Savremeni periodični zakon. Periodični zakon i periodni sistem hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev

Alhemičari su također pokušali pronaći zakon prirode na osnovu kojeg bi bilo moguće sistematizirati hemijske elemente. Ali nedostajale su im pouzdane i detaljne informacije o elementima. Do sredine 19. vijeka. znanje o hemijskim elementima postalo je dovoljno, a broj elemenata se toliko povećao da se u nauci pojavila prirodna potreba da ih klasifikuje. Prvi pokušaji da se elementi klasifikuju na metale i nemetale pokazali su se neuspešnim. Prethodnici D.I. Mendeljejeva (I.V. Debereiner, J.A. Newlands, L.Yu. Meyer) učinili su mnogo da se pripreme za otkriće periodičnog zakona, ali nisu bili u stanju da shvate istinu. Dmitrij Ivanovič je uspostavio vezu između mase elemenata i njihovih svojstava.

Dmitrij Ivanovič je rođen u Tobolsku. Bio je sedamnaesto dijete u porodici. Nakon što je završio srednju školu u svom rodnom gradu, Dmitrij Ivanovič je upisao Glavni pedagoški institut u Sankt Peterburgu, nakon čega je sa zlatnom medaljom otišao na dvogodišnje naučno putovanje u inostranstvo. Po povratku je pozvan na Univerzitet u Sankt Peterburgu. Kada je Mendeljejev počeo da drži predavanja o hemiji, nije našao ništa što bi se moglo preporučiti studentima kao nastavno pomagalo. I odlučio je da napiše novu knjigu - "Osnove hemije".

Otkrivanju periodičnog zakona prethodilo je 15 godina mukotrpnog rada. 1. marta 1869. Dmitrij Ivanovič je planirao da poslovno ode iz Sankt Peterburga u provinciju.

Periodični zakon je otkriven na osnovu karakteristike atoma - relativne atomske mase .

Mendeljejev je rasporedio hemijske elemente po rastućem redosledu njihovih atomskih masa i primetio da se svojstva elemenata ponavljaju nakon određenog perioda - perioda, Dmitrij Ivanovič je rasporedio periode jedan ispod drugog, tako da su slični elementi bili smešteni jedan ispod drugog - na istoj vertikali, pa su u periodnom sistemu izgrađeni elementi.

1. marta 1869 Formulacija periodičnog zakona od strane D.I. Mendeljejev.

Svojstva jednostavnih supstanci, kao i oblici i svojstva spojeva elemenata, periodično zavise od atomske težine elemenata.

Nažalost, u početku je bilo vrlo malo pristalica periodičnog zakona, čak i među ruskim naučnicima. Mnogo je protivnika, posebno u Njemačkoj i Engleskoj.
Otkriće periodičnog zakona je briljantan primjer naučnog predviđanja: 1870. godine Dmitrij Ivanovič je predvidio postojanje tri tada nepoznata elementa, koja je nazvao ekasilicij, ekaaluminij i ekaboron. Bio je u stanju da tačno predvidi i najvažnija svojstva novi elementi. A onda, 5 godina kasnije, 1875. godine, francuski naučnik P.E. Lecoq de Boisbaudran, koji nije znao ništa o radu Dmitrija Ivanoviča, otkrio je novi metal, nazvavši ga galijumom. Po brojnim svojstvima i metodi otkrića, galijum se poklapao sa eka-aluminijumom koji je predvideo Mendeljejev. Ali ispostavilo se da je njegova težina manja od predviđene. Uprkos tome, Dmitrij Ivanovič je poslao pismo Francuskoj, insistirajući na svom predviđanju.
Naučni svijet je bio zapanjen tim Mendeljejevljevim predviđanjem svojstava ekaaluminijum pokazalo se tako tačnim. Od ovog trenutka u hemiji počinje da važi periodični zakon.
Godine 1879. L. Nilsson je otkrio skandij u Švedskoj, koji je utjelovio ono što je Dmitrij Ivanovič predvidio ekabor .
Godine 1886. K. Winkler je u Njemačkoj otkrio germanij, za koji se ispostavilo da je ecasilicium .

