Периодическая система химических элементов – научная база преподавания общей и неорганической химии, а также некоторых разделов атомной физики.
Химия - это просто
- Что такое период в химии и какие варианты периодов существуют?
- Конфигурация внешней оболочки
- Классификация химических элементов
- 10 комментариев
- Естествознание. 10 класс
Что такое периоды и группы в химии?
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. Например, углерод — более выраженный неметалл, чем его сосед по периоду бор, а азот обладает еще более яркими неметаллическими свойствами, чем углерод. Слева направо в периоде также увеличивается и заряд ядра. Следовательно, увеличивается притяжение к ядру валентных электронов и затрудняется их отдача.
Наоборот, s-элементы в левой части таблицы имеют мало электронов на внешней оболочке и меньший заряд ядра, что способствует образованию именно металлической связи. За понятным исключением водорода и гелия их оболочки близки к завершению или завершены! У d- и f-элементов, как мы знаем, есть «резервные» электроны из «предпоследних» оболочек, которые усложняют простую картину, характерную для s- и p-элементов. В целом d- и f-элементы гораздо охотнее проявляют металлические свойства.
Архив БРЭ. Современная форма периодической системы химических элементов в 1989 ИЮПАК рекомендована длинная форма состоит из 7 периодов горизонтальных последовательностей элементов, расположенных по возрастанию порядкового номера и 18 групп вертикальных последовательностей элементов в соответствии с количеством валентных электронов , а короткая форма — из 8 групп. Число элементов в периодах, начиная со второго, попарно повторяется: 8, 8, 18, 18, 32, 32,... Номер группы элементов короткого варианта соответствует числу валентных электронов во внешней электронной оболочке атомов. В длиннопериодном варианте номер группы в бoльшей мере формален. Группы короткого варианта включают главную а и побочную б подгруппы, в каждой из которых содержатся элементы, сходные по химическим свойствам, их атомы характеризуются одинаковым строением внешних электронных оболочек.
Элементы некоторых групп имеют собственные тривиальные названия: щелочные металлы группа 1 длинной формы , щёлочноземельные металлы группа 2 , халькогены группа 16 , галогены группа 17 , благородные газы группа 18. В периодической системе химических элементов для каждого элемента указывается его символ, название, порядковый номер и значение относительной атомной массы. Первый период содержит два элемента — Н и Не. Водород имеет некоторое сходство как со щелочными элементами, так и с галогенами. В связи с этим символ Н помещают либо в подгруппу Iа, либо в подгруппу VIIa короткого варианта, либо в обе одновременно. Второй и третий периоды Li — Ne; Na — Ar содержат по 8 элементов, причём характер изменения химических свойств вертикальных аналогов во многом близок. Элементы первых трёх периодов относятся к главным подгруппам короткого варианта периодической системы химических элементов. Элементы групп 1 и 2 длинной формы называются s-элементами, групп 13—18 — p-элементами, групп 3—12 — d-элементами; d-элементы за исключением цинка, кадмия и ртути называют также переходными элементами. Четвёртый период K — Kr содержит 18 элементов. После K и Са s-элементы следует ряд из десяти Sc — Zn 3d-элементов побочные подгруппы короткого варианта периодической системы химических элементов.
Исследователи из разных стран пытались создать классификацию, объединяя элементы по сходству состава и свойств веществ, которые они образуют. Однако ни одна из предложенных систем не охватывала все известные элементы. Пытался решить эту задачу и молодой русский профессор Д. Он собирал и классифицировал информацию о свойствах элементов и их соединений, а затем уточнял её в ходе многочисленных экспериментов. Собрав данные, Дмитрий Иванович записал сведения о каждом элементе на карточки, раскладывал их на столе и многократно перемещал, пытаясь выстроить логическую систему. Долгие научные изыскания привели его к выводу, что свойства элементов и их соединений изменяются с возрастанием атомной массы, однако не монотонно, а периодически.
Так был открыт периодический закон, который учёный сформулировал следующим образом: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса». Своё открытие Менделеев совершил почти за 30 лет до того, как учёным удалось понять структуру атома. Открытия в области атомной физики позволили установить, что свойства элементов определяются не атомной массой, а зависят от количества электронов, содержащихся в нём. Поэтому современная формулировка закона звучит так: Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов. Этот принцип Менделеев проиллюстрировал в таблице, в которой были представлены все 63 известных на тот момент химических элемента. При её создании учёный предпринял ряд весьма смелых шагов.
