ქიმიის პირველი გაკვეთილებიდან გამოიყენეთ დ.ი.მენდელეევის ცხრილი. ეს ნათლად აჩვენებს, რომ ყველა ქიმიური ელემენტი, რომელიც ქმნის ჩვენს გარშემო არსებული სამყაროს ნივთიერებებს, ურთიერთდაკავშირებულია და ემორჩილება საერთო კანონებს, ანუ ისინი წარმოადგენენ ერთიან მთლიანობას - ქიმიური ელემენტების სისტემას. ამიტომ, თანამედროვე მეცნიერებაში, დ.ი. მენდელეევის ცხრილს ეწოდება ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილი.

რატომ არის "პერიოდული" თქვენთვისაც გასაგები, რადგან ატომების, ქიმიური ელემენტების მიერ წარმოქმნილი მარტივი და რთული ნივთიერებების თვისებების ცვლილების ზოგადი ნიმუშები ამ სისტემაში მეორდება გარკვეული ინტერვალებით - პერიოდებით. ზოგიერთი ნიმუში, რომელიც ნაჩვენებია ცხრილში 1, უკვე ცნობილია თქვენთვის.

ამრიგად, მსოფლიოში არსებული ყველა ქიმიური ელემენტი ექვემდებარება ერთიან, ობიექტურად მოქმედ ბუნებაში პერიოდულ კანონს, რომლის გრაფიკული გამოსახულებაა ელემენტების პერიოდული ცხრილი. ეს კანონი და სისტემა ატარებს დიდი რუსი ქიმიკოსის დ.ი.მენდელეევის სახელს.

დ.ი. მენდელეევი პერიოდული კანონის აღმოჩენამდე მივიდა ქიმიური ელემენტების თვისებებისა და ფარდობითი ატომური მასების შედარებით. ამისათვის, დ.ი. მენდელეევმა ბარათზე დაწერა თითოეული ქიმიური ელემენტისთვის: ელემენტის სიმბოლო, ფარდობითი ატომური მასის მნიშვნელობა (დ.ი. მენდელეევის დროს ამ მნიშვნელობას ეწოდებოდა ატომური წონა), ფორმულები და ბუნება. უმაღლესი ოქსიდი და ჰიდროქსიდი. მან მოაწყო იმ დროისთვის ცნობილი 63 ქიმიური ელემენტი ერთ ჯაჭვში მათი ფარდობითი ატომური მასების აღმავალი თანმიმდევრობით (ნახ. 1) და გააანალიზა ელემენტების ეს ნაკრები, ცდილობდა მასში გარკვეული ნიმუშების პოვნა. ინტენსიური შემოქმედებითი მუშაობის შედეგად მან აღმოაჩინა, რომ ამ ჯაჭვში არის ინტერვალები – პერიოდები, რომლებშიც ელემენტებისა და მათ მიერ წარმოქმნილი ნივთიერებების თვისებები ერთნაირად იცვლება (ნახ. 2).

ბრინჯი. ერთი.
ელემენტების ბარათები განლაგებულია ატომური მასის გაზრდის მიზნით

ბრინჯი. 2.
ელემენტების ბარათები, განლაგებული ელემენტებისა და მათ მიერ წარმოქმნილი ნივთიერებების თვისებების პერიოდული ცვლილებების თანმიმდევრობით

ლაბორატორიული ექსპერიმენტი No2
D.I. მენდელეევის პერიოდული სისტემის კონსტრუქციის მოდელირება

D.I. მენდელეევის პერიოდული სისტემის აგების სიმულაცია. ამისათვის მოამზადეთ 20 ბარათი 6 x 10 სმ ზომის ელემენტებისთვის 1-დან 20-მდე სერიული ნომრებით. თითოეულ ბარათზე მიუთითეთ შემდეგი ინფორმაცია ელემენტის შესახებ: ქიმიური სიმბოლო, სახელი, ფარდობითი ატომური მასა, უმაღლესი ოქსიდის ფორმულა, ჰიდროქსიდი (მიუთითეთ მათი ბუნება ფრჩხილებში - ძირითადი, მჟავე ან ამფოტერული), აქროლადი წყალბადის ნაერთის ფორმულა (ამისთვის არალითონები). აურიეთ ბარათები და დაალაგეთ ისინი ზედიზედ, ელემენტების შედარებითი ატომური მასების ზრდის მიხედვით. მოათავსეთ მსგავსი ელემენტები 1-დან 18-მდე ერთი მეორის ქვეშ: წყალბადი ლითიუმზე და კალიუმი ნატრიუმის ქვეშ, შესაბამისად კალციუმი მაგნიუმის ქვეშ, ჰელიუმი ნეონის ქვეშ. ჩამოაყალიბეთ თქვენ მიერ განსაზღვრული ნიმუში კანონის სახით. ყურადღება მიაქციეთ არგონისა და კალიუმის შედარებით ატომურ მასებს შორის შეუსაბამობას და მათ მდებარეობას ელემენტების თვისებების საერთოობის მიხედვით. ახსენით ამ ფენომენის მიზეზი.

ჩვენ კიდევ ერთხელ ჩამოვთვლით, თანამედროვე ტერმინების გამოყენებით, თვისებების რეგულარულ ცვლილებებს, რომლებიც ჩნდება პერიოდებში:

• მეტალის თვისებები სუსტდება;
• გაძლიერებულია არალითონური თვისებები;
• უფრო მაღალ ოქსიდებში ელემენტების დაჟანგვის ხარისხი იზრდება +1-დან +8-მდე;
• აქროლად წყალბადის ნაერთებში ელემენტების დაჟანგვის ხარისხი იზრდება -4-დან -1-მდე;
• ძირითადიდან ამფოტერული ოქსიდები იცვლება მჟავეებით;
• ტუტეების ჰიდროქსიდები ამფოტერული ჰიდროქსიდების მეშვეობით იცვლება ჟანგბადის შემცველი მჟავებით.

ამ დაკვირვებებზე დაყრდნობით, დ.ი. მენდელეევმა 1869 წელს დაასკვნა - მან ჩამოაყალიბა პერიოდული კანონი, რომელიც თანამედროვე ტერმინების გამოყენებით ასე ჟღერს:

ქიმიური ელემენტების სისტემატიზაცია მათი შედარებითი ატომური მასების საფუძველზე, დ.ი. მენდელეევმა ასევე დიდი ყურადღება დაუთმო ელემენტების თვისებებს და მათ მიერ წარმოქმნილ ნივთიერებებს, ანაწილებს მსგავსი თვისებების მქონე ელემენტებს ვერტიკალურ სვეტებად - ჯგუფებად. ზოგჯერ, მის მიერ გამოვლენილი კანონზომიერების დარღვევით, ის უფრო მძიმე ელემენტებს აყენებდა შედარებით ატომური მასის დაბალი მნიშვნელობის მქონე ელემენტებს წინ. მაგალითად, მან თავის მაგიდაზე დაწერა კობალტი ნიკელამდე, თელურიუმი იოდამდე და როდესაც ინერტული (კეთილშობილი) აირები აღმოაჩინეს, არგონი კალიუმამდე. დ.ი. მენდელეევმა განლაგების ეს წესრიგი აუცილებელად მიიჩნია, რადგან წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს ელემენტები დაეცემა თვისებებით მათგან განსხვავებულ ელემენტებს. ასე რომ, კერძოდ, ტუტე ლითონის კალიუმი მოხვდება ინერტული აირების ჯგუფში, ხოლო ინერტული აირი არგონი ტუტე ლითონების ჯგუფში.

დ.ი. მენდელეევმა ვერ ახსნა ეს გამონაკლისები ზოგადი წესიდან, ისევე როგორც ელემენტების და მათ მიერ წარმოქმნილი ნივთიერებების თვისებების ცვლილების პერიოდულობის მიზეზი. თუმცა, მან იწინასწარმეტყველა, რომ ეს მიზეზი მდგომარეობს ატომის რთულ სტრუქტურაში. ეს იყო დ.ი.მენდელეევის მეცნიერული ინტუიცია, რამაც მას საშუალება მისცა ააგო ქიმიური ელემენტების სისტემა არა მათი ფარდობითი ატომური მასების გაზრდის წესით, არამედ მათი ატომური ბირთვების მუხტების გაზრდის წესით. ის ფაქტი, რომ ელემენტების თვისებები განისაზღვრება ზუსტად მათი ატომური ბირთვების მუხტით, მჭევრმეტყველად მოწმობს იზოტოპების არსებობაზე, რომლებიც გასულ წელს შეხვდით (გაიხსენეთ რა არის ისინი, მოიყვანეთ თქვენთვის ცნობილი იზოტოპების მაგალითები).

