Ano ang mga tungkulin ng periodic law ng mga elemento ng kemikal. Pana-panahong batas, pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal ng Mendeleev at ang istraktura ng atom
Pana-panahon batas D.I Mendeleev:Mga katangian ng mga simpleng katawan, pati na rin ang mga hugis at katangian ng mga compoundang mga elemento ay nasa pana-panahong pagdepende saang mga halaga ng atomic weights ng mga elemento. (Ang mga katangian ng mga elemento ay nasa pana-panahong pagdepende sa singil ng mga atomo ng kanilang nuclei).
Pana-panahong sistema ng mga elemento. Serye ng mga elemento kung saan ang mga katangian ay nagbabago nang sunud-sunod, tulad ng isang serye ng walong elemento mula sa lithium hanggang neon o mula sa sodium hanggang argon, tinatawag ni Mendeleev na mga tuldok. Kung isusulat natin ang dalawang yugtong ito nang isa sa ibaba ng isa upang ang sodium ay nasa ilalim ng lithium, at ang argon ay nasa ilalim ng neon, pagkatapos ay makukuha natin ang sumusunod na pag-aayos ng mga elemento:
Sa pag-aayos na ito, ang mga elemento na magkatulad sa kanilang mga katangian at may parehong valency, halimbawa, lithium at sodium, beryllium at magnesium, atbp., Nahuhulog sa mga vertical na haligi.
Hinahati ang lahat ng mga elemento sa mga panahon at inaayos ang isang panahon sa ilalim ng isa pa upang ang mga elementong magkatulad sa mga katangian at uri ng mga compound na nabuo ay mahulog sa ilalim ng bawat isa, si Mendeleev ay nag-compile ng isang talahanayan, na tinawag niyang periodic system ng mga elemento ayon sa mga grupo at serye.
Ang halaga ng periodic systemtayo. Malaki ang impluwensya ng Periodic Table ng mga Elemento sa kasunod na pag-unlad ng kimika. Hindi lamang ito ang unang natural na pag-uuri mga elemento ng kemikal, na nagpakita na sila ay bumubuo ng isang maayos na sistema at malapit na nauugnay sa isa't isa, ngunit isa ring makapangyarihang kasangkapan para sa karagdagang pananaliksik.
7. Pana-panahong pagbabago sa mga katangian ng mga elemento ng kemikal. Atomic at ionic radii. Enerhiya ng ionization. Affinity para sa isang elektron. Electronegativity.
Ang pag-asa ng atomic radii sa singil ng atomic nucleus Z ay may pana-panahong katangian. Sa loob ng isang panahon, na may pagtaas sa Z, may posibilidad na mabawasan ang laki ng atom, na kung saan ay malinaw na naobserbahan sa mga maikling panahon.
Sa simula ng pagtatayo ng isang bagong layer ng elektron, mas malayo sa nucleus, ibig sabihin, sa panahon ng paglipat sa susunod na panahon, ang atomic radii ay tumaas (ihambing, halimbawa, ang radii ng fluorine at sodium atoms). Bilang resulta, sa loob ng subgroup, habang tumataas ang singil ng nucleus, tumataas ang laki ng mga atomo.
Ang pagkawala ng mga atomo ng elektron ay humahantong sa pagbaba sa epektibong sukat nito, at ang pagdaragdag ng labis na mga elektron ay humahantong sa pagtaas. Samakatuwid, ang radius ng isang positively charged na ion (cation) ay palaging mas mababa, at ang radius ng isang negatively charged non (anion) ay palaging mas malaki kaysa sa radius ng kaukulang electrically neutral atom.
Sa loob ng isang subgroup, ang radii ng mga ion ng parehong singil ay tumataas sa pagtaas ng nuclear charge. Ang pattern na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mga layer ng electron at isang lumalagong distansya ng mga panlabas na electron mula sa nucleus.
Ang pinaka-katangian na kemikal na pag-aari ng mga metal ay ang kakayahan ng kanilang mga atomo na madaling magbigay ng mga panlabas na electron at maging positibong sisingilin na mga ion, habang ang mga di-metal, sa kabaligtaran, ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang mag-attach ng mga electron upang bumuo ng mga negatibong ion. Upang tanggalin ang isang elektron mula sa isang atom na may pagbabago sa huli sa isang positibong ion, kinakailangan na gumastos ng kaunting enerhiya, na tinatawag na enerhiya ng ionization.
