P element periodnog sistema. Abecedni spisak hemijskih elemenata. Valentni elementi u grupama

Četiri načina za dodavanje nukleona
Mehanizmi dodavanja nukleona mogu se podijeliti u četiri tipa, S, P, D i F. Ovi tipovi adicije se odražavaju pozadinom boje u verziji tabele koju je predstavio D.I. Mendeljejev.
Prvi tip sabiranja je S shema, kada se nukleoni dodaju jezgru duž vertikalne ose. Prikaz vezanih nukleona ovog tipa, u internuklearnom prostoru, sada se identifikuje kao S elektroni, iako u ovoj zoni nema S elektrona, već samo sferni delovi prostornog naboja koji obezbeđuju molekularnu interakciju.
Drugi tip sabiranja je P šema, kada se nukleoni dodaju jezgru u horizontalnoj ravni. Preslikavanje ovih nukleona u internuklearnom prostoru identifikovano je kao P elektroni, iako su i oni samo oblasti prostornog naboja koje generiše jezgro u internuklearnom prostoru.
Treći tip sabiranja je D šema, kada se nukleoni dodaju neutronima u horizontalnoj ravni, i konačno, četvrti tip sabiranja je F šema, kada se nukleoni dodaju neutronima duž vertikalne ose. Svaka vrsta vezivanja daje svojstva atoma karakteristična za ovu vrstu veze, dakle, u sastavu perioda tabele D.I. Mendeljejev je dugo identifikovao podgrupe na osnovu tipa S, P, D i F veza.
Budući da dodavanje svakog sljedećeg nukleona proizvodi izotop bilo prethodnog ili sljedećeg elementa, tačan raspored nukleona prema tipu S, P, D i F veza može se prikazati samo pomoću Tabele poznatih izotopa (nuklida), verziju koju smo (sa Wikipedije) koristili.
Ovu tabelu smo podelili na periode (pogledajte Tabele perioda punjenja), a u svakom periodu smo naznačili po kojoj šemi se dodaje svaki nukleon. Budući da se, u skladu sa mikrokvantnom teorijom, svaki nukleon može pridružiti jezgru samo na strogo određenom mjestu, broj i obrasci dodavanja nukleona u svakom periodu su različiti, ali u svim periodima D.I. Mendeljejevljevi zakoni sabiranja nukleona ispunjeni su UNIFORMNO za sve nukleone bez izuzetka.
Kao što vidite, u periodima II i III, dodavanje nukleona se dešava samo prema S i P šemama, u periodima IV i V - prema S, P i D šemama, au periodima VI i VII - prema S, P, D i F šeme. Pokazalo se da su zakoni sabiranja nukleona ispunjeni tako precizno da nam nije bilo teško izračunati sastav jezgra završnih elemenata VII perioda, koji se nalaze u tabeli D.I. Mendeljejevljevi brojevi su 113, 114, 115, 116 i 118.
Prema našim proračunima, poslednji element VII perioda, koji smo nazvali Rs („Rusija“ od „Rusija“), sastoji se od 314 nukleona i ima izotope 314, 315, 316, 317 i 318. Element koji mu prethodi je Nr. („Novorossiy“ od „Novorossiya“) sastoji se od 313 nukleona. Bićemo veoma zahvalni svakome ko može da potvrdi ili opovrgne naše proračune.
Iskreno govoreći, i sami smo začuđeni koliko precizno radi Univerzalni dizajner, koji osigurava da svaki sljedeći nukleon bude vezan samo za svoj, jedinstven pravo mjesto, a ako nukleon ne stane kako treba, onda Konstruktor osigurava dezintegraciju atoma, te sastavlja novi atom iz njegovih rezervnih dijelova. U našim filmovima prikazali smo samo glavne zakone rada Univerzalnog dizajnera, ali u njegovom radu ima toliko nijansi da će za njihovo razumijevanje biti potrebni napori mnogih generacija naučnika.
Ali čovječanstvo mora razumjeti zakone rada Univerzalnog dizajnera ako ga zanima tehnološki napredak, jer poznavanje principa rada Univerzalnog dizajnera otvara potpuno nove perspektive u svim oblastima ljudska aktivnost– od stvaranja jedinstvenih konstrukcijskih materijala do sklapanja živih organizama.