Во-вторых, в таблице были оставлены места для новых элементов, открытие которых учёный предсказал, подробно описав их свойства. Мировое научное сообщество поначалу скептически отнеслось к открытию русского химика. Однако вскоре были открыты предсказанные им химические элементы: галлий, скандий и германий. Это разрушило сомнения в правильности системы Менделеева, которая навсегда изменила науку. Там, где раньше учёному требовалось провести ряд сложнейших и даже не всегда возможных в реальности опытов — теперь стало достаточно одного взгляда в таблицу. Существует легенда, якобы знаменитая таблица явилась Менделееву во сне.
Но сам Дмитрий Иванович эту информацию не подтвердил. Он действительно нередко засиживался над работой до поздней ночи и засыпал, продолжая размышлять над решением задачи, однако факт мистического озарения во сне учёный отрицал: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете, сел и вдруг — готово! Теперь расскажем, как устроена Периодическая таблица элементов Менделеева и как ею пользоваться. Каждый из них занимает своё место в зависимости от атомного числа. Оно показывает, сколько протонов содержит ядро атома элемента и сколько электронов в атоме находятся вокруг него. Атом каждого последующего элемента содержит на один протон больше, чем предыдущий.
Периоды — это строки таблицы. На данный момент их семь. У всех элементов одного периода одинаковое количество заполненных электронами энергетических уровней. Группы — это столбцы. В группы в Периодической таблице объединяются элементы с одинаковым числом электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. В кратком варианте таблицы, используемой в школьных учебниках, элементы разделены на восемь групп.
Si, Р, S, Cl, Ar - типичные неметаллы, но все они кроме Ar проявляют высшие степени окисления, равные номеру группы. Таким образом, в обоих периодах по мере увеличения Z наблюдается ослабление металлического и усиление неметаллического характера элементов. Менделеев называл элементы второго и третьего периодов малых, по его терминологии типическими. Существенно, что они принадлежат к числу наиболее распространённых в природе, а С, N и O являются наряду с H основными элементами органической материи органогенами. Все элементы первых трёх периодов входят в подгруппы а. Современная терминология - элементы этих периодов относятся к s-элементам щелочные и щёлочноземельные металлы , составляющим Ia- и IIa-подгруппы выделены на цветной таблице красным цветом , и р-элементам В - Ne, At - Ar , входящим в IIIa - VIIIa-подгруппы их символы выделены оранжевым цветом. Для элементов малых периодов с возрастанием порядковых номеров сначала наблюдается уменьшение атомных радиусов, а затем, когда число электронов в наружной оболочке атома уже значительно возрастает, их взаимное отталкивание приводит к увеличению атомных радиусов. Очередной максимум достигается в начале следующего периода на щелочном элементе. Примерно такая же закономерность характерна для ионных радиусов. Четвёртый период периодической системы элементов Четвёртый период K - Kr содержит 18 элементов первый большой период, по Менделееву.
После щелочного металла K и щёлочноземельного Ca s-элементы следует ряд из десяти так называемых переходных элементов Sc - Zn , или d-элементов символы даны синим цветом , которые входят в подгруппы б соответствующих групп П. Большинство переходных элементов все они металлы проявляет высшие степени окисления, равные номеру группы. Исключение - триада Fe - Co - Ni, где два последних элемента максимально положительно трёхвалентны, а железо в определённых условиях известно в степени окисления VI. Элементы, начиная с Ga и кончая Kr р-элементы , принадлежат к подгруппам а, и характер изменения их свойств такой же, как и в соответствующих интервалах Z у элементов второго и третьего периодов. Установлено, что Kr способен образовывать химические соединения главным образом с F , но степень окисления VIII для него неизвестна. Пятый период периодической системы элементов Пятый период Rb - Xe построен аналогично четвёртому; в нём также имеется вставка из 10 переходных элементов Y - Cd , d-элементов. Специфические особенности периода: 1 в триаде Ru - Rh - Pd только рутений проявляет степень окисления VIII; 2 все элементы подгрупп а проявляют высшие степени окисления, равные номеру группы, включая и Xe; 3 у I отмечаются слабые металлические свойства. Таким образом, характер изменения свойств по мере увеличения Z у элементов четвёртого и пятого периодов более сложен, поскольку металлические свойства сохраняются в большом интервале порядковых номеров. Шестой период периодической системы элементов Шестой период Cs - Rn включает 32 элемента. В нём помимо 10 d-элементов La, Hf - Hg содержится совокупность из 14 f-элементов, лантаноидов, от Ce до Lu символы чёрного цвета.