ატომის სტრუქტურის შესახებ თანამედროვე იდეების შესაბამისად, ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაციის საფუძველია მათი ატომური ბირთვების მუხტები, ხოლო პერიოდული კანონის თანამედროვე ფორმულირება ასეთია:

ელემენტებისა და მათი ნაერთების თვისებების ცვლილების პერიოდულობა აიხსნება მათი ატომების გარე ენერგეტიკული დონეების სტრუქტურაში პერიოდული განმეორებით. ეს არის ენერგიის დონეების რაოდენობა, მათზე განთავსებული ელექტრონების მთლიანი რაოდენობა და ელექტრონების რაოდენობა გარე დონეზე, რომლებიც ასახავს პერიოდულ სისტემაში მიღებულ სიმბოლიკას, ანუ ისინი ავლენენ ელემენტის რიგითი რიცხვის ფიზიკურ მნიშვნელობას. პერიოდის ნომერი და ჯგუფის ნომერი (რისგან შედგება?).

ატომის სტრუქტურა ასევე შესაძლებელს ხდის ახსნას ელემენტების მეტალის და არამეტალური თვისებების პერიოდებში და ჯგუფებში ცვლილების მიზეზები.

შესაბამისად, დ.ი. მენდელეევის პერიოდული კანონი და პერიოდული სისტემა აჯამებს ინფორმაციას ქიმიური ელემენტებისა და მათ მიერ წარმოქმნილი ნივთიერებების შესახებ და ხსნის მათი თვისებების ცვლილების პერიოდულობას და იმავე ჯგუფის ელემენტების თვისებების მსგავსების მიზეზს.

პერიოდული კანონისა და დ.ი. მენდელეევის პერიოდული სისტემის ამ ორ ყველაზე მნიშვნელოვან მნიშვნელობას ავსებს კიდევ ერთი, რაც არის წინასწარმეტყველების უნარი, ანუ თვისებების წინასწარმეტყველება, აღწერა და ახალი ქიმიური ელემენტების აღმოჩენის გზების მითითება. უკვე პერიოდული სისტემის შექმნის ეტაპზე, დ.ი. მენდელეევმა გააკეთა არაერთი პროგნოზი იმ დროისთვის უცნობი ელემენტების თვისებების შესახებ და მიუთითა მათი აღმოჩენის გზები. მის მიერ შექმნილ ცხრილში დ.ი.მენდელეევმა ცარიელი უჯრები დაუტოვა ამ ელემენტებს (სურ. 3).

ბრინჯი. 3.
მენდელეევის მიერ შემოთავაზებული ელემენტების პერიოდული ცხრილი

პერიოდული კანონის პროგნოზირებადი ძალის ნათელი მაგალითები იყო ელემენტების შემდგომი აღმოჩენები: 1875 წელს ფრანგმა ლეკოკ დე ბოისბოდრანმა აღმოაჩინა გალიუმი, რომელიც იწინასწარმეტყველა დ.ი. 1879 წელს შვედმა ლ.ნილსონმა აღმოაჩინა "ეკაბორი" დ.ი.მენდელეევის მიხედვით; 1886 წელს გერმანელი კ.ვინკლერის მიერ - „ეკასილიკონი“ დ.ი.მენდელეევის მიხედვით (ამ ელემენტების თანამედროვე სახელწოდებები განსაზღვრეთ დ.ი.მენდელეევის ცხრილიდან). რამდენად ზუსტი იყო დ.ი. მენდელეევი თავის პროგნოზებში, ასახულია მე-2 ცხრილში მოცემული მონაცემებით.

ცხრილი 2
გერმანიუმის წინასწარმეტყველური და ექსპერიმენტულად დაკვირვებული თვისებები

იწინასწარმეტყველა D.I. მენდელეევმა 1871 წელს	დააარსა კ.ვინკლერმა 1886 წელს
ფარდობითი ატომური მასა 72-ს უახლოვდება	ფარდობითი ატომური მასა 72,6
ნაცრისფერი ცეცხლგამძლე ლითონი	ნაცრისფერი ცეცხლგამძლე ლითონი
ლითონის სიმკვრივე არის დაახლოებით 5,5 გ / სმ 3	ლითონის სიმკვრივე 5.35 გ / სმ 3
ოქსიდის ფორმულა E0 2	Ge0 2 ოქსიდის ფორმულა
ოქსიდის სიმკვრივე არის დაახლოებით 4,7 გ / სმ 3	ოქსიდის სიმკვრივე 4.7 გ/სმ 3
ოქსიდი საკმაოდ ადვილად დაიყვანება ლითონად	ოქსიდი Ge0 2 იშლება მეტალად წყალბადის ჭავლით გაცხელებისას
ES1 4 ქლორიდი უნდა იყოს თხევადი დუღილის წერტილით დაახლოებით 90 ° C და სიმკვრივით დაახლოებით 1.9 გ / სმ 3.	გერმანიუმის ქლორიდი (IV) GeCl 4 არის სითხე, დუღილის წერტილით 83 ° C და სიმკვრივით 1,887 გ / სმ 3.

მეცნიერებმა, რომლებმაც ახალი ელემენტები აღმოაჩინეს, ძალიან შეაფასეს რუსი მეცნიერის აღმოჩენა: „ძნელად შეიძლება იყოს ელემენტების პერიოდულობის დოქტრინის მართებულობის უფრო ნათელი მტკიცებულება, ვიდრე ჯერ კიდევ ჰიპოთეტური ეკასილიკონის აღმოჩენა; ეს, რა თქმა უნდა, უფრო მეტია, ვიდრე თამამი თეორიის მარტივი დადასტურება - ეს აღნიშნავს მხედველობის ქიმიური ველის გამორჩეულ გაფართოებას, გიგანტურ ნაბიჯს ცოდნის სფეროში ”(კ. ვინკლერი).

ამერიკელმა მეცნიერებმა, რომლებმაც აღმოაჩინეს No101 ელემენტი, დაარქვეს მას სახელი "მენდელევიუმი" დიდი რუსი ქიმიკოსის დიმიტრი მენდელეევის დამსახურების აღსანიშნავად, რომელმაც პირველმა გამოიყენა ელემენტების პერიოდული ცხრილი იმ ელემენტების თვისებების პროგნოზირებისთვის, რომლებიც ჯერ კიდევ არ იყო. აღმოაჩინა.

მე-8 კლასში გაიცანით და გამოიყენებთ პერიოდული ცხრილის წლევანდელ ფორმას, რომელსაც მოკლე პერიოდს უწოდებენ. თუმცა, პროფილის კლასებში და უმაღლეს სასწავლებლებში, უპირატესად გამოიყენება განსხვავებული ფორმა - გრძელვადიანი ვერსია. შეადარეთ ისინი. რა არის ერთი და იგივე და რით განსხვავდება პერიოდული ცხრილის ამ ორ ფორმაში?

ახალი სიტყვები და ცნებები

1. დ.ი.მენდელეევის პერიოდული კანონი.
2. D.I. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა არის პერიოდული კანონის გრაფიკული გამოსახულება.
3. ელემენტის ნომრის ფიზიკური მნიშვნელობა, პერიოდის ნომერი და ჯგუფის ნომერი.
4. პერიოდებში და ჯგუფებში ელემენტების თვისებების ცვლილების ნიმუშები.
5. მენდელეევის პერიოდული კანონისა და ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მნიშვნელობა.