Popunjavanje drugog perioda tabele hemijskih elemenata

Popunjavanje treće tačke tabele hemijskih elemenata

Popunjavanje četvrtog perioda tabele hemijskih elemenata

Popunjavanje petog perioda tabele hemijskih elemenata

Popunjavanje šeste tačke tabele hemijskih elemenata

Popunjavanje sedme tačke tabele hemijskih elemenata

Svako ko je išao u školu sjeća se da je jedan od obaveznih predmeta za učenje bila hemija. Možda vam se sviđa, a možda i ne sviđa - nije važno. I vjerovatno je da je mnogo znanja iz ove discipline već zaboravljeno i ne koristi se u životu. Međutim, tabela hemijski elementi Svi se vjerovatno sjećaju D.I. Za mnoge je to ostala raznobojna tablica, gdje su u svakom kvadratu ispisana određena slova koja označavaju nazive kemijskih elemenata. Ali ovdje nećemo govoriti o hemiji kao takvoj, već opisivati ​​stotine hemijske reakcije i procese, ali mi ćemo vam reći kako se uopće pojavio periodni sistem - ova će priča biti zanimljiva svakoj osobi, a i svima onima koji su gladni zanimljivih i korisnih informacija.

Malo pozadine

Davne 1668. godine, izvanredni irski hemičar, fizičar i teolog Robert Boyle objavio je knjigu u kojoj su razobličeni mnogi mitovi o alhemiji iu kojoj je govorio o potrebi traženja nerazgradivih hemijskih elemenata. Naučnik je dao i njihovu listu, koja se sastoji od samo 15 elemenata, ali je priznao ideju da ih može biti više. To je postalo polazna tačka ne samo u potrazi za novim elementima, već i u njihovoj sistematizaciji.

Stotinu godina kasnije, francuski hemičar Antoine Lavoisier sastavio je novu listu koja je već uključivala 35 elemenata. Kasnije je utvrđeno da su njih 23 nerazgradiva. Ali potragu za novim elementima nastavili su naučnici širom svijeta. I glavna ulogaČuveni ruski hemičar Dmitrij Ivanovič Mendeljejev odigrao je ulogu u ovom procesu - on je bio prvi koji je iznio hipotezu da bi mogla postojati veza između atomske mase elemenata i njihove lokacije u sistemu.

Zahvaljujući mukotrpnom radu i poređenju hemijskih elemenata, Mendeljejev je uspeo da otkrije vezu između elemenata u kojoj oni mogu biti jedno, a njihova svojstva nisu nešto što se podrazumeva, već predstavljaju fenomen koji se periodično ponavlja. Kao rezultat toga, u februaru 1869. Mendeljejev je formulisao prvi periodični zakon, a već u martu njegov izveštaj „Odnos svojstava sa atomskom težinom elemenata“ predstavio je Ruskom hemijskom društvu istoričar hemije N. A. Menšutkin. Potom je iste godine objavljena Mendeljejevljeva publikacija u časopisu “Zeitschrift fur Chemie” u Njemačkoj, a 1871. drugi njemački časopis “Annalen der Chemie” objavio je novu obimnu publikaciju naučnika posvećenu njegovom otkriću.

Kreiranje periodnog sistema

Do 1869. Mendeljejev je već formirao glavnu ideju i to za prilično kratko vrijeme, ali dugo vremena nije mogao da je formalizira u bilo koji uređeni sistem koji bi jasno pokazao šta je šta. U jednom od razgovora sa kolegom A.A.Inostrancevom, čak je rekao da mu je sve već urađeno u glavi, ali nije mogao sve da složi. Nakon toga, prema Mendeljejevljevim biografima, počeo je mukotrpan rad na svom stolu, koji je trajao tri dana bez pauze za spavanje. Pokušavali su na razne načine da organizuju elemente u tabelu, a posao je bio komplikovan i činjenicom da u to vreme nauka još nije znala za sve hemijske elemente. Ali, uprkos tome, tabela je ipak kreirana, a elementi sistematizovani.