Ali genije Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva i njegova otkrića nisu samo ova predviđanja!

Na četiri mjesta periodnog sistema, D. I. Mendeljejev je rasporedio elemente ne po rastućim atomskim masama:

Još krajem 19. vijeka D.I. Mendeljejev je napisao da se, očigledno, atom sastoji od više drugih fine čestice. Nakon njegove smrti 1907. godine, dokazano je da se atom sastoji od elementarne čestice. Teorija atomske strukture potvrdila je Mendeljejevljevu ispravnost preuređivanja ovih elemenata koja nisu u skladu s povećanjem atomskih masa potpuno su opravdana.

Savremena formulacija periodičnog zakona.

Svojstva hemijski elementi a njihova jedinjenja periodično zavise od veličine naboja jezgara njihovih atoma, izražene u periodičnoj ponovljivosti strukture spoljašnje valentne elektronske ljuske.
I sada, više od 130 godina nakon otkrića periodičnog zakona, možemo se vratiti riječima Dmitrija Ivanoviča, uzetih kao moto naše lekcije: „Periodičnom zakonu budućnost ne prijeti uništenjem, već samo nadgradnjom i razvoj je obećan.” Koliko je hemijskih elemenata otkriveno u ovog trenutka? A ovo je daleko od granice.

Grafički prikaz periodnog zakona je periodični sistem hemijskih elemenata. Ovo je kratak sažetak cjelokupne hemije elemenata i njihovih spojeva.

Promjene svojstava u periodnom sistemu sa povećanjem atomske težine u periodu (s lijeva na desno):

1. Metalna svojstva su smanjena

2. Nemetalna svojstva se povećavaju

3. Svojstva viših oksida i hidroksida mijenjaju se od bazičnih preko amfoternih do kiselih.

4. Valencija elemenata u formulama viših oksida raste od IprijeVII, a u formulama hlapljivih vodikovih spojeva opada od IV prijeI.

Osnovni principi konstruisanja periodnog sistema.

Znak za poređenje	D.I.Mendeleev
1. Kako se uspostavlja redoslijed elemenata po brojevima? (Šta je osnova p.s.?)	Elementi su raspoređeni po rastućem redoslijedu njihovih relativnih atomskih masa. Postoje izuzeci od ovoga. Ar – K, Co – Ni, Te – I, Th – Pa
2. Princip kombinovanja elemenata u grupe.	Kvalitativni znak. Sličnost svojstava jednostavnih supstanci i složenih supstanci iste vrste.
3. Princip kombinovanja elemenata u periode.

Periodični zakon D.I.Mendeljejev, njegova moderna formulacija. Koja je njegova razlika od one koju je dao D.I. Objasnite šta je izazvalo ovu promjenu teksta zakona? Šta je fizičko značenje Periodični zakon? Objasnite razloge za periodične promjene svojstava hemijskih elemenata. Kako razumete fenomen periodičnosti?

Periodični zakon je formulisao D.I. Mendeljejev u sljedećem obliku (1871): „osobine jednostavnih tijela, kao i oblici i svojstva spojeva elemenata, a samim tim i svojstva jednostavnih i složenih tijela koja oni formiraju, periodično su. ovisno o njihovoj atomskoj težini.”

Trenutno, Periodični zakon D. I. Mendeljejeva ima sljedeću formulaciju: „svojstva kemijskih elemenata, kao i oblici i svojstva jednostavnih supstanci i spojeva koje oni formiraju, periodično zavise od veličine naboja jezgara njihovih atoma. ”

Posebnost periodičnog zakona među ostalim fundamentalnim zakonima je u tome što on nema izraz u obliku matematičke jednačine. Grafički (tabelarni) izraz zakona je periodni sistem elemenata koji je razvio Mendeljejev.

