Периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА К А Р Т А Ш О В А   Л . А . ,   У Ч И Т Е Л Ь   Х И М И И   М А О У   С О Ш   № 2 7   Г .   Б А Л А К О В О

Открытие Периодического  закона Открытию периодического закона предшествовало  накопление знаний о веществах и свойствах. По мере открытия  новых химических элементов, изучения состава и свойств их  соединений появлялись первые попытки классифицировать  элементы по каким­либо признакам.  В общей сложности до  Д.И. Менделеева было предпринято более 50 попыток  классификации химических элементов. Ни одна из попыток не  привела к созданию системы, отражающей взаимосвязь  элементов, выявляющей природу их сходства и различия,  имеющей предсказательный характер.

Открытие  Периодического закона В основу своей работы по классификации химических  элементов Д.И. Менделеев положил два их основных и  постоянных признака: величину атомной массы и свойства  образованных химическими элементами веществ. Он выписал на  карточки все известные сведения об открытых и изученных в то  время химических элементах и их соединениях. Сопоставляя  эти сведения, учёный составил естественные группы сходных по  свойствам элементов. При этом он обнаружил, что свойства  элементов в некоторых пределах изменяются линейно  (монотонно усиливаются или ослабевают), затем после резкого  скачка повторяются периодически, т.е. через определённое  число элементов встречаются сходные.

Что же было обнаружено? При переходе от лития к фтору происходит закономерное  ослабление металлических свойств и усиление неметаллических. При переходе от фтора к следующему по значению атомной  массы элементу натрию происходит скачок в изменении свойств  (Nа  повторяет свойства Li) За Na следует Mg, который сходен с Ве ­ они  проявляют  металлические свойства. А1, следующий за  Mg,  напоминает В.  Как близкие родственники, похожи  Si и С;  Р и N;  S и О; С1 и F. При переходе к следующему за С1 элементу К опять  происходит скачок в изменении и химических свойств.

Периодическая закон Д.И. Менделеева Если написать ряды один под другим так, чтобы под  литием находился натрий, а под неоном – аргон, то получим  следующее расположение элементов:          Li    Be     B     C    N    O     F     Ne  Na   Mg    Al    Si    P    S     Cl    Ar

Периодическая закон Д.И. Менделеева  Li    Be     B     C    N    O     F     Ne  Na   Mg    Al    Si    P    S     Cl    Ar   При таком расположении в вертикальные столбики  попадают элементы, сходные по своим свойствам.

Первый вариант  Периодической таблицы На основании своих  наблюдений 1 марта 1869 г.  Д.И. Менделеев  сформулировал периодический  закон, который в начальной  своей формулировке звучал  так: свойства простых тел, а  также формы и свойства  соединений элементов  находятся в периодической  зависимости от величин  атомных весов элементов

Периодическая таблица Д.И. Менделеева Уязвимым моментом периодического закона сразу после  его открытия было объяснение причины периодического  повторения свойств элементов с увеличением относительной  атомной массы их атомов. Более того, несколько пар  элементов расположены в Периодической системе с  нарушением увеличения атомной массы. Например, аргон с  относительной атомной массой 39,948 занимает 18­е место, а  калий с относительной атомной массой 39,102 имеет  порядковый номер 19.    18 Ar аргон 39,948 19 К калий 39,102

Периодический закон Д.И. Менделеева Только с открытием строения атомного ядра и установлением  физического смысла порядкового номера элемента стало  понятно, что в Периодической системе расположены в порядке  увеличения положительного заряда их атомных ядер. С  этой точки зрения никакого нарушения в последовательности  элементов  18Ar – 19K, 27Co – 28Ni, 52Te – 53I, 90Th – 91Pa не  существует. Следовательно, современная трактовка  Периодического закона звучит следующим образом:  Свойства химических элементов и образуемых ими  соединений находятся в периодической зависимости от  величины заряда их атомных ядер.

Периодическая таблица  химических элементов Открытый Д. И. Менделеевым закон и построенная на  основе за­кона периодическая система элементов ­ это  важнейшее достижение химической науки.

Периодическая таблица  химических элементов Периоды ­ горизонтальные ряды химических элементов,  всего  7  периодов.  Периоды  делятся  на  малые  (I,II,III)  и  большие (IV,V,VI), VII­незаконченный.  Каждый  период  (за  исключением  первого)  начинается  типичным металлом (Li, Nа, К, Rb, Cs, Fr)  и  заканчивается благородным  газом (Не, Ne, Ar, Kr, Хе, Rn),  которому предшествует типичный неметалл.

Периодическая таблица  химических элементов Группы ­  вертикальные  элементов  электронов  уровне, равным номеру группы.  одинаковым  внешнем  с  на  столбцы  числом  электронном  Различают  главные  (А)  и  побочные  подгруппы (Б).  Главные  подгруппы состоят  из  элементов  малых  и  больших  периодов.  Побочные подгруппы состоят из элементов  только больших периодов.

Окислительно­восстановительные  свойства Поскольку  окислительно  –  восстановительные  свойства  атомов  оказывают  влияние  на  свойства  простых  веществ  и  их соединений, то металлические свойства простых веществ  элементов  главных  подгрупп  возрастают,  в  периодах  –  убывают, а неметаллические – соответственно, наоборот – в  главных подгруппах убывают, а в периодах – возрастают.

Окислительно­восстановительные  свойства Восстановительные свойства атомов (способность терять  электроны при образовании химической связи) в главных  подгруппах возрастают, в периодах – уменьшаются.  Окислительные (способность принимать электроны),  наоборот, ­ в главных подгруппах уменьшаются, в периодах ­  возрастают

Электроотрицательность Электроотрицательность в периоде увеличивается с  возрастанием заряда ядра химического элемента, то есть слева  направо. В группе с увеличением числа электронных слоев  электроотрицательность уменьшается, то есть сверху вниз.  Значит самым электроотрицательным элементом является  фтор (F), а наименее электроотрицательным – франций (Fr).

Изменение радиуса атома в периоде Радиус атома с увеличением зарядов ядер атомов в периоде  уменьшается, т.к. притяжение ядром электронных оболочек  усиливается. В начале периода расположены элементы с  небольшим числом электронов на внешнем электронном слое и  большим радиусом атома. Электроны, находящиеся дальше от  ядра, легко от него отрываются, что характерно для элементов­ металлов

Изменение радиуса атома в группе В одной и той же группе с увеличением номера периода  атомные радиусы возрастают. Атомы металлов сравнительно  легко отдают электроны и не могут их присоединять для  достраивания своего внешнего электронного слоя.

Источники инфорации О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов Химия. Выпускной экзамен  М. Дрофа, 2008. П.А. Оржековский Подготовка к ЕГЭ. Химия. Сборник  заданий. М. Эксмо, 2011