Legenda o snu Mendeljejeva

Mnogi su čuli priču da je D.I. Mendeljejev sanjao o svom stolu. Ovu verziju aktivno je širio spomenuti Mendeljejevljev saradnik A. A. Inostrantsev kao smiješnu priču kojom je zabavljao svoje učenike. Rekao je da je Dmitrij Ivanovič otišao u krevet i u snu jasno vidio svoj stol, u kojem su svi hemijski elementi raspoređeni u pravom redoslijedu. Nakon toga, studenti su se čak našalili da je na isti način otkrivena i votka od 40°. Ali još su postojali stvarni preduslovi za priču sa snom: kao što je već pomenuto, Mendeljejev je radio za stolom bez sna i odmora, a Inostrancev ga je jednom zatekao umornog i iscrpljenog. Tokom dana, Mendeljejev je odlučio da se nakratko odmori, a nešto kasnije se naglo probudio, odmah uzeo komad papira i nacrtao na njemu gotov sto. Ali sam naučnik je opovrgao celu ovu priču sa snom, rekavši: „Razmišljao sam o tome, možda već dvadeset godina, a ti misliš: sedeo sam i odjednom je... spremno. Dakle, legenda o snu može biti vrlo privlačna, ali stvaranje stola bilo je moguće samo napornim radom.

Dalji rad

U periodu od 1869. do 1871. Mendeljejev je razvio ideje periodičnosti kojima je naučna zajednica bila sklona. A jedna od važnih faza ovog procesa bilo je shvatanje da svaki element u sistemu treba da ima, na osnovu ukupnosti njegovih svojstava u poređenju sa svojstvima drugih elemenata. Na osnovu toga, a također i oslanjajući se na rezultate istraživanja promjena oksida koji stvaraju staklo, kemičar je uspio izvršiti korekcije vrijednosti atomskih masa nekih elemenata, uključujući uran, indijum, berilij i druge.

Mendeljejev je, naravno, želeo brzo da popuni prazne ćelije koje su ostale u tabeli, a 1870. je predvideo da će uskoro biti otkriveni hemijski elementi nepoznati nauci, čije je atomske mase i svojstva mogao da izračuna. Prvi od njih bili su galijum (otkriven 1875.), skandij (otkriven 1879.) i germanijum (otkriven 1885.). Tada su predviđanja nastavljena da se ostvaruju, a otkriveno je još osam novih elemenata, uključujući: polonijum (1898), renijum (1925), tehnecijum (1937), francijum (1939) i astatin (1942-1943). Inače, 1900. godine D.I. Mendeljejev i škotski hemičar William Ramsay su došli do zaključka da tabela treba uključivati ​​i elemente nulte grupe - do 1962. zvali su se inertni plinovi, a nakon toga - plemeniti plinovi.

Organizacija periodnog sistema

Hemijski elementi u tabeli D.I. Mendeljejeva su raspoređeni u redove, u skladu sa povećanjem njihove mase, a dužina redova je odabrana tako da elementi u njima imaju slična svojstva. Na primjer, plemeniti gasovi kao što su radon, ksenon, kripton, argon, neon i helijum teško reaguju sa drugim elementima i takođe imaju nisku hemijsku reaktivnost, zbog čega se nalaze u krajnjem desnom stubu. I elementi u lijevom stupcu (kalijum, natrijum, litijum, itd.) dobro reaguju sa drugim elementima, a same reakcije su eksplozivne. Jednostavno rečeno, unutar svake kolone elementi imaju slična svojstva koja variraju od kolone do kolone. Svi elementi do br. 92 nalaze se u prirodi, a od broja 93. počinju umjetni elementi koji se mogu stvoriti samo u laboratorijskim uslovima.

