რა ფუნქციებს ასრულებს ქიმიური ელემენტების პერიოდული კანონი? პერიოდული კანონი, მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა და ატომის აგებულება

პერიოდულისამართალი დ.ი. მენდელეევი:მარტივი სხეულების თვისებები, აგრეთვე ნაერთების ფორმები და თვისებებიელემენტების განსხვავება პერიოდულად არის დამოკიდებულიელემენტების ატომური წონის მნიშვნელობები (ელემენტების თვისებები პერიოდულად დამოკიდებულია მათი ბირთვების ატომების მუხტზე).

ელემენტების პერიოდული ცხრილი. ელემენტების სერია, რომელშიც თვისებები იცვლება თანმიმდევრულად, როგორიცაა რვა ელემენტის სერია ლითიუმიდან ნეონამდე ან ნატრიუმიდან არგონამდე, მენდელეევმა პერიოდები უწოდა. თუ ამ ორ პერიოდს დავწერთ ერთმანეთის ქვემოთ ისე, რომ ნატრიუმი იყოს ლითიუმის ქვეშ, ხოლო არგონი ნეონის ქვეშ, მივიღებთ ელემენტების შემდეგ განლაგებას:

ამ განლაგებით, ვერტიკალური სვეტები შეიცავს ელემენტებს, რომლებიც მსგავსია მათი თვისებებით და აქვთ იგივე ვალენტობა, მაგალითად, ლითიუმი და ნატრიუმი, ბერილიუმი და მაგნიუმი და ა.შ.

ყველა ელემენტი პერიოდებად დაყო და ერთი პერიოდი მეორის ქვეშ მოათავსა ისე, რომ თვისებებით და წარმოქმნილი ნაერთების ტიპებით მსგავსი ელემენტები ერთმანეთის ქვეშ მდებარეობდნენ, მენდელეევმა შეადგინა ცხრილი, რომელსაც მან უწოდა ელემენტების პერიოდული სისტემა ჯგუფებისა და სერიების მიხედვით.

პერიოდული სისტემის მნიშვნელობაჩვენ.ელემენტების პერიოდულმა სისტემამ დიდი გავლენა მოახდინა ქიმიის შემდგომ განვითარებაზე. ეს არ იყო მხოლოდ პირველი ბუნებრივი კლასიფიკაცია ქიმიური ელემენტები, რამაც აჩვენა, რომ ისინი ქმნიან თანმიმდევრულ სისტემას და მჭიდრო კავშირში არიან ერთმანეთთან, მაგრამ ასევე გახდა მძლავრი იარაღი შემდგომი კვლევისთვის.

7. ქიმიური ელემენტების თვისებების პერიოდული ცვლილებები. ატომური და იონური რადიუსი. იონიზაციის ენერგია. ელექტრონის მიდრეკილება. ელექტრონეგატიურობა.

ატომური რადიუსების დამოკიდებულება Z ატომის ბირთვის მუხტზე პერიოდულია. ერთი პერიოდის განმავლობაში, როგორც Z იზრდება, ჩნდება ატომის ზომის შემცირების ტენდენცია, რაც განსაკუთრებით ნათლად შეინიშნება მოკლე პერიოდებში.

ახალი ელექტრონული ფენის აგების დაწყებისთანავე, ბირთვიდან უფრო დაშორებული, ანუ, შემდეგ პერიოდზე გადასვლისას, ატომური რადიუსები იზრდება (შეადარეთ, მაგალითად, ფტორისა და ნატრიუმის ატომების რადიუსი). შედეგად, ქვეჯგუფში, ბირთვული მუხტის მატებასთან ერთად, იზრდება ატომების ზომები.

ელექტრონის ატომების დაკარგვა იწვევს მისი ეფექტური ზომის შემცირებას, ხოლო ჭარბი ელექტრონების დამატება იწვევს ზრდას. ამრიგად, დადებითად დამუხტული იონის (კატიონის) რადიუსი ყოველთვის უფრო მცირეა, ხოლო უარყოფითად დამუხტული არა (ანიონის) რადიუსი ყოველთვის აღემატება შესაბამისი ელექტრულად ნეიტრალური ატომის რადიუსს.

ერთ ქვეჯგუფში ერთი და იგივე მუხტის იონების რადიუსი იზრდება ბირთვული მუხტის მატებასთან ერთად.ეს ნიმუში აიხსნება ელექტრონული ფენების რაოდენობის ზრდით და გარე ელექტრონების მზარდი მანძილით ბირთვიდან.

ლითონების ყველაზე დამახასიათებელი ქიმიური თვისებაა მათი ატომების უნარი ადვილად დატოვონ გარე ელექტრონები და გარდაიქმნან დადებითად დამუხტულ იონებად, ხოლო არალითონებს, პირიქით, ახასიათებთ ელექტრონების დამატების უნარი უარყოფითი იონების შესაქმნელად. ატომიდან ელექტრონის მოსაშორებლად და ამ უკანასკნელის დადებით იონად გადაქცევისთვის საჭიროა გარკვეული ენერგიის დახარჯვა, რომელსაც იონიზაციის ენერგია ეწოდება.

