами в вертикальные столбцы — группы.
В соответствии с современными представлениями о строении атома, основой классификации химических элементов являются заряды их атомных ядер, и современная формулировка периодического закона такова: свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от зарядов их атомных ядер. Периодичность в изменении свойств элементов объясняется периодической повторяемостью в строении внешних энергетических уровней их атомов. Именно число энергетических уровней, общее число расположенных на них электронов и число электронов на внешнем уровне отражают принятую в периодической системе символику.
Периодическая система химических элементов a Закономерности, связанные с металлическими и неметаллическими свойствами элементов. В обратном направлении — возрастают неметаллические. Это объясняется тем, что правее находятся элементы, электронные оболочки которых ближе к октету.
Элементы в правой части периода менее склонны отдавать свои электроны для образования металлической связи и вообще в химических реакциях.
Он имеет свою связь с таблицей Менделеева, где элементы располагаются в порядке возрастания атомных номеров, объединяясь в строки, называемые периодами. Каждый период начинается с щелочного металла например, лития и заканчивается инертным газом например, неона.
По мере перемещения по периоду, изменяются электронная конфигурация атома, атомный радиус, электроотрицательность, масса и другие физические и химические свойства. Кроме того, период имеет связь с группами элементов в таблице Менделеева, которые образуют вертикальные столбцы.
В 1862 году Александр Эмиль Шанкуртуа решил расположить элементы в порядке возрастания атомных весов, разместив элементы на винтовой линии. Он отметил частое циклическое повторение химических свойств по вертикали. Так был создана модель «Земная спираль». В 1864 году появилась таблица немецкого химика Юлиуса Лотара Мейера , разделенная на 6 столбцов, в которых располагались 28 элементов согласно их валентности.
В 1866 году английский химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс описал «закон октав», сопоставив химические свойства элементов с их атомными массами. Расположив элементы в порядке возрастания их атомных масс, Ньюлендс заметил, что сходство в свойствах проявляется между каждым восьмым элементом, то есть как будто бы восьмой по порядку элемент повторяет свойства первого, как в музыке восьмая нота повторяет первую. Окончательный прорыв был сделан русским химиком Дмитрием Менделеевым. Менделеев начал упорядочивать элементы и сравнивать их по их атомным весам. Он расставил элементы по девятнадцати горизонтальным рядам рядам сходных элементов, ставших прообразами периодов современной системы и по шести вертикальным столбцам прообразам будущих групп. Менделеев в своей таблице оставил несколько свободных мест и предсказал ряд фундаментальных свойств ещё не открытых элементов и само их существование, а также свойства их соединений экабор, экаалюминий, экасилиций, экамарганец — соответственно, скандий , галлий , германий , технеций.
Первая версия периодической системы химических элементов, созданная Д. Менделеевым в 1869 году. Сущность открытия Менделеева заключалась в том, что с ростом атомной массы химических элементов их свойства меняются не монотонно, а периодически. После определённого количества разных по свойствам элементов, расположенных по возрастанию атомного веса, их свойства начинают повторяться. Например, натрий похож на калий, фтор похож на хлор, а золото — на серебро и медь. Разумеется, свойства не повторяются в точности, к ним добавляются и изменения.
Отличием работы Менделеева от работ его предшественников было в том, что основой для классификации элементов у Менделеева была не одна, а две — атомная масса и химическое сходство. Для того, чтобы периодичность полностью соблюдалась, Менделеев предпринял очень смелые шаги: он исправил атомные массы некоторых элементов например, бериллия , индия , урана , тория , церия , титана , иттрия , несколько элементов разместил в своей системе вопреки принятым в то время представлениям об их сходстве с другими например, таллий , считавшийся щелочным металлом, он поместил в третью группу согласно его фактической максимальной валентности , оставил в таблице пустые клетки, где должны были разместиться пока не открытые элементы. В 1871 году на основе этих работ Менделеев сформулировал Периодический закон , форма которого со временем была несколько усовершенствована. В 1871 году Менделеев опубликовал длинную статью в «Основах химии» ч. Эта таблица имела более привычный нам вид: горизонтальные ряды сходных элементов превратились в восемь вертикально расположенные группы; шесть вертикальных столбцов первого варианта превратились в периоды, начинавшиеся щелочным металлом и заканчивающиеся галогеном.
Седьмой период периодической системы элементов Вертикальными чертами разделены периоды П.