U svojoj originalnoj verziji periodični sistem je shvaćen samo kao odraz poretka koji postoji u prirodi i nije bilo objašnjenja zašto bi sve tako trebalo da bude. Tek kada se pojavila kvantna mehanika postalo je jasno pravo značenje reda elemenata u tabeli.

Lekcije u kreativnom procesu

Govoreći o tome koje se pouke kreativnog procesa mogu izvući iz čitave istorije stvaranja periodnog sistema D. I. Mendeljejeva, možemo kao primjer navesti ideje engleskog istraživača u oblasti kreativnog mišljenja Grahama Wallacea i francuskog naučnika Henrija Poincaréa. . Recimo ih ukratko.

Prema studijama Poincaréa (1908) i Grahama Wallacea (1926), postoje četiri glavne faze kreativnog mišljenja:

• Priprema– faza formulisanja glavnog problema i prvi pokušaji njegovog rješavanja;
• Inkubacija– faza tokom koje dolazi do privremenog odvraćanja od procesa, ali se rad na pronalaženju rješenja problema odvija na podsvjesnom nivou;
• Insight– faza u kojoj se nalazi intuitivno rješenje. Štaviše, ovo rješenje se može naći u situaciji koja nije u potpunosti povezana s problemom;
• Ispitivanje– faza testiranja i implementacije rješenja, u kojoj se ovo rješenje testira i mogući dalji razvoj.

Kao što vidimo, Mendeljejev je u procesu kreiranja svoje tabele intuitivno pratio upravo ove četiri faze. Koliko je to efektivno može se suditi po rezultatima, tj. činjenicom da je tabela kreirana. A s obzirom na to da je njegovo stvaranje bio veliki iskorak ne samo za hemijsku nauku, već i za čitavo čovečanstvo, navedene četiri faze mogu se primeniti kako na realizaciju malih projekata, tako i na realizaciju globalnih planova. Glavna stvar koju treba zapamtiti je da se ni jedno otkriće, niti jedno rješenje problema ne može pronaći samo po sebi, ma koliko željeli da ih vidimo u snu i koliko god spavali. Da bi nešto uspjelo, bez obzira radi li se o izradi tablice kemijskih elemenata ili izradi novog marketinškog plana, potrebno je imati određena znanja i vještine, kao i vješto koristiti svoj potencijal i vrijedno raditi.

Želimo Vam uspjeh u Vašim nastojanjima i uspješnu realizaciju Vaših planova!

Prva opcija Periodični sistem elemenata objavio je Dmitrij Ivanovič Mendeljejev 1869. godine i nazvan je „Iskustvo sistema elemenata“.

DI. Mendeljejev je rasporedio 63 elementa poznata u to vrijeme prema rastućim atomskim masama i dobio prirodne nizove hemijskih elemenata u kojima je otkrio periodično ponavljanje. hemijska svojstva. Ovaj niz hemijskih elemenata je sada poznat kao periodični zakon (formulacija D.I. Mendeljejeva):

Svojstva jednostavnih tijela, kao i oblici i svojstva spojeva elemenata, periodično zavise od atomske težine elemenata.

Trenutni tekst zakona glasi:

Svojstva hemijskih elemenata, jednostavnih supstanci, kao i sastav i svojstva jedinjenja periodično ovise o vrednostima naelektrisanja atomskih jezgara.

Grafičko predstavljanje periodični zakon je periodni sistem.

Ćelija svakog elementa ukazuje na njegove najvažnije karakteristike.

Periodni sistem sadrži grupe i periode.

Grupa- kolona periodnog sistema u kojoj se nalaze hemijski elementi koji su hemijski slični zbog identične elektronske konfiguracije valentnog sloja.

Periodni sistem DI. Mendeljejev sadrži osam grupa elemenata. Svaka grupa se sastoji od dvije podgrupe: glavni (a) i sekundarni (b). Glavna podgrupa sadrži s- I p- elementi, u sekundarnom - d- elementi.