იონიზაციის ენერგიის დადგენა შესაძლებელია ელექტრულ ველში აჩქარებული ელექტრონებით ატომების დაბომბვით. ველის ყველაზე დაბალ ძაბვას, რომლის დროსაც ელექტრონის სიჩქარე საკმარისი ხდება ატომების იონიზაციისთვის, ეწოდება მოცემული ელემენტის ატომების იონიზაციის პოტენციალი და გამოიხატება ვოლტებში. საკმარისი ენერგიის დახარჯვით, ატომიდან შეიძლება ამოღებულ იქნეს ორი, სამი ან მეტი ელექტრონი. აქედან გამომდინარე, ისინი საუბრობენ პირველ იონიზაციის პოტენციალზე (ატომიდან პირველი ელექტრონის ამოღების ენერგია) და მეორე იონიზაციის პოტენციალზე (მეორე ელექტრონის მოცილების ენერგია)

როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ატომებს შეუძლიათ არა მხოლოდ დონაცია, არამედ ელექტრონების მოპოვებაც. თავისუფალ ატომს ელექტრონის დამატებისას გამოთავისუფლებულ ენერგიას ატომის ელექტრონის აფინურობა ეწოდება. ელექტრონის მიდრეკილება, ისევე როგორც იონიზაციის ენერგია, ჩვეულებრივ გამოიხატება ელექტრონ ვოლტებში. ამგვარად, წყალბადის ატომის ელექტრონთა კავშირი არის 0,75 ევ, ჟანგბადი – 1,47 ევ, ფტორი – 3,52 ევ.

ლითონის ატომების ელექტრონის აფინურობა, როგორც წესი, ახლოს არის ნულთან ან უარყოფითთან; აქედან გამომდინარეობს, რომ მეტალების უმეტესობის ატომებისთვის ელექტრონების დამატება ენერგიულად არახელსაყრელია. არალითონის ატომების ელექტრონებთან კავშირი ყოველთვის დადებითია და რაც უფრო დიდია, მით უფრო ახლოსაა არალითონი პერიოდულ სისტემაში კეთილშობილ გაზთან; ეს მიუთითებს არალითონური თვისებების ზრდაზე პერიოდის დასასრულის მოახლოებასთან ერთად.

DI. მენდელეევმა 1869 წელს ჩამოაყალიბა პერიოდული კანონი, რომელიც ეფუძნებოდა ერთ-ერთ ძირითადი მახასიათებლებიატომი - ატომური მასა. შემდგომი განვითარება პერიოდული კანონიკერძოდ, დიდი რაოდენობით ექსპერიმენტული მონაცემების მოპოვებამ, გარკვეულწილად შეცვალა კანონის თავდაპირველი ფორმულირება, მაგრამ ეს ცვლილებები არ ეწინააღმდეგება D.I.-ის მიერ დადგენილ მთავარ მნიშვნელობას. მენდელეევი. ამ ცვლილებებმა მხოლოდ კანონსა და პერიოდულ ცხრილს მისცა სამეცნიერო ვალიდობა და სისწორის დადასტურება.

პერიოდული კანონის თანამედროვე ფორმულირება დ.ი. მენდელეევი ასეთია: ქიმიური ელემენტების თვისებები, ისევე როგორც ელემენტების ნაერთების თვისებები და ფორმები, პერიოდულად არის დამოკიდებული მათი ატომების ბირთვების მუხტის სიდიდეზე.

ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილის სტრუქტურა D.I. მენდელეევი

დღევანდელი აზრით ცნობილია დიდი რიცხვიპერიოდული ცხრილის ინტერპრეტაციები, მაგრამ ყველაზე პოპულარულია მოკლე (მცირე) და გრძელი (დიდი) პერიოდებით. ჰორიზონტალურ რიგებს უწოდებენ პერიოდებს (ისინი შეიცავს ელემენტებს იმავე ენერგეტიკული დონის თანმიმდევრული შევსებით), ხოლო ვერტიკალურ სვეტებს უწოდებენ ჯგუფებს (ისინი შეიცავს ელემენტებს, რომლებსაც აქვთ იგივე რაოდენობის ვალენტური ელექტრონები - ქიმიური ანალოგები). ასევე, ყველა ელემენტი შეიძლება დაიყოს ბლოკებად გარე (ვალენტური) ორბიტალის ტიპის მიხედვით: s-, p-, d-, f- ელემენტები.