ამოცანები დამოუკიდებელი მუშაობისთვის

1. დაამტკიცეთ, რომ დ.ი. მენდელეევის პერიოდული კანონი, ისევე როგორც ბუნების ნებისმიერი სხვა კანონი, ასრულებს ახსნის, განზოგადებისა და პროგნოზირების ფუნქციებს. მიეცით მაგალითები, რომლებიც ასახავს სხვა კანონების ამ ფუნქციებს, რომლებიც თქვენთვის ცნობილია ქიმიის, ფიზიკისა და ბიოლოგიის კურსებიდან.
2. დაასახელეთ ქიმიური ელემენტი, რომლის ატომშიც ელექტრონები განლაგებულია დონეებად რიცხვების რიგის მიხედვით: 2, 5. რა მარტივი ნივთიერებით აყალიბებს ამ ელემენტს? რა არის მისი წყალბადის ნაერთის ფორმულა და რა ჰქვია მას? რა ფორმულა აქვს ამ ელემენტის უმაღლეს ოქსიდს, როგორია მისი ხასიათი? ჩამოწერეთ ამ ოქსიდის თვისებების დამახასიათებელი რეაქციის განტოლებები.
3. ადრე ბერილიუმი კლასიფიცირდება III ჯგუფის ელემენტად და მისი ფარდობითი ატომური მასა ითვლებოდა 13,5. რატომ გადაიტანა იგი დ.ი. მენდელეევმა II ჯგუფში და შეასწორა ბერილიუმის ატომური მასა 13,5-დან 9-მდე?
4. დაწერეთ რეაქციების განტოლებები ქიმიური ელემენტის მიერ წარმოქმნილ მარტივ ნივთიერებას შორის, რომლის ატომში ელექტრონები განაწილებულია ენერგეტიკულ დონეზე რიცხვების რიგის მიხედვით: 2, 8, 8, 2 და No7 ელემენტებით წარმოქმნილ მარტივ ნივთიერებებს და მე-8 პერიოდულ სისტემაში. რა არის ქიმიური ბმის ტიპი რეაქციის პროდუქტებში? როგორია საწყისი მარტივი ნივთიერებების კრისტალური სტრუქტურა და მათი ურთიერთქმედების პროდუქტები?
5. დაალაგეთ შემდეგი ელემენტები მეტალის თვისებების გაზრდის მიხედვით: As, Sb, N, P, Bi. დაასაბუთეთ მიღებული სერია ამ ელემენტების ატომების აგებულების საფუძველზე.
6. დაალაგეთ შემდეგი ელემენტები არალითონური თვისებების გაძლიერების მიხედვით: Si, Al, P, S, Cl, Mg, Na. დაასაბუთეთ მიღებული სერია ამ ელემენტების ატომების აგებულების საფუძველზე.
7. დაალაგეთ ოქსიდების მჟავე თვისებების შესუსტების თანმიმდევრობით, რომელთა ფორმულებია: SiO 2, P 2 O 5, Al 2 O 3, Na 2 O, MgO, Cl 2 O 7. დაასაბუთეთ მიღებული სერია. ჩაწერეთ ამ ოქსიდების შესაბამისი ჰიდროქსიდების ფორმულები. როგორ იცვლება მათი მჟავე ხასიათი თქვენს მიერ შემოთავაზებულ სერიალში?
8. დაწერეთ ბორის, ბერილიუმის და ლითიუმის ოქსიდების ფორმულები და დაალაგეთ ისინი მათი ძირითადი თვისებების ზრდის მიხედვით. ჩაწერეთ ამ ოქსიდების შესაბამისი ჰიდროქსიდების ფორმულები. როგორია მათი ქიმიური ბუნება?
9. რა არის იზოტოპები? როგორ შეუწყო ხელი იზოტოპების აღმოჩენას პერიოდული კანონის ფორმირებას?
10. რატომ იცვლება D.I. მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში ელემენტების ატომური ბირთვების მუხტები ერთფეროვნად, ანუ ყოველი მომდევნო ელემენტის ბირთვის მუხტი იზრდება ერთით წინა ელემენტის ატომის ბირთვის მუხტთან შედარებით და თვისებებთან შედარებით. პერიოდულად იცვლება მათ მიერ წარმოქმნილი ელემენტები და ნივთიერებები?
11. მიეცით პერიოდული კანონის სამი ფორმულირება, რომლებშიც ქიმიური ელემენტების სისტემატიზაციის საფუძველია მიღებული ატომის ფარდობითი მასა, ატომის ბირთვის მუხტი და გარე ენერგიის დონეების სტრუქტურა ატომის ელექტრონულ გარსში.

IV - VII - დიდი პერიოდები, იმიტომ შედგება ელემენტების ორი მწკრივისაგან (ლუწი და კენტი).

დიდი პერიოდების თანაბარ მწკრივებში არის ტიპიური ლითონები. კენტი სერია იწყება მეტალთან, შემდეგ მეტალის თვისებები სუსტდება და არალითონური თვისებები იზრდება, პერიოდი მთავრდება ინერტული გაზით.

ჯგუფიარის ვერტიკალური რიგი ქიმ. ელემენტები შერწყმული ქიმ. თვისებები.

ჯგუფი

ძირითადი ქვეჯგუფის მეორადი ქვეჯგუფი

ძირითადი ქვეჯგუფი მოიცავს მეორად ქვეჯგუფს მოიცავს

მხოლოდ დიდი პერიოდების როგორც მცირე, ისე დიდი ელემენტების ელემენტები.

პერიოდები.

H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Cu, Ag, Au

პატარა დიდი დიდი

იმავე ჯგუფში გაერთიანებული ელემენტებისთვის დამახასიათებელია შემდეგი ნიმუშები:

1. ელემენტების ყველაზე მაღალი ვალენტობა ჟანგბადთან ნაერთებში(რამდენიმე გამონაკლისის გარდა) შეესაბამება ჯგუფის ნომერს.

მეორადი ქვეჯგუფების ელემენტებმა შეიძლება ასევე აჩვენონ სხვა უფრო მაღალი ვალენტობა. მაგალითად, Cu - გვერდითი ქვეჯგუფის I ჯგუფის ელემენტი - ქმნის ოქსიდს Cu 2 O. თუმცა, ყველაზე გავრცელებულია ორვალენტიანი სპილენძის ნაერთები.

2. ძირითად ქვეჯგუფებში(ზემოდან ქვემოთ) ატომური მასების მატებასთან ერთად იზრდება ელემენტების მეტალის თვისებები და სუსტდება არალითონური.

ატომის სტრუქტურა.

დიდი ხნის განმავლობაში მეცნიერებაში დომინირებდა მოსაზრება, რომ ატომები განუყოფელია, ე.ი. არ შეიცავს უფრო მარტივ კომპონენტებს.

თუმცა მე-19 საუკუნის ბოლოს დადგინდა მთელი რიგი ფაქტები, რომლებიც მოწმობდნენ ატომების კომპლექსურ შემადგენლობასა და მათი ურთიერთ გარდაქმნების შესაძლებლობაზე.

ატომები არის რთული წარმონაქმნები, რომლებიც აგებულია მცირე სტრუქტურული ერთეულებისგან.

ბირთვი

p + - პროტონი

ატომი

n 0 - ნეიტრონი

ē - ელექტრონი - ბირთვის გარეთ

ქიმიისთვის დიდი ინტერესია ატომის ელექტრონული გარსის სტრუქტურა. ქვეშ ელექტრონული გარსიგააცნობიეროს ატომში არსებული ყველა ელექტრონის მთლიანობა. ატომში ელექტრონების რაოდენობა უდრის პროტონების რაოდენობას, ე.ი. ელემენტის ატომური ნომერი, რადგან ატომი ელექტრული ნეიტრალურია.

ელექტრონის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია ატომთან მისი კავშირის ენერგია. მსგავსი ენერგეტიკული მნიშვნელობების მქონე ელექტრონები ქმნიან ერთს ელექტრონული ფენა.

თითოეული ქიმ. პერიოდული ცხრილის ელემენტი დანომრილია.

რიცხვი, რომელსაც თითოეული ელემენტი იღებს, ეწოდება სერიული ნომერი.

სერიული ნომრის ფიზიკური მნიშვნელობა:

1. რა არის ელემენტის რიგითი ნომერი, ასეთია ატომის ბირთვის მუხტი.

2. ამდენივე ელექტრონები ბრუნავს ბირთვის გარშემო.

Z = p + Z - ელემენტის ნომერი

n 0 \u003d A - ზ

n 0 \u003d A - p + A - ელემენტის ატომური მასა

n 0 \u003d A - ē

მაგალითად ლი.

პერიოდის ნომრის ფიზიკური მნიშვნელობა.

რა პერიოდშია ელემენტი, რამდენი ელექტრონული გარსი (ფენა) ექნება მას.

+2 არა
Li +3 Be +4 V +5 N +7

ელექტრონების მაქსიმალური რაოდენობის განსაზღვრა ერთ ელექტრონულ გარსში.

1. მიუთითეთ ელემენტის სახელი, მისი აღნიშვნა. განსაზღვრეთ ელემენტის სერიული ნომერი, პერიოდის ნომერი, ჯგუფი, ქვეჯგუფი. მიუთითეთ სისტემის პარამეტრების ფიზიკური მნიშვნელობა - სერიული ნომერი, პერიოდის ნომერი, ჯგუფის ნომერი. დაასაბუთეთ პოზიცია ქვეჯგუფში.

2. მიუთითეთ ელემენტის ატომში ელექტრონების, პროტონების და ნეიტრონების რაოდენობა, ბირთვული მუხტი, მასის რიცხვი.

3. შეადგინეთ ელემენტის სრული ელექტრონული ფორმულა, განსაზღვრეთ ელექტრონული ოჯახი, მიაკუთვნეთ მარტივი ნივთიერება ლითონების ან არამეტალების კლასს.

4. გრაფიკულად დახაზეთ ელემენტის ელექტრონული სტრუქტურა (ან ბოლო ორი დონე).

5. გრაფიკულად გამოსახეთ ყველა შესაძლო ვალენტური მდგომარეობა.

6. მიუთითეთ ვალენტური ელექტრონების რაოდენობა და ტიპი.

7. ჩამოთვალეთ ყველა შესაძლო ვალენტობა და ჟანგვის მდგომარეობა.

8. დაწერეთ ოქსიდების და ჰიდროქსიდების ფორმულები ყველა ვალენტური მდგომარეობისთვის. მიუთითეთ მათი ქიმიური ბუნება (პასუხი დაადასტურეთ შესაბამისი რეაქციების განტოლებებით).

9. მიეცით წყალბადის ნაერთის ფორმულა.

10. დაასახელეთ ამ ელემენტის ფარგლები

გადაწყვეტილება.სკანდიუმი შეესაბამება ელემენტს ატომური ნომრით 21 PSE-ში.

1. ელემენტი IV პერიოდშია. პერიოდის რიცხვი ნიშნავს ამ ელემენტის ატომში ენერგიის დონეების რაოდენობას, მას აქვს 4. სკანდიუმი მდებარეობს მე-3 ჯგუფში - მე-3 ელექტრონის გარე დონეზე; გვერდით ჯგუფში. მაშასადამე, მისი ვალენტური ელექტრონები არიან 4s და 3d ქვედონეებში. სერიული ნომერი რიცხობრივად ემთხვევა ატომის ბირთვის მუხტს.

2. სკანდიუმის ატომის ბირთვის მუხტია +21.

პროტონებისა და ელექტრონების რაოდენობა თითოეული 21-ია.

ნეიტრონების რაოდენობა A–Z = 45 – 21 = 24.

ატომის მთლიანი შემადგენლობა: ( ).

3. სკანდიუმის სრული ელექტრონული ფორმულა:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 .

ელექტრონების ოჯახი: d-ელემენტი, როგორც შევსების პროცესში
d-ორბიტალები. ატომის ელექტრონული სტრუქტურა მთავრდება s-ელექტრონებით, ამიტომ სკანდიუმი ავლენს მეტალის თვისებებს; მარტივი ნივთიერება - ლითონი.

4. ელექტრონული გრაფიკული კონფიგურაცია ასე გამოიყურება:

5. შესაძლო ვალენტური მდგომარეობები დაუწყვილებელი ელექტრონების რაოდენობის გამო:

- ძირითად მდგომარეობაში:

- სკანდიუმში აღგზნებულ მდგომარეობაში ელექტრონი 4s ორბიტალიდან გადავა თავისუფალ 4p ორბიტალზე, ერთი დაუწყვილებელი d-ელექტრონი ზრდის სკანდიუმის ვალენტურ შესაძლებლობებს.

Sc-ს აქვს სამი ვალენტური ელექტრონი აღგზნებულ მდგომარეობაში.

6. შესაძლო ვალენტობები ამ შემთხვევაში განისაზღვრება დაუწყვილებელი ელექტრონების რაოდენობით: 1, 2, 3 (ან I, II, III). შესაძლო დაჟანგვის მდგომარეობები (ასახავს გადაადგილებული ელექტრონების რაოდენობას) +1, +2, +3 (რადგან სკანდიუმი მეტალია).

7. ყველაზე დამახასიათებელი და სტაბილური ვალენტობა III, ჟანგვის მდგომარეობა +3. d მდგომარეობაში მხოლოდ ერთი ელექტრონის არსებობა პასუხისმგებელია 3d 1 4s 2 კონფიგურაციის დაბალ სტაბილურობაზე.

სკანდიუმი და მისი ანალოგები, სხვა d-ელემენტებისგან განსხვავებით, ავლენენ მუდმივ ჟანგვის მდგომარეობას +3, ეს არის უმაღლესი ჟანგვის მდგომარეობა და შეესაბამება ჯგუფის რიცხვს.

8. ოქსიდების ფორმულები და მათი ქიმიური ბუნება:

უმაღლესი ოქსიდის ფორმა - (ამფოტერული);

ჰიდროქსიდის ფორმულები: – ამფოტერული.

რეაქციის განტოლებები, რომლებიც ადასტურებენ ოქსიდების და ჰიდროქსიდების ამფოტერულ ბუნებას:

(ლითიუმის სკანდატი),

(სკანდიუმის ქლორიდი),

(კალიუმის ჰექსაჰიდროქსკანდიატი (III) ),

(სკანდიუმის სულფატი).

9. წყალბადთან ნაერთებს არ წარმოქმნის, ვინაიდან გვერდით ქვეჯგუფშია და წარმოადგენს d-ელემენტს.

10. სკანდიუმის ნაერთები გამოიყენება ნახევარგამტარულ ტექნოლოგიაში.

მაგალითი 2ორი ელემენტიდან, მანგანუმს თუ ბრომს, რომელს აქვს უფრო გამოხატული მეტალის თვისებები?

გადაწყვეტილება.ეს ელემენტები მეოთხე პერიოდშია. ჩვენ ვწერთ მათ ელექტრონულ ფორმულებს:

მანგანუმი არის d-ელემენტი, ანუ გვერდითი ქვეჯგუფის ელემენტი, ხოლო ბრომი არის
ამავე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის p-ელემენტი. გარე ელექტრონულ დონეზე მანგანუმის ატომს აქვს მხოლოდ ორი ელექტრონი, ხოლო ბრომის ატომს აქვს შვიდი. მანგანუმის ატომის რადიუსი ნაკლებია ბრომის ატომის რადიუსზე იგივე რაოდენობის ელექტრონული გარსით.

საერთო ნიმუში ყველა ჯგუფისთვის, რომელიც შეიცავს p- და d- ელემენტებს, არის მეტალის თვისებების უპირატესობა d- ელემენტებში.
ამრიგად, მანგანუმის მეტალის თვისებები უფრო გამოხატულია, ვიდრე ბრომის.

დ.ი მენდელეევის პერიოდული კანონი.

ქიმიური ელემენტების თვისებები და, შესაბამისად, მათ მიერ წარმოქმნილი მარტივი და რთული სხეულების თვისებები პერიოდულ დამოკიდებულებაშია ატომური წონის სიდიდეზე.

პერიოდული კანონის ფიზიკური მნიშვნელობა.

პერიოდული კანონის ფიზიკური მნიშვნელობა მდგომარეობს ელემენტების თვისებების პერიოდულ ცვლილებაში, ატომების e-th გარსების პერიოდულად გამეორების შედეგად, n-ის თანმიმდევრული ზრდით.

დ.ი.მენდელეევის PZ-ის თანამედროვე ფორმულირება.