Nazivi grupa:

I-a Alkalni metali.

II-a Zemnoalkalni metali.

V-a Pnictogeni.

VI-a Halkogeni.

VII-a Halogeni.

VIII-a Plemeniti (inertni) gasovi.

Period je niz elemenata, napisanih kao niz, raspoređenih po rastućem naboju njihovih jezgara. Broj perioda odgovara broju elektronskih nivoa u atomu.

Razdoblje počinje alkalnim metalom (ili vodonikom) i završava se plemenitim plinom.

Savremeni periodni sistem hemijskih elemenata Mendeljejeva.

Sastav atoma.

Atom se sastoji od atomsko jezgro I elektronska školjka.

Jezgro atoma sastoji se od protona ( p+) i neutroni ( n 0). Većina atoma vodika ima jezgro koje se sastoji od jednog protona.

Broj protona N(p+) jednak je nuklearnom naboju ( Z) i redni broj elementa u prirodnom nizu elemenata (i u periodnom sistemu elemenata).

N(str +) = Z

Zbir neutrona N(n 0), označeno jednostavno slovom N, i broj protona Z pozvao maseni broj i označava se slovom A.

A = Z + N

Elektronski omotač atoma sastoji se od elektrona koji se kreću oko jezgra ( e -).

Broj elektrona N(e-) u elektronskoj ljusci neutralnog atoma jednak je broju protona Z u svojoj srži.

Masa protona je približno jednaka masi neutrona i 1840 puta masi elektrona, tako da je masa atoma skoro jednaka masi jezgra.

Oblik atoma je sferičan. Poluprečnik jezgra je približno 100.000 puta manji od radijusa atoma.

Hemijski element- vrsta atoma (kolekcija atoma) sa istim nuklearnim nabojem (sa istim brojem protona u jezgru).

Izotop- skup atoma istog elementa sa istim brojem neutrona u jezgru (ili vrsta atoma sa istim brojem protona i istim brojem neutrona u jezgru).

Različiti izotopi se međusobno razlikuju po broju neutrona u jezgri svojih atoma.

Oznaka pojedinačnog atoma ili izotopa: (E - simbol elementa), na primjer: .

Struktura elektronske ljuske atoma

Atomska orbitala- stanje elektrona u atomu. Simbol za orbitalu je . Svaka orbitala ima odgovarajući elektronski oblak.

Orbitale stvarnih atoma u osnovnom (nepobuđenom) stanju su četiri tipa: s, str, d I f.

Elektronski oblak- dio prostora u kojem se elektron može naći sa vjerovatnoćom od 90 (ili više) posto.

Bilješka: ponekad se pojmovi "atomska orbitala" i "elektronski oblak" ne razlikuju, nazivajući oba "atomska orbitala".

Elektronska ljuska atoma je slojevita. Elektronski sloj formirani od elektronskih oblaka iste veličine. Formiraju se orbitale jednog sloja elektronski („energetski“) nivo, njihove energije su iste za atom vodonika, ali različite za druge atome.

Orbitale istog tipa su grupisane u elektronski (energija) podnivoi:
s-podnivo (sastoji se od jednog s-orbitale), simbol - .
str-podnivo (sastoji se od tri str
d-podnivo (sastoji se od pet d-orbitale), simbol - .
f-podnivo (sastoji se od sedam f-orbitale), simbol - .

Energije orbitala istog podnivoa su iste.

Prilikom označavanja podnivoa, simbolu podnivoa dodaje se broj sloja (elektronskog nivoa), na primjer: 2 s, 3str, 5d znači s-podnivo drugog nivoa, str-podnivo trećeg nivoa, d-podnivo petog nivoa.

Ukupan broj podnivoa na jednom nivou jednak je broju nivoa n. Ukupan broj orbitala na jednom nivou je jednak n 2. shodno tome, ukupan broj oblaci u jednom sloju su takođe jednaki n 2 .