სისტემაში (ცხრილი) სულ 7 პერიოდია, ხოლო პერიოდის რაოდენობა (მითითებულია არაბული რიცხვით) უდრის ელემენტის ატომში ელექტრონული ფენების რაოდენობას, გარე (ვალენტურობის) რაოდენობას. ენერგიის დონე და მთავარი კვანტური რიცხვის მნიშვნელობა უმაღლესი ენერგიის დონისთვის. ყოველი პერიოდი (პირველის გარდა) იწყება s-ელემენტით - აქტიური ტუტე მეტალით და მთავრდება ინერტული გაზით, რომელსაც წინ უძღვის p-ელემენტი - აქტიური არალითონი (ჰალოგენი). თუ თქვენ გადაადგილდებით პერიოდში მარცხნიდან მარჯვნივ, მაშინ მცირე პერიოდების ქიმიური ელემენტების ატომების ბირთვების მუხტის მატებასთან ერთად, გაიზრდება ელექტრონების რაოდენობა გარე ენერგიის დონეზე, რის შედეგადაც თვისებები ელემენტები იცვლება - ჩვეულებრივ მეტალიდან (რადგან პერიოდის დასაწყისში არის აქტიური ტუტე ლითონი), ამფოტერული გზით (ელემენტი ავლენს როგორც ლითონების, ასევე არალითონების თვისებებს) არალითონამდე (აქტიური არალითონი არის ჰალოგენი პერიოდის ბოლოს), ე.ი. მეტალის თვისებები თანდათან სუსტდება და არალითონური თვისებები იზრდება.

დიდ პერიოდებში, ბირთვების მუხტის მატებასთან ერთად, ელექტრონების შევსება უფრო რთულია, რაც ხსნის ელემენტების თვისებების უფრო რთულ ცვლილებას მცირე პერიოდების ელემენტებთან შედარებით. ამრიგად, გრძელი პერიოდების თანაბარ მწკრივებში, ბირთვის მუხტის მატებასთან ერთად, ელექტრონების რაოდენობა გარე ენერგეტიკულ დონეზე რჩება მუდმივი და ტოლია 2 ან 1-ის. ამიტომ, ხოლო დონე გარედან (გარედან მეორე) ივსება ელექტრონებით, ლუწი რიგებში ელემენტების თვისებები ნელ-ნელა იცვლება. კენტ სერიაზე გადასვლისას, ბირთვული მუხტის მატებასთან ერთად, ელექტრონების რაოდენობა გარე ენერგიის დონეზე იზრდება (1-დან 8-მდე), ელემენტების თვისებები იცვლება ისევე, როგორც მცირე პერიოდებში.

პერიოდულ ცხრილში ვერტიკალური სვეტები არის მსგავსი ელემენტების ჯგუფები ელექტრონული სტრუქტურადა არის ქიმიური ანალოგები. ჯგუფები ინიშნებიან რომაული ციფრებით I-დან VIII-მდე. არსებობს ძირითადი (A) და მეორადი (B) ქვეჯგუფები, რომელთაგან პირველი შეიცავს s- და p- ელემენტებს, მეორე - d- ელემენტებს.

ქვეჯგუფის A რიცხვი აჩვენებს ელექტრონების რაოდენობას გარე ენერგეტიკულ დონეზე (ვალენტური ელექტრონების რაოდენობა). B ქვეჯგუფის ელემენტებისთვის არ არსებობს პირდაპირი კავშირი ჯგუფის რიცხვსა და ელექტრონების რაოდენობას შორის გარე ენერგეტიკულ დონეზე. A- ქვეჯგუფებში ელემენტების მეტალის თვისებები იზრდება, ხოლო არამეტალური თვისებები მცირდება ელემენტის ატომის ბირთვის მუხტის მატებასთან ერთად.

არსებობს კავშირი პერიოდულ ცხრილში ელემენტების პოზიციასა და მათი ატომების სტრუქტურას შორის:

- აქვს ერთი და იმავე პერიოდის ყველა ელემენტის ატომს თანაბარი რაოდენობაენერგიის დონეები ნაწილობრივ ან მთლიანად ივსება ელექტრონებით;

- A ქვეჯგუფის ყველა ელემენტის ატომს აქვს ელექტრონების თანაბარი რაოდენობა გარე ენერგიის დონეზე.

ელემენტების პერიოდული თვისებები

ფიზიკურ-ქიმიური სიახლოვე და ქიმიური თვისებებიატომები განპირობებულია მათი ელექტრონული კონფიგურაციების მსგავსებით და მთავარ როლს ასრულებს ელექტრონების განაწილება გარედან. ატომური ორბიტალი. ეს ვლინდება მსგავსი თვისებების მქონე ელემენტების პერიოდულ გარეგნობაში, ატომის ბირთვის მუხტის მატებასთან ერთად. ასეთ თვისებებს პერიოდულს უწოდებენ, რომელთა შორის ყველაზე მნიშვნელოვანია:

1. ელექტრონების რაოდენობა გარე ელექტრონულ გარსში ( მოსახლეობა – ვ). მოკლე პერიოდებში ბირთვული მუხტის გაზრდით ვგარე ელექტრონული გარსი მონოტონურად იზრდება 1-დან 2-მდე (1 პერიოდი), 1-დან 8-მდე (მე-2 და მე-3 პერიოდები). დიდ პერიოდებში პირველი 12 ელემენტის განმავლობაში ვარ აღემატება 2-ს, შემდეგ კი 8-მდე.

