Periyodik tablodaki ilk kimyasal element. Periyodik element sistemi
Periyodik sistem kimyasal elementler- kimyasal elementlerin periyodik yasasının grafik (tablo) bir ifadesi olan kimyasal elementlerin doğal sınıflandırması. Birçok açıdan modern olana benzer yapısı, 1869-1871'de periyodik yasa temelinde D. I. Mendeleev tarafından geliştirilmiştir.
Periyodik sistemin prototipi, 1 Mart 1869'da D. I. Mendeleev tarafından derlenen "Atomik ağırlıklarına ve kimyasal afinitelerine dayalı bir elementler sisteminin deneyimi" idi. İki yıl boyunca, bilim adamı "Sistemin Deneyimini" sürekli olarak geliştirdi. , grup, dizi ve periyot öğeleri fikrini tanıttı. Sonuç olarak, periyodik sistemin yapısı birçok açıdan modern ana hatlarıyla elde edilmiştir.
Evrimi için önemli olan, grup ve periyot sayılarıyla belirlenen bir elementin sistemdeki yeri kavramıydı. Bu konsepte dayanarak Mendeleev, bazı elementlerin atomik kütlelerini değiştirmenin gerekli olduğu sonucuna vardı: uranyum, indiyum, seryum ve uyduları. Bu, periyodik sistemin ilk pratik uygulamasıydı. Mendeleev ayrıca birkaç bilinmeyen elementin varlığını tahmin eden ilk kişiydi. Bilim adamı açıkladı en önemli özellikler ekaalüminyum (gelecekteki galyum), ekabora (skandiyum) ve ekasilicium (germanyum). Ek olarak, manganez (gelecekteki teknesyum ve renyum), tellür (polonyum), iyot (astatin), sezyum (fransiyum), baryum (radyum), tantal (protaktinyum) analoglarının varlığını öngördü. Bilim adamının bu elementlerle ilgili tahminleri genel nitelikteydi, çünkü bu elementler periyodik sistemin az çalışılmış alanlarında bulunuyordu.
Periyodik sistemin ilk versiyonları birçok bakımdan yalnızca ampirik bir genellemeyi temsil ediyordu. Ne de olsa periyodik yasanın fiziksel anlamı net değildi, atom kütlelerindeki artışa bağlı olarak elementlerin özelliklerinin periyodik olarak değişmesinin sebepleri açıklanamadı. Sonuç olarak, birçok sorun çözülmeden kaldı. Periyodik sistemin sınırları var mı? Mevcut elemanların tam sayısını belirlemek mümkün müdür? Altıncı dönemin yapısı belirsiz kaldı - nadir toprak elementlerinin tam miktarı nedir. Hidrojen ve lityum arasında hala elementler olup olmadığı, ilk dönemin yapısı nedir bilinmiyordu. Bu nedenle, periyodik yasanın fiziksel olarak doğrulanmasına ve periyodik sistem teorisinin gelişmesine kadar, bir kereden fazla ciddi zorluklar ortaya çıktı. Beklenmedik bir keşif, 1894-1898'de gerçekleşti. Periyodik tabloda yeri yokmuş gibi görünen bir soy gaz galaksisi. Periyodik sistemin yapısına bağımsız bir sıfır grubu dahil etme fikri sayesinde bu zorluk ortadan kaldırıldı. 19. ve 20. yüzyılların başında radyo elementlerinin kitlesel keşfi. (1910'da sayıları yaklaşık 40'tı) onları periyodik sisteme yerleştirme ihtiyacı ile mevcut yapısı arasında keskin bir çelişkiye yol açtı. Onlar için altıncı ve yedinci periyotlarda sadece 7 boş kontenjan vardı. Bu sorun, kayma kurallarının oluşturulması ve izotopların keşfi sonucunda çözüldü.
Periyodik yasanın fiziksel anlamının ve periyodik sistemin yapısının açıklanamamasının temel nedenlerinden biri atomun nasıl inşa edildiğinin bilinmemesiydi. Periyodik sistemin gelişimindeki en önemli dönüm noktası, atom modelinin E. Rutherford (1911) tarafından yaratılmasıydı. Hollandalı bilim adamı A. Van den Broek (1913) temelinde, periyodik sistemdeki bir elementin sıra sayısının, atomunun çekirdeğinin (Z) yüküne sayısal olarak eşit olduğunu öne sürdü. Bu, İngiliz bilim adamı G. Moseley (1913) tarafından deneysel olarak doğrulandı. Periyodik yasa fiziksel bir gerekçe aldı: elementlerin özelliklerindeki değişikliklerin periyodikliği, atom kütlesine değil, elementin atom çekirdeğinin Z yüküne bağlı olarak dikkate alınmaya başlandı.
Sonuç olarak, periyodik sistemin yapısı önemli ölçüde güçlendirilmiştir. Sistemin alt sınırı belirlendi. Bu hidrojen, minimum Z = 1 olan element. Hidrojen ve uranyum arasındaki elementlerin sayısını doğru bir şekilde tahmin etmek mümkün hale geldi. Periyodik sistemdeki, Z = 43, 61, 72, 75, 85, 87 ile bilinmeyen elementlere karşılık gelen "boşluklar" tespit edildi. Ancak, nadir toprak elementlerinin tam sayısı hakkındaki sorular belirsizliğini koruyor ve en önemlisi, nedenleri belirsizliğini koruyor. elementlerin özelliklerindeki periyodik değişim ortaya çıkmadı.Z'ye bağlı olarak.
Periyodik sistemin mevcut yapısına ve atomik spektrum çalışmasının sonuçlarına dayanarak, 1918-1921'de Danimarkalı bilim adamı N. Bohr. atomlardaki elektron kabuklarının ve alt kabuklarının yapım sırası hakkında fikirler geliştirdi. Bilim adamı, benzer türdeki atomların elektronik konfigürasyonlarının periyodik olarak tekrarlandığı sonucuna vardı. Böylece, kimyasal elementlerin özelliklerindeki değişikliklerin periyodikliğinin, elektron kabuklarının ve atomların alt kabuklarının yapımında periyodikliğin varlığı ile açıklandığı gösterilmiştir.
Şu anda, periyodik sistem 126 elementi kapsamaktadır. Bunlardan tüm uranyumötesi elementler (Z = 93-107) ve Z = 43 (teknesyum), 61 (prometyum), 85 (astatin), 87 (fransiyum) olan elementler yapay olarak elde edildi. Periyodik sistemin varlığının tüm tarihi boyunca, grafik gösteriminin çok sayıda (> 500) varyantı, esas olarak tablolar şeklinde ve çeşitli şekillerde önerilmiştir. geometrik şekiller(uzaysal ve düzlemsel), analitik eğriler (spiraller vb.), vb. Tabloların kısa, uzun ve merdiven formları en yaygın olarak kullanılır.
Şu anda, kısa olan tercih edilmektedir.
Periyodik sistemi kurmanın temel ilkesi, onun gruplara ve periyotlara bölünmesidir. Mendeleev'in element sıraları kavramı, fiziksel anlamdan yoksun olduğu için şu anda kullanılmamaktadır. Gruplar sırasıyla ana (a) ve ikincil (b) alt gruplara ayrılır. Her alt grup elementler içerir - kimyasal analoglar. Çoğu gruptaki a- ve b-alt gruplarının elemanları da, kural olarak, grup numarasına eşit olan daha yüksek oksidasyon durumlarında, kendi aralarında belirli bir benzerlik gösterir. Bir periyot, bir alkali metal ile başlayan ve bir soy gaz ile biten bir elementler topluluğudur ( özel bir durum- ilk dönem). Her dönem, kesin olarak tanımlanmış sayıda öğe içerir. Periyodik sistem sekiz grup ve sekiz periyottan oluşur.
tuhaflık İlk periyod sadece 2 element içermesidir: hidrojen ve helyum. Hidrojenin sistemdeki yeri belirsizdir. Alkali metaller ve halojenlerle ortak özellikler gösterdiğinden, ya Iaα- ya da VIIaα - alt grubuna yerleştirilir, ikinci seçenek daha sık kullanılır. Helyum, VIIIa alt grubunun ilk temsilcisidir. Uzun bir süre helyum ve tüm inert gazlar bağımsız bir sıfır grubuna ayrıldı. Bu hüküm sentezden sonra revizyonu gerektirmiştir. kimyasal bileşikler kripton, ksenon ve radon. Sonuç olarak, eski VIII grubunun (demir, kobalt, nikel ve platin metalleri) inert gazları ve elementleri tek bir grupta birleştirildi. Bu seçenek mükemmel değildir, çünkü helyum ve neonun eylemsizliği şüphesizdir.
ikinci dönem 8 element içerir. Tek oksidasyon durumu +1 olan alkali metal lityum ile başlar. Daha sonra berilyum gelir (metal, oksidasyon durumu +2). Bor, zaten zayıf şekilde ifade edilen bir metalik karakter sergiler ve metal değildir (oksidasyon durumu +3). Borun yanında karbon, hem +4 hem de -4 oksidasyon durumları sergileyen tipik bir metal olmayandır. Azot, oksijen, flor ve neon metal değildir ve nitrojende en yüksek oksidasyon durumu +5 grup numarasına karşılık gelir; flor için oksidasyon durumunun +7 olduğu bilinmektedir. İnert gaz neon periyodu tamamlar.
Üçüncü dönem(sodyum - argon) ayrıca 8 element içerir. Özelliklerindeki değişimin doğası, ikinci periyodun elementleri için gözlemlenene büyük ölçüde benzer. Ama aynı zamanda kendi özgüllüğü de var. Bu nedenle, magnezyum, berilyumun aksine, bora kıyasla alüminyumun yanı sıra daha metaliktir. Silikon, fosfor, kükürt, klor, argon tipik metal olmayan maddelerdir. Ve hepsi, argon hariç, grup numarasına eşit en yüksek oksidasyon durumlarını sergiler.
Görüldüğü gibi her iki periyotta da Z arttıkça elementlerin metaliklerinde zayıflama, metalik olmayan özelliklerinde ise güçlenme görülmektedir. D. I. Mendeleev, ikinci ve üçüncü periyotların unsurlarını (kendi sözleriyle, küçük olanlar) tipik olarak adlandırdı. Küçük periyotların unsurları doğada en yaygın olanlardandır. Karbon, nitrojen ve oksijen (hidrojenle birlikte) organojenlerdir, yani. organik maddenin temel elementleri.
Birinci-üçüncü periyotların tüm elemanları a-alt gruplara yerleştirilir.
dördüncü dönem(potasyum - kripton) 18 element içerir. Mendeleev'e göre, bu ilk büyük dönem. Alkali metal potasyum ve alkali toprak metal kalsiyumdan sonra, 10 geçiş metalinden (skandiyum - çinko) oluşan bir dizi element gelir. Hepsi b-alt gruplarına aittir. Çoğu geçiş metali, demir, kobalt ve nikel hariç, grup numarasına eşit daha yüksek oksidasyon durumları sergiler. Galyumdan kriptona kadar olan elementler a-alt gruplarına aittir. Kripton, önceki soy gazlardan farklı olarak kimyasal bileşikler oluşturabilir.
Beşinci dönem(rubidyum - ksenon) yapısında dördüncüye benzer. Ayrıca 10 geçiş metali (itriyum - kadmiyum) içeren bir ek içerir. Bu dönemin unsurlarının kendine has özellikleri vardır. Rutenyum - rodyum - paladyum üçlüsünde, +8 oksidasyon durumu sergileyen rutenyum için bileşikler bilinmektedir. a-alt gruplarının tüm elemanları, ksenon hariç, grup numarasına eşit en yüksek oksidasyon durumlarını sergiler. Z büyüdükçe dördüncü ve beşinci periyotların elementlerinin özelliklerinin değişmesinin özelliklerinin ikinci ve üçüncü periyotlara göre daha karmaşık olduğu görülmektedir.
altıncı dönem(sezyum - radon) 32 element içerir. Bu dönemde, 10 geçiş metaline (lantan, hafniyum - cıva) ek olarak, seryumdan lutesyuma kadar 14 lantanid seti de vardır. Seryumdan lutesyuma kadar olan elementler kimyasal olarak çok benzerdir ve bu nedenle uzun zamandır nadir toprak elementleri ailesine dahil edilmiştir. Periyodik sistemin kısa formunda, lantanit serisi lantan hücresine dahil edilir ve bu serinin kodunun çözülmesi tablonun alt kısmında verilmiştir.
Altıncı periyodun unsurlarının özgüllüğü nedir? Osmiyum - iridyum - platin üçlüsünde, osmiyum için +8 oksidasyon durumu bilinir. Astatin oldukça belirgin bir metalik karaktere sahiptir. Radon muhtemelen tüm inert gazların en reaktifidir. Ne yazık ki, oldukça radyoaktif olması nedeniyle kimyası çok az çalışıldı.
Yedinci periyod fransa ile başlar. Altıncı gibi, o da 32 element içermelidir. Fransiyum ve radyum sırasıyla Iaα- ve IIaα-alt gruplarının elementleridir, aktinyum IIIb-alt grubuna aittir. En yaygın fikir, toryumdan lavrensiyuma kadar elementleri içeren ve lantanitlere benzeyen aktinit ailesi hakkındadır. Bu öğe sırasının kodunun çözülmesi de tablonun altında verilmiştir.
Şimdi periyodik sistemin alt gruplarında kimyasal elementlerin özelliklerinin nasıl değiştiğini görelim. Bu değişimin ana örüntüsü, Z arttıkça elementlerin metalik yapısının güçlenmesidir.Bu örüntü özellikle IIIaα-VIIaα alt gruplarında belirgindir. Iaa-IIIaa-alt gruplarının metalleri için kimyasal aktivitede bir artış gözlenir. IVaα - VIIaα alt gruplarındaki elementlerde Z arttıkça elementlerin kimyasal aktivitesinde bir zayıflama gözlemlenir. B-alt gruplarının elementleri için kimyasal aktivitedeki değişim daha zordur.
Periyodik sistem teorisi 1920'lerde N. Bohr ve diğer bilim adamları tarafından geliştirildi. 20. yüzyıl ve atomların elektronik konfigürasyonlarının oluşumu için gerçek bir şemaya dayanmaktadır. Bu teoriye göre, Z arttıkça, periyodik sistemin periyotlarına dahil olan elementlerin atomlarındaki elektron kabuklarının ve alt kabuklarının doldurulması aşağıdaki sırayla gerçekleşir:
Dönem numaraları
Periyodik sistem teorisine dayanarak, aşağıdaki periyot tanımı verilebilir: periyot, periyot numarasına eşit n değerine sahip bir elemanla başlayan ve l \u003d 0 (s-elemanları) olan bir eleman topluluğudur. ) ve aynı n ve l \u003d 1 (p- öğeleri) değerine sahip bir öğeyle biter. İstisna, yalnızca 1s öğelerini içeren ilk dönemdir. Periyotlardaki elementlerin sayısı periyodik sistem teorisinden çıkar: 2, 8, 8, 18, 18, 32 ...
Ekli renk sekmesinde, her bir türün (s-, p-, d- ve f-elemanları) elemanlarının sembolleri belirli bir renk arka planı üzerinde gösterilmiştir: s-elemanları - kırmızı, p-elemanları - turuncu, d-elemanları - mavi, f -elemanları - yeşil. Her hücrede, elementlerin seri numaraları ve atom kütleleri ile temel olarak belirleyen dış elektron kabuklarının elektronik konfigürasyonları verilir. Kimyasal özellikler elementler.
Periyodik sistem teorisinden, periyot numarasına eşit n ve l = 0 ve 1 olan elementlerin a-alt gruplarına ait olduğu sonucu çıkar.B-alt grupları, atomlarında daha önce eksik kalan kabukları tamamlanmış olan elementleri içerir. Bu nedenle birinci, ikinci ve üçüncü periyotlar b-alt gruplarının unsurlarını içermez.
Periyodik element sisteminin yapısı, kimyasal elementlerin atomlarının yapısı ile yakından ilgilidir. Z arttıkça, dış elektron kabuklarının benzer konfigürasyon tipleri periyodik olarak tekrarlanır. Yani elementlerin kimyasal davranışlarının temel özelliklerini belirlerler. Bu özellikler, a-alt gruplarının (s- ve p-elementleri), b-alt gruplarının (geçiş d-elemanları) elemanları için ve f-ailelerinin elemanları - lantanitler ve aktinitlerde kendilerini farklı gösterir. Özel bir durum, ilk periyodun elementleri - hidrojen ve helyum ile temsil edilir. Hidrojen, yüksek kimyasal aktivite ile karakterize edilir, çünkü sadece 1s elektronu kolayca bölünür. Aynı zamanda, helyumun (1s 2) konfigürasyonu çok kararlıdır ve bu da kimyasal olarak tamamen hareketsiz kalmasına neden olur.
a-alt gruplarının elemanları için, dış elektron kabukları doldurulur (n, periyot numarasına eşittir); bu nedenle, Z arttıkça bu elementlerin özellikleri belirgin şekilde değişir.Böylece, ikinci periyotta, lityum (konfigürasyon 2s), tek değerlik elektronunu kolayca kaybeden aktif bir metaldir; berilyum (2s 2) de bir metaldir, ancak dış elektronlarının çekirdeğe daha sıkı bağlı olması nedeniyle daha az aktiftir. Ayrıca, bor (2s 2 p) zayıf bir şekilde belirgin bir metalik karaktere sahiptir ve 2p alt kabuğunun yapısının meydana geldiği ikinci periyodun tüm müteakip elemanları zaten ametaldir. Neonun dış elektron kabuğunun (2s 2 p 6) - bir soy gaz - sekiz elektronlu konfigürasyonu çok güçlüdür.
İkinci periyodun elementlerinin kimyasal özellikleri, atomlarının en yakın inert gazın elektronik konfigürasyonunu elde etme arzusuyla açıklanır (lityumdan karbona elementler için helyum konfigürasyonu veya karbondan flore elementler için neon konfigürasyonu). Bu nedenle, örneğin oksijen, grup numarasına eşit daha yüksek bir oksidasyon durumu sergileyemez: sonuçta, ek elektronlar alarak neon konfigürasyonunu elde etmek onun için daha kolaydır. Özelliklerdeki değişimin aynı doğası, üçüncü dönemin unsurlarında ve sonraki tüm dönemlerin s ve p unsurlarında kendini gösterir. Aynı zamanda a-alt gruplarında dış elektronlar ile çekirdek arasındaki bağın kuvvetinin Z arttıkça zayıflaması, karşılık gelen elementlerin özelliklerinde kendini gösterir. Böylece, s-elementleri için, Z arttıkça kimyasal aktivitede gözle görülür bir artış ve p-elementleri için metalik özelliklerde bir artış vardır.