Элементы от La до Lu химически весьма сходны. В короткой форме П. Этот приём несколько неудобен, поскольку 14 элементов оказываются как бы вне таблицы. Подобного недостатка лишены длинная и лестничная формы П. Особенности периода: 1 в триаде Os - Ir - Pt только осмий проявляет степень окисления VIII; 2 At имеет более выраженный по сравнению с 1 металлический характер; 3 Rn, по-видимому его химия мало изучена , должен быть наиболее реакционноспособным из инертных газов. 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. Элементы каждой группы располагаются в соответствующей вертикальной колонке. Как правило, они обозначаются одним цветом, что помогает определить элементы со схожими физическими и химическими свойствами и предсказать их поведение. Все элементы той или иной группы имеют одинаковое число электронов на внешней оболочке.
Что важно знать о марганце в химии ,состав, строение, характеристики
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. Более того, при столкновении атома натрия и хлора хлор «отберет» единственный электрон у атома натрия, то есть электронная оболочка хлора станет такой же, как у благородного газа аргона, а у натрия — такой же, как у благородного газа неона.
Способность атома какого-либо химического элемента оттягивать на себя «чужие» электроны при столкновении с атомами другого химического элемента называется электроотрицательностью. Более подробно про электроотрицательность будет рассказано в главе, посвященной химическим связям, но нужно отметить, что, электроотрицательность, как и многие другие параметры химических элементов, также подчиняется периодическому закону Д. Внутри одной подгруппы химических элементов электроотрицательность убывает, а при движении по ряду одного периода вправо электроотрицательность возрастает. Следует усвоить один полезный мнемонический прием, позволяющий восстановить в памяти то, как меняются те или иные свойства химического элемента.
Поэтому кинетические уравнения сложных реакций более громоздки, чем простых реакций. Сложность кинетического уравнения напрямую связана со сложностью механизма реакции. Основным законом химической кинетики является постулат, вытекающий из большого числа экспериментальных данных и выражающий зависимость скорости реакции от концентрации. Этот закон называют законом действующих масс. Он утверждает, что скорость химической реакции в каждый момент времени пропорциональна концентрациям реагирующих веществ, возведённым в некоторые степени.
В этом уравнении k — константа скорости химической реакции — важнейшая характеристика реакции, не зависящая от концентраций, а зависящая от температуры. Показатели степеней n1, n2, n3 называют частными порядками химической реакции по веществам А, В и D. Для простых реакций частные порядки — небольшие целые числа от нуля до трёх. Для сложных реакций частные порядки могут быть и дробными, и отрицательными числами. Таким образом, порядком химической реакции называют сумму показателей степеней концентраций в кинетическом уравнении. Кинетическая классификация простых гомогенных химических реакций С точки зрения химической кинетики простые химические реакции классифицируют на реакции нулевого, первого, второго и третьего порядков. Реакции нулевого порядка встречаются чрезвычайно редко. Для того чтобы реакция протекала по нулевому порядку необходимы специфические условия её проведения. Если же взят газообразный оксид, то реакция протекает как реакция первого порядка.
В то же время следует сказать, что встречается большое количество реакций, в которых частный порядок по какому-либо веществу равен нулю. Обычно это реакции, в которых данное вещество взято в большом избытке по сравнению с остальными реагентами. Самыми распространёнными являются реакции первого и второго порядков. Реакций третьего порядка мало. Рассмотрим для примера математическое описание кинетики химической реакции первого порядка. Это интегральное кинетическое уравнение реакции первого порядка. Временем полупревращения называют время, в течение которого реагирует половина начального количества вещества. Найдём выражение для времени полупревращения реакции первого порядка. Результаты решения дифференциальных кинетических уравнений для реакций всех порядков представим в виде таблицы табл.
