Периодический закон Д.И. Менделеева
Рассмотрение физического смысла таблицы периодичности Д.И. Менделеева. Зависимость расположения химических элементов от строения заряда ядра атомов. Изменение величин атомных и ионных радиусов. Изучение структуры периодической системы Д.И. Менделеева.
| Рубрика | Химия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.11.2014 |
| Размер файла | 31,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Периодический закон Д.И. Менделеева
Физический смысл химической периодичности. "Свойства элементов, а потому и образуемых ими простых и сложных тел (веществ), стоят в периодической зависимости от их атомного веса".
Современная формулировка: "свойства химических элементов (т.е. свойства и форма образуемых ими соединений) находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов химических элементов".
Физический смысл химической периодичности.
Периодические изменения свойств химических элементов обусловлены правильным повторением электронной конфигурации внешнего энергетического уровня (валентных электронов) их атомов с увеличением заряда ядра.
Графическим изображением периодического закона является периодическая таблица. Она содержит 7 периодов и 8 групп.
Период - горизонтальные ряды элементов с одинаковым максимальным значением главного квантового числа валентных электронов. Номер периода обозначает число энергетических уровней в атоме элемента. Периоды могут состоять из 2 (первый), 8 (второй и третий), 18 (четвертый и пятый) или 32 (шестой) элементов, в зависимости от количества электронов на внешнем энергетическом уровне. Последний, седьмой период незавершен. Все периоды (кроме первого) начинаются щелочным металлом (s-элементом), а заканчиваются благородным газом (ns2 np6).
Металлические свойства рассматриваются, как способность атомов элементов легко отдавать электроны, а неметаллические - присоединять электроны из-за стремления атомов приобрести устойчивую конфигурацию с заполненными подуровнями. Заполнение внешнего s- подуровня указывает на металлические свойства атома, а формирование внешнего p- подуровня - на неметаллические свойства. Увеличение числа электронов на p- подуровне (от 1 до 5) усиливает неметаллические свойства атома. Атомы с полностью сформированной, энергетически устойчивой конфигурацией внешнего электронного слоя (ns2 np6) химически инертны.
В больших периодах переход свойств от активного металла к благородному газу происходит более плавно, чем в малых периодах, т.к. происходит формирование внутреннего (n - 1) d- подуровня при сохранении внешнего ns2 - слоя. Большие периоды состоят из четных и нечетных рядов.
У элементов четных рядов на внешнем слое ns2 - электроны, поэтому преобладают металлические свойства и их ослабление с ростом заряда ядра невелико; в нечетных рядах формируется np- подуровень, что объясняет значительное ослабление металлических свойств.
Группы - вертикальные столбцы элементов с одинаковым числом валентных электронов, равным номеру группы. Различают главные и побочные подгруппы.
Главные подгруппы состоят из элементов малых и больших периодов, валентные электроны которых расположены на внешних ns- и np- подуровнях. менделеев периодичность химический атом
Побочные подгруппы состоят из элементов только больших периодов. Их валентные электроны находятся на внешнем ns- подуровне и внутреннем (n - 1) d- подуровне (или (n - 2) f- подуровне).
В зависимости от того, какой подуровень (s-, p-, d- или f-) заполняется валентными электронами, элементы периодической системы подразделяются на: s- элементы (элементы главной подгруппы I и II групп), p- элементы (элементы главных подгрупп III - VII групп), d- элементы (элементы побочных подгрупп), f- элементы (лантаноиды, актиноиды).
В главных подгруппах сверху вниз металлические свойства усиливаются, а неметаллические ослабевают. Элементы главных и побочных групп сильно отличаются по свойствам.
Номер группы показывает высшую валентность элемента (кроме O, F, элементов подгруппы меди и восьмой группы).
Общими для элементов главных и побочных подгрупп являются формулы высших оксидов (и их гидратов). У высших оксидов и их гидратов элементов I - III групп (кроме бора) преобладают основные свойства, с IV по VIII - кислотные.
