Періодичний закон і періодична cистема елементів Д.Менделєєва. Будова атому. Хімічний зв‘язок

Формулювання періодичного закону. Структура періодичної системи. Періоди, групи, підгрупи. Зміна властивостей елементів у періодах та групах. Характеристика хімічних елементів за їх положенням у періодичній таблиці.

Основи сучасної теорії будови атома. Склад атомних ядер. Електронні оболонки атомів. Розташування електронів по квантових електронних рівнях та підрівнях. Електронні формули атомів. Квантові комірки. Валентні електрони. Утворення хімічного зв‘язку. Типи хімічного зв‘язку.

Періодичний закон і періодична таблиця елементів

Періодичний закон хімічних елементів і його графічне відображення – періодична таблиця – є сучасною основою для вивчення властивостей елементів та їх сполук. Перше формулювання закону було таким: властивості елементів та їх сполук перебувають у періодичній залежності від величини атомної ваги елементів (Д.Менделєєв, 1869 р.). З часом формулювання закону змінювалось і в сучасному викладенні читається так: властивості хімічних елементів та їх сполук перебувають у періодичній залежності від величини заряду ядер їх атомів (порядкового номера або протонного числа). Періодична таблиця побудована за зростанням порядкових номерів елементів і поділяється на горизонтальні періоди і вертикальні групи відповідно з тим, що елементи періодично утворюють однотипні форми сполук, мають одакову валентність. Всього відомо 7 періодів і 8 груп елементів.

Період – це сукупність (ряд) хімічних елементів, побудований в порядку зростання заряду ядер атомів, який починається (крім першого) активним лужним металом і закінчується благородним газом. Періоди діляться на малі і великі. Малі періоди: 1, 2, 3,- мають відповідно 2, 8, 8 елементів. Великі періоди: 4, 5, 6, - мають відповідно 18, 18, 32 елементів. 7 великий період незавершений.

У періоді зліва направо спостерігається зменшення металічних властивостей елементів і зростання неметалічних. Останні члени ряду – благородні гази, хімічно мало активні.

За подібністю хімічних властивостей елементи в таблиці поділяються на 8 груп, які складаються з двох підгруп: головної і побічної. Головні підгрупи містять елементи малих і великих періодів, наприклад, головна підгрупа І -ої групи складається з елементів H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr; головна підгрупа ІV-ої групи – з C, Si, Ge, Sn, Pb; головна підгрупа VII-ої групи – з F, Cl, Br, I, At. До побічних підгруп входять елементи тільки великих періодів: 4, 5, 6, 7, - які мають металічні властивості. Наприклад, побічна підгрупа І-ої групи складається з металів: Cu, Ag, Au; побічна підгрупа ІІІ-ої групи – Sc, Y, La, Ac; побічна підгрупа VІ-ої групи – Сr, Mo, W.

Характеристика хімічних елементів за їх положенням у періодичній таблиці

Знаючи місце елемента в періодичній таблиці: порядковий номер, період, групу, підгрупу, - можна досить чітко визначити деякі його властивості. По-перше, якщо елемент знаходиться на початку періоду, в І, ІІ, ІІІ групах, він має металічні властивості, якщо в кінці періоду – неметалічні властивості. Всі елементи побічних підгруп є металами. Можна також визначити атомну масу, густину, температуру плавлення та інше як середнє аріфметичне від відповідних костант його чотирьох “сусідів” ліворуч, праворуч, зверху, знизу. Наприклад, атомна маса селену

АSe = (75 + 80 + 32 + 128) / 4 = 78,7,

що дуже близько до табличної (78,96).

Номер головної підгрупи дозволяє визначити валентність елемента за киснем і за воднем, як показано в темі 1. Наприклад, для елемента V- групи головної підгрупи № 33 миш‘яку As валентність за киснем дорівнює ІІІ або V; валентність за воднем: (8 - № групи) = 8 – 5 = 3 (ІІІ) в сполуках As2O3, As2O5; AsH3.

У VIII групі знаходяться трiади елементів: Fe, Co, Ni; Ru, Ro, Pd; Os, Ir, Pt; які дуже схожі за фізичними і хімічними властивостями і називаються родинами: родина заліза, родина платини та ін. Також дуже схожі за властивостями елементи – лантаноїди і актиноїди, які розміщуються внизу таблиці.