2. ატომური და იონური რადიუსი(r), განისაზღვრება, როგორც ატომის ან იონის საშუალო რადიუსი, რომელიც ნაპოვნია სხვადასხვა ნაერთებში ატომთაშორის მანძილების ექსპერიმენტული მონაცემებიდან. პერიოდის მიხედვით, ატომური რადიუსი მცირდება (ელექტრონების თანდათანობით დამატება აღწერილია თითქმის თანაბარი მახასიათებლების მქონე ორბიტალებით; ჯგუფის მიხედვით, ატომური რადიუსი იზრდება ელექტრონული ფენების რაოდენობის მატებასთან ერთად (ნახ. 1.).

ბრინჯი. 1. ატომური რადიუსის პერიოდული ცვლილება

იგივე ნიმუშები შეინიშნება იონური რადიუსისთვის. უნდა აღინიშნოს, რომ კატიონის (დადებითად დამუხტული იონის) იონური რადიუსი მეტია ატომურ რადიუსზე, რაც თავის მხრივ მეტია ანიონის (უარყოფითად დამუხტული იონის) იონურ რადიუსზე.

3. იონიზაციის ენერგია(E და) არის ენერგიის რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ატომიდან ელექტრონის ამოსაღებად, ე.ი. ენერგია, რომელიც საჭიროა ნეიტრალური ატომის დადებითად დამუხტულ იონად (კატიონად) გადაქცევისთვის.

E 0 - → E + + E და

E და იზომება ელექტრონვოლტებში (eV) თითო ატომზე. პერიოდული ცხრილის ჯგუფში, ატომების იონიზაციის ენერგიის მნიშვნელობები მცირდება ელემენტების ატომური ბირთვების მუხტების გაზრდით. ყველა ელექტრონი შეიძლება თანმიმდევრულად მოიხსნას ქიმიური ელემენტების ატომებიდან E და დისკრეტული მნიშვნელობების მოხსენებით. უფრო მეტიც, E და 1< Е и 2 < Е и 3 <….Энергии ионизации отражают дискретность структуры электронных слоев и оболочек атомов химических элементов.

4. ელექტრონის მიდრეკილება(E e) – გამოთავისუფლებული ენერგიის რაოდენობა, როდესაც ატომს ემატება დამატებითი ელექტრონი, ე.ი. პროცესის ენერგია

E 0 + → E —

E e ასევე გამოხატულია eV-ში და, ისევე როგორც E, ის დამოკიდებულია ატომის რადიუსზე, ამიტომ E e-ის ცვლილების ბუნება პერიოდული სისტემის პერიოდებსა და ჯგუფებში ახლოს არის ატომური რადიუსის ცვლილების ბუნებასთან. . VII ჯგუფის p-ელემენტებს აქვთ ელექტრონების ყველაზე მაღალი აფინურობა.

5. რეგენერაციული აქტივობა(VA) - ატომის უნარი, მისცეს ელექტრონი სხვა ატომს. რაოდენობრივი საზომი – E და. თუ E იზრდება, მაშინ BA მცირდება და პირიქით.

6. ოქსიდაციური აქტივობა(OA) - ატომის უნარი, მიამაგროს ელექტრონი სხვა ატომიდან. რაოდენობრივი საზომი E e. თუ E e იზრდება, მაშინ OA ასევე იზრდება და პირიქით.

7. დამცავი ეფექტი- ბირთვის დადებითი მუხტის ზემოქმედების შემცირება მოცემულ ელექტრონზე, მასსა და ბირთვს შორის სხვა ელექტრონების არსებობის გამო. დაფარვა იზრდება ატომში ელექტრონული ფენების რაოდენობასთან ერთად და ამცირებს გარე ელექტრონების მიზიდულობას ბირთვისკენ. ფარის საპირისპირო შეღწევადობის ეფექტი, იმის გამო, რომ ელექტრონი შეიძლება განთავსდეს ატომური სივრცის ნებისმიერ წერტილში. შეღწევადობის ეფექტი ზრდის კავშირის სიძლიერეს ელექტრონსა და ბირთვს შორის.

8. ჟანგვის მდგომარეობა (ჟანგვის ნომერი)– ნაერთში ელემენტის ატომის წარმოსახვითი მუხტი, რომელიც განისაზღვრება ნივთიერების იონური სტრუქტურის დაშვებით. პერიოდული ცხრილის ჯგუფის რიცხვი მიუთითებს ყველაზე მაღალ დადებით ჟანგვის მდგომარეობაზე, რაც შეიძლება ჰქონდეს მოცემული ჯგუფის ელემენტებს მათ ნაერთებში. გამონაკლისს წარმოადგენს სპილენძის ქვეჯგუფის ლითონები, ჟანგბადი, ფტორი, ბრომი, რკინის ოჯახის ლითონები და VIII ჯგუფის სხვა ელემენტები. როდესაც ბირთვული მუხტი იზრდება გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, მაქსიმალური დადებითი დაჟანგვის მდგომარეობა იზრდება.

9. ელექტროუარყოფითობა, უმაღლესი წყალბადისა და ჟანგბადის ნაერთების შემადგენლობა, თერმოდინამიკური, ელექტროლიტური თვისებები და სხვ.