Oznake: - slobodna orbitala (bez elektrona), - orbitala sa nesparenim elektronom, - orbitala sa elektronskim parom (sa dva elektrona).

Redosled kojim elektroni ispunjavaju orbitale atoma određen je sa tri zakona prirode (formulacije su date pojednostavljeno):

1. Princip najmanje energije - elektroni popunjavaju orbitale po rastućoj energiji orbitala.

2. Paulijev princip - ne može biti više od dva elektrona u jednoj orbitali.

3. Hundovo pravilo – unutar podnivoa elektroni prvo popunjavaju prazne orbitale (jednu po jednu), a tek nakon toga formiraju elektronske parove.

Ukupan broj elektrona u elektronskom nivou (ili elektronskom sloju) je 2 n 2 .

Distribucija podnivoa po energiji se izražava na sljedeći način (redom povećanja energije):

1s, 2s, 2str, 3s, 3str, 4s, 3d, 4str, 5s, 4d, 5str, 6s, 4f, 5d, 6str, 7s, 5f, 6d, 7str ...

Ovaj niz je jasno izražen energetskim dijagramom:

Raspodjela elektrona atoma po nivoima, podnivoima i orbitalama (elektronska konfiguracija atoma) može se prikazati kao formula elektrona, energetski dijagram ili, jednostavnije, kao dijagram elektronskih slojeva („elektronski dijagram“).

Primjeri elektronske strukture atoma:

Valentni elektroni- elektroni atoma koji mogu učestvovati u formiranju hemijske veze. Za bilo koji atom, to su svi vanjski elektroni plus oni predspoljašnji elektroni čija je energija veća od one vanjskih. Na primjer: atom Ca ima 4 vanjska elektrona s 2, oni su također valentni; atom Fe ima 4 vanjska elektrona s 2 ali on ima 3 d 6, dakle atom gvožđa ima 8 valentnih elektrona. Valentna elektronska formula atoma kalcija je 4 s 2, a atomi gvožđa - 4 s 2 3d 6 .

Periodni sistem hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva
(prirodni sistem hemijskih elemenata)

Periodični zakon hemijskih elemenata(moderna formulacija): svojstva hemijskih elemenata, kao i jednostavnih i složenih supstanci koje oni formiraju, periodično zavise od vrednosti naboja atomskih jezgara.

Periodni sistem- grafički izraz periodnog zakona.

Prirodni niz hemijskih elemenata- niz hemijskih elemenata raspoređenih prema rastućem broju protona u jezgrama njihovih atoma, ili, što je isto, prema rastućem naboju jezgara ovih atoma. Atomski broj elementa u ovoj seriji jednak je broju protona u jezgri bilo kojeg atoma ovog elementa.

Tabela hemijskih elemenata konstruisana je „presecanjem“ prirodnog niza hemijskih elemenata periodi(horizontalni redovi tabele) i grupisanja (vertikalne kolone tabele) elemenata sa sličnim elektronska struktura atomi.

U zavisnosti od načina na koji kombinujete elemente u grupe, tabela može biti dugog perioda(elementi sa istim brojem i vrstom valentnih elektrona skupljaju se u grupe) i kratak period(elementi sa istim brojem valentnih elektrona skupljaju se u grupe).

Grupe tablica kratkog perioda podijeljene su u podgrupe ( main I strana), koji se podudara sa grupama dugoperiodične tablice.

Svi atomi elemenata istog perioda imaju isti broj elektronskih slojeva, jednak broju perioda.

Broj elemenata u periodima: 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32. Većina elemenata osmog perioda je dobijena umjetno, posljednji elementi ovog perioda još nisu sintetizirani. Svi periodi osim prvog počinju elementom koji stvara alkalni metal (Li, Na, K, itd.) i završava se elementom koji stvara plemeniti gas (He, Ne, Ar, Kr, itd.).