Periodični zakon je univerzalan za Univerzum: kako je figurativno primetio poznati ruski hemičar N. D. Zelinsky, periodični zakon je bio „otkriće međusobna povezanost svih atoma u svemiru."

IN trenutna drzava Periodični sistem elemenata sastoji se od 10 horizontalnih redova (perioda) i 8 vertikalnih kolona (grupa). Prva tri reda čine tri mala perioda. Naredni periodi uključuju dva reda. Osim toga, počevši od šestog, periodi uključuju dodatne serije lantanida (šesti period) i aktinida (sedmi period).

U tom periodu uočeno je slabljenje metalnih svojstava i povećanje nemetalnih svojstava. Završni element perioda je plemeniti plin. Svaki sljedeći period počinje alkalnim metalom, tj. kako se atomska masa elemenata povećava, promjena kemijskih svojstava ima periodični karakter.

Sa razvojem atomske fizike i kvantne hemije, periodični zakon je dobio strogo teorijsko opravdanje. Zahvaljujući klasičnim radovima J. Rydberga (1897), A. Van den Broeka (1911), G. Moseleya (1913), otkriveno je fizičko značenje serijskog (atomskog) broja elementa. Kasnije je stvoren kvantnomehanički model periodičnih promjena elektronska struktura atomi hemijskih elemenata kako se naboji njihovih jezgara povećavaju (N. Bohr, W. Pauli, E. Schrödinger, W. Heisenberg, itd.).

Periodična svojstva hemijskih elemenata

U principu, svojstva hemijskog elementa kombinuju sve, bez izuzetka, njegove karakteristike u stanju slobodnih atoma ili jona, hidriranih ili solvatiranih, u stanju jednostavna supstanca, kao i oblici i svojstva brojnih spojeva koje ona formira. Ali obično svojstva kemijskog elementa znače, prvo, svojstva njegovih slobodnih atoma i, drugo, svojstva jednostavne tvari. Većina ovih svojstava pokazuje jasnu periodičnu zavisnost od atomskog broja hemijskih elemenata. Među ovim svojstvima, najvažnija, a od posebnog značaja u objašnjavanju ili predviđanju hemijskog ponašanja elemenata i jedinjenja koja oni formiraju, su:

Energija ionizacije atoma;

Energija elektronskog afiniteta atoma;

elektronegativnost;

Atomski (i jonski) radijusi;

Energija atomizacije jednostavnih supstanci

Oksidacija;

Oksidacijski potencijali jednostavnih supstanci.

Fizičko značenje periodičnog zakona je da je periodična promjena svojstava elemenata u potpunom skladu sa sličnim elektronskim strukturama atoma koji se periodično obnavljaju na sve višim nivoima energije. Uz njihovu prirodnu promjenu, fizički i Hemijska svojstva.

Fizičko značenje periodičnog zakona postalo je jasno nakon stvaranja teorije atomske strukture.

Dakle, fizičko značenje periodičnog zakona je da je periodična promjena svojstava elemenata u potpunom skladu sa sličnim elektronskim strukturama atoma koji se periodično obnavljaju na sve višim nivoima energije. Njihovom redovnom promjenom, fizička i kemijska svojstva elemenata se prirodno mijenjaju.

Koje je fizičko značenje periodičnog zakona.

Ovi zaključci otkrivaju fizičko značenje periodičnog zakona D.I. Mendeljejeva, koji je ostao nejasan pola stoljeća nakon otkrića ovog zakona.

Iz toga slijedi da se fizičko značenje periodičnog zakona D.I. Mendeljejeva sastoji u periodičnom ponavljanju sličnih elektronskih konfiguracija s povećanjem glavnog kvantnog broja i objedinjavanjem elemenata u skladu s blizinom njihove elektronske strukture.

Teorija strukture atoma je pokazala da je fizičko značenje periodičnog zakona da se s uzastopnim povećanjem nuklearnih naboja povremeno ponavljaju slične valentne elektronske strukture atoma.