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

ვარჯიში	დაახასიათეთ ელემენტი (Z=23) და მისი ნაერთების (ოქსიდები და ჰიდროქსიდები) თვისებები ელექტრონული ფორმულით: ოჯახი, პერიოდი, ჯგუფი, ვალენტური ელექტრონების რაოდენობა, ვალენტური ელექტრონების ელექტრონულ გრაფიკული ფორმულა გრუნტში და აღგზნებულ მდგომარეობებში, ძირითადი დაჟანგვა. მდგომარეობები (მაქსიმალური და მინიმალური), ოქსიდების და ჰიდროქსიდების ფორმულები.
გამოსავალი	23 V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 3 3 3p 6 3d 3 4s 2 d-ელემენტი, მეტალი, არის ;-ე პერიოდში, V ჯგუფში, ქვეჯგუფში. ვალენტური ელექტრონები 3d 3 4s 2. ოქსიდები VO, V 2 O 3, VO 2, V 2 O 5. ჰიდროქსიდები V(OH)2, V(OH)3, VO(OH)2, HVO3. სახმელეთო მდგომარეობა აღელვებული მდგომარეობა მინიმალური დაჟანგვის მდგომარეობა არის "+2", მაქსიმალური არის "+5".

შესავალი

პენზა

შესავალი

1. დ.ი.მენდელეევის პერიოდული კანონი.

2. პერიოდული ცხრილის სტრუქტურა.

3. ელემენტების ოჯახები.

4. ატომებისა და იონების ზომები.

5.იონიზაციის ენერგია არის ატომების აღმდგენი თვისებების რაოდენობრივი საზომი.

6. ელექტრონის მიდრეკილება არის ატომის ჟანგვის თვისებების რაოდენობრივი საზომი.

7. ატომის ელექტრონეგატიურობა არის ელემენტის რედოქს თვისებების რაოდენობრივი საზომი.

დასკვნა.

ლიტერატურა:

1. კოროვინი ნ.ვ. ზოგადი ქიმია. სახელმძღვანელო. – მ.: უმაღლესი სკოლა, 1998. – გვ. 27 - 34.

საგანმანათლებლო და მატერიალური მხარდაჭერა:

1. მულტიმედიური პროექტორი.

2. პერიოდული სისტემის ცხრილების მოკლევადიანი და გრძელვადიანი ვერსიები დ.ი. მენდელეევი.

3. ელემენტების ელექტროუარყოფითობის ცხრილი პაულინგის მიხედვით.

გაკვეთილის მიზანი:

Ვიცი: 1. პერიოდული კანონი დ.ი. მენდელეევი (დ.ი. მენდელეევის ფორმულირება და თანამედროვე ფორმულირება). პერიოდული ცხრილის სტრუქტურა. ელემენტის სერიული ნომერი, წერტილი, ჯგუფი, ქვეჯგუფი. S -, p-, d-, f - ელემენტების ელექტრონული თვისებები.

2.ატომური რადიუსები, იონიზაციის ენერგია და ელექტრონების მიდრეკილება, ელემენტების ელექტროუარყოფითობა, მათი ცვლილებები პერიოდებისა და ჯგუფების მიხედვით.

ორგანიზაციული და მეთოდოლოგიური ინსტრუქციები:

1.შეამოწმეთ მსმენელთა ხელმისაწვდომობა და მათი მზადყოფნა გაკვეთილებისთვის, აღმოფხვრა ხარვეზები.

2. გამოაცხადეთ გაკვეთილის თემა და მიზანი, სასწავლო საკითხები, ლიტერატურა.

3. დაასაბუთეთ ამ თემის შესწავლის აუცილებლობა.

4. განიხილეთ საგანმანათლებლო კითხვები პრეზენტაციის ჩარჩოებისა და პერიოდული ცხრილის ცხრილების გამოყენებით.

5.თითოეული სასწავლო კითხვისთვის და გაკვეთილის ბოლოს შეაჯამეთ.

6.გაკვეთილის ბოლოს მიეცით თვითშესწავლის დავალება.

ბუნების ფუნდამენტური კანონი და ქიმიის თეორიული საფუძველია პერიოდული კანონი, რომელიც აღმოაჩინა დ.ი.მენდელეევმა 1969 წელს ქიმიის დარგში ღრმა ცოდნისა და ბრწყინვალე ინტუიციის საფუძველზე. მოგვიანებით კანონმა მიიღო თეორიული ინტერპრეტაცია ატომური სტრუქტურის მოდელებზე დაყრდნობით.

პერიოდული კანონის პირველი ვერსია შემოგვთავაზა მენდელეევმა 1869 წელს და საბოლოოდ ჩამოაყალიბა 1871 წელს.

პერიოდული კანონის ფორმულირება დ.ი. მენდელეევი:

მარტივი სხეულების თვისებები, ისევე როგორც ელემენტების ნაერთების ფორმები და თვისებები, პერიოდულად არის დამოკიდებული ელემენტების ატომურ წონაზე.

1914 წელს მოსელიმ, ატომების რენტგენის სპექტრის შესწავლისას, მივიდა დასკვნამდე, რომ ელემენტის ატომური რიცხვი PS-ში ემთხვევა მისი ატომის ბირთვის მუხტს.

