Основні поняття і закони хімії

Молярний об'єм газу — це величина, що дорів¬нює відношенню об'єму газу за даних умов до кількості речовини цього газу

де Vm — молярний об'єм газу, м3/моль (л/моль); V— об'єм газу за даних (будь-яких) умов, м3 (л); n — кількість речовини газу, моль.

За стандартних умов (тиск 1 атм (101325 Па) і температури 298,15 К або 25 °С) молярний об'єм газу дорівнює не 22,4, а 24,4 л/моль.

Молярний об'єм газу Vm можна обчислити також, знаючи молярну масу газу М та його густину.Молярний об'єм газу — це величина, що до¬рівнює відношенню молярної маси газу до його густини

де Vm — молярний об'єм газу, м3/моль (л/моль); М— молярна маса газу, кг/моль (г/моль); р — густина газу, кг/м (г/л).

Другий наслідок: маса одного і того самого об'єму газу тим більша, чим більша маса його молекул. Якщо в одна¬кових об'ємах газів за однакових умов міститься однакова кількість молекул, то, очевидно, що

відношення мас однакових об'ємів газів за од¬накових умов дорівнює відношенню їхніх моляр¬них мас

де m1 — маса певного об'єму першого газу; m2 — маса такого самого об'єму другого газу; М1 і М2 — молярні маси відпо¬відно першого і другого газів.

Відношення маси певного об'єму одного газу до маси такого самого об'єму іншого газу (взя¬того за тих самих умов) називається відносною густиною першого газу за другим.

Отже, можна твердити, що густини різних газів, узятих за однакових умов, пропорційні їхнім молярним масам

Крім відомої вам так званої короткої форми зображення періодичної системи, використовується ще й «довга» форма, також запропонована самим Менделєєвим. Взагалі існує бага¬то варіантів зображення періодичної системи і не тільки у вигляді таблиці. Але з табличних варіантів у наш час найбільш поширеними є коротка і довга форми. Вони взаємно допов¬нюють одна одну і в цілому ідентичні. Проте останнім часом довга форма набуває більшої популярності, оскільки яскра¬віше узгоджується з будовою атомів хімічних елементів.

У довгій формі (див. вклейку) великі періоди, так само як і малі, займають лише одну горизонталь, на два ряди не по¬діляються. Ліворуч розміщуються s-елементи, в атомах яких заповнюються s-орбіталі; праворуч —p-елементи, в атомах яких заповнюються p-орбіталі. У s- і p-елементів заповнюється зовнішній електронний шар. У середній частині великих періо¬дів розміщуються так звані перехідні елементи, в атомах яких заповнюються d-орбіталі передзовнішнього шару. Родини лан¬таноїдів та актиноїдів — це f-елементи. В їхніх атомах запов¬нюється третій ззовні шар. Ці родини, як правило, виносять за межі таблиці, як у короткій, так і у довгій формі. Відмінність у послідовності заповнення електронних шарів (зовнішніх і роз¬міщених глибше) пояснює причину різної довжини періодів.

Довга форма періодичної системи включає 16 груп—8 головних і 8 побічних (підгруп немає), що позначаються літе¬рами А і Б. Розташування у групах 5- і p-елементів визна¬чається загальною кількістю електронів зовнішнього шару, а d-елементів — загальною кількістю s-електронів зовнішнього і d-електронів передзовнішнього шарів. Періодична повто¬рюваність будови зовнішніх електронних оболонок атомів є причиною періодичної зміни властивостей хімічних елементів. У цьому полягає фізична суть періодичного закону, яка не залежить від форми подання періодичної системи елементів.

Відкриття наприкінці XIX ст. електрона, радіоактивності, складності будови атома, елементарних частинок призвело до того, що багато які положення класичного атомно-молекуляр¬ного вчення довелося переглянути. Так, ще сам Д. І. Менделєєв говорив про атом тільки як про хімічно неподільну частинку.

ДМИТРО ІВАНОВИЧ МЕНДЕЛЄЄВ

(1834—1907)