Geçiş d-elemanlarının atomlarında, daha önce tamamlanmamış kabuklar, ana kuantum sayısı n'nin değeri ile tamamlanır, bu da periyot sayısından bir eksiktir. Bazı istisnalar dışında, geçiş elementi atomlarının dış elektron kabuklarının konfigürasyonu ns 2'dir. Bu nedenle, tüm d-elemanları metaldir ve bu nedenle, Z arttıkça d-elemanlarının özelliklerindeki değişiklikler, gördüğümüz kadar keskin değildir. s- ve p-elemanları. Daha yüksek oksidasyon durumlarında, d-elementleri, periyodik sistemin karşılık gelen gruplarının p-elementleri ile belirli bir benzerlik gösterir.
Triad elemanlarının (VIII b-alt grubu) özelliklerinin özellikleri, d-alt kabuklarının tamamlanmaya yakın olması ile açıklanmaktadır. Bu nedenle demir, kobalt, nikel ve platin metalleri kural olarak daha yüksek oksidasyon durumlarına sahip bileşikler vermeye meyilli değildir. Tek istisna, RuO 4 ve OsO 4 oksitlerini veren rutenyum ve osmiyumdur. Ib- ve IIb-alt gruplarının elemanları için, d-alt kabuğunun aslında tamamlanmış olduğu ortaya çıkıyor. Bu nedenle, grup numarasına eşit oksidasyon durumları sergilerler.
Lantanitlerin ve aktinitlerin atomlarında (hepsi metaldir), daha önce tamamlanmamış elektron kabuklarının tamamlanması, ana kuantum sayısının değeri n periyot sayısından iki birim daha az olur. Bu elementlerin atomlarında, dış elektron kabuğunun (ns 2) konfigürasyonu değişmeden kalır. Aynı zamanda f-elektronlar aslında kimyasal özellikleri etkilemezler. Bu yüzden lantanitler çok benzer.
Aktinitler için durum çok daha karmaşıktır. Nükleer yükler Z = 90 - 95 aralığında, elektronlar 6d ve 5f yer alabilir kimyasal etkileşimler. Ve bundan, aktinitlerin çok daha geniş bir oksidasyon durumu yelpazesi sergiledikleri sonucu çıkar. Örneğin, neptünyum, plütonyum ve amerikyum için, bu elementlerin heptavalent durumda hareket ettiği bileşikler bilinmektedir. Sadece küriyumdan (Z = 96) başlayan elementler için trivalent durum kararlı hale gelir. Bu nedenle, aktinitlerin özellikleri, lantanitlerin özelliklerinden önemli ölçüde farklıdır ve bu nedenle her iki aile de benzer olarak kabul edilemez.
Aktinid ailesi, Z = 103 (lawrensiyum) olan bir element ile biter. Kurchatovium (Z = 104) ve nilsborium (Z = 105) kimyasal özelliklerinin bir değerlendirmesi, bu elementlerin sırasıyla hafniyum ve tantal analogları olması gerektiğini göstermektedir. Bu nedenle bilim adamları, atomlardaki aktinit ailesinden sonra, 6d alt kabuğunun sistematik olarak doldurulmasının başladığına inanırlar.
Periyodik sistemin kapsadığı elementlerin sonlu sayısı bilinmemektedir. Üst sınırı sorunu, belki de periyodik sistemin ana bilmecesidir. Doğada bulunan en ağır element plütonyumdur (Z=94). Yapay nükleer füzyonun ulaşılan sınırı, atom numarası 118 olan bir elementtir. Soru şu: Atom numarası daha yüksek olan elementler, hangileri ve kaç tane elde etmek mümkün olacak mı? Henüz kesin olarak cevaplanamaz.
Bilim adamları, elektronik bilgisayarlarda yapılan en karmaşık hesaplamaları kullanarak, atomların yapısını belirlemeye ve bu tür "süper elementlerin" en önemli özelliklerini, çok büyük seri numaralarına (Z = 172 ve hatta Z = 184) kadar değerlendirmeye çalıştılar. Elde edilen sonuçlar oldukça beklenmedikti. Örneğin, Z = 121 olan bir elementin atomunda 8p elektron görünümü olduğu varsayılır; bu, Z = 119 ve 120 olan atomlarda 85 alt kabuğun oluşumunun tamamlanmasından sonradır. Ancak s-elektronlarından sonra p-elektronların görünümü, yalnızca ikinci ve üçüncü periyotların elementlerinin atomlarında gözlenir. Hesaplamalar ayrıca, varsayımsal sekizinci periyodun elemanlarında, elektron kabuklarının ve atomların alt kabuklarının doldurulmasının çok karmaşık ve tuhaf bir sırayla gerçekleştiğini göstermektedir. Bu nedenle, karşılık gelen elemanların özelliklerini değerlendirmek çok zor bir problemdir. Sekizinci periyodun 50 eleman (Z = 119-168) içermesi gerektiği anlaşılıyor, ancak hesaplamalara göre Z = 164, yani daha önce 4 seri numarası olan elemanda bitmeli. Ve "egzotik" dokuzuncu dönemin 8 elementten oluşması gerektiği ortaya çıktı. İşte "elektronik" rekoru: 9s 2 8p 4 9p 2 . Başka bir deyişle, ikinci ve üçüncü periyotlar gibi sadece 8 eleman içerecektir.
Bilgisayar yardımıyla yapılan hesaplamaların gerçeğe ne kadar uyduğunu söylemek zor. Bununla birlikte, eğer doğrulanırlarsa, periyodik elementler sisteminin ve yapısının altında yatan kalıpları ciddi şekilde gözden geçirmek gerekecektir.
Periyodik sistem, doğa biliminin çeşitli alanlarının gelişmesinde büyük bir rol oynamıştır ve oynamaya devam etmektedir. Atom ve moleküler bilimin en önemli başarısıydı, ortaya çıkmasına katkıda bulundu. modern konsept"kimyasal element" ve kavramlarının açıklığa kavuşturulması basit maddeler oh ve bağlantılar.
Periyodik sistemin ortaya koyduğu yasaların, atomların yapısı teorisinin gelişmesinde, izotopların keşfinde ve nükleer periyodiklik hakkında fikirlerin ortaya çıkmasında önemli bir etkisi oldu. Kimyada tahmin probleminin kesinlikle bilimsel bir ifadesi, periyodik sistemle bağlantılıdır. Bu, bilinmeyen elementlerin varlığının ve özelliklerinin ve daha önce keşfedilmiş elementlerin kimyasal davranışlarının yeni özelliklerinin tahmininde kendini gösterdi. Günümüzde, periyodik sistem kimyanın temelidir, öncelikle inorganik, önceden belirlenmiş özelliklere sahip maddelerin kimyasal sentezi sorununu çözmeye önemli ölçüde yardımcı olur, yeni yarı iletken malzemelerin geliştirilmesi, çeşitli kimyasal işlemler için özel katalizörlerin seçimi vb. Son olarak, periyodik sistem kimya öğretiminin temelini oluşturur.
Periyodik Yasanın grafik gösterimi Periyodik Sistemdir (tablo). Sistemin yatay sıralarına periyot, dikey sütunlara grup denir.
Toplamda, sistemde (tablo) 7 periyot vardır ve periyot sayısı, elementin atomundaki elektron katmanlarının sayısı, dış (valans) enerji seviyesinin sayısı ve ana değerin değerine eşittir. en yüksek enerji seviyesi için kuantum sayısı. Her periyot (birincisi hariç) bir s-elementi ile başlar - aktif bir alkali metal ve öncesinde bir p-elementi olan aktif bir metal olmayan (halojen) inert bir gaz ile biter. Periyot boyunca soldan sağa doğru hareket edersek, o zaman küçük periyotların kimyasal elementlerinin atom çekirdeklerinin yükündeki bir artışla, dış enerji seviyesindeki elektronların sayısı artacaktır, bunun sonucunda özellikleri elementler - tipik olarak metalikten (periyodun başında aktif bir alkali metal olduğu için), amfoterik (element hem metallerin hem de metal olmayanların özelliklerini gösterir) ile metalik olmayana (aktif metal olmayan - halojen) değişir. dönemin sonunda), yani. metalik özellikler giderek zayıflar ve metalik olmayanlar artar.
Büyük periyotlarda, artan nükleer yük ile elektronların doldurulması daha zordur, bu da elementlerin özelliklerinde küçük periyotların elementlerine kıyasla daha karmaşık bir değişikliği açıklar. Böylece, artan nükleer yük ile uzun periyotlar halinde bile, dış enerji seviyesindeki elektronların sayısı sabit kalır ve 2 veya 1'e eşittir. , çift sıralardaki öğelerin özellikleri yavaş değişir. Tek sıralara geçerken, nükleer yükte bir artışla, dış enerji seviyesindeki elektronların sayısı artar (1'den 8'e), elementlerin özellikleri küçük periyotlarda olduğu gibi değişir.
TANIM
Periyodik sistemdeki dikey sütunlar, benzer özelliklere sahip element gruplarıdır. elektronik yapı ve kimyasal analoglardır. Gruplar, I'den VIII'e kadar Romen rakamlarıyla gösterilir. Ana (A) ve ikincil (B) alt grupları, birincisi s- ve p-elemanları, ikincisi - d - elemanlarını içeren ayırt edilir.
A alt grup sayısı, dış enerji seviyesindeki elektronların sayısını gösterir (değerlik elektronlarının sayısı). B-alt gruplarının elemanları için, grup numarası ile dış enerji seviyesindeki elektron sayısı arasında doğrudan bir ilişki yoktur. A-alt gruplarında, elementin atomunun çekirdeğinin artan yükü ile elementlerin metalik özellikleri artar ve metalik olmayan özellikler azalır.
Elementlerin Periyodik sistemdeki konumları ile atomlarının yapısı arasında bir ilişki vardır:
- aynı periyodun tüm elementlerinin atomları, kısmen veya tamamen elektronlarla dolu, eşit sayıda enerji seviyesine sahiptir;
- A alt gruplarının tüm elementlerinin atomları, dış enerji seviyesinde eşit sayıda elektrona sahiptir.