Iz svega navedenog jasno je da je teorija strukture atoma otkrila fizičko značenje periodnog zakona D. I. Mendeljejeva i još jasnije otkrila njegov značaj kao osnove za dalji razvoj hemiju, fiziku i niz drugih nauka.

Zamjena atomske mase nabojem jezgra bio je prvi korak u otkrivanju fizičkog značenja periodičnog zakona. Dalje, bilo je važno utvrditi razloge za pojavu periodičnosti, prirodu periodične funkcije zavisnosti svojstava. o naboju jezgra objasniti vrijednosti perioda, broj rijetkih zemnih elemenata itd.

Za analogne elemente, isti broj elektrona je uočen u ljuskama istog imena na različita značenja glavni kvantni broj. Dakle, fizičko značenje periodičnog zakona leži u periodičnoj promjeni svojstava elemenata kao rezultat povremeno obnavljanja sličnih elektronskih omotača atoma uz dosljedno povećanje vrijednosti glavnog kvantnog broja.

Za analogne elemente, isti broj elektrona se opaža na istim orbitalama pri različitim vrijednostima glavnog kvantnog broja. Dakle, fizičko značenje periodičnog zakona leži u periodičnoj promjeni svojstava elemenata kao rezultat povremeno obnavljanja sličnih elektronskih omotača atoma uz dosljedno povećanje vrijednosti glavnog kvantnog broja.

Dakle, s dosljednim povećanjem naboja atomskih jezgara, konfiguracija elektronskih ljuski se periodično ponavlja i, kao posljedica toga, kemijska svojstva elemenata periodično se ponavljaju. Ovo je fizičko značenje periodičnog zakona.

Periodični zakon D.I. Mendeljejeva je osnova moderne hemije. Proučavanje strukture atoma otkriva fizičko značenje periodnog zakona i objašnjava obrasce promjena svojstava elemenata u periodima i grupama periodnog sistema. Poznavanje strukture atoma neophodno je za razumevanje razloga za formiranje hemijske veze. Priroda hemijske veze u molekulima određuje svojstva supstanci. Stoga je ovaj odjeljak jedan od najvažnijih odjeljaka opšte hemije.

periodični prirodni ekosistem

Periodični zakon- temeljni zakon hemije - otkriven je godine 1869 godine DI. Mendeljejev. U to vrijeme, atom se još uvijek smatrao nedjeljivim i ništa se nije znalo o njegovoj unutrašnjoj strukturi.

Atomske mase(Onda - atomske težine) a kao osnova su korištena hemijska svojstva elemenata Periodični zakon D.I. Mendeljejev. DI. Mendeljejev je, raspoređujući 63 elementa poznata u to vreme po rastućem redosledu njihovih atomskih masa, dobio prirodni (prirodni) niz hemijskih elemenata, gde je primetio periodičnu ponovljivost hemijskih svojstava. Na primjer, tipičan nemetal fluor F ponovljen u elementima hlor Cl, brom Br, jod I, svojstva tipičnog metala litijum Li - kod elemenata natrijum Na I kalijum K itd.

Za neke elemente D.I. Mendeljejev nije otkrio hemijske analoge (in aluminijum Al I silicijum Si, na primjer), s obzirom da u to vrijeme takvi analozi još nisu bili poznati. U tabeli su bili namijenjeni prazni prostori, Ali na osnovu periodičnog ponavljanja naučnici su predvideli njihova hemijska svojstva). Nakon otkrivanja odgovarajućih elemenata predviđanja D.I. Mendeljejeva su potpuno potvrđeni (analog aluminijuma - galijum Ga, analog silicijuma - germanij Ge).

Periodični zakon kako ga je formulisao D.I. Mendeljejev je predstavljen na sljedeći način: svojstva jednostavnih tijela, kao i oblici i svojstva spojeva elemenata, periodično zavise od atomske težine elemenata.