U tabeli kratkog perioda ima osam grupa, od kojih je svaka podeljena u dve podgrupe (glavnu i sekundarnu), u tabeli dugog perioda ima šesnaest grupa koje su numerisane rimskim brojevima slovima A ili B, za primjer: IA, IIIB, VIA, VIIB. Grupa IA tabele dugog perioda odgovara glavnoj podgrupi prve grupe tabele kratkog perioda; grupa VIIB - sekundarna podgrupa sedme grupe: ostali - slično.

Karakteristike hemijskih elemenata se prirodno menjaju u grupama i periodima.

U periodima (sa povećanjem serijskog broja)

• nuklearno punjenje se povećava
• povećava se broj vanjskih elektrona,
• radijus atoma se smanjuje,
• povećava se snaga veze između elektrona i jezgra (jonizacijska energija),
• povećava se elektronegativnost,
• oksidirajuća svojstva su poboljšana jednostavne supstance("nemetaličnost"),
• redukujuća svojstva jednostavnih supstanci slabe ("metaličnost"),
• slabi osnovni karakter hidroksida i odgovarajućih oksida,
• povećava se kiseli karakter hidroksida i odgovarajućih oksida.

U grupama (sa povećanjem serijskog broja)

• nuklearno punjenje se povećava
• radijus atoma se povećava (samo u A-grupama),
• jačina veze između elektrona i jezgra se smanjuje (energija jonizacije; samo u A-grupama),
• smanjuje se elektronegativnost (samo u A-grupama),
• slabe oksidaciona svojstva jednostavnih supstanci ("nemetaličnost"; samo u A-grupama),
• pojačavaju se redukciona svojstva jednostavnih supstanci ("metaličnost"; samo u A-grupama),
• povećava se osnovni karakter hidroksida i odgovarajućih oksida (samo u A-grupama),
• slabi kiseli karakter hidroksida i odgovarajućih oksida (samo u A-grupama),
• smanjuje se stabilnost vodikovih spojeva (povećava se njihova redukujuća aktivnost; samo u A-grupama).

Zadaci i testovi na temu "Tema 9. "Struktura atoma. Periodični zakon i periodični sistem hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva (PSHE) "."

• Periodični zakon - Periodični zakon i struktura atoma 8–9 razredi
  Morate znati: zakone punjenja orbitala elektronima (princip najmanje energije, Paulijev princip, Hundovo pravilo), strukturu periodnog sistema elemenata.

  Morate biti u stanju da: odredite sastav atoma na osnovu položaja elementa u periodnom sistemu, i obrnuto, da pronađete element u periodnom sistemu, znajući njegov sastav; prikazati dijagram strukture, elektronsku konfiguraciju atoma, jona, i, obrnuto, odrediti iz dijagrama i elektronska konfiguracija položaj hemijskog elementa u PSCE; okarakterizirati element i tvari koje on formira prema njegovom položaju u PSCE-u; određuju promjene poluprečnika atoma, svojstva hemijskih elemenata i supstanci koje oni formiraju unutar jednog perioda i jedne glavne podgrupe periodnog sistema.

  Primjer 1. Odredite broj orbitala na trećem nivou elektrona. Koje su to orbitale?
  Za određivanje broja orbitala koristimo formulu N orbitale = n 2 gdje n- broj nivoa. N orbitale = 3 2 = 9. Jedan 3 s-, tri 3 str- i pet 3 d-orbitale.

  Primjer 2. Odredite koji atom atoma ima elektronsku formulu 1 s 2 2s 2 2str 6 3s 2 3str 1 .
  Da biste odredili o kojem se elementu radi, morate saznati njegov atomski broj, koji je jednak ukupnom broju elektrona atoma. U ovom slučaju: 2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13. Ovo je aluminijum.

  Nakon što se uvjerite da ste naučili sve što vam je potrebno, nastavite s izvršavanjem zadataka. Želimo vam uspjeh.

  
  Preporučeno čitanje:
  • O. S. Gabrielyan i drugi Hemija 11. razred. M., Drfa, 2002;
  • G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Hemija 11. razred. M., Obrazovanje, 2001.

