Периодичный
закон, открытый Д.И. Менделеевым в 1869 г., в современной формулировке гласит:
свойства
химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими соединений
находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов.
Заряд
ядра (число протонов) равен атомному номеру элемента, определяет число
электронов в атоме и, как следствие этого, строение его электронной оболочки в
основном состоянии.
Графическим
изображением периодического закона является таблица периодической системы
элементов. Формы такого изображения различны.
Принципиальный
подход к построению таблиц единый – элементы располагаются в порядке
возрастания заряда ядер их атомов. Физической основой структуры периодической
системы элементов служит определенная последовательность формирования
электронных конфигураций атомов по мере роста порядкового номера элемента Z.
В
зависимости от того, какой энергетический подуровень заполняется электронами
последним, различают 4 типа элементов:
s–элементы
– последним заполняется s-подуровень внешнего энергетического уровня;
p–элементы
– p–подуровень внешнего энергетического подуровня;
d
– элементы – d–подуровень предпоследнего энергетического уровня.
f–элементы
– f–подуровень третьего снаружи уровня.
Элементы
со сходной электронной конфигурацией (заполняются однотипные подуровни) внешних
энергетических уровней обладают и сходными химическими свойствами.
Периодом
называется последовательный ряд элементов, электронная конфигурация внешнего
энергетического уровня которых изменяются от ns1 до ns2np6 (для первого периода
s1 и s2). При этом номер периода совпадает со значением главного квантового
числа и внешнего энергетического уровня.
Каждый
из периодов (исключая первый) начинается типичным металлом и заканчивается
благородным газом, которому предшествует неметалл, то есть в периоде с
увеличением заряда ядра атомов наблюдается постепенное изменение свойств от
металлических к типично неметаллическим, что связывается с увеличением числа
электронов на внешнем энергетическом уровне.
Первые
три периода создают s- и p- элементы. Четвертый и последующие - включают в свой
состав также элементы, у которых происходит заполнение d- и f-подуровней соответствующих
внутренних энергетических уровней. f-элементы объединяются в семейства, называемые лантанидами (4f-элементы) и актинидами (5f-элементы).
В
вертикальных колонках, называемых группами, объединены элементы, имеющие
сходное электронное строение. В короткопериодном варианте таблицы всего 8
групп, каждая из которых состоит из главных и побочных подгрупп. У элементов
главных подгрупп последними заполняются s- и p- подуровни внешних
энергетических уровней, электронные конфигурации которых являются основным
фактором, определяющим химические свойства элементов. У элементов побочных
подгрупп происходит заполнение внутренних (n-1)d- и (n-2)f-подуровней при
наличии на внешнем энергетическом уровне 1 – 2 электронов.
Элементы-аналоги
имеют одинаковое строение внешних электронных оболочек атомов при разных
значениях главного квантового числа n и поэтому проявляют сходные химические
свойства.
Таким
образом, при последовательном увеличении зарядов атомных ядер периодически
повторяется конфигурация электронных оболочек и, как следствие, периодически
повторяются химические свойства элементов. В этом заключается физический смысл
периодического закона.
Элементы
главных и побочных подгрупп различаются своими химическими свойствами, однако
им присуще и общее, что объединяет их в одну группу - номер группы. Он, как
правило, указывает на число электронов, которое может участвовать в образовании
химических связей. В этом состоит физический смысл номера группы.
Таким
образом, у элементов главных подгрупп валентными (то есть участвующими в
образовании химических связей) являются электроны внешнего энергетического
уровня, а у элементов побочных подгрупп – и электроны предпоследних уровней.
Это основное различие между элементами главных и побочных подгрупп.
Поскольку
электронная конфигурация атомов химических элементов изменяется периодически с
ростом заряда их ядер, все свойства, определяемые электронным строением, закономерно изменяется по периодам и группам периодической системы. К таким
свойствам относятся прежде всего различные химические и физические
характеристики элементов: атомные и ионные радиусы, сродство к электрону, степень окисления, атомный объем и др. Периодически изменяются также многие
химические и физические свойства простых и сложных веществ, образованных элементами–аналогами.
Атом
не имеет строго определенную границу, поэтому установить его абсолютные размеры
невозможно. Различают следующие радиусы атомов.
Ковалентный
радиус представляет собой половину межъядерного расстояния в молекулах или
кристаллах соответствующих простых веществ.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: доклад на тему, сочинение рассуждение на тему.
Предыдущая страница реферата |
1
2
3
4
5
6
7
8
9 |
Следующая страница реферата