ქიმიური ელემენტების თვისება, ისევე როგორც მათ მიერ წარმოქმნილი მარტივი ან რთული ნივთიერებების თვისება, პერიოდულ დამოკიდებულებაშია მათი ატომების ბირთვების მუხტის სიდიდეზე.

ელემენტების პერიოდული სისტემა.

პერიოდული სისტემა - პერიოდული კანონის საფუძველზე შექმნილი ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაციის სისტემა. პერიოდული სისტემა - აყალიბებს კავშირებს ქიმიურ ელემენტებს შორის, ასახავს მათ მსგავსებებსა და განსხვავებებს.

ელემენტების პერიოდული ცხრილი (არსებობს ორი ტიპი: მოკლე და გრძელი).

ელემენტების პერიოდული ცხრილი არის ელემენტების პერიოდული ცხრილის გრაფიკული გამოსახულება, შედგება 7 პერიოდისა და 8 ჯგუფისგან.

კითხვა 10

ელემენტების ატომების ელექტრონული გარსების პერიოდული სისტემა და სტრუქტურა.

მოგვიანებით გაირკვა, რომ არა მხოლოდ ელემენტის სერიულ ნომერს აქვს ღრმა ფიზიკური მნიშვნელობა, არამედ ადრე განხილულმა სხვა ცნებებმაც თანდათან შეიძინეს ფიზიკური მნიშვნელობა. მაგალითად, ჯგუფის ნომერი, რომელიც მიუთითებს ელემენტის უმაღლეს ვალენტობაზე, ამით ავლენს კონკრეტული ელემენტის ატომის ელექტრონების მაქსიმალურ რაოდენობას, რომელსაც შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს ქიმიური ბმის ფორმირებაში.

პერიოდის რიცხვი, თავის მხრივ, დაკავშირებული იყო მოცემული პერიოდის ელემენტის ატომის ელექტრონულ გარსში არსებული ენერგიის დონეების რაოდენობასთან.

მაგალითად, კალის Sn-ის „კოორდინატები“ (სერიული ნომერი 50, პერიოდი 5, IV ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფი) ნიშნავს, რომ კალის ატომში არის 50 ელექტრონი, ისინი განაწილებულია 5 ენერგეტიკულ დონეზე, მხოლოდ 4 ელექტრონი არის ვალენტური. .

ძალზე მნიშვნელოვანია სხვადასხვა კატეგორიის ქვეჯგუფებში ელემენტების პოვნის ფიზიკური მნიშვნელობა. გამოდის, რომ I კატეგორიის ქვეჯგუფებში მდებარე ელემენტებისთვის შემდეგი (ბოლო) ელექტრონი მდებარეობს s-ქვედონეგარე დონე. ეს ელემენტები ეკუთვნის ელექტრონულ ოჯახს. II კატეგორიის ქვეჯგუფებში მდებარე ელემენტების ატომებისთვის, შემდეგი ელექტრონი მდებარეობს p-ქვედონეგარე დონე. ეს არის "p" ელექტრონული ოჯახის ელემენტები. ამრიგად, კალის ატომების შემდეგი 50-ე ელექტრონი მდებარეობს გარე, ანუ მე-5 ენერგეტიკული დონის p-ქვედონეზე.

III კატეგორიის ქვეჯგუფების ელემენტების ატომებისთვის შემდეგი ელექტრონი მდებარეობს d-ქვედონე, მაგრამ უკვე გარე დონემდე, ეს არის ელექტრონული ოჯახის "დ" ელემენტები. ლანთანიდის და აქტინიდის ატომებისთვის შემდეგი ელექტრონი მდებარეობს f-ქვედონეზე, გარე დონის წინ. ეს არის ელექტრონული ოჯახის ელემენტები "ვ".

ამიტომ, შემთხვევითი არ არის, რომ ზემოთ აღნიშნული 4 კატეგორიის ქვეჯგუფების რიცხვი, ანუ 2-6-10-14, ემთხვევა ელექტრონების მაქსიმალურ რაოდენობას s-p-d-f ქვედონეებში.

მაგრამ ირკვევა, რომ შესაძლებელია ელექტრონული გარსის შევსების რიგის პრობლემის გადაჭრა და ნებისმიერი ელემენტის ატომის ელექტრონული ფორმულის გამომუშავება და პერიოდული სისტემის საფუძველზე, რომელიც ნათლად მიუთითებს ყოველი თანმიმდევრული დონის და ქვედონეზე. ელექტრონი. პერიოდული სისტემა ასევე მიუთითებს ელემენტების ერთმანეთის მიყოლებით პერიოდებად, ჯგუფებად, ქვეჯგუფებად და მათი ელექტრონების განაწილებაზე დონეებისა და ქვედონეების მიხედვით, რადგან თითოეულ ელემენტს აქვს თავისი, რაც ახასიათებს მის ბოლო ელექტრონს. მაგალითად, გავაანალიზოთ ცირკონიუმის (Zr) ელემენტის ატომის ელექტრონული ფორმულის შედგენა. პერიოდული სისტემა იძლევა ამ ელემენტის მაჩვენებლებს და „კოორდინატებს“: სერიული ნომერი 40, პერიოდი 5, ჯგუფი IV, გვერდითი ქვეჯგუფი. პირველი დასკვნები: ა) 40-ვე ელექტრონი, ბ) ეს 40 ელექტრონი განაწილებულია ხუთ ენერგეტიკულ დონეზე; 40 ელექტრონიდან მხოლოდ 4 არის ვალენტური, დ) შემდეგი მე-40 ელექტრონი შევიდა d-ქვედონეზე გარე, ანუ მეოთხე ენერგეტიკული დონემდე. მსგავსი დასკვნების გაკეთება შესაძლებელია ცირკონიუმის წინა 39 ელემენტიდან თითოეულზე, მხოლოდ ინდიკატორები და კოორდინატები იქნება. იყავი განსხვავებული ყოველ ჯერზე.

სტატიის შინაარსი

ელემენტთა პერიოდული ცხრილიარის ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაცია პერიოდული კანონის შესაბამისად, რომელიც ადგენს ქიმიური ელემენტების თვისებების პერიოდულ ცვლილებას მათი ატომური მასის მატებასთან ერთად, რაც დაკავშირებულია მათი ატომების ბირთვის მუხტის ზრდასთან; მაშასადამე, ატომის ბირთვის მუხტი ემთხვევა პერიოდულ სისტემაში ელემენტის რიგით რიცხვს და ე.წ. ატომური ნომერიელემენტი. ელემენტების პერიოდული სისტემა შედგენილია ცხრილის სახით (ელემენტების პერიოდული ცხრილი), რომლის ჰორიზონტალურ რიგებში - პერიოდები- ხდება ელემენტების თვისებების თანდათანობითი ცვლილება, ხოლო ერთი პერიოდიდან მეორეზე გადასვლაში - საერთო თვისებების პერიოდული გამეორება; ვერტიკალური სვეტები - ჯგუფები- შეუთავსეთ ელემენტები მსგავსი თვისებებით. პერიოდული სისტემა საშუალებას იძლევა, სპეციალური კვლევის გარეშე, გაეცნოთ ელემენტის თვისებებს მხოლოდ ჯგუფის ან პერიოდის მეზობელი ელემენტების ცნობილი თვისებების საფუძველზე. ელემენტის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები (აგრეგატული მდგომარეობა, სიმტკიცე, ფერი, ვალენტობა, იონიზაცია, მდგრადობა, მეტალურობა ან არამეტალურობა და ა.შ.) შეიძლება განჭვრიტოს პერიოდული ცხრილის საფუძველზე.

მე-18 საუკუნის ბოლოს და მე-19 საუკუნის დასაწყისში. ქიმიკოსები ცდილობდნენ შეექმნათ ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაცია მათი ფიზიკური და ქიმიური თვისებების შესაბამისად, კერძოდ, ელემენტის საერთო მდგომარეობის, სპეციფიკური სიმძიმის (სიმკვრივის), ელექტრული გამტარობის, მეტალის - არამეტალურობის, ბაზისურობის - მჟავიანობის საფუძველზე. და ა.შ.

კლასიფიკაცია "ატომური წონის" მიხედვით

(ანუ ფარდობითი ატომური მასით).

პროუტის ჰიპოთეზა.

ცხრილი 1. მენდელეევის მიერ 1869 წელს გამოქვეყნებული ელემენტების პერიოდული ცხრილი

ცხრილი 1. მენდელეევის მიერ 1869 წელს გამოქვეყნებული ელემენტების პერიოდული ცხრილი (პირველი ვერსია)
			Ti = 50	Zr = 90	? = 180
			V=51	Nb = 94	ტა = 182
			cr=52	Mo = 96	W=186
			Mn = 55	Rh = 104.4	Pt = 197.4
			Fe = 56	Ru = 104.4	ირ = 198
		ნი =	Co = 59	Pd = 106.6	Os = 199
H=1			Cu = 63.4	აგ = 108	Hg = 200
	იყოს = 9.4	Mg = 24	Zn = 65.2	CD = 112
	B=11	Al = 27.4	? = 68	Ur = 116	აუ = 197?
	C=12	Si = 28	? = 70	Sn = 118
	N=14	P=31	როგორც = 75	Sb = 122	ბი = 210?
	O=16	S=32	სე = 79.4	Te = 128?
	F=19	Cl = 35.5	Br = 80	I=127
Li = 7	Na = 23	K = 39	Rb = 85.4	Cs = 133	Tl = 204
		Ca=40	Sr = 87.6	ბა = 137	Pb = 207
		? = 45	Ce = 92
		?Er = 56	ლა = 94
		?Yt = 60	დი = 95
		?ინ = 75.6	th = 118

ცხრილი 2. შეცვლილი პერიოდული ცხრილი

ცხრილი 2. მენდელეევის შეცვლილი ცხრილი

ჯგუფი

მე

II

III

IV

ვ

VI

VII

VIII

0

ოქსიდის ან ჰიდრიდის ფორმულა ქვეჯგუფი

R2O

RO

R2O3

RH4 RO 2

RH 3 R2O5

RH 2 RO 3

RH R2O7

პერიოდი 1

1 ჰ წყალბადი 1,0079

2 ის ჰელიუმი 4,0026

პერიოდი 2

3 ლი ლითიუმი 6,941

4 იყავი ბერილიუმი 9,0122

5 ბ ბორ 10,81

6 C Ნახშირბადის 12,011

7 ნ აზოტი 14,0067

8 ო ჟანგბადი 15,9994

9 ფ ფტორი 18,9984

10 ნე ნეონი 20,179

პერიოდი 3

11 ნა ნატრიუმი 22,9898

12 მგ მაგნიუმი 24,305

13 ალ ალუმინის 26,9815

14 სი სილიკონი 28,0855

15 პ ფოსფორი 30,9738

16 ს გოგირდის 32,06

17 კლ ქლორი 35,453

18 არ არგონი 39,948

პერიოდი 4

19 კ კალიუმი 39,0983 29 კუ სპილენძი 63,546

20 დაახ კალციუმი 40,08 30 ზნ თუთია 65,39

21 სკ სკანდიუმი 44,9559 31 გა გალიუმი 69,72

22 ტი ტიტანის 47,88 32 გე გერმანიუმი 72,59

23 ვ ვანადიუმი 50,9415 33 როგორც დარიშხანი 74,9216

24 ქრ ქრომი 51,996 34 სე სელენი 78,96

25 მნ მანგანუმი 54,9380 35 ძმ ბრომი 79,904

26 ფე რკინა 55,847

27 თანა კობალტი 58,9332

28 ნი ნიკელი 58,69

36 კრ კრიპტონი 83,80

პერიოდი 5

37 რბ რუბიდიუმი 85,4678 47 აღ ვერცხლი 107,868

38 სრ სტრონციუმი 87,62 48 CD კადმიუმი 112,41

39 ი იტრიუმი 88,9059 49 In ინდიუმი 114,82

40 ზრ ცირკონიუმი 91,22 50 sn Ქილა 118,69

41 Nb ნიობიუმი 92,9064 51 სბ ანტიმონი 121,75

42 მო მოლიბდენი 95,94 52 თე ტელურიუმი 127,60

43 ტკ ტექნეტიუმი 53 მე იოდის 126,9044

44 რუ რუთენიუმი 101,07

45 Rh როდიუმი 102,9055

46 პდ პალადიუმი 106,4

54 Xe ქსენონი 131,29

პერიოდი 6

55 Cs ცეზიუმი 132,9054 79 აუ ოქრო 196,9665

56 ბა ბარიუმი 137,33 80 ჰგ მერკური 200,59

57* ლა ლანთანუმი 138,9055 81 ტლ ტალიუმი 204,38

72 ჰფ ჰაფნიუმი 178,49 82 Pb ტყვია 207,21

73 ტა ტანტალი 180,9479 83 ბი ბისმუტი 208,9804

74 ვ ვოლფრამი 183,85 84 პო პოლონიუმი

75 რე რენიუმი 186,207 85 ზე ასტატინი

76 ოს ოსმიუმი 190,2

77 ირ ირიდიუმი 192,2

78 პტ პლატინა 195,08

86 Rn რადონი

პერიოდი 7

87 ფ საფრანგეთი

88 რა რადიუმი 226,0254

89** AC აქტინიუმი 227,028

104

105

106

107

108

109

*

58 ცე 140,12

59 პრ 140,9077

60 ნდ 144,24

61 პმ

62 სმ 150,36

63 Ევროპა 151,96

64 გდ 157,25

65 თბ 158,9254

66 Dy 162,50

67 ჰო 164,9304

68 ერ 167,26

69 თმ 168,9342

70 Yb 173,04

71 ლუ 174,967

**

90 თ 232,0381

91 პა 231,0359

92 U 238,0289

93 Np 237,0482

94 პუ

95 Ვარ

96 სმ

97 ბკ

98 შდრ

99 ეს

100 fm

101 მდ

102 არა

103 ლრ

* ლანტანიდები: ცერიუმი, პრაზეოდიმი, ნეოდიუმი, პრომეთიუმი, სამარიუმი, ევროპიუმი, გადოლინიუმი, ტერბიუმი, დისპროსიუმი, ჰოლმიუმი, ერბიუმი, თულიუმი, იტერბიუმი, ლუტეტიუმი. ** აქტინიდები: თორიუმი, პროტაქტინიუმი, ურანი, ნეპტუნიუმი, პლუტონიუმი, ამერიციუმი, კურიუმი, ბერკელიუმი, კალიფორნიუმი, აინშტაინიუმი, ფერმიუმი, მენდელევიუმი, ნობელიუმი, ლორენციუმი. შენიშვნა. ატომური ნომერი მითითებულია ელემენტის სიმბოლოს ზემოთ, ატომური მასა მითითებულია ელემენტის სიმბოლოს ქვემოთ. მნიშვნელობა ფრჩხილებში არის ყველაზე ხანგრძლივი იზოტოპის მასობრივი რიცხვი.

პერიოდები.

ამ ცხრილში მენდელეევმა ელემენტები დაალაგა ჰორიზონტალურ მწკრივებში - პერიოდებში. ცხრილი იწყება ძალიან მოკლე პერიოდით, რომელიც შეიცავს მხოლოდ წყალბადს და ჰელიუმს. შემდეგი ორი მოკლე პერიოდი შეიცავს 8 ელემენტს. შემდეგ არის ოთხი გრძელი პერიოდი. ყველა პერიოდი პირველის გარდა იწყება ტუტე მეტალით (Li, Na, K, Rb, Cs) და ყველა პერიოდი მთავრდება კეთილშობილური გაზით. მე-6 პერიოდში არსებობს 14 ელემენტისგან შემდგარი სერია - ლანთანიდები, რომელსაც ფორმალურად ადგილი არ აქვს მაგიდაზე და ჩვეულებრივ თავსდება მაგიდის ქვეშ. კიდევ ერთი მსგავსი სერია - აქტინიდები - მე-7 პერიოდშია. ეს სერია მოიცავს ლაბორატორიაში წარმოებულ ელემენტებს, როგორიცაა ურანის დაბომბვა სუბატომური ნაწილაკებით და ასევე მოთავსებულია მაგიდის ქვემოთ ლანთანიდების ქვემოთ.

ჯგუფები და ქვეჯგუფები.

როდესაც პერიოდები განლაგებულია ერთმანეთის ქვემოთ, ელემენტები განლაგებულია სვეტებად, ქმნიან ჯგუფებს ნომრებით 0, I, II, ..., VIII. მოსალოდნელია, რომ თითოეული ჯგუფის ელემენტები ავლენენ მსგავს ზოგად ქიმიურ თვისებებს. კიდევ უფრო დიდი მსგავსება შეიმჩნევა ქვეჯგუფების ელემენტებზე (A და B), რომლებიც წარმოიქმნება ყველა ჯგუფის ელემენტებისგან, გარდა 0 და VIII. A ქვეჯგუფს უწოდებენ მთავარ ქვეჯგუფს, ხოლო B-ს მეორად ქვეჯგუფს. ზოგიერთ ოჯახს აქვს სახელები, როგორიცაა ტუტე ლითონები (ჯგუფი IA), ტუტე მიწის ლითონები (ჯგუფი IIA), ჰალოგენები (ჯგუფი VIIA) და კეთილშობილი აირები (ჯგუფი 0). VIII ჯგუფი შეიცავს გარდამავალ ლითონებს Fe, Co და Ni; Ru, Rh და Pd; Os, Ir და Pt. ხანგრძლივი პერიოდის შუაში ყოფნისას, ეს ელემენტები უფრო ჰგავს ერთმანეთს, ვიდრე მათ წინა და შემდეგ ელემენტებს. რამდენიმე შემთხვევაში ირღვევა ატომური წონის (უფრო ზუსტად ატომური მასების) გაზრდის რიგი, მაგალითად, თელურიუმის და იოდის, არგონისა და კალიუმის წყვილებში. ეს „დარღვევა“ აუცილებელია ქვეჯგუფებში ელემენტების მსგავსების შესანარჩუნებლად.

ლითონები, არალითონები.

დიაგონალი წყალბადიდან რადონამდე უხეშად ყოფს ყველა ელემენტს ლითონებად და არამეტებად, ხოლო არამეტალები დიაგონალზე მაღლა არიან. (არამეტალები მოიცავს 22 ელემენტს - H, B, C, Si, N, P, As, O, S, Se, Te, ჰალოგენები და ინერტული აირები, ლითონები - ყველა სხვა ელემენტი.) ამ ხაზის გასწვრივ არის ელემენტები, რომლებსაც აქვთ გარკვეული ლითონებისა და არამეტალების თვისებები (მეტალოიდები ასეთი ელემენტების მოძველებული სახელწოდებაა). ქვეჯგუფების თვისებების განხილვისას ზემოდან ქვემოდან, შეინიშნება მეტალის თვისებების ზრდა და არალითონური თვისებების შესუსტება.

ვალენტობა.

ელემენტის ვალენტურობის ყველაზე ზოგადი განმარტება არის მისი ატომების უნარი გაერთიანების სხვა ატომებთან გარკვეული თანაფარდობით. ზოგჯერ ელემენტის ვალენტობა იცვლება მასთან ახლოს ჟანგვის მდგომარეობის (ს.ო.) ცნებით. ჟანგვის მდგომარეობა შეესაბამება მუხტს, რომელსაც ატომი შეიძენს, თუ მისი ქიმიური ბმის ყველა ელექტრონული წყვილი გადაინაცვლებს ელექტროუარყოფითი ატომებისკენ. ნებისმიერ პერიოდში, მარცხნიდან მარჯვნივ, იზრდება ელემენტების დადებითი დაჟანგვის მდგომარეობა. I ჯგუფის ელემენტებს აქვთ s.d. ტოლი +1 და ოქსიდის ფორმულა R 2 O, II ჯგუფის ელემენტები - შესაბამისად +2 და RO და ა.შ. ელემენტები უარყოფითი ს.დ. არიან V, VI და VII ჯგუფში; ითვლება, რომ ნახშირბადს და სილიციუმს, რომლებიც IV ჯგუფშია, არ აქვთ უარყოფითი ჟანგვის მდგომარეობა. ჰალოგენები, რომლებსაც აქვთ დაჟანგვის მდგომარეობა -1, ქმნიან ნაერთებს RH შემადგენლობის წყალბადთან. ზოგადად, ელემენტების დადებითი დაჟანგვის მდგომარეობა შეესაბამება ჯგუფის რიცხვს, ხოლო უარყოფითი უდრის სხვაობას რვა ჯგუფური რიცხვის გამოკლებით. ცხრილიდან შეუძლებელია დადგინდეს სხვა ჟანგვის მდგომარეობების არსებობა ან არარსებობა.

ატომური რიცხვის ფიზიკური მნიშვნელობა.

პერიოდული ცხრილის ჭეშმარიტი გაგება შესაძლებელია მხოლოდ ატომის სტრუქტურის შესახებ თანამედროვე იდეების საფუძველზე. პერიოდულ სისტემაში ელემენტის რაოდენობა - მისი ატომური რიცხვი - ბევრად უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე მისი ატომური წონა (ანუ ფარდობითი ატომური მასა) ქიმიური თვისებების გასაგებად.

ატომის სტრუქტურა.

1913 წელს ნ. ბორმა გამოიყენა ატომის სტრუქტურის ბირთვული მოდელი წყალბადის ატომის სპექტრის ასახსნელად, ყველაზე მსუბუქი და შესაბამისად უმარტივესი ატომის. ბორი ვარაუდობს, რომ წყალბადის ატომი შედგება ერთი პროტონისაგან, რომელიც ქმნის ატომის ბირთვს და ერთი ელექტრონისაგან, რომელიც ბრუნავს ბირთვის გარშემო.

ატომური რიცხვის ცნების განმარტება.

1913 წელს ა. ვან დენ ბრუკმა შესთავაზა, რომ ელემენტის ატომური რიცხვი - მისი ატომური ნომერი - უნდა განისაზღვროს ნეიტრალური ატომის ბირთვის გარშემო მოძრავი ელექტრონების რაოდენობასთან და ატომის ბირთვის დადებითი მუხტით ერთეულებში. ელექტრონის მუხტი. თუმცა, საჭირო იყო ექსპერიმენტულად დადასტურებულიყო ატომის მუხტისა და ატომური რიცხვის იდენტურობა. ბორმა შემდგომში დაადგინა, რომ ელემენტის დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივება უნდა შეესაბამებოდეს იმავე კანონს, როგორც წყალბადის სპექტრს. ამრიგად, თუ ატომური რიცხვი Z იდენტიფიცირებულია ბირთვის მუხტთან ელექტრონის მუხტის ერთეულებში, მაშინ სხვადასხვა ელემენტების რენტგენის სპექტრში შესაბამისი ხაზების სიხშირეები (ტალღის სიგრძეები) პროპორციული უნდა იყოს Z 2-ის, კვადრატის. ელემენტის ატომური ნომერი.

1913-1914 წლებში გ.მოსელიმ სხვადასხვა ელემენტების ატომების დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივების შესწავლისას მიიღო ბორის ჰიპოთეზის ბრწყინვალე დადასტურება. ამგვარად, მოსელის ნაშრომმა დაადასტურა ვან დენ ბრუკის ვარაუდი, რომ ელემენტის ატომური რიცხვი იდენტურია მისი ბირთვის მუხტისა; ატომური რიცხვი და არა ატომური მასა არის ელემენტის ქიმიური თვისებების დადგენის ჭეშმარიტი საფუძველი.

პერიოდულობა და ატომური სტრუქტურა.

ბორის კვანტური თეორია ატომის სტრუქტურის შესახებ განვითარდა 1913 წლის შემდეგ ორი ათწლეულის განმავლობაში. ბორის მიერ შემოთავაზებული „კვანტური რიცხვი“ გახდა ელექტრონის ენერგეტიკული მდგომარეობის დასახასიათებლად საჭირო ოთხი კვანტური რიცხვიდან ერთ-ერთი. 1925 წელს ვ.პაულმა ჩამოაყალიბა თავისი ცნობილი „აკრძალვის პრინციპი“ (პაულის პრინციპი), რომლის მიხედვითაც ატომში არ შეიძლება იყოს ორი ელექტრონი, რომელშიც ყველა კვანტური რიცხვი ერთნაირი იქნებოდა. როდესაც ეს პრინციპი იქნა გამოყენებული ატომების ელექტრონულ კონფიგურაციებზე, პერიოდულმა ცხრილმა შეიძინა ფიზიკური საფუძველი. ვინაიდან ატომური რიცხვი Z, ე.ი. თუ ატომის ბირთვის დადებითი მუხტი იზრდება, მაშინ ელექტრონების რაოდენობაც უნდა გაიზარდოს ატომის ელექტრონეიტრალურობის შესანარჩუნებლად. ეს ელექტრონები განსაზღვრავენ ატომის ქიმიურ „ქცევას“. პაულის პრინციპის მიხედვით, კვანტური რიცხვის სიდიდის მატებასთან ერთად, ელექტრონები ავსებენ ელექტრონულ ფენებს (გარსებს) ბირთვთან ყველაზე ახლოს მდებარე ფენებიდან. დასრულებული ფენა, რომელიც ივსება ყველა ელექტრონით პაულის პრინციპით, ყველაზე სტაბილურია. ამიტომ, კეთილშობილური აირები, როგორიცაა ჰელიუმი და არგონი, რომლებსაც აქვთ სრულად დასრულებული ელექტრონული სტრუქტურები, მდგრადია ნებისმიერი ქიმიური შეტევის მიმართ.

ელექტრონული კონფიგურაციები.

ქვემოთ მოცემულ ცხრილში მოცემულია ელექტრონების შესაძლო რაოდენობა სხვადასხვა ენერგეტიკული მდგომარეობისთვის. ძირითადი კვანტური რიცხვი ნ= 1, 2, 3,... ახასიათებს ელექტრონების ენერგეტიკულ დონეს (1 დონე მდებარეობს ბირთვთან უფრო ახლოს). ორბიტალური კვანტური რიცხვი ლ = 0, 1, 2,..., ნ– 1 ახასიათებს ორბიტალური კუთხის იმპულსს. ორბიტალური კვანტური რიცხვი ყოველთვის ნაკლებია მთავარ კვანტურ რიცხვზე და მისი მაქსიმალური მნიშვნელობა უდრის მთავარ კვანტურ რიცხვს მინუს 1. თითოეული მნიშვნელობა ლშეესაბამება გარკვეული ტიპის ორბიტალს - ს, გვ, დ, ვ... (ეს აღნიშვნა მომდინარეობს მე -18 საუკუნის სპექტროსკოპიული ნომენკლატურიდან, როდესაც დაკვირვებული სპექტრული ხაზების სხვადასხვა სერიას ეწოდებოდა სარფა, გვდამრიგებელი, დდიფუზური და ვფუნდამენტური).

ცხრილი 3. ელექტრონების რაოდენობა ატომის სხვადასხვა ენერგეტიკულ მდგომარეობაში

ცხრილი 3. ელექტრონების რაოდენობა ატომის სხვადასხვა ენერგეტიკულ მდგომარეობებში
ძირითადი კვანტური რიცხვი	ორბიტალური კვანტური რიცხვი	ელექტრონების რაოდენობა გარსზე	ენერგეტიკული მდგომარეობის აღნიშვნა (ორბიტალური ტიპი)
1	0	2	1ს
2	0	2	2ს
	1	6	2გვ
3	0	2	3ს
	1	6	3გვ
	2	10	3დ
4	0	2	4ს
	1	6	4გვ
	2	10	4დ
	3	14	4ვ
5	0	2	5ს
	1	6	5გვ
	2	10	5დ
	5	14	5ვ
	4	18	5გ
6	0	2	6ს
	1	6	6გვ
	2	10	6დ
...	...	...	...
7	0	2	7ს

მოკლე და გრძელი პერიოდები.

ყველაზე დაბალი სრულად დასრულებული ელექტრონული გარსი (ორბიტალი) აღინიშნება 1 სდა რეალიზდება ჰელიუმში. შემდეგი დონეები - 2 სდა 2 გვ- შეესაბამება მე-2 პერიოდის ელემენტების ატომების გარსების აგებულებას და, სრული აგებულებით, ნეონისთვის შეიცავს სულ 8 ელექტრონს. ძირითადი კვანტური რიცხვის მნიშვნელობების მატებასთან ერთად, უმცირესი ორბიტალური რიცხვის ენერგეტიკული მდგომარეობა უფრო დიდი პრინციპისთვის შეიძლება იყოს უფრო დაბალი, ვიდრე უმაღლესი ორბიტალური კვანტური რიცხვის ენერგეტიკული მდგომარეობა, რომელიც შეესაბამება უფრო მცირე ძირითადს. ასე რომ, ენერგეტიკული მდგომარეობა 3 დ 4-ზე მაღალი სასე რომ, მე-3 პერიოდის ელემენტები აგებულია 3 ს- და 3 გვ-ორბიტალები, დამთავრებული კეთილშობილი გაზის არგონის სტაბილური სტრუქტურის ფორმირებით. შემდეგი მოდის თანმიმდევრული შენობა 4 ს-, 3დ- და 4 გვ-ორბიტალები მე-4 პერიოდის ელემენტებისთვის, კრიპტონისთვის 18 ელექტრონის გარე სტაბილური ელექტრონული გარსის დასრულებამდე. ეს იწვევს პირველი ხანგრძლივი პერიოდის გამოჩენას. ანალოგიურად, კორპუსი 5 ს-, 4დ- და 5 გვ-მე-5 (ანუ მეორე გრძელი) პერიოდის ელემენტების ატომების ორბიტალები, დამთავრებული ქსენონის ელექტრონული სტრუქტურით.

ლანთანიდები და აქტინიდები.

თანმიმდევრული შევსება ელექტრონებით 6 ს-, 4ვ-, 5დ- და 6 გვ-მე-6 (ანუ მესამე გრძელი) პერიოდის ელემენტების ორბიტალებს იწვევს ახალი 32 ელექტრონის გამოჩენა, რომლებიც ქმნიან ამ პერიოდის ბოლო ელემენტის - რადონის სტრუქტურას. 57-ე ელემენტიდან, ლანთანუმიდან დაწყებული, 14 ელემენტი თანმიმდევრულად არის განლაგებული, რომლებიც ნაკლებად განსხვავდება ქიმიური თვისებებით. ისინი ქმნიან ლანთანიდების, ანუ იშვიათი დედამიწის ელემენტების სერიას, რომელშიც 4 ვ- გარსი, რომელიც შეიცავს 14 ელექტრონს.

აქტინიდების სერია, რომელიც მდებარეობს აქტინიუმის უკან (ატომური ნომერი 89), ხასიათდება 5-ის აგებით. ვ- ჭურვები; იგი ასევე შეიცავს 14 ელემენტს, რომლებიც ძალიან ჰგავს ქიმიურ თვისებებს. ელემენტი ატომური ნომრით 104 (რუტერფორდიუმი), რომელიც მიჰყვება აქტინიდებს, უკვე განსხვავდება ქიმიური თვისებებით: ეს არის ჰაფნიუმის ანალოგი. რუტერფორდიუმის შემდეგ ელემენტების შემდეგი სახელები მიღებულია: 105 - დუბნიუმი (Db), 106 - ზღვის ბორგიუმი (Sg), 107 - ბორიუმი (Bh), 108 - ჰასიუმი (Hs), 109 - მეიტნერიუმი (Mt).

პერიოდული ცხრილის გამოყენება.

პერიოდული ცხრილის ცოდნა ქიმიკოსს საშუალებას აძლევს გარკვეული სიზუსტით იწინასწარმეტყველოს რომელიმე ელემენტის თვისებები, სანამ დაიწყებს მასზე მუშაობას. მაგალითად, მეტალურგები პერიოდულ ცხრილს სასარგებლოდ თვლიან ახალი შენადნობების შესაქმნელად, რადგან პერიოდული ცხრილის გამოყენებით, შენადნობის ერთ-ერთი ლითონი შეიძლება შეიცვალოს ცხრილში მის მეზობლებს შორის შემცვლელის არჩევით ისე, რომ გარკვეული ალბათობის ხარისხით, არ იქნება მნიშვნელოვანი ცვლილება მათგან წარმოქმნილ თვისებებში.შენადნობი.