Periyodik Tablodaki konumuna göre bir kimyasal elementi karakterize etmek için bir plan
Genellikle, bir kimyasal elementin Periyodik sistemdeki konumuna göre bir özelliği aşağıdaki plana göre verilir:
- kimyasal elementin sembolünü ve adını belirtin;
- elemanın bulunduğu seri numarasını, dönem numarasını ve grubu (alt grup tipi) belirtin;
- atomdaki nükleer yükü, kütle numarasını, elektron, proton ve nötron sayısını belirtin;
- elektronik konfigürasyonu yazın ve değerlik elektronlarını belirtin;
- zemindeki ve uyarılmış (mümkünse) hallerdeki değerlik elektronları için elektron-grafik formülleri çizin;
- elementin ailesini ve türünü (metal veya metal olmayan) belirtin;
- basit bir maddenin özelliklerini, bir alt grupta komşu elementlerin oluşturduğu basit maddelerin özellikleriyle karşılaştırmak;
- basit bir maddenin özelliklerini, bir periyotta komşu elementlerin oluşturduğu basit maddelerin özellikleriyle karşılaştırmak;
- ile daha yüksek oksitlerin ve hidroksitlerin formüllerini belirtin kısa açıklamaözellikleri;
- bir kimyasal elementin minimum ve maksimum oksidasyon durumlarının değerlerini belirtin.
Örnek olarak magnezyum (Mg) kullanan bir kimyasal elementin özellikleri
Yukarıda açıklanan plana göre magnezyum (Mg) örneğini kullanarak bir kimyasal elementin özelliklerini düşünün:
1. Mg - magnezyum.
2. Sıra numarası - 12. Element, grup II, A (ana) alt grubunda 3. periyottadır.
3. Z=12 (nükleer yük), M=24 (kütle numarası), e=12 (elektron sayısı), p=12 (proton sayısı), n=24-12=12 (nötron sayısı).
4. 12 Mg 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 – elektronik konfigürasyon, değerlik elektronları 3s 2 .
5. Temel durum
heyecanlı durum
6. s-elementi, metal.
7. En yüksek oksit - MgO - ana özellikleri sergiler:
MgO + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2 O
MgO + N 2 O 5 \u003d Mg (NO 3) 2
Bir magnezyum hidroksit olarak, bazların tüm tipik özelliklerini sergileyen Mg (OH) 2 bazı karşılık gelir:
Mg(OH) 2 + H2S04 = MgS04 + 2H2O
8. Oksidasyon derecesi "+2".
9. Magnezyumun metalik özellikleri berilyumunkinden daha belirgindir, ancak kalsiyumunkinden daha zayıftır.
10. Magnezyumun metalik özellikleri sodyumdan daha az belirgindir, ancak alüminyumdan daha güçlüdür (3. periyodun komşu elementleri).
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
Egzersiz yapmak | D.I.'nin Periyodik Tablosundaki konumuna göre kimyasal element kükürtünü karakterize edin. Mendeleyev |
Çözüm | 1. S - kükürt. 2. Sıra numarası - 16. Öğe, 3. periyotta, VI grubunda A (ana) alt grubundadır. 3. Z=16 (nükleer yük), M=32 (kütle numarası), e=16 (elektron sayısı), p=16 (proton sayısı), n=32-16=16 (nötron sayısı). 4. 16 S 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 – elektronik konfigürasyon, değerlik elektronları 3s 2 3p 4 . 5. Temel durum
heyecanlı durum
6. p-elementi, metal olmayan. 7. En yüksek oksit - SO 3 - asidik özellikler gösterir: SO 3 + Na 2 O \u003d Na 2 SO 4 8. Daha yüksek okside karşılık gelen hidroksit - H 2 SO 4, asidik özellikler sergiler: H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O 9. Minimum oksidasyon durumu "-2", maksimum - "+6" 10. Sülfürün metalik olmayan özellikleri oksijenden daha az belirgindir, ancak selenyumunkinden daha güçlüdür. 11. Sülfürün metalik olmayan özellikleri, fosfordan daha belirgindir, ancak klordan daha zayıftır (3. periyotta bitişik elementler). |
ÖRNEK 2
Egzersiz yapmak | D.I.'nin Periyodik Tablosundaki konumuna göre sodyum kimyasal elementini tanımlayın. Mendeleyev |
Çözüm | 1. Na - sodyum. 2. Sıra numarası - 11. Element, 3. periyotta, grup I, A (ana) alt grubundadır. 3. Z=11 (nükleer yük), M=23 (kütle numarası), e=11 (elektron sayısı), p=11 (proton sayısı), n=23-11=12 (nötron sayısı). 4. 11 Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 – elektronik konfigürasyon, değerlik elektronları 3s 1 . 5. Temel durum 6. s-elementi, metal. 7. En yüksek oksit - Na 2 O - ana özellikleri gösterir: Na 2 O + SO 3 \u003d Na 2 SO 4 Sodyum hidroksit olarak, bazların tüm tipik özelliklerini sergileyen NaOH bazı karşılık gelir: 2NaOH + H2SO4 \u003d Na2SO4 + 2H20 8. Oksidasyon durumu "+1". 9. Sodyumun metalik özellikleri, lityumunkinden daha belirgindir, ancak potasyumunkinden daha zayıftır. 10. Sodyumun metalik özellikleri magnezyumdan (3. periyodun komşu elementi) daha belirgindir. |
Periyodik kimyasal elementler sistemi, D. I. Mendeleev tarafından 1869'da keşfedilen periyodik yasa temelinde oluşturulan kimyasal elementlerin bir sınıflandırmasıdır.
D.I. Mendeleyev
Bu yasanın modern formülasyonuna göre, atomlarının çekirdeklerinin pozitif yükünün artan büyüklüğüne göre düzenlenmiş sürekli bir dizi elementte, benzer özelliklere sahip elementler periyodik olarak tekrarlanır.
Bir tablo şeklinde sunulan kimyasal elementlerin periyodik sistemi, periyotlar, seriler ve gruplardan oluşur.
Her dönemin başında (birincisi hariç) belirgin metalik özelliklere sahip bir element (alkali metal) vardır.
Renk tablosu için semboller: 1 - elementin kimyasal işareti; 2 - isim; 3 - atom kütlesi (atom ağırlığı); 4 - seri numarası; 5 - elektronların katmanlar üzerinde dağılımı.
Elementin atom çekirdeğinin pozitif yükünün değerine eşit sıra sayısı arttıkça, metalik özellikler giderek zayıflar ve metalik olmayan özellikler artar. Her periyottaki sondan bir önceki element, belirgin metalik olmayan özelliklere () sahip bir elementtir ve sonuncusu bir soy gazdır. I. periyotta 2 element, II ve III - 8 element, IV ve V - 18 element, VI - 32 ve VII (tamamlanmamış dönem) - 17 element vardır.
İlk üç döneme küçük dönemler denir, bunların her biri bir yatay satırdan oluşur; gerisi - büyük periyotlarda, her biri (VII dönemi hariç) iki yatay sıradan oluşur - çift (üst) ve tek (alt). Büyük periyotların sıralarında bile sadece metaller vardır. Bu satırlardaki elemanların özellikleri, artan seri numarası ile biraz değişir. Büyük periyotlardan oluşan tek dizilerdeki elementlerin özellikleri değişir. VI. periyotta, lantanı kimyasal özelliklere çok benzeyen 14 element takip eder. Lantanitler olarak adlandırılan bu elementler ana tablonun altında ayrı ayrı listelenmiştir. Aktinyumu takip eden elementler olan aktinitler, benzer şekilde tabloda sunulmaktadır.
Tabloda dokuz dikey grup vardır. Nadir istisnalar dışında grup numarası, bu grubun elemanlarının en yüksek pozitif değerine eşittir. Sıfır ve sekizinci hariç her grup alt gruplara ayrılır. - ana (sağda bulunur) ve yan. Ana alt gruplarda seri numarasının artmasıyla elementlerin metalik özellikleri artar ve elementlerin metalik olmayan özellikleri zayıflar.
Böylece kimyasal ve seri fiziksel özellikler elementler, belirli bir elementin periyodik sistemde kapladığı yer tarafından belirlenir.
Biyojenik elementler, yani organizmaları oluşturan ve belirli bir görevi yerine getiren elementler. biyolojik rol, periyodik tablonun üst kısmını işgal eder. Canlı maddenin büyük kısmını (%99'dan fazla) oluşturan elementlerin kapladığı hücreler mavi, mikro elementlerin kapladığı hücreler pembe renklidir (bkz.).
Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosu en büyük başarıdır modern doğa bilimi ve en genel diyalektik doğa yasalarının canlı bir ifadesi.
Ayrıca bkz. Atom ağırlığı.
Periyodik kimyasal elementler sistemi, D. I. Mendeleev tarafından 1869'da keşfedilen periyodik yasa temelinde oluşturulan kimyasal elementlerin doğal bir sınıflandırmasıdır.