Moderna formulacija periodičnog zakona od D.I. Mendeljejev zvuči ovako: svojstva elemenata povremeno zavise od serijskog broja.

Periodični zakon D.I. Mendeljejev je postao osnova za stvaranje naučnika Periodični sistem hemijskih elemenata. Ona je predstavljena 7 periodi i 8 grupe.

Razdoblja nazivaju se horizontalni redovi tablice, koji se dijele na male i velike. 2 elementa (1. period) ili 8 elemenata (2., 3. period) su u malim periodima, a u velikim periodima ima 18 elemenata (4., 5. period) ili 32 elementa (6. period), 7. period ostaje nedovršen. Svaki period počinje sa tipičnim metalom od završava tipičnim nemetalnim i plemenitim plinom.

U grupama elementi se nazivaju vertikalnim stupovima. Svaka grupa je predstavljena sa dve podgrupe - main I strana. Podgrupa je skup elemenata koji su potpuni hemijski analozi; često elementi podgrupe imaju najveće oksidaciono stanje koje odgovara broju grupe. Na primjer, najviši stepen oksidacija (+ II) odgovara elementima podgrupe berilijum I cink(glavne i sekundarne podgrupe II grupe), te elementi podgrupe nitrogen I vanadij(V grupa) odgovara najvišem oksidacionom stanju (+ V).

Hemijska svojstva elemenata u glavnim podgrupama mogu varirati od nemetalnih do metalnih (u glavnoj podgrupi grupe V, dušik je nemetal, a bizmut je metal) - u širokom rasponu. Osobine elemenata u bočnim podgrupama se mijenjaju, ali ne tako dramatično; na primjer, elementi sekundarne grupe grupe IV - cirkonijum, titanijum, hafnijum– vrlo slični po svojim svojstvima (naročito cirkonijum I hafnijum).

U periodnom sistemu u grupi I (Li – Fr), II (Mg – Ra) i III (In, Tl) nalaze se tipični metali. Nemetali se nalaze u grupama VII (Debeo), VI (O–Te), V (N–As), IV (C, Si) i III (B). Neki elementi glavnih grupa ( Be, Al, Ge, Sb, Po), kao i mnogi elementi bočne grupe može pokazati i metalna i nemetalna svojstva. Ovaj fenomen se zove amfoternost.

Za neke glavne grupe koriste se grupe Nova imena: VIII (He – Rn) – plemenitih gasova, VII (F – At) – halogeni, IV (O – Ro) – halkogeni, II (Ca – Ra) – zemnoalkalni metali, I (Li – Fr) – alkalni metali.

Forma periodnog sistema koji je predložio D.I. Mendeljejev, dobio je ime kratak period, ili klasična. U modernoj hemiji sve se više koristi drugi oblik - dugog perioda, u kojem su svi periodi - mali i veliki - produženi u dugim redovima, počevši od alkalnog metala i završavajući s plemenitim plinom.

Periodični zakon D.I. Mendeljejev i periodni sistem elemenata D.I. Mendeljejev je postao osnova moderne hemije.

blog.site, pri kopiranju materijala u cijelosti ili djelimično, potrebna je veza do originalnog izvora.

Svi elementi su obično predstavljeni u hemiji u obliku periodičnog sistema: raspoređeni su u redove (periode i serije) i kolone (koje odgovaraju grupama) tabele, uzimajući u obzir povećanje njihove atomske mase. Otkriće periodičnog zakona datira iz 1869. godine i nesumnjivo pripada ruskom hemičaru Dmitriju Ivanoviču Mendeljejevu. Iako mnogi strani izvori uz njegovo ime pominju ime Juliusa Lothara Meyera, koji je, prema njima, godinu dana kasnije (ali samostalno) razvio sličan sistem. Ključ uspjeha višegodišnjeg truda bila je spoznaja da su prethodni pokušaji drugih naučnika propali jer mnogi hemijski elementi još nisu otkriveni, pa je za njih ostavio otvorene prostore u svom stolu.

