Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Периодический закон и таблица Менделеева

В современной науке таблицу Д. И. Менделеева называют Периодической системой химических элементов. Почему «периодической», понятно: общие закономерности в изменении свойств атомов, простых и сложных веществ, образованных химическими элементами, повторяются в этой системе через определённые интервалы — периоды.

Таким образом, все существующие в мире химические элементы подчиняются единому, объективно действующему в природе периодическому закону, графическим отображением которого является Периодическая система элементов. Этот закон и система носят имя великого русского химика Д. И. Менделеева.

Радиус атома с увеличением зарядов ядер атомов в периоде уменьшается, так как притяжение ядром электронных оболочек усиливается. Происходит своеобразное их сжатие.
От лития к неону заряд ядра постепенно увеличивается (от 3 до 10), что обуславливает возрастание сил притяжения электронов к ядру, размеры атомов уменьшаются. Поэтому 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.

Периодическая таблица Менделеева

В одной и той же группе с увеличением номера периода атомные радиусы возрастают , так как увеличение заряда атома оказывает противоположный эффект.
С точки зрения теории строения атомов, принадлежность элементов к металлам или неметаллам определяется способностью их атомов отдавать или присоединять электроны.
Атомы металлов сравнительно легко отдают электроны и не могут их присоединять для достраивания своего внешнего электронного слоя.

Законы изменения свойств химических элементов в таблице Менделеева

Перечислим закономерности изменения свойств, проявляемые в пределах периодов:

  • металлические свойства уменьшаются;
  • неметаллические свойства усиливаются;
  • степень окисления элементов в высших оксидах возрастает от +1 до +7 (+8 для Os и Ru);
  • степень окисления элементов в летучих водородных соединениях возрастает от -4 до -1;
  • оксиды от основных через амфотерные сменяются кислотными оксидами;
  • гидроксиды от щелочей через амфотерные сменяются кислотами.

Периодический закон Менделеева

Свойства элементов в зависимости от массы атомного ядра

Д. И. Менделеев в 1869 г. сделал вывод — сформулировал Периодический закон, который звучит так:

Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от относительных атомных масс элементов.

Систематизируя химические элементы на основе их относительных атомных масс, Менделеев уделял большое внимание также свойствам элементов и образуемых ими веществ, распределяя элементы со сходными свойствами в вертикальные столбцы — группы.

Иногда, в нарушение выявленной им закономерности, Менделеев ставил более тяжёлые элементы с меньшими значениями относительных атомных масс. Например, он записал в свою таблицу кобальт перед никелем, теллур перед йодом, а когда были открыты инертные (благородные) газы, — аргон перед калием. Такой порядок расположения Менделеев считал необходимым, потому что иначе эти элементы попали бы в группы несходных с ними по свойствам элементов, в частности щелочной металл калий попал бы в группу инертных газов, а инертный газ аргон — в группу щелочных металлов.

Д. И. Менделеев не мог объяснить эти исключения из общего правила, не мог объяснить и причину периодичности свойств элементов и образованных ими веществ. Однако он предвидел, что эта причина кроется в сложном строении атома, внутреннее строение которого в то время не было изучено.

Менделеев

Свойства элементов в зависимости от заряда атомного ядра

В соответствии с современными представлениями о строении атома, основой классификации химических элементов являются заряды их атомных ядер, и современная формулировка Периодического закона такова:

Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от зарядов их атомных ядер.

Периодичность в изменении свойств элементов объясняется периодической повторяемостью в строении внешних энергетических уровней их атомов. Именно число энергетических уровней, общее число расположенных на них электронов и число электронов на внешнем уровне отражают принятую в Периодической системе символику, то есть раскрывают физический смысл номера периода, номера группы и порядкового номера элемента.

Строение атома позволяет объяснить и причины изменения металлических и неметаллических свойств элементов в периодах и группах.

Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева обобщают сведения о химических элементах и образованных ими веществах и объясняют периодичность в изменении их свойств и причину сходства свойств элементов одной и той же группы.

Эти два важнейших значения Периодического закона и Периодической системы дополняет ещё одно, которое заключается в возможности прогнозировать, то есть предсказывать, описывать свойства и указывать пути открытия новых химических элементов.

Спасибо:
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Литература, математика, русский язык, физика, география, история, астрономия и обществознание
Подписаться
Уведомить о
1 Комментарий
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Мира

Менделеев был гений.