პერიოდული კანონის თანამედროვე ფორმულირება

ელემენტებისა და მათ მიერ წარმოქმნილი მარტივი და რთული ნივთიერებების თვისებები პერიოდულად დამოკიდებულია ელემენტის ატომების ბირთვის მუხტზე.

პერიოდული კანონის ფიზიკური მნიშვნელობა(მისი კავშირი ატომის სტრუქტურასთან):

ელემენტების და მათი ნაერთების სტრუქტურა და თვისებები პერიოდულად არის დამოკიდებული ატომის ბირთვის მუხტზე და განისაზღვრება მათი ატომების მსგავსი კონფიგურაციების პერიოდულად გამეორებით.

ალქიმიკოსები ასევე ცდილობდნენ ეპოვათ ბუნების კანონი, რომლის საფუძველზეც შესაძლებელი იქნებოდა ქიმიური ელემენტების სისტემატიზაცია. მაგრამ მათ არ ჰქონდათ საიმედო და დეტალური ინფორმაცია ელემენტების შესახებ. მე-19 საუკუნის შუა ხანებისთვის. ქიმიური ელემენტების შესახებ ცოდნა საკმარისი გახდა და ელემენტების რაოდენობა იმდენად გაიზარდა, რომ მეცნიერებაში გაჩნდა ბუნებრივი საჭიროება მათი კლასიფიკაციისთვის. ელემენტების ლითონებად და არალითონებად კლასიფიკაციის პირველი მცდელობები წარუმატებელი აღმოჩნდა. დ.ი.მენდელეევის წინამორბედებმა (I.V. Debereiner, J.A. Newlands, L.Yu. Meyer) ბევრი რამ გააკეთეს პერიოდული კანონის აღმოჩენისთვის მოსამზადებლად, მაგრამ ვერ შეძლეს ჭეშმარიტების გაგება. დიმიტრი ივანოვიჩმა დაამყარა კავშირი ელემენტების მასასა და მათ თვისებებს შორის.

დიმიტრი ივანოვიჩი დაიბადა ტობოლსკში. ოჯახში მეჩვიდმეტე შვილი იყო. მშობლიურ ქალაქში საშუალო სკოლის დამთავრების შემდეგ დიმიტრი ივანოვიჩი შევიდა პეტერბურგის მთავარ პედაგოგიურ ინსტიტუტში, რის შემდეგაც ოქროს მედლით გაემგზავრა ორწლიანი სამეცნიერო მოგზაურობით საზღვარგარეთ. დაბრუნების შემდეგ მიიწვიეს პეტერბურგის უნივერსიტეტში. როდესაც მენდელეევმა ქიმიის შესახებ ლექციების წაკითხვა დაიწყო, მან ვერ იპოვა ვერაფერი, რაც შეიძლება რეკომენდაცია გაუწიოს სტუდენტებს, როგორც სასწავლო დახმარებას. და მან გადაწყვიტა დაეწერა ახალი წიგნი - "ქიმიის საფუძვლები".

პერიოდული კანონის აღმოჩენას წინ უძღოდა 15 წლიანი შრომა. 1869 წლის 1 მარტს დიმიტრი ივანოვიჩი გეგმავდა პეტერბურგიდან პროვინციებში სამუშაოდ წასვლას.

პერიოდული კანონი აღმოაჩინეს ატომის მახასიათებლის - ფარდობითი ატომური მასის საფუძველზე .

მენდელეევმა დაალაგა ქიმიური ელემენტები მათი ატომური მასების გაზრდის თანმიმდევრობით და შენიშნა, რომ ელემენტების თვისებები მეორდება გარკვეული პერიოდის შემდეგ - პერიოდი, დიმიტრი ივანოვიჩმა მოაწყო პერიოდები ერთმანეთის ქვემოთ, ისე რომ მსგავსი ელემენტები ერთმანეთის ქვეშ მდებარეობდნენ - იმავე ვერტიკალურზე, ამიტომ პერიოდული სისტემა აშენდა ელემენტები.

1869 წლის 1 მარტი პერიოდული კანონის ფორმულირება დ.ი. მენდელეევი.

მარტივი ნივთიერებების თვისებები, ისევე როგორც ელემენტების ნაერთების ფორმები და თვისებები, პერიოდულად დამოკიდებულია ელემენტების ატომურ წონაზე.