Periodični zakon, prikazan kao periodni sistem, podijeljen je horizontalno na sedam perioda. Oznake prvog, drugog i trećeg perioda poklapaju se sa istim rimskim brojevima redova: I, II, III. Razdoblja četiri, peta i šesta dijele se na parne i neparne redove, označene rimskim brojevima: IV, V, VI, VII, VIII i IX. I sedmi period se poklapa sa X redom. Vertikalno u osamnaest kolona ili kolona, ​​svi elementi su raspoređeni u osam grupa. Svaka grupa, od prve do sedme, podijeljena je u dvije kolone, koje predstavljaju glavnu i sekundarnu podgrupu. Osma grupa se sastoji od četiri podgrupe. Osim toga, dvije ćelije iz treće grupe - lantan i aktinijum - skrivaju redove zvane lantanidi (od 58 do 71 broja) i aktinidi (od 90 do 103 broja).

U prvom periodu postoje samo dva predstavnika: vodonik i helijum. Drugi i treći uključuju po osam hemijskih elemenata. Četvrti, peti i šesti period su dugi, jer svaki sadrži osamnaest vidljivih elemenata, raspoređeni su na ovaj način: parni redovi sadrže deset, a neparni samo osam. Ali ako uzmemo u obzir lantanoide, onda šesti period sadrži trideset i dva hemijska elementa, uključujući četrnaest skrivenih. Sedmi period je takođe dug, ima osamnaest, četiri su vidljiva, a četrnaest (aktinidi) je skriveno. Elementi neparnih redova četvrtog, petog i šestog perioda pripadaju sekundarnim podgrupama (b), a parni redovi su uključeni u glavne podgrupe (a), zajedno sa onima koji pripadaju prvom, drugom, trećem i sedmom periodu.

Periodični zakon kaže da svi elementi unutar grupe imaju značajne sličnosti jedni s drugima i da se primjetno razlikuju od onih u drugim grupama. Na primjer, grupa Ia, sa izuzetkom vodonika, sadrži metale sa hemijskom valentnošću plus 1, dok su u grupi VIIa, sa izuzetkom astatina, svi elementi nemetali, koji u jedinjenjima obično imaju valencu minus 1. Danas , periodični zakon nije samo predstavljena tabela. Matematički izraz nema, ali postoji u obliku izjave da svojstva bilo kog hemijskog elementa, kao i svojstva svih kompleksnih jedinjenja u koja je uključen, imaju periodičnu zavisnost od količine naelektrisanja

Termin periodičnost je prvi predložio D.I. Mendeljejev, uprkos činjenici da je bilo ranijih pokušaja naučnika iz različite zemlje na neki način klasifikovati poznato. Ali on je bio taj koji je primetio da kada ih poredamo po rastućim atomskim masama, svojstva svakog osmog elementa podsećaju na svojstva prvog. Godine 1869., prva verzija tablice (u to vrijeme je bilo poznato samo 60 elemenata) je još uvijek bila vrlo različita od moderan izgled, jasno prikazujući periodični zakon. Vremenom je pretrpeo određene promene, koje su se sastojale od dodavanja novih, kasnije otkrivenih hemijskih elemenata. Ali ne samo da to nije uništilo ideju periodičnosti svojstava kemijskih atoma, kojom se rukovodio, već je svaki od njih potvrdio zakon koji je formulirao naš znanstvenik.

Periodični zakon koji su otkrili ruski naučnici i zakon stvoren na njegovoj osnovi postao je pouzdan temelj moderne hemije. Zahvaljujući tome, Mendeljejev je korigovao mase nekih atoma i predvidio postojanje u prirodi tri još neotkrivena elementa, što je kasnije našlo eksperimentalnu potvrdu, a otkriveni su galijum, skandij i germanijum. Sve je to dovelo do opšteg prihvatanja periodnog sistema. Važnost periodičnog zakona ne može se precijeniti, budući da je ovo otkriće imalo velika vrijednost u razvoju hemije.