Orijinal formülasyonda, D. I. Mendeleev'in periyodik yasası şunları söyledi: kimyasal elementlerin özelliklerinin yanı sıra bileşiklerinin formları ve özellikleri, elementlerin atom ağırlıklarının büyüklüğüne periyodik olarak bağımlıdır. Daha sonra, atomun yapısı doktrininin gelişmesiyle, her elementin daha doğru bir özelliğinin atom ağırlığı (bkz.) değil, atomun çekirdeğinin pozitif yükünün değeri olduğu gösterildi. element, D. I. Mendeleev'in periyodik sistemindeki bu elementin sıra (atomik) sayısına eşit. Bir atomun çekirdeğindeki pozitif yüklerin sayısı, bir atomun çekirdeğini çevreleyen elektronların sayısına eşittir, çünkü atomlar bir bütün olarak elektriksel olarak nötrdür. Bu veriler ışığında, periyodik yasa şu şekilde formüle edilmiştir: kimyasal elementlerin özellikleri ve ayrıca bileşiklerinin formları ve özellikleri, atomlarının çekirdeğinin pozitif yüküne periyodik olarak bağımlıdır. Bu, atomlarının çekirdeklerinin pozitif yüklerinin artan düzeninde düzenlenmiş sürekli bir dizi elementte, benzer özelliklere sahip elementlerin periyodik olarak tekrarlanacağı anlamına gelir.
Periyodik kimyasal elementler sisteminin tablo formu, modern haliyle sunulmaktadır. Dönemler, seriler ve gruplardan oluşur. Bir periyot, atomlarının çekirdeklerinin pozitif yükünün artan düzeninde düzenlenmiş sıralı bir yatay element sırasını temsil eder.
Her dönemin başında (birincisi hariç) belirgin metalik özelliklere sahip bir element (alkali metal) vardır. Daha sonra seri numarası arttıkça elementlerin metalik özellikleri giderek zayıflar ve elementlerin metalik olmayan özellikleri artar. Her periyottaki sondan bir önceki element, belirgin metalik olmayan özelliklere (halojen) sahip bir elementtir ve sonuncusu bir soy gazdır. Periyot I iki elementten oluşur, bir alkali metalin ve bir halojenin rolü aynı anda hidrojen tarafından gerçekleştirilir. II ve III dönemleri, her biri Mendeleev'e özgü olarak adlandırılan 8 element içerir. IV ve V periyotlarının her birinde 18 element vardır, VI-32. VII dönemi henüz tamamlanmadı ve yapay olarak oluşturulmuş unsurlarla dolduruldu; Bu dönemde şu anda 17 element var. I, II ve III dönemlerine küçük denir, her biri bir yatay satırdan oluşur, IV-VII - büyük: (VII hariç) iki yatay satır içerir - çift (üst) ve tek (alt). Büyük periyotların sıralarında bile sadece metaller bulunur ve satırdaki elementlerin özelliklerindeki soldan sağa değişim zayıf bir şekilde ifade edilir.
Büyük periyotlardan oluşan tek dizilerde, dizideki elemanların özellikleri, tipik elemanların özellikleriyle aynı şekilde değişir. Lantandan sonraki VI periyodunun çift sayısında, kimyasal özelliklerde lantana ve birbirine benzer 14 element [lantanitler (bakınız), lantanitler, nadir toprak elementleri] takip eder. Listeleri tablonun altında ayrıca verilmiştir.
Ayrı olarak, aktinyum-aktinidleri (aktinitler) takip eden elementler yazılır ve tablonun altına verilir.
Kimyasal elementlerin periyodik tablosunda dokuz dikey grup vardır. Grup numarası, bu grubun elemanlarının en yüksek pozitif değerine (bkz.) eşittir. İstisnalar flor (sadece negatif olarak tek değerlidir) ve bromdur (heptavalent değildir); ayrıca bakır, gümüş, altın +1'den (Cu-1 ve 2, Ag ve Au-1 ve 3) daha büyük bir değer sergileyebilir ve VIII grubu elementlerinden sadece osmiyum ve rutenyum +8 değerindedir. . Sekizinci ve sıfır hariç her grup iki alt gruba ayrılır: ana (sağda bulunur) ve ikincil. Ana alt gruplar, tipik elementleri ve büyük periyotların elemanlarını, ikincil - sadece büyük periyotların elemanlarını ve ayrıca metalleri içerir.
Kimyasal özellikler açısından, bu grubun her bir alt grubunun elementleri birbirinden önemli ölçüde farklıdır ve bu grubun tüm elementleri için sadece en yüksek pozitif değerlik aynıdır. Ana alt gruplarda, yukarıdan aşağıya, elementlerin metalik özellikleri artar ve metalik olmayanlar zayıflar (örneğin, fransiyum en belirgin metalik özelliklere sahip bir elementtir ve flor metalik değildir). Böylece, bir elementin Mendeleev'in periyodik sistemindeki yeri (seri numarası), komşu elementlerin dikey ve yatay özelliklerinin ortalaması olan özelliklerini belirler.
Bazı element gruplarının özel isimleri vardır. Bu nedenle, grup I'in ana alt gruplarının elementlerine alkali metaller, grup II - toprak alkali metaller, grup VII - halojenler, uranyum - transuranyum arkasında bulunan elementler denir. Organizmaların bir parçası olan, metabolik süreçlerde yer alan ve belirgin bir biyolojik rolü olan elementlere biyojenik elementler denir. Hepsi D. I. Mendeleev tablosunun üst kısmını işgal ediyor. Bu öncelikle O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg ve Fe'dir ve bunlar canlı maddenin büyük kısmını oluşturur (%99'dan fazla). Periyodik tabloda bu elementlerin kapladığı yerler açık mavi renkle gösterilmiştir. Vücutta çok az bulunan (%10-3 ila %10-14 arası) biyojenik elementlere mikro elementler denir (bkz.). Periyodik sistemin hücrelerinde, boyanmış Sarı, insanlar için hayati önemi kanıtlanmış olan eser elementler yerleştirilir.
Atomların yapısı teorisine göre (bkz. Atom), elementlerin kimyasal özellikleri esas olarak dış elektron kabuğundaki elektron sayısına bağlıdır. Pozitif yükte artış olan elementlerin özelliklerinde periyodik değişiklik atom çekirdeği atomların dış elektron kabuğunun (enerji seviyesi) yapısının periyodik olarak tekrarlanması nedeniyle.
Küçük periyotlarda, çekirdeğin pozitif yükündeki bir artışla, dış kabuktaki elektron sayısı periyot I'de 1'den 2'ye ve II ve III periyodunda 1'den 8'e yükselir. Bu nedenle, bir alkali metalden bir soy gaza geçiş döneminde elementlerin özelliklerindeki değişiklik. 8 elektron içeren dış elektron kabuğu, eksiksiz ve enerjik olarak kararlıdır (sıfır grubunun elemanları kimyasal olarak atıldır).
Çift sıralardaki büyük periyotlarda, çekirdeklerin pozitif yükünün artmasıyla, dış kabuktaki elektron sayısı sabit kalır (1 veya 2) ve ikinci dış kabuk elektronlarla doldurulur. Bu nedenle, çift sıralardaki öğelerin özelliklerindeki yavaş değişim. Tek uzun periyot serilerinde, çekirdek yükündeki artışla, dış kabuk elektronlarla doldurulur (1'den 8'e kadar) ve elementlerin özellikleri tipik elementlerle aynı şekilde değişir.
Bir atomdaki elektron kabuklarının sayısı periyot sayısına eşittir. Ana alt grupların elementlerinin atomları, dış kabuklarında grup numarasına eşit sayıda elektrona sahiptir. İkincil alt grupların elementlerinin atomları, dış kabuklarda bir veya iki elektron içerir. Bu, ana ve ikincil alt grupların elemanlarının özelliklerindeki farkı açıklar. Grup numarası, kimyasal (değerlik) bağların oluşumuna katılabilecek olası elektron sayısını gösterir (bkz. Molekül), bu nedenle bu tür elektronlara değerlik denir. İkincil alt grupların elemanları için, yalnızca dış kabukların elektronları değil, aynı zamanda sondan bir önceki olanlar da değerliktir. Elektron kabuklarının sayısı ve yapısı, kimyasal elementlerin ekteki periyodik tablosunda belirtilmiştir.
D. I. Mendeleev'in periyodik yasası ve buna dayanan sistem, yalnızca büyük önem bilim ve pratikte. Periyodik yasa ve sistem, yeni kimyasal elementlerin keşfinin, atom ağırlıklarının kesin olarak belirlenmesinin, atomların yapısı teorisinin geliştirilmesinin, elementlerin dağılımı için jeokimyasal yasaların oluşturulmasının temeliydi. yerkabuğu ve gelişim çağdaş fikirler kompozisyonu ve onunla ilgili yasaları periyodik sisteme uygun olan canlı madde hakkında. Elementlerin biyolojik aktivitesi ve vücuttaki içerikleri de büyük ölçüde Mendeleev'in periyodik sisteminde işgal ettikleri yer tarafından belirlenir. Bu nedenle, bir dizi grupta seri numarasındaki bir artışla, elementlerin toksisitesi artar ve vücuttaki içeriği azalır. Periyodik yasa, doğanın gelişiminin en genel diyalektik yasalarının canlı bir ifadesidir.
Doğada birçok tekrar eden dizi vardır:
- mevsimler;
- Günün Zamanları;
- haftanın günleri…
19. yüzyılın ortalarında, D.I. Mendeleev, elementlerin kimyasal özelliklerinin de belirli bir sıraya sahip olduğunu fark etti (bu fikrin ona bir rüyada geldiğini söylüyorlar). Bilim adamının mucizevi rüyalarının sonucu, D.I.'nin içinde bulunduğu Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosuydu. Mendeleyev, kimyasal elementleri artan atom kütlesine göre sıraladı. Modern tabloda, kimyasal elementler, elementin atom numarasına (bir atomun çekirdeğindeki proton sayısı) göre artan sırada düzenlenmiştir.