სამწუხაროდ, თავიდან პერიოდული კანონის ძალიან ცოტა მომხრე იყო, თუნდაც რუს მეცნიერებს შორის. ბევრი მოწინააღმდეგეა, განსაკუთრებით გერმანიასა და ინგლისში.
პერიოდული კანონის აღმოჩენა მეცნიერული შორსმჭვრეტელობის ბრწყინვალე მაგალითია: 1870 წელს დიმიტრი ივანოვიჩმა იწინასწარმეტყველა სამი მაშინდელი უცნობი ელემენტის არსებობა, რომლებსაც მან დაარქვა ეკასილიკონი, ეკაალუმინი და ეკაბორონი. მან შეძლო ახალი ელემენტების ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებების სწორად პროგნოზირება. შემდეგ კი, 5 წლის შემდეგ, 1875 წელს, ფრანგმა მეცნიერმა პ.ე. ლეკოკ დე ბოისბოდრანმა, რომელმაც არაფერი იცოდა დიმიტრი ივანოვიჩის მუშაობის შესახებ, აღმოაჩინა ახალი ლითონი, რომელსაც გალიუმი უწოდა. რიგ თვისებებში და აღმოჩენის მეთოდში გალიუმი დაემთხვა მენდელეევის მიერ ნაწინასწარმეტყველები ეკა-ალუმინს. მაგრამ მისი წონა ნავარაუდევზე ნაკლები აღმოჩნდა. ამის მიუხედავად, დიმიტრი ივანოვიჩმა წერილი გაუგზავნა საფრანგეთს და დაჟინებით მოითხოვა მისი წინასწარმეტყველება.
მეცნიერული სამყარო გაოგნებული იყო მენდელეევის თვისებების პროგნოზით ეკაალუმინი ისეთი ზუსტი აღმოჩნდა. ამ მომენტიდან, პერიოდული კანონი იწყებს ქიმიას.
1879 წელს ლ. ნილსონმა აღმოაჩინა სკანდიუმი შვედეთში, რომელიც განასახიერებდა იმას, რასაც დიმიტრი ივანოვიჩი იწინასწარმეტყველა. ეკაბორი .
1886 წელს კ.ვინკლერმა გერმანიაში აღმოაჩინა გერმანიუმი, რომელიც აღმოჩნდა ეკასილიციუმი .

მაგრამ დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევის გენიოსი და მისი აღმოჩენები მხოლოდ ეს პროგნოზები არ არის!

პერიოდული ცხრილის ოთხ ადგილას, დ.ი. მენდელეევმა დაალაგა ელემენტები ატომური მასების გაზრდის თანმიმდევრობით:

ჯერ კიდევ მე-19 საუკუნის ბოლოს, დ.ი. მენდელეევი წერდა, რომ, როგორც ჩანს, ატომი სხვა სხვაგან შედგება წვრილი ნაწილაკები. 1907 წელს მისი გარდაცვალების შემდეგ დადასტურდა, რომ ატომი შედგება ელემენტარული ნაწილაკებისგან. ატომის სტრუქტურის თეორიამ დაადასტურა, რომ მენდელეევი მართალი იყო; ამ ელემენტების გადაწყობა, რომელიც არ შეესაბამება ატომური მასების ზრდას, სრულიად გამართლებულია.

პერიოდული კანონის თანამედროვე ფორმულირება.

ქიმიური ელემენტებისა და მათი ნაერთების თვისებები პერიოდულად არის დამოკიდებული მათი ატომების ბირთვების მუხტის სიდიდეზე, რაც გამოიხატება გარე ვალენტური ელექტრონული გარსის სტრუქტურის პერიოდულ განმეორებადობაში.
ახლა კი, პერიოდული კანონის აღმოჩენიდან 130 წელზე მეტი ხნის შემდეგ, შეგვიძლია დავუბრუნდეთ დიმიტრი ივანოვიჩის სიტყვებს, რომლებიც ჩვენი გაკვეთილის დევიზად იქნა აღებული: ”პერიოდული კანონის მიხედვით, მომავალი არ ემუქრება განადგურებას, არამედ მხოლოდ ზედა სტრუქტურას და განვითარებას გვპირდებიან“. რამდენი ქიმიური ელემენტია აღმოჩენილი აქამდე? და ეს შორს არის საზღვრებისგან.

პერიოდული კანონის გრაფიკული გამოსახულება არის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა. ეს არის ელემენტების და მათი ნაერთების მთელი ქიმიის მოკლე შინაარსი.

თვისებების ცვლილებები პერიოდულ სისტემაში ატომური წონის გაზრდით პერიოდში (მარცხნიდან მარჯვნივ):

1. მეტალის თვისებები მცირდება

2. იზრდება არალითონური თვისებები

3. უმაღლესი ოქსიდების და ჰიდროქსიდების თვისებები იცვლება ძირითადიდან ამფოტერულიდან მჟავემდე.

4. ელემენტების ვალენტობა უმაღლესი ოქსიდების ფორმულებში იზრდება მეადრეVII, ხოლო აქროლად წყალბადის ნაერთების ფორმულებში მცირდება IV ადრემე.

პერიოდული ცხრილის აგების ძირითადი პრინციპები.

შედარების ნიშანი	დ.ი.მენდელეევი
1. როგორ დგინდება ელემენტების თანმიმდევრობა რიცხვების მიხედვით? (რას ეფუძნება p.s.?)	ელემენტები განლაგებულია ფარდობითი ატომური მასის გაზრდის მიზნით. ამაში არის გამონაკლისები. Ar – K, Co – Ni, Te – I, Th – Pa
2. ელემენტების ჯგუფებად გაერთიანების პრინციპი.	ხარისხობრივი ნიშანი. მარტივი და ერთი და იგივე ტიპის რთული ნივთიერებების თვისებების მსგავსება.
3. ელემენტების პერიოდებად გაერთიანების პრინციპი.

