Билет №1 (1).

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Закономерности изменения свойств элементов на основе представлений о строении атомов. Значение периодического закона для развития науки.

В 1869 г. великий русский химик Д.И. Менделеев открыл один из основных законов природы – периодический закон.

Современная формулировка периодического закона: «Свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов их атомных ядер (порядкового номера элемента)» или «Свойства элементов периодически повторяются».

Графическим отображением периодического закона является периодическая таблица химических элементов, в которой все элементы расположены по периодам, рядам и группам.

Периодом называется горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания атомных масс (зарядов атомных ядер), начинающийся щелочным металлом и заканчивающийся инертным газом.

Три первых периода называются малыми. Периоды 4, 5, 6 и 7 называются большими. Большие периоды состоят из четных и нечетных рядов. В периодах свойства элементов изменяются периодически: ослабевают металлические свойства и усиливаются неметаллические. Например, малый 3-й период: натрий, магний, алюминий, кремний, фосфор, сера, хлор, аргон. Здесь натрий – самый активный металл, а хлор – самый активный неметалл. Завершает период аргон – инертный газ.

В больших периодах свойства элементов в четных рядах изменяются плавно, постепенно (в четных рядах находятся только металлы), при переходе к нечетным рядам свойства начинают изменяться более резко: начинается нечетный ряд металлом, а заканчивается инертным газом.

Группой называется вертикальный столбец элементов. Группы делятся на подгруппы – главные и побочные. Главные подгруппы состоят из элементов малых и больших периодов. Побочные подгруппы состоят из элементов только больших периодов.

У элементов главных подгрупп при увеличении атомной массы (порядкового номера, заряда ядра) наблюдается усиление металлических свойств и ослабление неметаллических. Например, в главной подгруппе I группы находятся активные щелочные металлы: литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций. От лития к францию наблюдается усиление металлических свойств. Атом франция легче других отдает свой электрон. В VII группе главную подгруппу составляют активные неметаллы – галогены: фтор, хлор, бром, йод, астат. Самые сильные неметаллические свойства здесь проявляет фтор. Он легче других присоединяет электрон.

По современным представлениям главной характеристикой атома являетсяположительный заряд ядра, который определяет порядковый номер элемента, число электронов в электронной оболочке атома, ее строение и положение в периодической системе.

Химические свойства элементов определяютсячислом электронов на внешнем энергетическом уровне (электронном слое). У элементов главных подгрупп оно равно номеру группы. Атомы металлов имеют 1, 2 или 3 электрона, атомы неметаллов – 4, 5, 6 или 7 электронов, а атомы инертных газов – 8 электронов на внешнем уровне. Поэтому, т. к. число электронов на внешнем энергетическом уровне (электронном слое) атомов периодически повторяется, то и свойства будут изменяться периодически. Следовательно, зная положение элемента в периодической системе, можно записать формулы его соединений и предсказать их свойства.