Atom numarası, bir kimyasal elementin sembolünün üstünde gösterilir, sembolün altında atom kütlesi (proton ve nötronların toplamı) gösterilir. Bazı elementlerin atom kütlesinin tamsayı olmadığına dikkat edin! İzotopları hatırla! atom kütlesi doğal koşullar altında doğal olarak oluşan bir elementin tüm izotoplarının ağırlıklı ortalamasıdır.
Tablonun altında lantanitler ve aktinitler bulunur.
Metaller, metal olmayanlar, metaloidler
Periyodik Tabloda Bor (B) ile başlayan ve polonyum (Po) ile biten basamaklı diyagonal çizginin solunda yer alırlar (istisnalar germanyum (Ge) ve antimondur (Sb). işgal etmek çoğu Periyodik tablo. Metallerin temel özellikleri: katı (cıva hariç); Parıltı; iyi elektriksel ve termal iletkenler; plastik; biçimlendirilebilir; elektronları kolayca bağışlayın.
Basamaklı köşegen B-Po'nun sağındaki elemanlara denir. metal olmayanlar. Metal olmayanların özellikleri, metallerin özelliklerinin tam tersidir: zayıf ısı ve elektrik iletkenleri; kırılgan; dövülmemiş; plastik olmayan; genellikle elektronları kabul eder.
metaloidler
Metaller ve metal olmayanlar arasında yarı metaller(metaloidler). Hem metallerin hem de metal olmayanların özellikleri ile karakterize edilirler. Yarı metaller, ana endüstriyel uygulamalarını, onsuz hiçbir modern mikro devre veya mikroişlemcinin düşünülemeyeceği yarı iletkenlerin üretiminde bulmuşlardır.
Dönemler ve gruplar
Yukarıda belirtildiği gibi, periyodik tablo yedi periyottan oluşur. Her periyotta elementlerin atom numaraları soldan sağa doğru artar.
Elementlerin periyotlardaki özellikleri sırayla değişir: bu nedenle üçüncü periyodun başında olan sodyum (Na) ve magnezyum (Mg) elektron verir (Na bir elektron verir: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1; Mg iki elektron verir: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Ancak periyodun sonunda bulunan klor (Cl), bir element alır: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.
Gruplarda ise, aksine, tüm elementler aynı özelliklere sahiptir. Örneğin, IA(1) grubunda, lityumdan (Li) fransiyuma (Fr) kadar tüm elementler bir elektron bağışlar. Ve VIIA(17) grubunun tüm elemanları bir eleman alır.
Bazı gruplar o kadar önemlidir ki kendilerine özel isimler verilmiştir. Bu gruplar aşağıda tartışılmaktadır.
Grup IA(1). Bu grubun elementlerinin atomlarının dış elektron katmanında sadece bir elektronu vardır, bu nedenle kolayca bir elektron bağışlarlar.
Oynarken en önemli alkali metaller sodyum (Na) ve potasyumdur (K). önemli rol insan yaşamı sürecinde ve tuzların bir parçasıdır.
Elektronik konfigürasyonlar:
- Li- 1s 2 2s 1 ;
- Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
- K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1
Grup IIA(2). Bu grubun elementlerinin atomlarının dış elektron katmanında kimyasal reaksiyonlar sırasında da vazgeçen iki elektronu vardır. En önemli element kalsiyumdur (Ca) - kemiklerin ve dişlerin temeli.
Elektronik konfigürasyonlar:
- olmak- 1s 2 2s 2 ;
- mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
- CA- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2
Grup VIIA(17). Bu grubun elementlerinin atomları genellikle her biri bir elektron alır, çünkü. dış elektronik katmanda her biri beş element vardır ve "komple set" için bir elektron eksiktir.
Bu grubun en ünlü elementleri şunlardır: klor (Cl) - tuz ve ağartıcının bir parçasıdır; iyot (I), insan tiroid bezinin aktivitesinde önemli rol oynayan bir elementtir.
Elektronik konfigürasyon:
- F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
- Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
- Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5
Grup VIII(18). Bu grubun elementlerinin atomları tamamen "personel" bir dış elektron katmanına sahiptir. Bu nedenle elektronları kabul etmeye "ihtiyaç duymazlar". Ve onları vermek istemiyorlar. Bu nedenle - bu grubun unsurları, bu gruba girmek için çok "isteksizdir". kimyasal reaksiyonlar. Uzun bir süre boyunca hiç tepki göstermediklerine inanılıyordu (dolayısıyla "inert", yani "etkin değil"). Ancak kimyager Neil Barlett, bu gazların bazılarının belirli koşullar altında hala diğer elementlerle reaksiyona girebileceğini keşfetti.
Elektronik konfigürasyonlar:
- Ne- 1s 2 2s 2 2p 6 ;
- Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ;
- kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6
Gruplardaki değerlik elemanları
Her grup içinde, elementlerin değerlik elektronlarında (dış enerji seviyesinde bulunan s ve p orbitallerinin elektronları) birbirine benzer olduğunu görmek kolaydır.
Alkali metallerin her biri 1 değerlik elektronuna sahiptir:
- Li- 1s 2 2s 1 ;
- Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ;
- K- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1
Alkali toprak metallerinin 2 değerlik elektronu vardır:
- olmak- 1s 2 2s 2 ;
- mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ;
- CA- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2
Halojenlerin 7 değerlik elektronu vardır:
- F- 1s 2 2s 2 2p 5 ;
- Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ;
- Br- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5
İnert gazların 8 değerlik elektronu vardır:
- Ne- 1s 2 2s 2 2p 6 ;
- Ar- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ;
- kr- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6
Daha fazla bilgi için, Değerlik ve kimyasal elementlerin atomlarının periyotlara göre elektronik konfigürasyonları tablosu makalesine bakın.
Şimdi dikkatimizi sembollerle gruplar halinde yer alan unsurlara çevirelim. AT. Onlar merkezde bulunur periyodik tablo ve denir geçiş metalleri.
Bu elementlerin ayırt edici bir özelliği, atomları dolduran elektronların varlığıdır. d-orbitalleri:
- sc- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ;
- Ti- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2
Ana masadan ayrı olarak bulunur lantanitler ve aktinitler sözde iç geçiş metalleri. Bu elementlerin atomlarında elektronlar doldurur. f-orbitalleri:
- CE- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 1 5d 1 6s 2 ;
- Th- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 6d 2 7s 2
PERİYODİK SİSTEM, sıralı bir kimya seti. elementler, onların doğası. bir tablo ifadesi olan . Periyodik prototip. kimyasal sistemler. elementler, 1 Mart 1869'da D. I. Mendeleev tarafından derlenen "Onlara ve kimyasal benzerliklerine dayalı bir elementler sisteminin deneyimi" tablosuydu (Şekil 1). Sonunda Yıllarca bilim adamı tabloyu geliştirdi, elementlerin periyotları ve grupları ve elementin sistemdeki yeri hakkında fikirler geliştirdi. 1870'de Mendeleev sistemi doğal ve 1871'de periyodik olarak adlandırdı. Sonuç olarak, o zaman bile periyodik sistem büyük ölçüde moderni aldı. yapısal ana hatlar. Buna dayanarak, Mendeleev varlığı ve St. Adaları yaklaşık olarak tahmin etti. 10 bilinmeyen element; bu tahminler daha sonra doğrulandı.
Pirinç. 1 Tablo "Onlara ve kimyasal benzerliklerine dayalı bir elementler sisteminin deneyimi" (D. I. Mendeleev. I mersin, 1869).
Ancak önümüzdeki 40 yılı aşkın bir süre içerisinde periyodik sistem anlamına gelmektedir. derecesi sadece ampirikti. fiziksel olmadığı için gerçeklerin genellenmesi. periyodik nedenlerin açıklanması CB-B elemanlarındaki artışa bağlı olarak değişir. Yapı hakkında makul fikirler olmadan böyle bir açıklama imkansızdı (bkz.). Bu nedenle, periyodik sistemin gelişimindeki en önemli kilometre taşı, E. Rutherford (1911) tarafından önerilen gezegen (nükleer) modeldi. 1913'te A. van den Broek, periyodik sistemdeki bir elementin sayısal olarak posite eşit olduğu sonucuna vardı. çekirdeğinin yükü (Z). Bu sonuç G. Moseley tarafından deneysel olarak doğrulandı (Moseley yasası, 1913-14). Sonuç olarak, periyodik yasa sıkı bir fiziksel aldı. formülasyon, açıkça daha düşük belirlemek mümkündü. Periyodik sistemin sınırı (Min. Z=1 olan bir element olarak H), H ve U arasındaki elementlerin tam sayısını tahmin edin ve hangi elementlerin henüz keşfedilmediğini belirleyin (Z = 43, 61, 72, 75, 85, 87). Periyodik sistem teorisi başlangıçta geliştirildi. 1920'ler (aşağıya bakınız).
Periyodik sistemin yapısı. Modern periyodik sistem 109 kimyasal element içerir (1988'de Z=110 olan bir elementin sentezi hakkında bilgi vardır). Bunlardan, doğada bulunan nesneler 89; U veya (Z = 93 109) ve Tc (Z = 43), Pm (Z = 61) ve At (Z = 85)'den sonraki tüm elementler ayrıştırma kullanılarak yapay olarak sentezlendi. . Z= 106 109 olan elemanlar henüz isim almamıştır, dolayısıyla tablolarda bunlara karşılık gelen sembol yoktur; Z = 109 olan bir eleman için maksimum değerler hala bilinmiyor. uzun ömürlü.