Под обозначениями подоболочек проставлены значения главного n и орбитального l квантовых чисел, характеризующие последовательно заполняющиеся подоболочки. Из вышеприведённой схемы легко определяются ёмкости последовательных периодов: 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32… Каждый период начинается элементом, в атоме которого появляется электрон с новым значением n. Первый — третий периоды П. Особый случай представляют собой элементы первого периода H и He. Высокая химическая активность атомарного водорода объясняется лёгкостью отщепления единственного ls-электрона, тогда как конфигурация атома гелия 1s2 является весьма прочной, что обусловливает его химическую инертность. Поскольку у элементов а-подгрупп происходит заполнение внешних электронных оболочек с n, равным номеру периода , то свойства элементов заметно меняются по мере роста Z.
Так, во втором периоде Li конфигурация 2s1 — химически активный металл, легко теряющий валентный электрон, a Be 2s2 — также металл, но менее активный. Металлический характер следующего элемента B 2s2p выражен слабо, а все последующие элементы второго периода, у которых происходит застройка 2р-подоболочки, являются уже неметаллами. Восьмиэлектронная конфигурация внешней электронной оболочки Ne 2s2p6 чрезвычайно прочна, поэтому неон — инертный газ. Аналогичный характер изменения свойств наблюдается у элементов третьего периода и у s-и р-элементов всех последующих периодов, однако ослабление прочности связи внешних электронов с ядром в а-подгруппах по мере роста Z определённым образом сказывается на их свойствах. Так, у s-элементов отмечается заметный рост химической активности, а у р-элементов — нарастание металлических свойств. В VIIIa-подгруппе ослабляется устойчивость конфигурации ns2np6, вследствие чего уже Kr четвёртый период приобретает способность вступать в химические соединения.
Специфика р-элементов 4—6-го периодов связана также с тем, что они отделены от s-элементов совокупностями элементов, в атомах которых происходит застройка предшествующих электронных оболочек. У переходных d-элементов б-подгрупп достраиваются незавершённые оболочки с n, на единицу меньшим номера периода. Конфигурация внешних оболочек у них, как правило, ns2. Поэтому все d-элементы являются металлами. Аналогичная структура внешней оболочки d-элементов в каждом периоде приводит к тому, что изменение свойств d-элементов по мере роста Z не является резким и чёткое различие обнаруживается лишь в высших степенях окисления, в которых d-элементы проявляют определённое сходство с р-элементами соответствующих групп П. Специфика элементов VIIIб-подгруппы объясняется тем, что их d-подоболочки близки к завершению, в связи с чем эти элементы не склонны за исключением Ru и Os проявлять высшие степени окисления.
У элементов Iб-подгруппы Cu, Ag, Au d-подоболочка фактически оказывается завершенной, но ещё недостаточно стабилизированной, эти элементы проявляют и более высокие степени окисления до III в случае Au. В атомах лантаноидов и актиноидов происходит достройка ранее незавершённых f-подоболочек с n, на 2 единицы меньшим номера периода; конфигурация внешние оболочки сохраняется неизменной ns2 ; f-электроны у лантаноидов не оказывают существенного влияния на химические свойства. Лантаноиды проявляют преимущественно степень окисления III за счёт двух 6s-электронов и одного d-электрона, появляющегося в атоме La ; однако такое объяснение не является достаточно удовлетворительным, так как 5d-электрон содержится только в атомах La, Ce, Gd и Lu; поэтому считается, что в др. Оценка химических свойств К и и элемента 105 позволяет считать, что в этой области П. Выше были в общих чертах объяснены причины и особенности периодического изменения свойств химических элементов по мере роста Z. Это объяснение основано на анализе закономерностей реальной схемы формирования электронных конфигураций свободных атомов.
Однако знание электронной конфигурации свободного атома часто не позволяет сделать однозначный вывод о важнейших химических свойствах, которые должен проявлять соответствующий элемент. Например, внешние электронные конфигурации атомов He и щёлочноземельных металлов совпадают ns2 , но «сходство» гелия с последними ограничивается лишь определённой аналогией в спектрах. Поэтому принцип периодического по мере возрастания Z повторения сходных типов электронных конфигураций лежит в основе периодической системы свободных атомов. Что касается П. Поэтому между свободными и связанными атомами существует определённое различие. Cходство электронных конфигураций свободных атомов коррелирует с подобием химического поведения соответствующих элементов.