Для элементов главных подгрупп общими являются формулы водородных соединений. Элементы главных подгрупп I - III групп образуют твердые вещества - гидриды (водород в степени окисления - 1), а IV - VII групп - газообразные. Водородные соединения элементов главных подгрупп IV группы (ЭН4) - нейтральны, V группы (ЭН3) - основания, VI и VII групп (Н2Э и НЭ) - кислоты.
От положения элементов в периодической системе зависят свойства атома, связанные с его электронной конфигурацией: атомный радиус - по периоду слева направо уменьшается, а в подгруппе сверху вниз возрастает; энергия ионизации - по периоду возрастает, а в подгруппе уменьшается; электроотрицательность - по периоду увеличивается, а в подгруппе уменьшается.
По положению элемента в периодической системе можно прогнозировать его основные свойства как средние всех его соседей:
Пример:
На основании периодической таблицы охарактеризуйте химический элемент с порядковым номером 21.
Для характеристики химического элемента по периодической системе Д.И.Менделеева следует рассмотреть:
1. Положение в периодической таблице (порядковый номер; период, ряд; группа, подгруппа; атомная масса).
2. Строение атома (заряд ядра; состав ядра - количество протонов p11, нейтронов n01 и электронов e; число энергетических уровней и подуровней; написать формулу электронной конфигурации; квантовые ячейки; по числу и характеру валентных электронов определить тип элемента).
3. Формулы и химический характер соединений (высшего оксида и гидроксида; водородных соединений).
4. Сравнить с соседями (по периоду, по группе).
a) Порядковый номер элемента Z = 21 обозначает: заряд ядра атома элемента (скандия): 6521Sc - +21; число протонов p11: 21Sc - 21 p11; число электронов e: 21Sc - 21e; число нейтронов
n01 = Ar - Z = 65 - 21 = 44 - 44n10
находится в IV периоде; номер периода обозначает число энергетических уровней - 4. Скандий расположен в побочной подгруппе. Следовательно, его валентные электроны будут находится на 4s- и 3d-подуровнях.
Электронная формула скандия:
21Sc 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2 [Ar]
или в виде сокращенной записи: [Ar] 3d14s2
Электронная формула в виде квантовых ячеек:
Скандий - d- элемент. Электронное строение атома заканчивается s- электронами, поэтому элемент будет проявлять металлические свойства.
Формула высшего оксида - Sc2O3, гидроксида - Sc(OH)3 обладают слабыми основными свойствами. Соединений с водородом не образует.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Развитие периодического закона в XX веке. Периодические свойства химических элементов: изменение энергии ионизации, электроотрицательности, эффекты экранирования и проникновения. Изменение величин атомных и ионных радиусов. Общие сведения о неметаллах.
презентация [155,9 K], добавлен 07.08.2015Формулировка периодического закона Д. И. Менделеева в свете теории строения атома. Связь периодического закона и периодической системы со строением атомов. Структура периодической Системы Д. И. Менделеева.
реферат [9,1 K], добавлен 16.01.2006Изучение периодического закона и периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева как основы современной химии, которые относятся к научным закономерностям, отражают явления, реально существующие в природе. Основные сведения строения атомов.
реферат [28,9 K], добавлен 18.01.2011Биографический очерк жизненного пути и деятельности Д.И. Менделеева - русского химика, открывшего периодический закон и создавшего периодическую систему химических элементов. Полет Менделеева на воздушном шаре. Менделеев как мастер чемоданных дел.
презентация [2,5 M], добавлен 19.03.2012Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева как основа современной химии. Исследования, открытия, изыскания ученого, их влияние на развитие химии и других наук. Периодическая система химических элементов и ее роль.