LEKCIJA 5 10. razred(prva godina studija)

Periodični zakon i sistem hemijskih elemenata po planu D.I.Mendeljejeva

1. Istorija otkrića periodičnog zakona i sistema hemijskih elemenata od strane D.I.

2. Periodični zakon kako ga je formulisao D.I.

3. Savremena formulacija periodičnog zakona.

4. Značaj periodičnog zakona i sistema hemijskih elemenata D.I.

5. Periodični sistem hemijskih elemenata je grafički odraz periodnog zakona. Struktura periodnog sistema: periodi, grupe, podgrupe.

6. Zavisnost svojstava hemijskih elemenata o strukturi njihovih atoma.

1. mart (novi stil) 1869. smatra se datumom otkrića jednog od najvažnijih zakona hemije - periodičnog zakona. Sredinom 19. vijeka. Bila su poznata 63 hemijska elementa i postojala je potreba da se klasifikuju. Pokušaji takve klasifikacije činili su mnogi naučnici (W. Odling i J. A. R. Newlands, J. B. A. Dumas i A. E. Chancourtois, I. V. Debereiner i L. Y. Meyer), ali je samo D. I. Mendeljejev uspio uvidjeti određeni obrazac raspoređivanjem elemenata u rastućem redosled njihovih atomskih masa. Ovaj obrazac je periodičan, pa je Mendeljejev formulirao zakon koji je otkrio na sljedeći način: svojstva elemenata, kao i oblici i svojstva njihovih spojeva, periodično zavise od atomske mase elementa.

U sistemu hemijskih elemenata koji je predložio Mendeljejev postojao je niz kontradiktornosti koje sam autor periodičnog zakona nije mogao otkloniti (argon-kalijum, telur-jod, kobalt-nikl). Tek početkom 20. stoljeća, nakon otkrića strukture atoma, objašnjeno je fizičko značenje periodnog zakona i pojavila se njegova moderna formulacija: svojstva elemenata, kao i oblici i svojstva njihovih spojeva, periodično zavise od veličine naboja jezgara njihovih atoma.

Ova formulacija je potvrđena prisustvom izotopa čija su hemijska svojstva ipak identična atomske mase su različiti.

Periodični zakon je jedan od osnovnih zakona prirode i najvažniji zakon hemije. Otkrićem ovog zakona počinje savremena faza razvoja hemijske nauke. Iako je fizičko značenje periodnog zakona postalo jasno tek nakon stvaranja teorije atomske strukture, sama se ova teorija razvila na osnovu periodnog zakona i sistema hemijskih elemenata. Zakon pomaže naučnicima da stvore nove hemijske elemente i nova jedinjenja elemenata i dobiju supstance sa željenim svojstvima. Sam Mendeljejev je predvidio postojanje 12 elemenata koji tada još nisu bili otkriveni i odredio njihov položaj u periodnom sistemu. Detaljno je opisao svojstva tri ova elementa, a za života naučnika su ti elementi otkriveni (“ekabor” - galijum, "ekaaluminijum" - skandij, "ekasilicijum" - germanijum). Osim toga, periodični zakon ima veliki filozofski značaj, potvrđujući najopćenitije zakone razvoja prirode.

Grafički odraz periodičnog zakona je Mendeljejevljev periodični sistem hemijskih elemenata. Postoji nekoliko oblika periodnog sistema (kratki, dugi, merdevine (predlaže N. Bohr), spiralni). U Rusiji je kratki oblik najrašireniji. Savremeni periodični sistem sadrži 110 do danas otkrivenih hemijskih elemenata, od kojih svaki zauzima određeno mesto i ima svoje serijski broj i naslov. U tabeli su identifikovani horizontalni redovi – periodi (1–3 – mali, koji se sastoji od jednog reda; 4–6 – veliki, koji se sastoji od dva reda; 7. period – nepotpun). Pored perioda, postoje i vertikalni redovi - grupe, od kojih je svaka podijeljena u dvije podgrupe (glavnu - a i sekundarnu - b). Bočne podgrupe sadrže elemente samo velikih perioda; Elementi iste podgrupe imaju istu strukturu spoljašnjih elektronskih omotača, što određuje njihova slična hemijska svojstva.