Данные этой таблицы относятся к случаю, когда все вступающие в реакцию вещества имеют одинаковые начальные концентрации. Таблица — Кинетические характеристики простых гомогенных реакций Способы определения порядка реакции Для определения порядков химических реакций используют дифференциальные и интегральные способы. Дифференциальные способы используют дифференциальные кинетические уравнения. Порядок реакции с помощью этих способов рассчитывается и представляется в виде числа. При этом, так как способ базируется на кинетическом эксперименте, результат расчёта содержит в себе некоторую погрешность. Химическая кинетика Химическая кинетика или кинетика химических реакций — раздел физической химии, изучающий закономерности протекания химических реакций во времени, зависимости этих закономерностей от внешних условий, а также механизмы химических превращений[1]. Предметом химической кинетики является изучение всех факторов, влияющих на скорость как суммарного процесса, так и всех промежуточных стадий. Основные понятия[ ] Гомогенная реакция — реакция, в которой реагирующие вещества находятся в одной фазе. Гетерогенная реакция — реакция, происходящая на границах раздела фаз — между газообразным веществом и раствором, между раствором и твёрдым веществом, между твёрдым и газообразным веществами.
Менделеева Лёша Свик — Замок из дождя cover на Владимира Преснякова - Битва поколений Характеристика элемента по положению в Периодической системе и строению атома. Как найти, где главная и где побочная подгруппы? Таблица Менделеева — Как пользоваться? Химия - просто.
Благодаря диссоциации растворы электролитов обретают способность проводить ток. Сванте Аррениус не смог объяснить, почему разные вещества сильно отличаются по электропроводности, но это сделал Д. Он подробно описал процесс распада электролита на ионы, который объясняется его взаимодействием с молекулами воды или другого растворителя. В этом случае можно подумать, что распад молекул на ионы обусловлен действием электротока. На самом деле процесс диссоциации не зависит от того, проходит ток в данный момент через раствор или нет. Все, что нужно — это контакт электролита с водой растворителем.
История создания периодической системы химических элементов
- Тема №2 «Закономерности изменения химических свойств элементов» |
- Урок 5: Электронная оболочка атома
- Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Видеоурок 26.2. Химия 8 класс
- Библиотека
- Что Такое В Химии Период
Периодическая таблица химических элементов Д.И.Менделеева
Закономерности изменений свойств химических элементов в группах и периодах: слева направо по периоду, сверху вниз по группе. Найди верный ответ на вопрос«Что означает Nn в химии (нулевой период) » по предмету Химия, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов. Периодическая таблица химических элементов устроена довольно необычно, поэтому понять, что такое период в химии сразу непросто даже для профессионалов. Закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам. Перечислим закономерности изменения свойств, проявляемые в пределах периодов. вступление 0:25 - группы 1:26 - периоды 3:08 - изменение свойств по горизонтали 5:28 - изменение свойств п Смотрите видео онлайн «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Периодическая система химических элементов — это таблица, в которой все химические элементы расположены в порядке возрастания атомных номеров.
ЧТО ТАКОЕ В ХИМИИ ПЕРИОД
Периодическая система имеет семь периодов. Первый период, содержащий 2 элемента, а также второй и третий, насчитывающие по 8. Элементы в правой части периода менее склонны отдавать свои электроны для образования металлической связи и вообще в химических реакциях. Период в химии — это временной промежуток, который используется для классификации химических элементов в периодической таблице Менделеева.
ЧТО ТАКОЕ В ХИМИИ ПЕРИОД
Строение периодической таблицы основано на строках для иллюстрации повторяющихся периодических трендов в… … Википедия Седьмой период периодической системы — К седьмому периоду периодической системы относятся элементы седьмой строки или седьмого периода периодической системы химических элементов. Строение периодической таблицы основано на строках для иллюстрации повторяющихся периодических трендов … Википедия Шестой период периодической системы — К шестому периоду периодической системы относятся элементы шестой строки или шестого периода периодической системы химических элементов. Строение периодической таблицы основано на строках для иллюстрации повторяющихся периодических трендов в… … Википедия Первый период периодической системы — К первому периоду периодической системы относятся элементы первой строки или первого периода периодической системы химических элементов. Строение периодической таблицы основано на строках для иллюстрации повторяющихся периодических трендов в… … Википедия Второй период периодической системы — Ко второму периоду периодической системы относятся элементы второй строки или второго периода периодической системы химических 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. Группы - вертикальные столбцы элементов с одинаковым числом валентных электронов, равным номеру группы. Различают главные А и побочные подгруппы Б.
Главные подгруппы состоят из элементов малых и больших периодов. Побочные подгруппы состоят из элементов только больших периодов. В главных подгруппах сверху вниз металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают.
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.
Это позволило ученому сделать вывод, что при растворении таких веществ в воде в них появляются свободные ионы. Так были заложены основы теории электролитической диссоциации ТЭД — в химии она стала одним из важнейших открытий. Электролитическая диссоциация — это процесс, в ходе которого молекулы электролитов взаимодействуют с водой или другим растворителем и распадаются на ионы. Она может иметь обратимый или необратимый характер. Обратный процесс называется моляризацией. Благодаря диссоциации растворы электролитов обретают способность проводить ток.
| Естествознание. 10 класс | Главная» Новости» Что такое период в химии. |
| Что такое период в периодической системе элементов? | Периодический закон – один из важнейших законов химии, был сформулирован Дмитрием Ивановичем Менделеевым в 1869 году. |
| Период в химии: что это такое, периодический закон и таблица :: | Что такое период в химии: таблица Менделеева и его значение. |
Теория электролитической диссоциации
История Материал из «Знание. Вики» Периодическая система химических элементов таблица Менделеева — табличное отображение химических элементов , классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда их атомного ядра. Это графическая формулировка периодического закона , открытого русским учёным Д. Менделеевым в 1869 году, который гласит, что свойства химических элементов проявляют периодическую зависимость от их атомного веса в современных терминах, от атомной массы. Первая периодическая таблица, получившая всеобщее признание, была разработана русским химиком Д.
Менделеевым в 1869 и приведена к традиционному графическому виду в 1871 году. В современном варианте системы предполагается сведение элементов в двумерную таблицу, которая разделена на четыре примерно прямоугольные области, называемые блоками. Строки таблицы называются периодами, а столбцы называются группами. Элементы из одной и той же группы столбцов периодической таблицы имеют сходные химические характеристики.
В 1829 году Иоганном Дёберейнером был опубликован «закон триад», который гласил, что атомная масса многих элементов приблизительно равна среднему арифметическому двух других элементов, близких к исходному элементу по химическим свойствам. Так например, хлор , бром и йод образовали триаду; также как кальций , стронций и барий ; литий , натрий и калий ; и сера , селен и теллур. 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.
А именно при вспышках сверх новых или при слиянии нейтронных звёзд, однако дальше урана он 92 в периодической таблице химических элементов дело не доходит, поэтому учёные создают их сами при помощи ускорителей. Задействуется так называемая реакция слияния. Два ядра подпускают друг к другу как можно ближе, между ними образовываются ядерные силы, после чего одно ядро "поглощает" другое. В декабре 2018 года в Дубне заработала «фабрика сверхтяжелых элементов» — ускоритель ДЦ-280 Дубнинский циклотрон. Строительство начали в 2012 году, и около месяца назад мы получили первый пучок ускоренных тяжелых ионов. Учёные надеются, что благодаря ДЦ-280 удастся получить 119, 120 и 121 элементы.
Мировое научное сообщество поначалу скептически отнеслось к открытию русского химика.
Однако вскоре были открыты предсказанные им химические элементы: галлий, скандий и германий. Это разрушило сомнения в правильности системы Менделеева, которая навсегда изменила науку. Там, где раньше учёному требовалось провести ряд сложнейших и даже не всегда возможных в реальности опытов — теперь стало достаточно одного взгляда в таблицу. Существует легенда, якобы знаменитая таблица явилась Менделееву во сне. Но сам Дмитрий Иванович эту информацию не подтвердил. Он действительно нередко засиживался над работой до поздней ночи и засыпал, продолжая размышлять над решением задачи, однако факт мистического озарения во сне учёный отрицал: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете, сел и вдруг — готово! Теперь расскажем, как устроена Периодическая таблица элементов Менделеева и как ею пользоваться.
Каждый из них занимает своё место в зависимости от атомного числа. Оно показывает, сколько протонов содержит ядро атома элемента и сколько электронов в атоме находятся вокруг него. Атом каждого последующего элемента содержит на один протон больше, чем предыдущий. Периоды — это строки таблицы. На данный момент их семь. У всех элементов одного периода одинаковое количество заполненных электронами энергетических уровней. Группы — это столбцы.
В группы в Периодической таблице объединяются элементы с одинаковым числом электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. В кратком варианте таблицы, используемой в школьных учебниках, элементы разделены на восемь групп. Каждая из них делится на главную A и побочную B подгруппы, которые объединяют элементы со сходными химическими свойствами. Каждый элемент обозначается одной или двумя латинскими буквами. Порядковый номер элемента число протонов в его ядре обычно пишется в левом верхнем углу. Также в ячейке элемента указана его относительная атомная масса сумма масс протонов и нейтронов. Это усреднённая величина, для расчёта которой используются атомные массы всех изотопов элемента с учётом их содержания в природе.
Поэтому обычно она является дробным числом. Чтобы узнать количество нейтронов в ядре элемента, необходимо вычесть его порядковый номер из относительной атомной массы массового числа. Свойства Периодической системы элементов Расположение химических элементов в таблице Менделеева позволяет сопоставлять не только их атомные массы, но и химические свойства. Вот как они изменяются в пределах группы сверху вниз : Металлические свойства усиливаются, неметаллические ослабевают. Увеличивается атомный радиус. Усиливаются основные свойства гидроксидов и кислотные свойства водородных соединений неметаллов. В пределах периодов слева направо свойства элементов меняются следующим образом: Металлические свойства ослабевают, неметаллические усиливаются.
Уменьшается атомный радиус.
Изменение свойств высших оксидов и соответствующих им гидроксидов кислородсодержащие кислоты неметаллов и основания металлов : 1 в периодах слева направо свойства высших оксидов и соответствующих им гидроксидов изменяются от основных через амфотерные к кислотным; 2 кислотные свойства высших оксидов и соответствующих им гидроксидов с ростом заряда ядра в периоде усиливаются, основные уменьшаются, прочность уменьшается; 3 в группах главных подгруппах у высших оксидов и соответствующих им гидроксидов с ростом заряда ядра прочность растёт, кислотные свойства уменьшаются, основные усиливаются; 4 в группах с ростом заряда ядра в главных подгруппах валентность элемента в высших оксидах не изменяется, в периодах слева направо увеличивается от I до VIII. Завершенность внешнего уровня — если на внешнем уровне атома 8 электронов для водорода и гелия 2 электрона 6. Металлические свойства — способность атома отдавать электроны до завершения внешнего уровня.
Что важно знать о марганце в химии ,состав, строение, характеристики
В простых соединениях неметаллы могут быть как газы кислород О2, хлор Cl2, азот N2 , жидкости бром Br2 , так и твёрдые вещества алмаз — самоё твёрдое вещество, образован Углеродом С, также сера S, кремний Si, фосфор Р, йод I2. Они могут быть не только разного агрегатного состояния, но и иметь разнообразную окраску. Но, не смотря на такие резкие отличия между ними, возможно выделить общие черты: они диэлектрики и не пластичны. Большинство неметаллов имеют молекулярное строение. Данная классификация актуальна и в наше время. Над классификацией элементов трудилось много учёных разных стран. Работая независимо друг от друга, они обнаружили интересный факт, что свойства элементов зависят от их атомной массы. Немецкий химик И. Деберейнер отметил, что некоторые элементы сходны свойствами, и их можно объединить в группы, название которым дал — триады.
Масса одного из элементов является средним арифметическим элементов с максимальной и минимальной массой в группе. Источник Недостатком данной систематизации является то, что данным способом удалось получить всего 5 триад. Не трудно подсчитать, что систематизировано было всего 15 элементов, а остальные 56 элементов не вписывались в его классификацию. Однако Деберейнер один из немногих заметил связь между свойствами и атомной массой элемента. Ещё один необычный способ предложил французский химик А. За основу он взял спираль и на её витках разместил элементы в порядке возрастания их атомных масс. Другое название она получила «Теллуровый винт», потому что заканчивалась Теллуром. Заслугой «спирали-винта» было обращение внимания на подобные свойства Водорода и галогенов Cl, Br, I.
Таким образом удалось систематизировать 50 элементов. Как совершенству нет предела, так и фантазиям учёных. Так английский учёный Джон Ньюлендс связал элементы с музыкой, он предоставил их в виде нот и заострил своё внимание на том, что каждый восьмой повторяет свойства первого. Источник Как оказалось, и эта классификация имеет недочёты, во-первых, она не располагала местом для новых элементов, а, во-вторых, в одно семейство попадали элементы с разными свойствами, которые не имели ничего общего: Cl и Pt, S, Fe и Au. Однако данная систематизация имела и положительные моменты, учёные заметили, что периодичность возникает на 8 элементе по счёту, также появилось понятие порядковый номер. Отдельно хочется выделить немецкого учёного Лотара Мейера. Он разместил 28 элементов в виде таблицы. В принцип создания таблицы он заложил атомную массу, её увеличение, а также выделил столбцы элементов с одинаковой валентностью.
Ему понадобилось почти шесть лет, чтобы усовершенствовать свою таблицу и расположить остальные элементы, которые он не учёл в версии таблицы, выданной в 1864 году. Ошибка Мейера заключалась в том, что не было никаких обобщений и выводов, но как видно, он был близок к открытию не только периодической системы, но и закона. Схема показывает, что учёные не одно десятилетие работали над созданием упорядоченной таблицы для элементов.
Главную задачу химии Бойль видел в изучении состава веществ и зависимости свойств вещества от его состава. При этом понятие состава Бойль считал возможным употреблять только тогда, когда из элементов, выделенных из данного сложного тела, можно обратно восстановить исходное тело то есть он фактически принимал синтез за критерий правильности анализа. Бойль в своих трудах не назвал ни одного элемента в новом понимании этого понятия; не указал он и число элементов, отмечая лишь, что: "не будет абсурдом, если предположить, что число это много больше трёх или четырёх".
Таким образом, книга "Химик-скептик" представляет собой не ответ на насущные вопросы химической философии, но постановку новой цели химии. Главное значение работы Бойля заключается в следующем: 1. Формулировка новой цели химии — изучения состава веществ и зависимости свойств вещества от его состава. Предложение программы поиска и изучения реальных химических элементов; 3. Введение в химию индуктивного метода; Представления Бойля об элементе как о практически неразложимом веществе быстро получили широкое признание среди естествоиспытателей. Однако создание теоретических представлений о составе тел, способных заменить учение Аристотеля и ртутно-серную теорию, оказалось очень сложной задачей.
В последней четверти 17 века появились эклектические воззрения, создатели которых пытались увязать алхимические традиции и новые представления о химических элементах. Большое влияние на современников оказали взгляды французского химика Николя Лемери, автора широко известного учебника "Курс химии". Учебник Лемери начинался с определения предмета химии: "Химия есть искусство, учащее, как разделять различные вещества, содержащиеся в смешанных телах. Я понимаю под смешанными телами те, которые образуются в природе, а именно: минералы, растительные и животные тела". Далее Лемери перечислял "химические начала", т. После некоего "универсального духа" который сам автор признаёт "несколько метафизичным" , Лемери на основании анализа посредством огня выделял пять основных материальных начал веществ: спирт иначе "ртуть" , масло иначе "сера" , соль, вода "флегма" и земля.
Первые три начала — активные, вода и земля — пассивные. Лемери, однако, отмечал, что эти субстанции являются для нас "началами" лишь постольку, поскольку химики не смогли далее разложить эти тела; очевидно, эти "начала" могут быть в свою очередь разделены на более простые. Таким образом, то, что принимается в качестве начал, — это субстанции, полученные в результате разделения смешанных тел и отделённые лишь настолько, насколько позволяют это сделать средства, которыми располагают химики. На рубеже 17-18 веков научная химия находилась лишь в самом начале своего пути; важнейшими препятствиями, которые лишь предстояло преодолеть, являлись сильные ещё алхимические традиции ни Бойль, ни Лемери не отрицали принципиальную возможность трансмутации , ложные представления об обжиге металлов как о разложении и спекулятивный умозрительный характер атомизма. Философия 18 века - это философия ума, разума, научной мысли. Человеческий разум пытается понять окружающий мир с помощью научных знаний, соображений, наблюдений и логических выводов в противовес средневековой схоластике и слепому следованию церковным догмам.
Это отразилось и на химии. Стали появляться первые теории научной химии. Первая теория научной химии — теория флогистона — в значительной степени основывалась на традиционных представлениях о составе веществ и об элементах как носителях определённых свойств. Тем не менее, именно она стала в 18 веке главным условием и основной движущей силой развития учения об элементах и способствовала полному освобождению химии от алхимии. Именно во время почти столетнего существования флогистонной теории завершилось начатое Бойлем превращение алхимии в химию. Флогистонная теория горения была создана для описания процессов обжига металлов, изучение которых являлось одной из важнейших задач химии конца 18 века.
Металлургия в это время столкнулась с двумя проблемами, разрешение которых было невозможно без проведения серьёзных научных исследований — большие потери при выплавке металлов и топливный кризис, вызванный почти полным уничтожением лесов в Европе. Основой для теории флогистона послужили традиционные представления о горении как о разложении тела. Феноменологическая картина обжига металлов была хорошо известна: металл превращается в окалину, масса которой больше массы исходного металла; кроме того, при горении имеет место выделение газообразных продуктов неизвестной природы. Целью химической теории стало рациональное объяснение этого феномена, которое можно было бы использовать для решения конкретных технических задач. Последнему условию не отвечали ни представления Аристотеля, ни алхимические взгляды на горение. Бехер в книге "Подземная физика" изложил свои очень эклектичные взгляды на составные части тел.
Таковыми, по его мнению, являются три вида земли: первая — плавкая и каменистая terra lapidea , вторая — жирная и горючая terra pinguis и третья — летучая terra fluida s. Горючесть тел, по мнению Бехера, обусловлена наличием в их составе второй, жирной, земли. Система Бехера очень похожа на алхимическое учение о трёх принципах, в котором горючесть обусловлена наличием серы; однако Бехер считает, что сера является сложным телом, образованным кислотой и terra pinguis. По сути, теория Бехера представляла собой одну из первых попыток предложить нечто новое взамен алхимического учения о трёх принципах. Увеличение массы металла при обжиге Бехер традиционно объяснял присоединением "огненной материи". Эти взгляды Бехера послужили предпосылкой к созданию теории флогистона, предложенной Шталем в 1703 г.
Тем не менее, сам Шталь всегда утверждал, что авторство теории принадлежит Бехеру. Суть теории флогистона можно изложить в следующих основных положениях: 1. Горение представляет собой разложение тела с выделением флогистона, который необратимо рассеивается в воздухе. Вихреобразные движения флогистона, выделяющегося из горящего тела, и представляют собой видимый огонь.
На этот вопрос отвечает теория электролитической диссоциации, которую мы сейчас рассмотрим. Впервые ее описал шведский ученый Сванте Аррениус. Электролитическую диссоциацию изучают в рамках курса химии за 9 класс. В растворах электролитов, проводящих ток, за это отвечают свободные ионы. В 1882 году шведский химик С. Аррениус при изучении свойств растворов электролитов обратил внимание, что они содержат больше частиц, чем было в сухом веществе.
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. Более того, при столкновении атома натрия и хлора хлор «отберет» единственный электрон у атома натрия, то есть электронная оболочка хлора станет такой же, как у благородного газа аргона, а у натрия — такой же, как у благородного газа неона. Способность атома какого-либо химического элемента оттягивать на себя «чужие» электроны при столкновении с атомами другого химического элемента называется электроотрицательностью. Более подробно про электроотрицательность будет рассказано в главе, посвященной химическим связям, но нужно отметить, что, электроотрицательность, как и многие другие параметры химических элементов, также подчиняется периодическому закону Д. Внутри одной подгруппы химических элементов электроотрицательность убывает, а при движении по ряду одного периода вправо электроотрицательность возрастает.
Следует усвоить один полезный мнемонический прием, позволяющий восстановить в памяти то, как меняются те или иные свойства химического элемента. Заключается он в следующем. Представим себе циферблат обычных круглых часов. Если его центр поместить в правый нижний угол таблицы Д. Менделеева, то свойства химических элементов будут однообразно изменяться при движении по ней вверх и вправо по часовой стрелке и противоположно вниз и влево против часовой стрелки : Попробуем применить данный прием к размеру атома. Допустим, что вы точно помните, что при движении вниз по подгруппе в таблице Д. Менделеева радиус атома увеличивается, поскольку растет число электронных оболочек, но напрочь забыли, как изменяется радиус при движении влево и вправо.
Изменение свойств химических элементов для ЕГЭ 2022
Что такое периодическая таблица элементов Менделеева и как ей пользоваться? Основные группы периодической системы, периоды и атомная масса химических элементов. Металлы и неметаллы в ПСХЭ — их структура в системе. Рассмотрим подробнее что такое период и что такое группа в периодической таблице Менделеева. Периоды в химии позволяют установить закономерности в химическом поведении элементов и предсказать их свойства на основе их положения в таблице Менделеева. Правильный ответ на вопрос«Что означает Nn в химии (нулевой период) » по предмету Химия.