Задача строгого количественного объяснения всей специфики проявляемых химическими элементами свойств и периодичности этих свойств оказывается чрезвычайно сложной, поэтому нельзя утверждать, что создана количественная теория П. Отдельные аспекты такой теории разрабатываются в русле современных методов квантовой механики см. Квантовая химия, Валентность. Значение П. Она явилась важнейшим достижением атомно-молекулярного учения, позволила дать современное определение понятия «химический элемент» и уточнить понятия о простых веществах и соединениях.
Что такое период химия. Что такое период в химии — domino22
Периодическая система имеет семь периодов. Первый период, содержащий 2 элемента, а также второй и третий, насчитывающие по 8. Что означает Nn в химии (нулевой период). Период — строка периодической системы химических элементов, последовательность атомов по возрастанию заряда ядра и заполнению электронами внешней электронной оболочки. Периодический закон – один из важнейших законов химии, был сформулирован Дмитрием Ивановичем Менделеевым в 1869 году. 2. Период – химические элементы, расположенные в строчку (периодов всего 7). Период определяет количество энергетических уровней в атоме. Период строка периодической системы химических элементов, последовательность атомов по возрастанию заряда ядра и заполнению электронами внешней электронной оболочки.
Что такое период в химии и какие варианты периодов существуют?
Очевидно, металлические свойства наиболее сильно выражены у франция, затем у цезия; неметаллические - у фтора, затем - у кислорода. Наглядно проследить периодичность свойств элементов можно и исходя из рассмотрения электронных конфигураций атомов. Число электронов, находящихся на внешнем уровне в атомах элементов, располагающихся в порядке увеличения порядкового номера, периодически повторяется. Периодическое изменение свойств элементов с увеличением порядкового номера объясняется периодическим изменением строения их атомов, а именно числом электронов на их внешних энергетических уровнях. По числу энергетических уровней в электронной оболочке атома элементы делятся на семь периодов.
Первый период состоит из атомов, в которых электронная оболочка состоит из одного энергетического уровня, во втором периоде - из двух, в третьем - из трех, в четвертом - из четырех и т. Каждый новый период начинается тогда, когда начинает заполняться новый энергетический уровень. 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. Именно вследствие сходства строения электронных оболочек атомов сходны их физические и химические свойства.
Число главных подгрупп определяется максимальным числом элементов на энергетическом уровне и равно 8. Число переходных элементов элементов побочных подгрупп определяется максимальным числом электронов на d-подуровне и равно 10 в каждом из больших периодов. Поскольку в периодической системе химических элементов Д. Менделеева одна из побочных подгрупп содержит сразу три переходных элемента,близких по химическим свойствам так называемые триады Fe-Со-Ni, Ru-Rh-Pd,Os-Ir-Pt , то число побочных подгрупп, так же как и главных, равно 8.
По аналогии с переходными элементами число лантаноидов и актиноидов, вынесенных внизу периодической системы в виде самостоятельных рядов, равно максимальному числу электронов на f-подуровне, т. Период начинается элементом, в атоме которого на внешнем уровне находится один s-электрон: в первом периоде это водород, в остальных - щелочные металлы. Завершается период благородным газом: первый - гелием 1s2 ,остальные периоды - элементами, атомы которых на внешнем уровне имеют электронную конфигурацию ns2np6. Во втором периоде восемь элементов.
С него началось заполнение третьего энергетического уровня. Электронная формула аргона: 1s22s22p6Зs23p6. Натрий - аналог лития, аргон - неона. В третьем периоде, как и во втором,восемь элементов.
Его 19-й электрон занял 4s-подуровень, энергия которого ниже энергии Зd-подуровня. Внешний 4s-электрон придает элементу свойства, сходные со свойствами натрия.
Также можно заметить, что помимо периодов таблица делится на вертикальные столбцы — группы, которых насчитывается восемь. Большинство химических элементов имеет равное номеру группы количество валентных электронов. Напомним, что валентными электронами в атоме называются те электроны, которые принимают участие в образовании химических связей. В свою очередь, каждая группа в таблице делится на две подгруппы — главную и побочную. Для элементов главных групп количество валентных электронов всегда равно номеру группы. Например, у атома хлора, расположенного в третьем периоде в главной подгруппе VII группы, количество валентных электронов равно семи: Элементы побочных групп имеют в качестве валентных электроны внешнего уровня или нередко электроны d-подуровня предыдущего уровня. Так, например, хром, находящийся в побочной подгруппе VI группы, имеет шесть валентных электронов — 1 электрон на 4s-подуровне и 5 электронов на 3d-подуровне: Общее количество электронов в атоме химического элемента равно его порядковому номеру.