реферат [38,8 K], добавлен 03.03.2010Родословная Дмитрия Ивановича Менделеева, изучение его предков по материнской и отцовской линии. Отношения ученого с женами - Феозвой Никитичной Лещевой и Анной Ивановной Поповой. Семья и дети автора периодической таблицы и закона химических элементов.
презентация [921,6 K], добавлен 17.04.2012Классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра - графическое выражение периодического закона Д.И. Менделеева: история открытия, структура и роль в развитии атомно-молекулярного учения.
презентация [401,4 K], добавлен 26.09.2012Основные классы неорганических соединений. Распространенность химических элементов. Общие закономерности химии s-элементов I, II и III групп периодической системы Д.И. Менделеева: физические, химические свойства, способы получения, биологическая роль.
учебное пособие [3,8 M], добавлен 03.02.2011Исследование химических и физических свойств водорода, лития, калия, рубидия, цезия и франция. Характеристика промышленных способов получения и областей применения этих элементов системы Менделеева. Изучение процесса электролиза водных растворов солей.
практическая работа [134,7 K], добавлен 08.01.2012Происхождение Дмитрия Ивановича Менделеева, русского химика. Судьба его родителей. Обучение в гимназии и педагогическом институте. Открытие им периодического закона и создание периодической системы химических элементов. Всемирное признание ученого.
презентация [211,0 K], добавлен 05.04.2015Комплексное изучение элементов периодической системы Менделеева, истории открытия и форм нахождения золота в природе. Исследование коренных месторождений, физических и химических свойств золота и его соединений, способов получения и областей применения.
курсовая работа [41,4 K], добавлен 17.11.2011Вклад Д.И. Менделеева в области химии: периодическая система химических элементов; история создания периодической системы; периодический закон. Вклад ученого в сельское хозяйство и промышленность. Д.И. Менделеев и таможенная политика России.
реферат [1,1 M], добавлен 03.12.2007Общая характеристика химических элементов IV группы таблицы Менделеева, их нахождение в природе и соединения с другими неметаллами. Получение германия, олова и свинца. Физико-химические свойства металлов подгруппы титана. Сферы применения циркония.
презентация [1,8 M], добавлен 23.04.2014История открытия периодического закона. Принципы построения периодической системы, отражение в ней взаимосвязи между химическими элементами. Распределение электронов по слоям и оболочкам. Значение открытия Д.И. Менделеева для познания и развития мира.
реферат [23,9 K], добавлен 29.03.2011Ртуть - элемент таблицы периодической системы химических элементов Менделеева. Физические и химические свойства. Соединения ртути. Нахождение в природе. Месторождения, получение, применение. Токсикология, гигиеническое нормирование концентраций ртути.
реферат [63,3 K], добавлен 19.05.2015История открытия периодического закона Д.И. Менделеева, его авторская и современная формулировка. Важнейшие направления развития химии на основе данного закона. Структура системы химических элементов. Строение атома, основные положения его ядерной модели.
презентация [3,1 M], добавлен 02.02.2014Роль ученого в фундаментальных исследованиях по химии, химической технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике. Биография, этапы научной деятельности Менделеева. Периодическая таблица химических элементов.
презентация [2,5 M], добавлен 02.05.2010Краткая биография Д.И. Менделеева, история его жизни и деятельности, основные труды в области химии. Открытие Менделеевым периодического закона и составление Периодической таблицы. Принципиальная новизна закона и его значение для химии и естествознания.
реферат [291,3 K], добавлен 11.07.2011Электронное строение атомов элементов периодической системы. Устойчивость электронных конфигураций. Характеристика семейств элементов. Изучение принципа наименьшей энергии и правила Хунда. Порядок заполнения атомных орбиталей в основном состоянии атома.
презентация [676,5 K], добавлен 22.04.2013Основные понятия и законы химии. Классификация неорганических веществ. Периодический закон и Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Основы термодинамических расчетов. Катализ химических реакций. Способы выражения концентрации растворов.
курс лекций [333,8 K], добавлен 24.06.2015