Periyodik sistemin tüm tarihi boyunca, görüntüsünün 500'den fazla farklı versiyonu yayınlandı. Bunun nedeni, periyodik sistemin yapısının (H, lantanitlerin konumu, vb.) Bazı tartışmalı sorunlarına rasyonel bir çözüm bulma girişimleriydi. Naib. takip ederek yayıldı. periyodik sistemin ifadesinin tablo formları: 1) Mendeleev tarafından kısa bir tane önerildi (modern haliyle, renkli bir flyleaf üzerine hacmin başına yerleştirildi); 2) uzun olanı Mendeleev tarafından geliştirildi, 1905'te A. Werner tarafından geliştirildi (Şekil 2); 3) 1921 H.'de yayınlanan merdiven (Şek. 3). Son yıllarda, kısa ve uzun formlar özellikle görsel ve pratik olarak kullanışlı olduğu için yaygın olarak kullanılmaktadır. Hepsi listelendi. formların bazı avantajları ve dezavantajları vardır. Ancak, k.-l'yi sunmak pek mümkün değildir. evrensel periyodik sistem görüntüsünün bir varyantı olan to-ry, kimyadaki St.'nin tüm çeşitliliğini yeterince yansıtacaktır. elementler ve kimyasallarındaki değişikliklerin özellikleri. Z arttıkça davranış.
Funda. Periyodik sistemi kurmanın ilkesi, içindeki elementlerin dönemlerini (yatay sıralar) ve gruplarını (dikey sütunlar) ayırt etmektir. Modern periyodik sistem 7 dönemden (yedinci, henüz tamamlanmamış, Z \u003d 118 ile varsayımsal bir unsurla bitmelidir) ve 8 gruptan oluşur. ile başlayan (veya ilk periyot) ve ile biten bir öğeler topluluğu. Periyotlardaki elementlerin sayısı doğal olarak artar ve ikincisinden başlayarak çiftler halinde tekrar ederler: 8, 8, 18, 18, 32, 32, ... (sadece iki element içeren ilk periyot özel bir durumdur). Öğeler grubunun net bir tanımı yoktur; resmi olarak, sayısı maks. kurucu unsurlarının değeri, ancak bu koşul bazı durumlarda karşılanmaz. Her grup ana (a) ve ikincil (b) alt gruplara ayrılır; her biri kimyada benzer elementler içerir. St. sen, to-rykh, aynı dış yapı ile karakterize edilir. elektronik kabuklar. Çoğu grupta, a ve b alt gruplarının elemanları belirli bir kimya gösterir. benzerlik, ilk. daha yüksek.
Özel mekan grup VIII, periyodik sistemin yapısında yer alır. süre boyunca zaman, ona sadece "üçlülerin" unsurları atfedildi: Fe-Co-Ni ve (Ru Rh Pd ve Os-Ir-Pt) ve hepsi kendi yerlerine yerleştirildi. sıfır grubu; bu nedenle, periyodik sistem 9 grup içeriyordu. 60'lardan sonra. Komut alındı. Xe, Kr ve Rn, VIIIa alt grubuna yerleştirilmeye başlandı ve sıfır grubu kaldırıldı. Triadların elemanları alt grup VIII6'yı oluşturdu. VIII grubunun böyle bir "yapısal tasarımı", şimdi periyodik sistem ifadesinin yayınlanmış hemen hemen tüm versiyonlarında görünmektedir.
Ayırt etmek. Birinci periyodun özelliği sadece 2 elementi içermesidir: H ve He. St-in - birlikler nedeniyle. periyodik tabloda iyi tanımlanmış bir yeri olmayan bir element. H sembolü, ya alt grup la'ya ya da alt grup VIIa'ya ya da aynı anda her ikisine birden yerleştirilir, sembolü alt gruplardan birinde parantez içine alır veya son olarak, onu ayrıştığını gösterir. yazı tipleri. H'yi düzenlemenin bu yolları, hem ile hem de ile bazı biçimsel benzerlikleri olduğu gerçeğine dayanmaktadır.
Pirinç. 2. Uzun form periyodik. kimyasal sistemler. elemanlar (modern versiyon). Pirinç. 3. Merdiven formu periyodik. kimyasal sistemler. elemanlar (H., 1921).
8 element içeren ikinci periyot (Li-Ne), Li (birler, + 1) ile başlar; ardından Be(+2) gelir. metalik B karakteri (+3) zayıf bir şekilde ifade edilir ve onu takip eden C karakteri tipiktir (+4). Sonraki N, O, F ve Ne-metaller ve sadece N'de en yüksek + 5 grup numarasına karşılık gelir; O ve F en aktif olanlar arasındadır.
Üçüncü periyot (Na-Ar) ayrıca 8 element içerir, kimyasal değişimin doğası. st-in to-rykh, birçok açıdan ikinci periyotta gözlemlenene benzer. Bununla birlikte, Mg ve Al, karşılık gelenden daha "metaliktir". Be ve B. Kalan elementler Si, P, S, Cl ve Ar metal değildir; Ar hariç hepsi grup numarasına eşittir. T.arr., ikinci ve üçüncü periyotlarda, Z arttıkça metalikte bir zayıflama ve metalik olmayanda bir artış gözlenir. elementlerin doğası.
İlk üç periyodun tüm elemanları a alt gruplarına aittir. moderne göre terminoloji, Ia ve IIa alt gruplarına ait elementlere denir. I-elemanları (renk tablosunda sembolleri kırmızı ile verilmiştir), IIIa-VIIIa-p-elemanları alt gruplarına (turuncu semboller).
Dördüncü periyot (K-Kr) 18 element içerir. K ve alkali topraktan sonra. Ca (s-elemanları) olarak adlandırılan bir dizi 10'u takip eder. geçiş (Sc-Zn) veya d-elemanları (semboller) mavi renkli), alt gruplara dahil olanlar b. Çoğu (tümü - ), Fe-Co-Ni üçlüsü hariç, grup numarasına eşit daha yüksek değerler sergiler, burada Fe belirli koşullar altında +6'ya sahiptir ve Co ve Ni maksimum üç değerlidir. Ga'dan Kr'ye kadar olan elementler, a (p-elemanları) alt gruplarına aittir ve st-in'lerindeki değişimin doğası, birçok yönden, karşılık gelen aralıklarda ikinci ve üçüncü periyotların elementlerinin st-in'indeki değişime benzerdir. Z değerlerinin Kr için, birkaç. DOS'ta nispeten kararlı Comm. F ile
Beşinci periyot (Rb-Xe) dördüncü periyoda benzer şekilde oluşturulmuştur; ayrıca 10 geçişli veya d-elemanlı (Y-Cd) bir eke sahiptir. Dönemde St-in elemanlarındaki değişimlerin özellikleri: 1) Ru-Rh-Pd üçlüsünde max, 4-8; 2) Xe dahil olmak üzere a alt gruplarının tüm öğeleri, grup numarasına eşit daha yüksek değerler sergiler; 3) Zayıf metalim var. sv. T. arr., Z arttıkça dördüncü ve beşinci periyottaki elementlerin özelliklerini değiştirmek, öncelikle geçiş d-elemanlarının varlığından dolayı, ikinci ve üçüncü periyotlardaki elementlerin özelliklerinden daha zordur.
Altıncı periyot (Cs-Rn) 32 element içerir. On d-elemanına (La, Hf-Hg) ek olarak, 14 f-elemanı (Ce'den Lu'ya siyah semboller)-lantanidlerden oluşan bir aileyi içerir. Kimyada çok benzerler. St. size (tercihen +3'te) ve bu nedenle m. b. farklı yerleştirilmiş sistem grupları. Periyodik sistemin kısa biçiminde, tüm lantanitler IIIa (La) alt grubuna dahil edilir ve bunların toplamı tablonun altında deşifre edilir. 14 element sistemin dışında göründüğü için bu teknik dezavantajsız değildir. Periyodik sistemin uzun ve merdiven formlarında, özgünlük, yapısının genel arka planında yansıtılır. Dr. dönemin elementlerinin özellikleri: 1) Os Ir Pt üçlüsünde, sadece Os max sergiler. +8; 2) At, I metalik ile karşılaştırıldığında daha belirgindir. karakter; 3) Rn maks. 'den reaktif, ancak güçlü, kimyasını incelemeyi zorlaştırır. sv.
Altıncı periyot gibi yedinci periyot da 32 element içermelidir, ancak henüz tamamlanmamıştır. Fr ve Ra elementleri karşılık gelir. alt gruplar Ia ve IIa, alt grup III6'nın elemanlarının Ac analogu. G. Seaborg'un (1944) aktinit kavramına göre, Ac'ı 14 f-elemanlı bir aile takip eder (Z = 90 103). Periyodik sistemin kısa biçiminde, ikincisi Ac'a dahil edilir ve benzer şekilde otd olarak yazılır. tablonun altındaki satır. Bu teknik, belirli bir kimyasalın varlığını varsayıyordu. iki f-ailesinin elemanlarının benzerlikleri. Ancak detaylı bir çalışma, +7 (Np, Pu, Am) gibi çok daha geniş bir aralık sergilediklerini gösterdi. Ek olarak, alttakilerin stabilizasyonu ağır olanlar için tipiktir (Md için +2 veya hatta +1).
Kimyanın değerlendirilmesi. Tek çok kısa ömürlü olanların sayısında sentezlenen Ku (Z = 104) ve Ns (Z = 105) doğası, bu elementlerin sırasıyla analog olduğu sonucuna yol açtı. Hf ve Ta, yani d-elemanları ve IV6 ve V6 alt gruplarına yerleştirilmelidir. Kimya Z= 106 109 olan elementler çalışılmamıştır, ancak yedinci periyoda ait oldukları varsayılabilir. Bilgisayar hesaplamaları, Z = 113 118 olan elemanların p-elemanlarına (alt gruplar IIIa VIIIa) ait olduğunu göstermektedir.