Period je niz elemenata (od alkalnog metala do inertnog gasa), čiji atomi imaju isti broj energetskih nivoa jednak broju perioda.

Glavna podgrupa je vertikalni red elemenata čiji atomi imaju isti broj elektrona na svom vanjskom energetskom nivou. Ovaj broj je jednak broju grupe (osim vodonika i helijuma).

Svi elementi u periodnom sistemu podijeljeni su u 4 porodice elektrona ( s-, str-, d-,f-elementi) u zavisnosti od toga koji je podnivo u atomu elementa zadnji popunjen.

Bočna podgrupa- ovo je okomiti red d-elementi sa istim ukupnim brojem elektrona po d-podnivo predspoljnog sloja i s-podnivo vanjskog sloja. Ovaj broj je obično jednak broju grupe.

Najvažnija svojstva hemijskih elemenata su metalnost i nemetaličnost.

Metaličnost je sposobnost atoma hemijskog elementa da odustanu od elektrona. Kvantitativna karakteristika metalnosti je energija jonizacije.

Atomska energija jonizacije je količina energije koja je potrebna za uklanjanje elektrona iz atoma elementa, odnosno za transformaciju atoma u kation. Što je energija ionizacije manja, atom lakše odustaje od elektrona, to su metalna svojstva elementa jača.

Nemetaličnost je sposobnost atoma hemijskog elementa da steknu elektrone. Kvantitativna karakteristika nemetaličnosti je afinitet prema elektronu.

Elektronski afinitet je energija koja se oslobađa kada se elektron veže za neutralni atom, tj. kada se atom transformiše u anion. Što je veći afinitet prema elektronu, atom lakše vezuje elektron, a nemetalna svojstva elementa su jača.

Univerzalna karakteristika metalnosti i nemetaličnosti je elektronegativnost (EO) elementa.

EO elementa karakterizira sposobnost njegovih atoma da privlače elektrone, koji učestvuju u formiranju kemijskih veza s drugim atomima u molekuli.

Što je veća metalnost, to je niži EO.

Što je veća nemetaličnost, veći je EO.

Prilikom određivanja relativnih EO vrijednosti na Paulingovoj skali, EO atoma litija se uzima kao jedan (EO(Li) = 1); najelektronegativniji element je fluor (EO(F) = 4).

U kratkim periodima od alkalnog metala do inertnog gasa:

Povećava se naboj atomskih jezgara;

Broj energetskih nivoa se ne menja;

Broj elektrona na vanjskom nivou raste sa 1 na 8;

Radijus atoma se smanjuje;

Jačina veze između elektrona vanjskog sloja i jezgre se povećava;

Povećava se energija jonizacije;

Povećava se afinitet elektrona;

EO se povećava;

Metalnost elemenata se smanjuje;

Povećava se nemetaličnost elemenata.

Sve d-elementi datog perioda su slični po svojim svojstvima - svi su metali, imaju neznatno različite atomske radijuse i EO vrijednosti, budući da sadrže isti broj elektrona na vanjskom nivou (npr. u 4. periodu - osim Cr i Cu).

U glavnim podgrupama od vrha do dna:

Broj energetskih nivoa u atomu se povećava;

Broj elektrona na vanjskom nivou je isti;

Radijus atoma se povećava;

Snaga veze između elektrona vanjskog nivoa i jezgra se smanjuje;

Energija ionizacije se smanjuje;

Smanjuje se afinitet elektrona;

EO se smanjuje;

Povećava se metalnost elemenata;

Smanjuje se nemetaličnost elemenata.