პერიოდული კანონი ჩამოაყალიბა დ.ი.მენდელეევმა \(1869\). ამ დროისთვის ცნობილი იყო \(63\) ქიმიური ელემენტები. მენდელეევმა ელემენტების ძირითად თვისებად აირჩია ფარდობითი ატომური მასა . მან ასევე გაითვალისწინა ელემენტის მიერ წარმოქმნილი მარტივი და რთული ნივთიერებების შემადგენლობა, ფიზიკური და ქიმიური თვისებები.

ყველა ცნობილი ქიმიური ელემენტის ატომური მასის გაზრდის მიხედვით დალაგებით, მენდელეევმა აღმოაჩინა, რომ თვისებები მეორდებოდა ელემენტების გარკვეული რაოდენობის მეშვეობით.

გავიმეოროთ მენდელეევის ქმედებები, იმის გათვალისწინებით, რომ კეთილშობილური აირები მის დროს ჯერ არ იყო ცნობილი. ჩვენ დავაწყობთ ელემენტებს ატომური მასის გაზრდის მიხედვით (ცხრილის მეორე სტრიქონი), მივუთითებთ მეტალის და არალითონურ თვისებებს, უმაღლესი ოქსიდების და ჰიდროქსიდების ფორმულებსა და თვისებებს, აგრეთვე აირისებრი წყალბადის ნაერთების ფორმულებს.

თუ ყურადღებით გააანალიზებთ მიღებულ თანმიმდევრობებს, ნახავთ მეტალის და არალითონური თვისებების განმეორებადობას, ნაერთების შემადგენლობასა და თვისებებს. სერიიდან ტუტე ლითონის ლითიუმიდან შვიდი ელემენტია ტუტე ლითონის ნატრიუმი, ხოლო ფტორის ჰალოგენის შვიდი ელემენტია ქლორის ჰალოგენი. შვიდი ელემენტის მეშვეობით ჩნდება ოქსიდების და წყალბადის ნაერთების იგივე ფორმულები, ვინაიდან ჟანგბადისა და წყალბადის ნაერთებში ვალენტურობის მნიშვნელობები მეორდება. ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ მათი ზოგადი ფორმულები.

უმაღლესი ოქსიდების ფორმულები: R 2 O, RO, R 2 O 3, R O 2, R 2 O 5, R O 3, R 2 O 7.

აქროლადი წყალბადის ნაერთები (არალითონებისთვის): RH 4, RH 3, RH 2, RH.

ასე დაამყარა მენდელეევმა ქონების ცვლილებების სიხშირე ატომური მასის გაზრდით. სტატიაში "ქიმიური ელემენტების პერიოდული ნიმუშები" დ.ი. მენდელეევმა მოგვცა პერიოდული კანონის შემდეგი ფორმულირება:

„ელემენტების თვისებები და, შესაბამისად, მათ მიერ წარმოქმნილი მარტივი და რთული სხეულების თვისებები, პერიოდულად დამოკიდებულია ატომურ წონაზე“.

თანამედროვე სამეცნიერო ენაზე თარგმნილი ასე ჟღერს:

”მარტივი ნივთიერებების თვისებები, ისევე როგორც ელემენტების ნაერთების შემადგენლობა და თვისებები, პერიოდულად დამოკიდებულია ატომურ მასებზე.”

მენდელეევმა დაყო ყველა ელემენტი პერიოდები.

პერიოდი- ელემენტების სერია, რომლებიც განლაგებულია ფარდობითი ატომური მასის გაზრდის მიზნით, დაწყებული ტუტე ლითონისგან და დამთავრებული ჰალოგენით და ინერტული გაზით.

პერიოდის განმავლობაში:

• მარტივი ნივთიერებების მეტალის თვისებები თანდათან სუსტდება და ძლიერდება არალითონური თვისებები;
• ელემენტების ყველაზე მაღალი ვალენტობა ჟანგბადისთვის იზრდება I-დან (ტუტე ლითონებისთვის) VII-მდე (ჰალოგენებისთვის);
• არამეტალური ელემენტების ვალენტობა აქროლად წყალბადის ნაერთებში მცირდება IV-დან I-მდე (ჰალოგენებისთვის);
• უმაღლესი ოქსიდების და ჰიდროქსიდების თვისებები თანდათან იცვლება ძირითადიდან ამფოტერულიდან მჟავემდე.

პერიოდული კანონი შემდგომში განვითარდა მას შემდეგ, რაც ფიზიკოსებმა შეისწავლეს ატომის სტრუქტურა. აღმოჩნდა, რომ ქიმიური ელემენტის მთავარი მახასიათებელია არა ფარდობითი ატომური მასა, არამედ ატომის ბირთვის მუხტი. პერიოდული კანონის თანამედროვე ფორმულირება ოდნავ შეცვლილია:

ქიმიური ელემენტებისა და მათი ნაერთების თვისებები პერიოდულად არის დამოკიდებული ატომის ბირთვების მუხტებზე.