Periyodik Sistem Teorisiöndeydi. H. (1913 21) tarafından önerdiği kuantum modeli temelinde yaratılmıştır. Periyodik sistemdeki elementlerin özelliklerindeki değişimin özelliklerini ve bunlarla ilgili bilgileri dikkate alarak, Z arttıkça elektronik konfigürasyonları oluşturmak için bir şema geliştirdi ve bunu periyodiklik fenomenini ve yapısını açıklamak için temel olarak kullandı. periyodik sistem. Bu şema, Z'deki artışa göre belirli bir doldurma kabukları (katmanlar, seviyeler olarak da adlandırılır) ve alt kabuklar (kabuklar, alt seviyeler) sırasına dayanmaktadır. Benzer elektronik konfigürasyonlar ext. elektron kabukları periyodik olarak tekrarlanır, bu da periyodikliği belirler. kimyada değişiklik. sv-in elemanları. Bu ch. fiziksel neden periyodiklik fenomeninin doğası. Elektronik kabuklar, ana kuantum sayısı l'nin 1 ve 2 değerlerine karşılık gelenler hariç, tamamen tamamlanıncaya kadar sırayla ve monoton olarak doldurulmaz (ardışık mermilerdeki sayılar: 2, 8, 18, 32, 50, ...); yapıları, n'nin büyük değerlerine karşılık gelen koleksiyonların (belirli alt kabukları oluşturan) ortaya çıkmasıyla periyodik olarak kesintiye uğrar. Özü budur. periyodik sistemin yapısının "elektronik" yorumunun özelliği.
Periyodik sistem teorisinin temelini oluşturan elektronik konfigürasyonların oluşum şeması, yani Z büyüdükçe belirli bir görünüm dizisini, ana ve yörüngenin (l) belirli değerleri ile karakterize edilen kümeleri (alt kabukları) yansıtır. Kuantum sayıları. Bu şemada Genel görünüm tablo şeklinde yazılır. (aşağıya bakınız).
Dikey çizgiler, diziyi oluşturan öğelerle doldurulmuş alt kabukları ayırır. periyodik sistemin periyotları (periyot sayıları en üstteki sayılarla belirtilmiştir); verilen öğe ile mermi oluşumunu tamamlayan alt kabuklar koyu renkle vurgulanmıştır.
Kabuklardaki ve alt kabuklardaki sayılar ile tanımlanır. ile ilgili olarak, yarı tamsayılı parçacıklar olarak, m'de olmadığını varsayıyor. iki, tüm kuantum sayılarının aynı değerlerine sahip. Kabukların ve alt kabukların kapasitansları sırasıyla eşittir. 2n 2 ve 2(2l + 1). Bu ilke tanımlamaz
Dönem |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||
Elektronik konfigürasyon |
1s |
2s 2p |
3s 3p |
4s 3d 4p |
5s 4d 5p |
6s 4f 5d 6p |
7s 5f 6d 7p |
||
n |
ben |
22 |
33 |
434 |
545 |
6456 |
7567 |
||
ben |
0 |
01 |
01 |
021 |
021 |
0321 |
0321 |
||
2 |
26 |
26 |
2106 |
2106 |
214106 |
214106 |
|||
Bir periyottaki element sayısı |
2 |
8 |
8 |
18 |
18 |
32 |
32 |
||
bununla birlikte, Z arttıkça elektronik konfigürasyonların oluşum sırası.Yukarıdaki diyagramdan, kapasitanslar seri olarak bulunur. periyotlar: 2, 8, 18, 32, 32, ....
Her periyot, ilk olarak l = 0'da (ns 1 -elemanları) belirli bir n değeriyle göründüğü bir elemanla başlar ve bir alt kabuğun aynı n ve l = 1 (np 6) ile doldurulduğu bir elemanla biter. -elementler) siz); istisna ilk dönemdir (yalnızca 1s öğeleri). Tüm s- ve p-elemanları a alt gruplarına aittir. B alt grupları, daha önce bitmemiş kalan kabukların tamamlandığı öğeleri içerir (h değerleri, periyot sayısından küçüktür, l = 2 ve 3). İlk üç periyot sadece a alt gruplarının elemanlarını, yani s- ve p elemanlarını içerir.
Elektronik konfigürasyonların oluşturulması için gerçek şema, sözde tarafından açıklanmaktadır. (n + l)-kural (1951) V. M. Klechkovsky tarafından formüle edilmiştir. Elektronik konfigürasyonların yapımı, toplamdaki (n + /) sonraki artışa göre gerçekleşir. Bu durumda, bu tür her toplam içinde, daha büyük l ve daha küçük n'ye sahip alt kabuklar önce doldurulur, daha sonra daha küçük l ve daha büyük n ile doldurulur.
Altıncı periyottan başlayarak, elektronik konfigürasyonların inşası aslında daha karmaşık hale geliyor, bu da art arda doldurulmuş alt kabuklar arasındaki açık sınırların ihlali olarak ifade ediliyor. Örneğin, 4f elektronu La'da Z = 57 ile değil, sonraki Ce'de (Z = 58) görünür; takip et. 4f alt kabuğunun yapısı Gd'de kesintiye uğrar (Z = 64, bir 5d elektronunun varlığı). Böyle bir "periyodiklik bulanıklığı", elementlerin özelliklerine yansıyan Z > 89 için yedinci periyodu açıkça etkiler.
Gerçek şema orijinal olarak c.-l'den türetilmemiştir. katı teorik. temsiller. İyi bilinen kimyaya dayanıyordu. Kutsal adalar elementleri ve spektrumları hakkında bilgi. Geçerli. fiziksel gerçek şemanın doğrulanması, yapının tanımlanmasına yöntemlerin uygulanmasından kaynaklanıyordu. Kuantum mekaniğinde. yapı teorisinin, elektron kabukları ve alt kabukları kavramının katı bir yaklaşımla yorumlanması orijinal anlamını yitirmiştir; atom kavramı artık yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, gelişmiş fiziksel ilke Periyodiklik fenomeninin yorumlanması önemini kaybetmedi ve ilk yaklaşımda teorik olanı oldukça ayrıntılı bir şekilde açıklıyor. Periyodik sistemin temelleri. Her durumda, periyodik sistemin temsilinin yayınlanmış formları, kabuklar ve alt kabuklar üzerindeki dağılımın doğası fikrini yansıtır.
Elementlerin yapısı ve kimyasal özellikleri. Kimyanın temel özellikleri. elemanların davranışı, dış (bir veya iki) elektron kabuğunun konfigürasyonlarının doğası ile belirlenir. Bu özellikler, a (s- ve p-elemanları), alt grupları b (d-elemanları), f-ailelerinin ( ve ) alt gruplarının elemanları için farklıdır.
İlk periyodun (H ve He) 1s-elemanları tarafından özel bir yer işgal edilir. sadece bir tanesinde bulunması nedeniyle, büyük birsv. He'nin (1s 2) konfigürasyonu olağanüstüdür, bu da onun kimyasını belirler. eylemsizlik. A alt gruplarının elemanları ext ile doldurulduğundan. elektron kabukları (n periyot sayısına eşit), St-va elementleri, metalin zayıflaması ve metalik olmayanın güçlendirilmesi olarak ifade edilen ilgili periyotlarda Z arttıkça belirgin şekilde değişir. sv. H ve O hariç hepsi p elementleridir. Aynı zamanda her bir a alt grubunda Z arttıkça metaliklikte bir artış gözlenir. sv. Bu modeller, ext'nin bağlanma enerjisinin zayıflaması ile açıklanmaktadır. dönemden döneme geçiş sırasında çekirdek ile.
Periyodik sistemin değeri. Bu sistem birçok kişinin gelişiminde büyük rol oynadı ve oynamaya devam ediyor. doğal bilim. disiplinler. O geldi önemli bağlantı atomik mol cinsinden. öğretileri, modern formülasyona katkıda bulunmuştur. "kimyasal element" kavramı ve basit in-wah ve Comm. ile ilgili fikirlerin açıklığa kavuşturulması anlamına gelir. yapı teorisinin gelişimi ve izotopi kavramının ortaya çıkışı üzerindeki etkisi. Periyodik sistem ile kesinlikle bilimsel olarak bağlantılıdır. tahmin probleminin ifadesi, hangihem bilinmeyen elementlerin varlığının ve özelliklerinin tahmininde hem de kimyasalın yeni özelliklerinde kendini gösterdi. zaten maruz kalan öğelerin davranışı. Periyodik sistem inorg'un en önemli temelidir. ; örneğin görevlere hizmet eder içinde sentezönceden belirlenmiş St. ile, yeni malzemelerin oluşturulması, özellikle yarı iletken, özel seçimi. fark için kimya süreçler. Periyodik sistem - bilimsel. genel ve org dışı öğretimin temeli. atom fiziğinin bazı dalları gibi.
Yanıyor: Mendeleev D.I., Periyodik yasa. Ana makaleler, M., 1958; Kedrov B. M.. Atomistiğin üç yönü, bölüm 3. Mendeleev yasası, M., 1969; Trifonov D H., Periyodikliğin nicel yorumu üzerine, M., 1971; Trifonov D.N., Krivomazov A.N., Lisnevsky Yu. I., Periyodiklik doktrini ve doktrini. karışık kronoloji büyük olaylar. Moskova, 1974; Karapetyamı MX. Drakii S.I., Structure, M., 1978; Periyodiklik doktrini. Tarih ve modernite. Oturdu. nesne. M.. 1981. Korolkov D.V., Osnovy, M., 1982; Melnikov V. P., Dmitriev I. S. D. I. Mendeleev, M. 1988. D. N. Trifonov'un periyodik sisteminde ek periyodiklik türleri.