Другими словами, общее количество электронов в атоме с номером элемента возрастает. Тем не менее, количество валентных электронов в атоме изменяется не монотонно, а периодически — от 1-го у атомов щелочных металлов до 8-ми для благородных газов. Иными словами, причина периодического изменения каких-либо свойств химических элементов связана с периодическими изменениями в строении электронных оболочек. При движении вниз по подгруппе атомные радиусы химических элементов возрастают ввиду увеличения количества электронных слоев. Тем не менее, при движении по одному ряду слева направо, то есть с ростом количества электронов для элементов, расположенных в одном ряду, происходит уменьшение радиуса атома. Данный эффект объясняется тем, что при последовательном заполнении одной электронной оболочки атома ее заряд, как и заряд ядра, увеличивается, что приводит к усилению взаимного притяжения электронов, в результате чего электронная оболочка «поджимается» к ядру: Вместе с тем, внутри одного периода с ростом количества электронов происходит уменьшение радиуса атома, а также возрастает энергия связи каждого электрона внешнего уровня с ядром. Это означает, что, например, ядро атома хлора будет удерживать электроны своего внешнего уровня намного сильнее, чем ядро атома натрия единственный электрон внешнего электронного уровня.
В больших периодах с ростом заряда ядер заполнение уровней электронами происходит сложнее, что объясняет и более сложное изменение свойств элементов по сравнению с элементами малых периодов. Так, в четных рядах больших периодов с ростом заряда число электронов на внешнем уровне остается постоянным и равно 2 или 1. Поэтому, пока идет заполнение электронами следующего за внешним второго снаружи уровня, свойства элементов в этих рядах изменяются крайне медленно.
Лишь в нечетных рядах, когда с ростом заряда ядра увеличивается число электронов на внешнем уровне от 1 до 8 , свойства элементов начинают изменяться так же, как у типических. В свете учения о строении атомов становится обоснованным разделение Д. Менделеевым всех элементов на семь периодов. Номер периода соответствует числу энергетических уровней атомов, заполняемых электронами. Поэтому s-элементы имеются во всех периодах, р-элементы - во втором и последующих, d-элементы - в четвертом и последующих и f-элементы - в шестом и седьмом периодах. Легко объяснимо и деление групп на подгруппы, основанное на различии в заполнении электронами энергетических уровней. У элементов главных подгрупп заполняются или s-подуровни это s-элементы , или р-подуровни это р-элементы внешних уровней. У элементов побочных подгрупп заполняется d-подуровень второго снаружи уровня это d-элементы. У лантаноидов и актиноидов заполняются соответственно 4f- и 5f-подуровни это f-элементы. Таким образом, в каждой подгруппе объединены элементы, атомы которых имеют сходное строение внешнего электронного уровня.
При этом атомы элементов главных подгрупп содержат на внешних уровнях число электронов, равное номеру группы. В побочные же подгруппы входят элементы, атомы которых имеют на внешнем уровне по два или по одному электрону. Различия в строении обусловливают и различия в свойствах элементов разных подгрупп одной группы. Так, на внешнем уровне атомов элементов подгруппы галогенов имеется по семь электронов подгруппы марганца - по два электрона. Первые - типичные металлы, а вторые - металлы. Но у элементов этих подгрупп есть и общие свойства: вступая в химические реакции, все они за исключением фтора F могут отдавать по 7 электронов на образование химических связей. При этом атомы подгруппы марганца отдают 2 электрона с внешнего и 5 электронов со следующего за ним уровня. Таким образом, у элементов побочных подгрупп валентными являются электроны не только внешних, но и предпоследних вторых снаружи уровней в чем состоит основное различие в свойствах элементов главных и побочных подгрупп. Отсюда же следует, что номер группы, как правило, указывает число электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей. В этом - Итак, строение атомов обусловливает две закономерности: 1 изменение свойств элементов - в периоде слева право ослабляются металлические и усиливаются неметаллические свойства; 2 изменение свойств элементов по вертикали - в подгруппе с ростом порядкового номера усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические.
Изотопы, заполняющие ядерные оболочки, обладают так называемыми «магическими числами» протонов и нейтронов. Закономерный вопрос. А зачем искать сверхтяжёлые вещества? Ответ прост - для их изучения. А применения пока нет, элементы с "острова стабильности" ещё не синтезированы, да и сам он не найден, но есть некоторые успехи.
По предположению теоретиков, стабильным элементом должен будет стать элемент под номером 126.