Elementi u periodnom sistemu su raspoređeni po rastućem atomskom broju Z od 1 do 110 . Serijski broj elementa Z odgovara naboju jezgra njegovog atoma, kao i broju elektrona koji se kreću u polju jezgra.

Hemijski elementi se prema strukturi nepobuđenih atoma dijele na prirodne agregate, što se ogleda u periodnom sistemu u vidu horizontalnih i vertikalnih redova - perioda i grupa.

Period je uzastopni niz elemenata u atomima čiji je isti broj energetskih nivoa (elektronskih slojeva) ispunjen. Broj perioda označava broj elektronskih slojeva u atomima elemenata. Periodi počinju sa s-elementima, u čijim atomima je prvi s - elektron sa novom vrijednošću glavnog kvantnog broja n (vodik i alkalni metali), a završavaju sa p – elementi, atomi plemenitih gasova koji imaju stabilnu elektronsku strukturu spoljašnjeg nivoa ns 2 n.p. 6 (u prvom periodu – s – element 2 He).

Razlika u redoslijedu popunjavanja elektronskih slojeva (spoljnih i bliže jezgru) objašnjava razlog za različite dužine perioda. 1,2,3 perioda su mali, 4,5,6,7 veliki periodi. Mali periodi sadrže 2 i 8 elemenata, veliki periodi - 18 i 32 elementa, sedmi period ostaje nedovršen, iako je strukturno građen slično kao i šesti period.

U skladu sa maksimalnim brojem elektrona u vanjskom nivou nepobuđenih atoma, elementi periodnog sistema podijeljeni su u osam grupa . Grupe elemenata su skup elemenata sa istim brojem valentnih elektrona u atomu. Broj grupe jednak je broju valentnih elektrona.

Položaj u grupama s- i p-elemenata određen je ukupnim brojem elektrona u vanjskom sloju. Na primjer, fosfor (), koji ima pet elektrona na vanjskom sloju, pripada grupi V, argon () do VIII, kalcij () grupi II, itd.

Položaj u grupama d - elemenata je određen ukupnim brojem s - elektrona vanjskog i d - elektrona predspoljnog nivoa. Prema ovoj osobini, prvih šest elemenata svake porodice d-elemenata nalazi se u jednoj od odgovarajućih grupa: skandij u III, mangan u VIII, gvožđe u VIII itd. Cink, u kojem je krajnji sloj kompletan i spoljašnji su elektroni, pripada grupi II. Atomi d-elemenata, po pravilu, sadrže dva elektrona na vanjskom nivou, sa izuzetkom Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Ag, Pt, Au. Potonji pokazuju energetski povoljan „otpad“ jednog elektrona sa spoljašnjeg nivoa na d podnivo pred-eksternog nivoa, koji nastaje kada se ovaj podnivo završi do pet (pola kapaciteta) ili deset elektrona (maksimalni kapacitet), tj. stanje kada je svaka orbitala zauzeta jednim elektronom ili kada je svaka zauzeta parom elektrona. Atom paladijuma (Pd) doživljava „dvostruki pad“ elektrona.

Na osnovu prisustva samo jednog elektrona na vanjskom sloju (zbog „neuspjeha“ jednog od s - elektrona vanjskog sloja u predvanjskom d - podsloju), bakra (), kao i srebra i zlata , svrstani su u I grupu. Kobalt i nikal, rodijum i paladijum, iridijum i platina, zajedno sa Fe, Ru i Os, obično se svrstavaju u VIII grupu.

U skladu sa karakteristikama elektronskih struktura familija 4f - (lantanidi) i 5f - (aktinidi) elementi su svrstani u III grupu.

Grupe su podijeljene u podgrupe: glavne (podgrupa A) i sekundarne (podgrupa B). Podgrupe obuhvataju elemente sa sličnim elektronskim strukturama (elementi - analogi).s- i p – elementi čine tzvDompodgrupa ili podgrupa A,d– elementi –strana,ili podgrupa B.

Na primjer, grupa IV periodnog sistema sastoji se od sljedećih podgrupa: