"Ang mga katangian ng mga elemento, at samakatuwid ang simple at kumplikadong mga katawan (mga sangkap) na nabuo sa kanila, ay nakatayo sa isang pana-panahong pag-asa sa kanilang atomic na timbang."

Makabagong salita:

"Ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal (i.e., ang mga katangian at anyo ng mga compound na kanilang nabuo) ay nasa pana-panahong pagdepende sa singil ng nucleus ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal."

Ang pisikal na kahulugan ng chemical periodicity

Ang mga pana-panahong pagbabago sa mga katangian ng mga elemento ng kemikal ay dahil sa tamang pag-uulit ng elektronikong pagsasaayos ng antas ng panlabas na enerhiya (valence electron) ng kanilang mga atomo na may pagtaas sa singil ng nukleyar.

Ang graphic na representasyon ng periodic law ay ang periodic table. Naglalaman ito ng 7 yugto at 8 pangkat.

Panahon - pahalang na mga hilera ng mga elemento na may parehong maximum na halaga ng pangunahing quantum number ng valence electron.

Ang numero ng panahon ay tumutukoy sa bilang ng mga antas ng enerhiya sa atom ng isang elemento.

Ang mga yugto ay maaaring binubuo ng 2 (una), 8 (pangalawa at pangatlo), 18 (ikaapat at ikalima), o 32 (ikaanim) na elemento, depende sa bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya. Ang huling, ikapitong yugto ay hindi kumpleto.

Ang lahat ng mga panahon (maliban sa una) ay nagsisimula sa isang alkali metal ( s- elemento) at nagtatapos sa isang marangal na gas ( ns 2 np 6).

Ang mga katangian ng metal ay isinasaalang-alang bilang ang kakayahan ng mga atomo ng mga elemento na madaling mag-donate ng mga electron, at mga di-metal na katangian na tumanggap ng mga electron dahil sa pagkahilig ng mga atomo na makakuha ng isang matatag na pagsasaayos na may punong mga sublevel. Pagpuno sa panlabas s- ang sublevel ay nagpapahiwatig ng mga katangian ng metal ng atom, at ang pagbuo ng panlabas p- sublevel - sa mga di-metal na katangian. Ang pagtaas sa bilang ng mga electron sa pamamagitan ng p- sublevel (mula 1 hanggang 5) ay nagpapahusay sa mga di-metal na katangian ng atom. Mga atomo na may ganap na nabuo, energetically stable na pagsasaayos ng panlabas na layer ng elektron ( ns 2 np 6 ) chemically inert.

Sa mahabang panahon, ang paglipat ng mga katangian mula sa aktibong metal patungo sa marangal na gas ay nangyayari nang mas maayos kaysa sa mga maikling panahon, dahil ang pagbuo ng isang panloob n - 1) d - sublevel habang pinapanatili ang panlabas ns 2 - layer. Ang malalaking tuldok ay binubuo ng pantay at kakaibang mga hilera.

Para sa mga elemento ng pantay na mga hilera sa panlabas na layer ns 2 - ang mga electron, samakatuwid, ang mga katangian ng metal ay nangingibabaw at ang kanilang pagpapahina sa pagtaas ng nuclear charge ay maliit; sa mga kakaibang hanay ay nabuo np- sublevel, na nagpapaliwanag ng makabuluhang pagpapahina ng mga katangian ng metal.

Mga grupo - patayong mga haligi ng mga elemento na may parehong bilang ng mga valence electron, katumbas ng numero ng pangkat. Mayroong pangunahing at pangalawang subgroup.

Ang pangunahing mga subgroup ay binubuo ng mga elemento ng maliit at malalaking mga panahon, ang mga valence electron na kung saan ay matatagpuan sa panlabas. ns - at np - mga sublevel.

Ang mga pangalawang subgroup ay binubuo ng mga elemento ng malalaking panahon lamang. Ang kanilang mga valence electron ay nasa panlabas ns- sublevel at panloob ( n - 1) d - sublevel (o (n - 2) f - sublevel).

Depende sa kung aling sublevel ( s-, p-, d- o f-) na puno ng valence electron, ang mga elemento ng periodic system ay nahahati sa: s- mga elemento (mga elemento ng pangunahing subgroup pangkat I at II), p - elemento (mga elemento ng pangunahing subgroup III - VII pangkat), d - mga elemento (mga elemento ng pangalawang subgroup), f- mga elemento (lanthanides, actinides).

Sa pangunahing mga subgroup, mula sa itaas hanggang sa ibaba, ang mga katangian ng metal ay pinahusay, habang ang mga hindi metal na katangian ay humina. Ang mga elemento ng pangunahin at pangalawang grupo ay malaki ang pagkakaiba sa mga katangian.

Ang numero ng pangkat ay nagpapahiwatig ng pinakamataas na valency ng elemento (maliban O , F , mga elemento ng subgroup na tanso at ang ikawalong grupo).

Karaniwan sa mga elemento ng pangunahing at pangalawang subgroup ay ang mga formula ng mas mataas na mga oxide (at ang kanilang mga hydrates). Para sa mas mataas na mga oxide at ang kanilang mga elemento ay nag-hydrate I-III pangkat (maliban sa boron) ang mga pangunahing katangian ay nangingibabaw, na may IV hanggang VIII - acidic.

Pahina 1

Ang pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento na may pagtaas ng atomic na bilang ay nagiging lalong maliwanag kung ang mga elemento ay nakaayos sa isang talahanayan, na tinatawag na periodic table o ang periodic system ng mga elemento. Ilang anyo ng periodic table ang iminungkahi at ginagamit.

Ang pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento na may pagtaas ng atomic number ay maaaring malinaw na maipakita kung ang mga elemento ay nakaayos sa isang talahanayan na tinatawag na periodic table, o ang periodic system, ng mga elemento. Maraming iba't ibang anyo ng periodic table ang iminungkahi at ginagamit.

Ang prinsipyo ng pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento ay hindi maaaring payagan ang pagkakaroon ng isa lamang, nakahiwalay na elemento ng argon; ang mga simpleng sangkap ay dapat na kakaunti o wala. Gayunpaman, matatag na nanindigan si Ramsay sa mga posisyon ng pana-panahong batas, at ito, pati na rin ang pag-unlad ng teknolohiya ng laboratoryo sa pagtatapos ng huling siglo, ay paunang natukoy ang mabilis na pagtuklas ng mga natitirang miyembro ng pangkat ng mga inert na gas.

Ano ang nagpapaliwanag sa panaka-nakang pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento sa periodic system.

Ano ang nagpapaliwanag sa panaka-nakang pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento.

Ang pagtanggap na ang panaka-nakang pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento ay dahil hindi lamang sa kanilang masa (atomic weight), kundi pati na rin sa likas na katangian ng paggalaw ng mga atomo mismo bilang buong mga particle (ang bilis at direksyon ng kanilang paggalaw), itinayo ni Flavitsky ang kanyang hypothesis sa sumusunod na batayan: ang periodicity ng mga elemento ay ipinaliwanag hindi sa pamamagitan ng kung ano ang paulit-ulit na uri ng panloob na istraktura ng mga atomo, ngunit sa pamamagitan ng katotohanan na ang likas na katangian ng paggalaw ng mga atomo bilang buong mga particle ay pana-panahong nagbabago.

Kaya, ang dahilan para sa pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento ay ang pana-panahong pag-uulit ng mga elektronikong pagsasaayos ng kanilang mga atomo.

Ang pag-aaral ng elektronikong istraktura ng mga atom ay naging posible upang patunayan na ang dahilan para sa pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento na may pagtaas ng serial number ay ang pana-panahong pag-uulit ng proseso ng pagbuo ng mga bagong shell ng elektron. Sa parehong grupo ng periodic system ay palaging nabibilang ang mga elemento na ang mga atomo sa mga panlabas na shell ay may parehong bilang ng mga electron. Kaya, ang mga atomo ng lahat ng mga inert na gas, maliban sa helium, ay naglalaman ng 8 electron sa panlabas na shell at ang pinakamahirap na ionize, habang ang mga atom ng alkali metal ay naglalaman ng isang electron sa panlabas na shell at may pinakamababang potensyal na ionization. Ang mga alkali metal na may isang electron lamang sa panlabas na shell ay madaling mawala ito, na nagiging isang matatag na anyo ng isang positibong ion na may pagsasaayos ng elektron na katulad ng pinakamalapit na inert gas na may mas mababang atomic number. Ang mga elemento tulad ng fluorine, chlorine, atbp., na lumalapit sa pagsasaayos ng mga inert gas sa mga tuntunin ng bilang ng mga panlabas na electron, sa kabaligtaran, ay may posibilidad na makakuha ng mga electron at magparami ng elektronikong pagsasaayos na ito, na dumadaan sa katumbas na negatibong ion.

Ang mga panahon kasunod ng ikatlong yugto ng talahanayan ng D. I. Mendeleev ay mas mahaba. Gayunpaman, ang pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento ay napanatili. Ito ay nagiging mas kumplikado, dahil sa pagtaas ng iba't ibang pisikal at kemikal na mga katangian ng mga elemento habang ang kanilang mga atomic na masa ay tumataas. Ang pagsasaalang-alang sa istraktura ng mga atomo ng mga unang panahon ay nagpapatunay na ang limitadong bilang ng mga lugar para sa mga electron sa bawat shell (pagbabawal ni Pauli) na nakapalibot sa nucleus ay ang dahilan para sa pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento. Ang periodicity na ito ay isang mahusay na batas ng kalikasan, na natuklasan ni D. I. Mendeleev sa pagtatapos ng huling siglo, sa ating panahon ay naging isa sa mga pundasyon para sa pag-unlad ng hindi lamang kimika, kundi pati na rin sa pisika.

Ang mga halaga ng /j ay unti-unting tumataas habang tumataas ang Z hanggang sa maabot ng Z ang halaga ng noble gas at pagkatapos ay bumaba sa humigit-kumulang isang-ikaapat na halaga ng noble gas habang lumilipat ito sa susunod na elemento. Ang periodicity ng mga pagbabago sa isa pang ari-arian - ang density ng mga elemento sa solid state - ay ipinapakita sa fig. 5.13. Ang ganitong pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento na may pagtaas sa serial number ay nagiging lalong maliwanag kung ang mga elemento ay nakaayos sa anyo ng isang talahanayan na tinatawag na periodic table at ang periodic system ng mga elemento. Maraming iba't ibang anyo ng periodic system ang iminungkahi at ginagamit.

Kasabay ng Newlands, papalapit si de Chancourtois sa pagtuklas ng pana-panahong batas sa France. Ngunit sa kaibahan sa sensual na musikal at tunog na imahe, na nagsilbi para sa Newlands bilang isang pagkakatulad sa regularidad ng mga elemento ng kemikal na bahagyang inihayag niya, ang French naturalist ay gumamit ng abstract geometric na imahe: inihambing niya ang pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento, nakaayos ayon sa kanilang mga atomic na timbang, na may paikot-ikot na linya ng spiral (vis tellurique) at sa gilid na ibabaw ng silindro.

Ang ideya ng magnitude ng singil ng nucleus bilang ang pagtukoy ng pag-aari ng atom ay naging batayan ng modernong pagbabalangkas ng periodic law ng D. I. Mendeleev: ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal, pati na rin ang mga anyo at katangian ng ang mga compound ng mga elementong ito, ay nasa pana-panahong pagdepende sa laki ng singil ng nuclei ng kanilang mga atomo. Ginawa nitong posible na ipaliwanag ang dahilan para sa pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento, na binubuo sa pana-panahong pag-uulit ng istraktura ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo.

Pagkatapos lamang na linawin ang istraktura ng atom ay naging malinaw ang mga dahilan para sa pana-panahong pag-uulit ng mga katangian ng mga elemento.

Ang data sa istruktura ng nucleus at sa pamamahagi ng mga electron sa mga atomo ay ginagawang posible na isaalang-alang ang periodic law at ang periodic system ng mga elemento mula sa mga pangunahing pisikal na posisyon. Batay sa mga modernong ideya, ang pana-panahong batas ay nabuo bilang mga sumusunod:

Ang mga katangian ng mga simpleng sangkap, pati na rin ang mga anyo at katangian ng mga compound ng mga elemento, ay nasa pana-panahong pag-asa sa singil ng atomic nucleus (serial number).

Periodic table ng D.I. Mendeleev

Sa kasalukuyan, higit sa 500 variant ng representasyon ng periodic system ang kilala: ito ay iba't ibang anyo ng paghahatid ng periodic law.

Ang unang bersyon ng sistema ng mga elemento, na iminungkahi ni D.I. Mendeleev noong Marso 1, 1869, ay ang tinatawag na long form na bersyon. Sa variant na ito, ang mga tuldok ay isinaayos sa isang linya.

Sa periodic system, mayroong 7 pahalang na panahon, kung saan ang unang tatlo ay tinatawag na maliit, at ang iba ay malaki. Sa unang yugto mayroong 2 elemento, sa pangalawa at pangatlo - 8 bawat isa, sa ikaapat at ikalima - 18 bawat isa, sa ikaanim - 32, sa ikapitong (hindi kumpleto) - 21 elemento. Ang bawat panahon, maliban sa una, ay nagsisimula sa isang alkali metal at nagtatapos sa isang marangal na gas (ang ika-7 na yugto ay hindi natapos).

Ang lahat ng mga elemento ng periodic system ay binibilang sa pagkakasunud-sunod kung saan sila sumusunod sa isa't isa. Ang mga numero ng elemento ay tinatawag na ordinal o atomic na mga numero.

Ang sistema ay may 10 hilera. Ang bawat maliit na tuldok ay binubuo ng isang hilera, ang bawat malaking tuldok ay binubuo ng dalawang hanay: kahit (itaas) at kakaiba (ibaba). Sa pantay na mga hilera ng malalaking tuldok (ikaapat, ikaanim, ikawalo at ikasampu) mayroon lamang mga metal, at ang mga katangian ng mga elemento sa hilera mula kaliwa hanggang kanan ay bahagyang nagbabago. Sa mga kakaibang hanay ng malalaking tuldok (ikalima, ikapito at ikasiyam), nagbabago ang mga katangian ng mga elemento sa hilera mula kaliwa hanggang kanan, tulad ng sa mga tipikal na elemento.

Ang pangunahing tampok kung saan ang mga elemento ng malalaking panahon ay nahahati sa dalawang hanay ay ang kanilang estado ng oksihenasyon. Ang kanilang magkaparehong mga halaga ay paulit-ulit nang dalawang beses sa isang panahon na may pagtaas sa atomic na masa ng mga elemento. Halimbawa, sa ika-apat na yugto, ang mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento mula K hanggang Mn ay nagbabago mula sa +1 hanggang +7, na sinusundan ng triad na Fe, Co, Ni (ito ay mga elemento ng isang pantay na serye), pagkatapos ay ang parehong pagtaas sa ang mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento mula Cu hanggang Br ay sinusunod (mga elemento ng isang kakaibang hilera). Nakikita natin ang parehong sa iba pang malalaking yugto, maliban sa ikapito, na binubuo ng isang (kahit) na serye. Ang mga anyo ng kumbinasyon ng mga elemento ay inuulit din ng dalawang beses sa malalaking panahon.

Sa ikaanim na yugto, pagkatapos ng lanthanum, mayroong 14 na elemento na may mga serial number na 58-71, na tinatawag na lanthanides (ang salitang "lanthanides" ay nangangahulugang katulad ng lanthanum, at "actinides" - "tulad ng actinium"). Minsan sila ay tinatawag na lanthanides at actinides , na nangangahulugan ng pagsunod sa lanthanide, kasunod ng actinium). Ang mga lanthanides ay inilalagay nang hiwalay sa ibaba ng talahanayan, at sa cell ang isang asterisk ay nagpapahiwatig ng pagkakasunud-sunod ng kanilang lokasyon sa system: La-Lu. Ang mga kemikal na katangian ng lanthanides ay napaka Halimbawa, lahat sila ay mga reaktibong metal, tumutugon sa tubig upang bumuo ng Hydroxide at Hydrogen Mula dito sumusunod na ang lanthanides ay may isang malakas na pahalang na pagkakatulad.

Sa ikapitong yugto, 14 na elemento na may mga serial number na 90-103 ang bumubuo sa pamilyang actinide. Ang mga ito ay inilalagay din nang hiwalay - sa ilalim ng mga lanthanides, at sa kaukulang cell, dalawang asterisk ang nagpapahiwatig ng pagkakasunud-sunod ng kanilang lokasyon sa system: Ac-Lr. Gayunpaman, sa kaibahan sa mga lanthanides, ang pahalang na pagkakatulad para sa actinides ay mahina na ipinahayag. Nagpapakita sila ng mas iba't ibang mga estado ng oksihenasyon sa kanilang mga compound. Halimbawa, ang estado ng oksihenasyon ng actinium ay +3, at ang uranium ay +3, +4, +5 at +6. Ang pag-aaral ng mga kemikal na katangian ng actinides ay lubhang mahirap dahil sa kawalang-tatag ng kanilang nuclei.

Sa periodic table, walong grupo ang nakaayos nang patayo (ipinahiwatig ng Roman numerals). Ang numero ng pangkat ay nauugnay sa antas ng oksihenasyon ng mga elemento na ipinapakita nila sa mga compound. Bilang isang patakaran, ang pinakamataas na positibong estado ng oksihenasyon ng mga elemento ay katumbas ng bilang ng pangkat. Ang mga eksepsiyon ay fluorine - ang estado ng oksihenasyon nito ay -1; ang tanso, pilak, ginto ay nagpapakita ng mga estado ng oksihenasyon na +1, +2 at +3; ng mga elemento ng pangkat VIII, ang estado ng oksihenasyon +8 ay kilala lamang para sa osmium, ruthenium at xenon.

Ang pangkat VIII ay naglalaman ng mga noble gas. Noong nakaraan, pinaniniwalaan na hindi sila nakakagawa ng mga kemikal na compound.

Ang bawat pangkat ay nahahati sa dalawang subgroup - pangunahin at pangalawa, na sa pana-panahong sistema ay binibigyang-diin sa pamamagitan ng paglipat ng ilan sa kanan at iba pa sa kaliwa. Ang pangunahing subgroup ay binubuo ng mga tipikal na elemento (mga elemento ng ikalawa at ikatlong yugto) at mga elemento ng malalaking panahon na katulad ng mga ito sa mga katangian ng kemikal. Ang pangalawang subgroup ay binubuo lamang ng mga metal - mga elemento ng malalaking panahon. Ang Pangkat VIII ay iba sa iba. Bilang karagdagan sa pangunahing helium subgroup, naglalaman ito ng tatlong side subgroup: isang iron subgroup, isang cobalt subgroup at isang nickel subgroup.

Ang mga kemikal na katangian ng mga elemento ng pangunahing at pangalawang subgroup ay makabuluhang naiiba. Halimbawa, sa pangkat VII, ang pangunahing subgroup ay binubuo ng mga di-metal na F, CI, Br, I, At, habang ang pangkat sa gilid ay mga metal Mn, Tc, Re. Kaya, pinagsasama-sama ng mga subgroup ang pinakakaparehong elemento sa bawat isa.

Ang lahat ng mga elemento maliban sa helium, neon at argon ay bumubuo ng mga compound ng oxygen; Mayroon lamang 8 mga anyo ng mga compound ng oxygen. Sa periodic system, madalas silang kinakatawan ng mga pangkalahatang formula na matatagpuan sa ilalim ng bawat pangkat sa pataas na pagkakasunud-sunod ng estado ng oksihenasyon ng mga elemento: R 2 O, RO, R 2 O 3, RO 2, R 2 O 5, RO 3, R 2 O 7, RO 4, kung saan ang R ay isang elemento ng pangkat na ito. Ang mga formula ng mas matataas na oksido ay nalalapat sa lahat ng elemento ng pangkat (pangunahin at pangalawa), maliban sa mga kasong iyon kapag ang mga elemento ay hindi nagpapakita ng estado ng oksihenasyon na katumbas ng numero ng grupo.

Ang mga elemento ng pangunahing mga subgroup, simula sa pangkat IV, ay bumubuo ng mga gaseous na hydrogen compound, mayroong 4 na anyo ng naturang mga compound. Kinakatawan din sila ng mga pangkalahatang formula sa sequence RN 4, RN 3, RN 2, RN. Ang mga formula ng hydrogen compound ay matatagpuan sa ilalim ng mga elemento ng pangunahing subgroup at nalalapat lamang sa kanila.

Ang mga katangian ng mga elemento sa mga subgroup ay natural na nagbabago: mula sa itaas hanggang sa ibaba, tumataas ang mga katangian ng metal at humihina ang mga hindi metal. Malinaw, ang mga katangian ng metal ay pinaka-binibigkas sa francium, pagkatapos ay sa cesium; non-metallic - sa fluorine, pagkatapos - sa oxygen.

Posible rin na biswal na masubaybayan ang periodicity ng mga katangian ng mga elemento batay sa pagsasaalang-alang ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo.

Ang bilang ng mga electron na matatagpuan sa panlabas na antas sa mga atomo ng mga elemento, na nakaayos sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng serial number, ay pana-panahong inuulit. Ang panaka-nakang pagbabago sa mga katangian ng mga elemento na may pagtaas sa serial number ay ipinaliwanag ng panaka-nakang pagbabago sa istraktura ng kanilang mga atomo, lalo na ang bilang ng mga electron sa kanilang panlabas na antas ng enerhiya. Ayon sa bilang ng mga antas ng enerhiya sa shell ng elektron ng atom, ang mga elemento ay nahahati sa pitong panahon. Ang unang yugto ay binubuo ng mga atomo kung saan ang electron shell ay binubuo ng isang antas ng enerhiya, sa ikalawang yugto - ng dalawa, sa pangatlo - ng tatlo, sa ikaapat - ng apat, atbp. Ang bawat bagong yugto ay nagsisimula kapag ang isang bagong antas ng enerhiya nagsisimula upang punan ang antas.

Sa periodic system, ang bawat panahon ay nagsisimula sa mga elemento na ang mga atomo ay may isang electron sa panlabas na antas - alkali metal na mga atomo - at nagtatapos sa mga elemento na ang mga atomo sa panlabas na antas ay may 2 (sa unang yugto) o 8 mga electron (sa lahat ng kasunod na mga iyon. ) - noble gas atoms .

Dagdag pa, nakikita natin na ang mga panlabas na shell ng elektron ay magkatulad para sa mga atomo ng mga elemento (Li, Na, K, Rb, Cs); (Maging, Mg, Ca, Sr); (F, Cl, Br, I); (He, Ne, Ag, Kr, Xe), atbp. Iyon ang dahilan kung bakit ang bawat isa sa mga pangkat sa itaas ng mga elemento ay nasa isang partikular na pangunahing subgroup ng periodic table: Li, Na, K, Rb, Cs sa pangkat I, F, Cl, Br, I - sa VII, atbp.

Ito ay tiyak na dahil sa pagkakapareho ng istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atom na ang kanilang pisikal at kemikal na mga katangian ay magkatulad.

Numero pangunahing mga subgroup ay tinutukoy ng maximum na bilang ng mga elemento sa antas ng enerhiya at katumbas ng 8. Ang bilang ng mga elemento ng paglipat (mga elemento side subgroup) ay tinutukoy ng maximum na bilang ng mga electron sa d-sublevel at katumbas ng 10 sa bawat malalaking yugto.

Dahil sa pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal D.I. Mendeleev, isa sa mga side subgroup ay naglalaman nang sabay-sabay ng tatlong elemento ng paglipat na malapit sa mga katangian ng kemikal (ang tinatawag na Fe-Co-Ni, Ru-Rh-Pd, Os-Ir-Pt triads), pagkatapos ay ang bilang ng mga side subgroup. , pati na rin ang mga pangunahing, ay walo.

Sa pamamagitan ng pagkakatulad sa mga elemento ng paglipat, ang bilang ng mga lanthanides at actinides na inilagay sa ilalim ng periodic system sa anyo ng mga independiyenteng hilera ay katumbas ng maximum na bilang ng mga electron sa f-sublevel, i.e. 14.

Ang panahon ay nagsisimula sa isang elemento sa atom kung saan mayroong isang s-electron sa panlabas na antas: sa unang yugto ito ay hydrogen, sa natitira - alkali metal. Ang panahon ay nagtatapos sa isang marangal na gas: ang una - na may helium (1s 2), ang natitirang mga panahon - na may mga elemento na ang mga atomo sa panlabas na antas ay may elektronikong pagsasaayos ns 2 np 6 .

Ang unang yugto ay naglalaman ng dalawang elemento: hydrogen (Z = 1) at helium (Z = 2). Ang ikalawang yugto ay nagsisimula sa elementong lithium (Z= 3) at nagtatapos sa neon (Z= 10). Mayroong walong elemento sa ikalawang yugto. Ang ikatlong yugto ay nagsisimula sa sodium (Z = 11), ang electronic configuration na kung saan ay 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1. Ang pagpuno ng ikatlong antas ng enerhiya ay nagsimula dito. Nagtatapos ito sa inert gas argon (Z= 18), na ang 3s at 3p sublevel ay ganap na napuno. Electronic formula ng argon: 1s 2 2s 2 2p 6 Zs 2 3p 6. Ang sodium ay isang analogue ng lithium, ang argon ay isang analogue ng neon. Sa ikatlong yugto, tulad ng sa pangalawa, mayroong walong elemento.

Ang ika-apat na yugto ay nagsisimula sa potassium (Z = 19), ang elektronikong istraktura na kung saan ay ipinahayag ng formula 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p64s 1. Sinakop ng ika-19 na electron nito ang 4s sublevel, ang enerhiya nito ay mas mababa kaysa sa enerhiya ng 3d sublevel. Ang panlabas na 4s electron ay nagbibigay ng mga katangian ng elemento na katulad ng sa sodium. Sa calcium (Z = 20), ang 4s sublevel ay puno ng dalawang electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2. Mula sa scandium element (Z = 21), ang pagpuno ng 3d sublevel ay magsisimula, dahil ito ay energetically mas kanais-nais kaysa sa 4p -sublevel. Ang limang orbital ng 3d sublevel ay maaaring sakupin ng sampung electron, na nangyayari sa mga atomo mula scandium hanggang zinc (Z = 30). Samakatuwid, ang elektronikong istraktura ng Sc ay tumutugma sa formula 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2, at zinc - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2. Sa mga elemento ng kasunod na elemento hanggang sa inert gas krypton (Z = 36) ang 4p sublevel ay pinupunan. Mayroong 18 elemento sa ikaapat na yugto.

Ang ikalimang yugto ay naglalaman ng mga elemento mula rubidium (Z = 37) hanggang sa inert gas xenon (Z = 54). Ang pagpuno ng kanilang mga antas ng enerhiya ay kapareho ng para sa mga elemento ng ikaapat na yugto: pagkatapos ng Rb at Sr, sampung elemento mula sa yttrium (Z= 39) sa cadmium (Z = 48), ang 4d sublevel ay napunan, pagkatapos kung saan ang mga electron ay sumasakop sa 5p sublevel. Sa ikalimang yugto, tulad ng sa ikaapat, mayroong 18 elemento.

Sa mga atomo ng mga elemento ng ikaanim na panahon ng cesium (Z= 55) at barium (Z = 56), ang 6s sublevel ay napunan. Sa lanthanum (Z = 57), ang isang electron ay pumapasok sa 5d sublevel, pagkatapos nito ay huminto ang pagpuno ng sublevel na ito, at ang 4f sublevel ay nagsisimulang punan, pitong orbital na maaaring sakupin ng 14 na electron. Nangyayari ito para sa mga atomo ng mga elemento ng lanthanide na may Z = 58 - 71. Dahil ang malalim na 4f sublevel ng ikatlong antas mula sa labas ay napuno ng mga elementong ito, mayroon silang halos magkatulad na mga katangian ng kemikal. Sa hafnium (Z = 72), ang pagpuno ng d-sublevel ay nagpapatuloy at nagtatapos sa mercury (Z = 80), pagkatapos ay pinupunan ng mga electron ang 6p-sublevel. Ang pagpuno ng antas ay nakumpleto sa noble gas radon (Z = 86). Mayroong 32 elemento sa ikaanim na yugto.

Ang ikapitong yugto ay hindi kumpleto. Ang pagpuno ng mga antas ng elektroniko na may mga electron ay katulad ng ikaanim na panahon. Matapos punan ang 7s sublevel sa France (Z = 87) at radium (Z = 88), isang actinium electron ang pumapasok sa 6d sublevel, pagkatapos nito ang 5f sublevel ay magsisimulang punan ng 14 na electron. Nangyayari ito para sa mga atomo ng mga elemento ng actinide na may Z = 90 - 103. Pagkatapos ng ika-103 elemento, ang b d-sublevel ay napunan: sa kurchatovium (Z = 104), = 105), mga elementong Z = 106 at Z = 107. Ang mga actinides, tulad ng lanthanides, ay may maraming katulad na katangian ng kemikal.

Bagama't ang 3d sublevel ay pinupunan pagkatapos ng 4s sublevel, mas maaga itong inilalagay sa formula, dahil ang lahat ng sublevel ng level na ito ay nakasulat nang sunud-sunod.

Depende sa kung aling sublevel ang huling napuno ng mga electron, ang lahat ng elemento ay nahahati sa apat na uri (mga pamilya).

1. s - Mga Elemento: ang s-sublevel ng panlabas na antas ay puno ng mga electron. Kabilang dito ang unang dalawang elemento ng bawat panahon.

2. p - Mga Elemento: ang p-sublevel ng panlabas na antas ay puno ng mga electron. Ito ang huling 6 na elemento ng bawat panahon (maliban sa una at ikapito).

3. d - Mga Elemento: ang d-sublevel ng pangalawang antas mula sa labas ay puno ng mga electron, at isa o dalawang electron ang nananatili sa panlabas na antas (para sa Pd - zero). Kabilang dito ang mga elemento ng intercalary na dekada ng malalaking panahon na matatagpuan sa pagitan ng s- at p-element (tinatawag din silang transitional elements).

4. f - Mga Elemento: ang f-sublevel ng ikatlong antas mula sa labas ay puno ng mga electron, at dalawang electron ang nananatili sa panlabas na antas. Ito ang mga lanthanides at actinides.

Mayroong 14 na s-element, 30 p-element, 35 d-element, 28 f-element sa periodic system. Ang mga elemento ng parehong uri ay may bilang ng mga karaniwang katangian ng kemikal.

Ang periodic system ng D. I. Mendeleev ay isang natural na pag-uuri ng mga elemento ng kemikal ayon sa istruktura ng elektron ng kanilang mga atomo. Ang elektronikong istraktura ng isang atom, at samakatuwid ang mga katangian ng isang elemento, ay hinuhusgahan ng posisyon ng elemento sa kaukulang panahon at subgroup ng periodic system. Ang mga pattern ng pagpuno ng mga electronic na antas ay nagpapaliwanag ng iba't ibang bilang ng mga elemento sa mga panahon.

Kaya, ang mahigpit na periodicity ng pag-aayos ng mga elemento sa periodic system ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev ay ganap na ipinaliwanag sa pamamagitan ng pare-parehong likas na katangian ng pagpuno ng mga antas ng enerhiya.

Natuklasan:

Ang teorya ng istraktura ng mga atom ay nagpapaliwanag ng panaka-nakang pagbabago sa mga katangian ng mga elemento. Ang pagtaas sa mga positibong singil ng atomic nuclei mula 1 hanggang 107 ay nagiging sanhi ng pana-panahong pag-uulit ng istraktura ng panlabas na antas ng enerhiya. At dahil ang mga katangian ng mga elemento ay higit na nakasalalay sa bilang ng mga electron sa panlabas na antas, paulit-ulit din sila sa pana-panahon. Ito ang pisikal na kahulugan ng periodic law.

Sa mga maikling panahon, na may pagtaas sa positibong singil ng nuclei ng mga atomo, ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ay tumataas (mula 1 hanggang 2 - sa unang yugto, at mula 1 hanggang 8 - sa pangalawa at pangatlong yugto) , na nagpapaliwanag ng pagbabago sa mga katangian ng mga elemento: sa simula ng panahon (maliban sa unang yugto) mayroong isang alkali metal, pagkatapos ay ang mga katangian ng metal ay unti-unting humina at ang mga di-metal na katangian ay tumaas.

Sa malalaking panahon, habang tumataas ang nuclear charge, mas mahirap punan ang mga antas ng mga electron, na nagpapaliwanag din ng mas kumplikadong pagbabago sa mga katangian ng mga elemento kumpara sa mga elemento ng maliliit na panahon. Kaya, sa kahit na mga hilera ng mahabang panahon, na may pagtaas ng singil, ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ay nananatiling pare-pareho at katumbas ng 2 o 1. Samakatuwid, habang ang mga electron ay pinupuno ang antas na sumusunod sa panlabas (pangalawa mula sa labas), ang mga katangian ng mga elemento sa mga hilera na ito ay nagbabago nang napakabagal. Sa mga kakaibang hanay lamang, kapag ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ay tumaas sa paglaki ng nuclear charge (mula 1 hanggang 8), ang mga katangian ng mga elemento ay nagsisimulang magbago sa parehong paraan tulad ng para sa mga tipikal.

Sa liwanag ng doktrina ng istraktura ng mga atomo, ang dibisyon ng D.I. Mendeleev ng lahat ng elemento para sa pitong panahon. Ang numero ng panahon ay tumutugma sa bilang ng mga antas ng enerhiya ng mga atom na puno ng mga electron. Samakatuwid, ang mga s-elemento ay naroroon sa lahat ng mga panahon, mga p-elemento sa pangalawa at kasunod, mga d-elemento sa ikaapat at kasunod, at mga f-elemento sa ang ikaanim at ikapitong yugto.

Ang paghahati ng mga grupo sa mga subgroup, batay sa pagkakaiba sa pagpuno ng mga antas ng enerhiya sa mga electron, ay madaling ipinaliwanag. Para sa mga elemento ng pangunahing subgroup, alinman sa mga s-sublevel (ito ay mga s-element) o p-sublevels (ito ay mga p-element) ng mga panlabas na antas ay pinupunan. Para sa mga elemento ng mga side subgroup, ang (d-sublevel ng pangalawang labas na antas (ito ang mga d-element) ay pinupunan. Para sa lanthanides at actinides, ang 4f- at 5f-sublevel ay pinupunan, ayon sa pagkakabanggit (ito ay mga f-element). Kaya, sa bawat subgroup, ang mga elemento ay pinagsama na ang mga atomo ay may katulad na istraktura ng panlabas na antas ng elektroniko. .Ang pangalawang subgroup ay kinabibilangan ng mga elemento na ang mga atomo ay nasa panlabas na antas dalawa o isang elektron.

Ang mga pagkakaiba sa istraktura ay nagdudulot din ng mga pagkakaiba sa mga katangian ng mga elemento ng iba't ibang mga subgroup ng parehong grupo. Kaya, sa panlabas na antas ng mga atomo ng mga elemento ng halogen subgroup, mayroong pitong electron ng manganese subgroup - dalawang electron bawat isa. Ang una ay karaniwang mga metal at ang huli ay mga metal.

Ngunit ang mga elemento ng mga subgroup na ito ay mayroon ding mga karaniwang katangian: kapag pumapasok sa mga kemikal na reaksyon, lahat ng mga ito (maliban sa fluorine F) ay maaaring mag-abuloy ng 7 electron upang bumuo ng mga kemikal na bono. Sa kasong ito, ang mga atomo ng manganese subgroup ay nag-donate ng 2 electron mula sa panlabas at 5 electron mula sa susunod na antas. Kaya, sa mga elemento ng pangalawang subgroup, ang mga valence electron ay hindi lamang ang panlabas, kundi pati na rin ang penultimate (pangalawa mula sa labas) na mga antas, na siyang pangunahing pagkakaiba sa mga katangian ng mga elemento ng pangunahing at pangalawang subgroup.

Sinusunod din nito na ang numero ng grupo, bilang panuntunan, ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga electron na maaaring lumahok sa pagbuo ng mga bono ng kemikal. Ito ang pisikal na kahulugan ng numero ng pangkat.

Kaya, ang istraktura ng mga atom ay tumutukoy sa dalawang pattern:

1) pagbabago sa mga katangian ng mga elemento nang pahalang - sa panahon mula kaliwa hanggang kanan, ang mga katangian ng metal ay humina at ang mga di-metal na katangian ay pinahusay;

2) isang pagbabago sa mga katangian ng mga elemento sa kahabaan ng patayo - sa isang subgroup na may pagtaas sa serial number, tumaas ang mga katangian ng metal at humina ang mga di-metal.

Sa kasong ito, ang elemento (at ang cell ng system) ay matatagpuan sa intersection ng pahalang at patayo, na tumutukoy sa mga katangian nito. Nakakatulong ito upang mahanap at ilarawan ang mga katangian ng mga elemento na ang mga isotopes ay nakuha nang artipisyal.

Periodicity sa pagbabago ng mga katangian ng mga elemento. Pana-panahong batas D.I. Mendeleev

Ang pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal ay nilikha noong 1869 ng ating dakilang kababayan na si Dmitry Ivanovich Mendeleev.

Hindi tulad ng kanyang mga predecessors, Mendeleev kumpara hindi lamang magkatulad, ngunit karamihan ay hindi magkatulad na mga elemento at kanilang mga grupo (halimbawa, alkali metal at halogens), paglalagay sa kanila sa batayan ng pangunahing (kilala sa oras na iyon) na katangian ng elemento - atomic timbang.

Ang mga salita ng batas noong panahong iyon ay:

Ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal, pati na rin ang mga katangian at anyo ng kanilang mga compound, ay nasa pana-panahong pagdepende sa kanilang mga atomic na timbang.

Nang maglaon, ginamit ni Mendeleev ang katangian ng mga elemento na kanyang ipinakilala, na mas pangunahing kaysa sa atomic na timbang, lalo na ang kanilang serial number, na tinutukoy ng positibong singil ng nucleus, i.e. ang bilang ng mga proton sa nucleus ng isang atom. Ang mga regularidad ay itinatag para sa pagbabago ng mga katangian ng mga elemento sa mga panahon at grupo.

Upang ilarawan at i-systematize ang mga elemento ng kemikal, kinakailangang malaman ang kanilang mga katangian: serial number (charge ng nucleus ng mga atom nito) at kamag-anak na atomic mass.

Sa mga ito, ang singil ng nucleus ng mga atomo ay karaniwan, hindi nagbabago sa panahon ng mga reaksiyong kemikal, ang pangunahing katangian para sa pagtukoy ng elemento.

Upang ilarawan ang mga elemento, bilang karagdagan sa mga quantitative na katangian na nakalista sa itaas, ang iba ay kailangan, kabilang ang mga katangian ng husay ng elemento. Ito ang mga elektronikong istraktura at mga katangian ng mga atom nito.

Ang partikular na kahalagahan ay ang mga electron na matatagpuan sa panlabas na layer ng elektron, ang mga valence electron. Para sa mga elemento ng metal, karaniwang mayroon silang 1 - 2, mas madalas na 3, para sa mga hindi metal - 4 o higit pa. Para sa mga elemento ng malalaking panahon ng pangalawang subgroup, ang mga valence electron ay hindi lamang ang panlabas, kundi pati na rin ang pre-outer na layer. Ang reaktibiti ng mga atom upang bumuo ng mga bono ng kemikal sa iba pang mga atomo, upang makabuo ng mga kemikal na compound, ay nakasalalay sa mga electron ng valence.

Ang kemikal na tambalan ay isang kemikal na indibidwal na sangkap, na binubuo ng mga atomo na nakagapos ng kemikal ng isang elemento sa isang simple o ilang elemento sa isang kumplikadong sangkap, na may isang tiyak na komposisyon.

Ang simple at kumplikadong mga sangkap ay mga anyo ng tunay na pagkakaroon ng mga elemento sa kalikasan. Ang likas na katangian ng mga elemento ay nakakaapekto sa mga katangian ng mga sangkap na nabuo sa kanila, at sa kabaligtaran, alam ang mga katangian ng mga sangkap, maaaring hatulan ng isa ang likas na katangian ng elemento.

Si Dmitri Ivanovich Mendeleev ay nagbigay ng malaking kahalagahan sa kaalaman sa mga anyo at katangian ng mga tipikal na oxygen at hydrogen compound ng isang elemento para sa katangian nito. Sa ilalim ng anyo ng mga compound, naunawaan niya ang pagkakatulad sa komposisyon ng kanilang mga compound na tipikal para sa isang pangkat ng mga elemento, na ipinahayag ng mga pangkalahatang formula. Kaya, ang mga elemento ng pangunahing subgroup ng pangkat VI ng periodic system ay may mga sumusunod na anyo ng oxygen at hydrogen compound: RO3, H2R.

Halimbawa: sulfur oxide at hydrogen sulfide.

Ang mga karaniwang elemento ng metal ay bumubuo ng mga pangunahing oxide at hydroxides, na nagpapakita ng mababang halaga ng valence sa mga anyo ng mga compound na ito. Sa mga di-metal na elemento, ang mas mataas na oxygen compound (oxides at hydroxides) ay acidic. Ang mga elementong ito ay bumubuo ng mga gaseous na hydrogen compound. Maraming elemento ang nagpapakita ng mga intermediate na katangian.

Kunin natin ang mga pattern ng mga pagbabago sa mga katangian ng mga elemento na may pagtaas sa kanilang serial number.

1. Ang pinakamahalagang quantitative na katangian ng isang elemento - ang singil ng nucleus ng mga atom nito at ang atomic mass - ay tumataas nang monotonically.

2. Ang mga istruktura ng panlabas na electronic layer ay biglang nagbabago.

3. Ang mga anyo at katangian ng mga oxide at hydroxides ng mga elemento ay pana-panahong inuulit.

4. Pana-panahon, ang valence ng mga elemento sa oxygen ay tumataas at bumababa sa hydrogen.

Ano ang kaugnayan sa pagitan ng mga katangian ng elemento, nagbabago nang monotonically at pana-panahon?

Isaalang-alang natin ang kaugnayang ito gamit ang halimbawa ng singil ng nucleus ng mga atomo at ang kanilang mga panlabas na electron. Upang gawin ito, bubuo kami ng isang graph. Tandaan sa pahalang na linya ang singil ng atomic nucleus, at sa patayong linya - ang bilang ng mga electron sa panlabas na layer ng mga atomo ng mga elemento.

Ang bilang ng mga electron sa panlabas na layer ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ay pana-panahong nagbabago sa isang monotonous na pagtaas sa singil ng nucleus ng kanilang mga atomo.

Ang pagtuklas ng pana-panahong batas ay minarkahan ang simula ng isang bagong panahon sa pag-unlad ng kimika - ang modernong yugto nito. Bago ito, ang mga katotohanang naipon sa agham ay walang panloob na koneksyon.

Ang pana-panahong batas ay nagsiwalat ng malalim na koneksyon sa pagitan ng mga elemento, pinahintulutan ang mga siyentipiko na mahulaan ang mga katangian ng hindi pa natuklasang mga elemento at ang kanilang mga compound, at sadyang maghanap ng mga bago.

Hindi nag-alinlangan si Dmitri Ivanovich Mendeleev sa pagiging maaasahan ng bukas na batas, matatag siyang naniniwala sa hinaharap nito, sa pag-unlad nito. Ilang sandali bago ang kanyang kamatayan, sumulat siya: "... ang hinaharap ay hindi nagbabanta sa pana-panahong batas na may pagkasira, ngunit nangangako lamang ng mga superstructure at pag-unlad."

Pana-panahong batas:

Inaprubahan ang isang malalim na panloob na koneksyon sa pagitan ng mga elemento;

Pinahintulutan ang mga siyentipiko na ipagpalagay na ang lahat ng mga atomo ay binuo ayon sa isang karaniwang plano;

Kaya, lumikha siya ng isang paunang kinakailangan para sa paglipat sa isang bagong yugto sa pag-unlad ng agham, sa kaalaman sa panloob na istraktura ng mga atomo - ang pagtuklas ng elektron, radyaktibidad, pagbuo ng isang teorya ng istraktura ng atom, atbp. .

Ang susunod na hakbang ay ang pagsisiwalat ng pisikal na kakanyahan ng batas batay sa teorya ng istruktura ng atom.

Pamilyar ka na sa istruktura ng mga atomo at alam mo na ang singil ng nucleus ng isang atom ang pangunahing katangian nito. Ang singil ng nucleus ay tumutugma sa ordinal na numero ng elemento sa periodic system ng Mendeleev.

Ang estudyante ni Rutherford, ang English physicist na si Henry Moseley, ay itinatag noong 1913 na ang bawat elemento ay may sariling wavelength ng X-ray radiation. Tumataas ito sa pagtaas ng atomic mass. Iniugnay ni Moseley ang dalas ng radiation na ito sa ordinal na numero ng elemento. Kinumpirma ng batas ni Moseley na ang pagbabago ni Mendeleev sa mga serial number ng mga elemento sa periodic system ay tumutugma sa isang pare-parehong pagtaas sa mga singil ng nuclei ng kanilang mga atomo. Napag-usapan na natin ang tanong na ito sa pag-aaral ng isotopes.

Kaugnay ng mga bagong tuklas sa larangan ng atomic structure, pinagtibay ng periodic law ang sumusunod na modernong pormulasyon:

Ang mga katangian ng mga elemento, pati na rin ang mga anyo at katangian ng kanilang mga compound, ay nasa pana-panahong pagdepende sa singil ng atomic nucleus.

Bakit pana-panahong nagbabago ang mga katangian ng mga elemento at ang kanilang mga compound?

Ano ang dahilan ng periodicity?

Ang sagot sa tanong na ito ay maaari ding ibigay ng teorya ng istruktura ng atom:

Ang halaga ng singil ng nucleus ay ang pangunahing katangian ng elemento, isang sukatan ng sariling katangian nito. Ang lahat ng iba pang mga katangian ng elemento ay nakasalalay sa katangiang ito ng elemento; tinutukoy nito ang bilang ng mga electron at ang kanilang estado sa atom.

Ang pagtaas sa mga singil ng atomic nuclei mula sa una hanggang sa huling elemento ay humahantong sa isang panaka-nakang pag-uulit ng mga elektronikong istruktura ng mga atomo at ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya. Ito ang pisikal na kahulugan ng periodic law at ang dahilan ng periodicity ng mga pagbabago sa mga katangian ng mga elemento.

Ang pana-panahong pagbabago sa mga katangian ng mga elemento ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng panaka-nakang pag-uulit ng bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya at ang mga elektronikong istruktura ng mga atomo.

Ang teorya ng istraktura ng atom ay nag-ambag sa pagbuo ng pana-panahong batas at ang pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal, ang pagpapasiya ng kanilang modernong nilalaman. Nagbigay ito ng lakas sa pag-aaral ng panloob na istraktura ng mga sangkap, sa pagtuklas at paggawa ng mga bagong elemento.

Ang mga singil ng nuclei ng mga elemento sa periodic system ay patuloy na tumataas, at ang mga katangian ng mga simpleng substance ay paulit-ulit na pana-panahon. Paano ito ipaliwanag?

Napansin ni D. I. Mendeleev na ang mga katangian ng mga elemento ay pana-panahong paulit-ulit na may pagtaas ng mga halaga ng kanilang mga numero ng masa. Inayos niya ang 63 elementong natuklasan noong panahong iyon sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng kanilang atomic mass, na isinasaalang-alang ang kemikal at pisikal na mga katangian. Naniniwala si Mendeleev na ang pana-panahong batas na natuklasan niya ay isang salamin ng malalim na mga pattern sa panloob na istraktura ng bagay, sinabi niya ang katotohanan ng pana-panahong pagbabago sa mga katangian ng mga elemento, ngunit hindi alam ang dahilan ng periodicity.

Ang karagdagang pag-aaral ng istraktura ng atom ay nagpakita na ang mga katangian ng mga sangkap ay nakasalalay sa singil ng nucleus ng mga atomo, at ang mga elemento ay maaaring sistematisado batay sa kanilang elektronikong istraktura. Ang mga katangian ng mga simpleng sangkap at ang kanilang mga compound ay nakasalalay sa pana-panahong paulit-ulit na electronic configuration ng valence sublevel ng mga atom ng elemento. Samakatuwid, ang "electronic analogues" ay "chemical analogues" din.

Isulat natin ang mga elektronikong formula ng mga atomo ng mga elemento ng pangunahing subgroup ng pangalawa at ikapitong grupo.

Ang mga elemento ng pangalawang pangkat ay may pangkalahatang electronic formula ng valence electron ns 2 . Isulat natin ang kanilang mga electronic formula:

Maging 1s 2 2s 2,

Mg 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2,

Ca 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2,

Sr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2.

Ang mga elemento ng ikapitong pangkat ay may karaniwang electronic formula ng valence electron ns 2 np 5, at ang buong electronic formula ay ganito ang hitsura:

F 1s 2 2s 2 2p 5 ,

Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ,

Br 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p5 ,

I 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p5 .

Kaya, ang mga elektronikong istruktura ng mga atom ay pana-panahong paulit-ulit para sa mga elemento ng parehong pangkat, samakatuwid ang kanilang mga pag-aari ay pana-panahong paulit-ulit, dahil sila ay higit na nakasalalay sa elektronikong pagsasaayos ng mga valence electron. Ang mga elemento ng parehong pangkat ay may mga karaniwang katangian, ngunit mayroon ding mga pagkakaiba. Ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na kahit na ang mga atom ay may parehong elektronikong istraktura ng mga valence electron, ang mga electron na ito ay matatagpuan sa iba't ibang distansya mula sa nucleus, ang puwersa ng kanilang pagkahumaling sa nucleus ay humihina sa panahon ng paglipat mula sa bawat panahon, ang atomic radius tumataas, ang mga electron ng valence ay nagiging mas mobile, na nakakaapekto sa mga katangian ng mga sangkap.

41. Batay sa posisyon ng germanium, cesium at technetium sa periodic system, gumawa ng mga formula para sa mga sumusunod na compound: meta at orthogermanic acids, cesium dihydrogen phosphate at technetium oxide, na naaayon sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon nito. Iguhit ang mga pormula ng istruktura ng mga compound na ito.

42. Ano ang enerhiya ng ionization? Sa anong mga yunit ito ipinahayag? Paano nagbabago ang pagbabawas ng aktibidad ng s- at p-element sa mga pangkat ng periodic system sa pagtaas ng serial number? Bakit?

43. Ano ang electronegativity? Paano nagbabago ang electronegativity ng mga elemento sa ikalawa at ikatlong yugto, sa pangkat ng periodic system, sa pagtaas ng serial number?

44. Batay sa posisyon ng germanium, molibdenum at rhenium sa periodic system, bumubuo sa mga gross formula ng mga sumusunod na compound: ang hydrogen compound ng germanium, rhenium acid at molybdenum oxide, na tumutugma sa pinakamataas na estado ng oksihenasyon nito. Iguhit ang mga pormula ng istruktura ng mga compound na ito.

45. Ano ang electron affinity? Sa anong mga yunit ito ipinahayag? Paano nagbabago ang aktibidad ng oxidative ng mga di-metal sa isang panahon at sa isang pangkat ng periodic system na may pagtaas sa serial number? I-justify ang iyong sagot sa pamamagitan ng istruktura ng atom ng kaukulang elemento.

46. ​​Gumawa ng mga formula para sa mga oxide at hydroxides ng mga elemento ng ikatlong yugto ng periodic system, na naaayon sa kanilang pinakamataas na estado ng oksihenasyon. Paano nagbabago ang kemikal na katangian ng mga compound na ito kapag napupunta mula sa sodium patungo sa chlorine?

47. Alin sa mga elemento ng ikaapat na yugto - vanadium o arsenic - ang may mas malinaw na mga katangian ng metal? Aling elemento ang bumubuo ng gaseous compound na may hydrogen? Pangatwiranan ang iyong sagot batay sa istruktura ng mga atomo ng mga elementong ito.

48. Anong mga elemento ang bumubuo ng mga gaseous compound na may hydrogen? Anong mga pangkat ng periodic table ang mga elementong ito? Sumulat ng mga formula para sa hydrogen at oxygen compound ng chlorine, tellurium at antimony na naaayon sa kanilang pinakamababa at pinakamataas na estado ng oksihenasyon.

49. Aling elemento ng ikaapat na yugto - chromium o selenium - ang may mas malinaw na mga katangian ng metal? Alin sa mga elementong ito ang bumubuo ng gaseous compound na may hydrogen? Hikayatin ang iyong sagot sa pamamagitan ng istruktura ng mga atomo ng chromium at selenium.

50. Ano ang pinakamababang estado ng oksihenasyon ng chlorine, sulfur, nitrogen at carbon? Bakit? Sumulat ng mga formula para sa mga compound ng aluminyo na may mga elementong ito sa kanilang estado ng oksihenasyon. Ano ang mga pangalan ng kaukulang compound?

51. Alin sa mga p-elemento ng ikalimang pangkat ng periodic system - phosphorus o antimony - ang may mga di-metal na katangian na mas malinaw? Alin sa mga hydrogen compound ng mga elementong ito ang mas malakas na ahente ng pagbabawas? Pangatwiranan ang iyong sagot sa pamamagitan ng istruktura ng atom ng mga elementong ito.

52. Batay sa posisyon ng metal sa periodic system, magbigay ng makatwirang sagot sa tanong; alin sa dalawang hydroxides ang mas malakas na base: Ba(OH) 2 o Mg(OH) 2; Ca(OH) 2 o Fe(OH) 2; Cd (OH) 2 o Sr (OH) 2?

53. Bakit ang manganese ay nagpapakita ng mga katangian ng metal, at ang chlorine ay hindi metal? Hikayatin ang iyong sagot sa pamamagitan ng elektronikong istruktura ng mga atomo ng mga elementong ito. Isulat ang mga formula para sa mga oxide at hydroxides ng chlorine at manganese.

54. Ano ang pinakamababang estado ng oksihenasyon ng hydrogen, fluorine, sulfur at nitrogen? Bakit? Sumulat ng mga formula para sa mga compound ng calcium na may mga elementong ito sa kanilang estado ng oksihenasyon. Ano ang mga pangalan ng kaukulang compound?

55. Ano ang pinakamababa at pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng silicon, arsenic, selenium at chlorine? Bakit? Sumulat ng mga formula para sa mga compound ng mga elementong ito na tumutugma sa mga estado ng oksihenasyon na ito.

56. Aling pamilya ang kinabibilangan ng mga elemento kung kaninong mga atomo ang huling electron ay pumapasok sa 4f- at 5f-orbitals? Ilang elemento ang kasama sa bawat pamilyang ito?

57. Ang atomic na masa ng mga elemento sa periodic system ay patuloy na tumataas, habang ang mga katangian ng mga simpleng katawan ay nagbabago sa pana-panahon. Paano ito maipapaliwanag?

58. Ano ang modernong pagbabalangkas ng periodic law? Ipaliwanag kung bakit sa periodic table ng mga elemento ang argon, cobalt, tellurium at thorium ay inilalagay bago ang potassium, nickel, iodine at protactinium, ayon sa pagkakabanggit, bagama't mayroon silang malaking atomic mass?

59. Ano ang pinakamababa at pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng carbon, phosphorus, sulfur at iodine? Bakit? Sumulat ng mga formula para sa mga compound ng mga elementong ito na tumutugma sa mga estado ng oksihenasyon na ito.