Ang enerhiya ng ionization ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagbomba ng mga atom na may mga electron na pinabilis sa isang electric field. Ang pinakamaliit na boltahe ng field kung saan ang bilis ng elektron ay nagiging sapat para sa ionization ng mga atom ay tinatawag na potensyal ng ionization ng mga atom ng isang ibinigay na elemento at ipinahayag sa volts. Sa paggasta ng sapat na enerhiya, dalawa, tatlo o higit pang mga electron ay maaaring mapunit mula sa isang atom. Samakatuwid, pinag-uusapan nila ang unang potensyal ng ionization (ang enerhiya ng detatsment mula sa atom ng unang electron). Ang pangalawang potensyal ng ionization (ang enerhiya ng detatsment ng pangalawang electron)
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang mga atom ay hindi lamang maaaring mag-abuloy, ngunit magdagdag din ng mga electron. Ang enerhiya na inilabas kapag ang isang elektron ay nakakabit sa isang libreng atom ay tinatawag na affinity ng atom para sa elektron. Ang pagkakaugnay ng elektron, tulad ng enerhiya ng ionization, ay karaniwang ipinahayag sa mga electronvolt. Kaya, ang electron affinity ng isang hydrogen atom ay 0.75 eV, oxygen - 1.47 eV, fluorine - 3.52 eV.
Ang electron affinity ng mga metal na atom ay karaniwang malapit sa zero o negatibo; mula dito ay sumusunod na para sa mga atomo ng karamihan sa mga metal, ang pagdaragdag ng mga electron ay energetically hindi kanais-nais. Ang electron affinity ng mga atomo ng mga non-metal ay palaging positibo at mas malaki, mas malapit sa noble gas ang non-metal ay matatagpuan sa periodic system; ito ay nagpapahiwatig ng pagtaas sa mga di-metal na katangian habang papalapit na ang katapusan ng panahon.
DI. Binumula ni Mendeleev ang Periodic Law noong 1869, na batay sa isa sa pangunahing katangian atom - atomic mass. Kasunod na pag-unlad Pana-panahong Batas, ibig sabihin, ang pagkuha ng malaking pang-eksperimentong data, medyo nagbago sa orihinal na pagbabalangkas ng batas, gayunpaman, ang mga pagbabagong ito ay hindi sumasalungat sa pangunahing kahulugan na inilatag ni D.I. Mendeleev. Ang mga pagbabagong ito ay nagbigay lamang sa batas at sa Periodic System ng siyentipikong bisa at kumpirmasyon ng kawastuhan.
Ang modernong pagbabalangkas ng Periodic Law ni D.I. Ang Mendeleev ay ang mga sumusunod: ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal, pati na rin ang mga katangian at anyo ng mga compound ng mga elemento, ay nasa pana-panahong pag-asa sa singil ng nuclei ng kanilang mga atomo.
Istruktura ng Periodic Table ng mga Elemento ng Kemikal D.I. Mendeleev
Sa kasalukuyang opinyon ito ay kilala malaking bilang ng mga interpretasyon ng Periodic system, ngunit ang pinakasikat - na may maikli (maliit) at mahaba (malalaking) panahon. Ang mga pahalang na hilera ay tinatawag na mga tuldok (naglalaman sila ng mga elemento na may sunud-sunod na pagpuno ng parehong antas ng enerhiya), at ang mga patayong haligi ay tinatawag na mga grupo (naglalaman sila ng mga elemento na may parehong bilang ng mga valence electron - mga analogue ng kemikal). Gayundin, ang lahat ng mga elemento ay maaaring nahahati sa mga bloke ayon sa uri ng panlabas (valence) orbital: s-, p-, d-, f-elemento.
Sa kabuuan, mayroong 7 mga tuldok sa system (talahanayan), at ang numero ng panahon (na tinukoy ng isang Arabic numeral) ay katumbas ng bilang ng mga layer ng elektron sa isang atom ng isang elemento, ang bilang ng panlabas na (valence) na antas ng enerhiya , at ang halaga ng pangunahing quantum number para sa pinakamataas na antas ng enerhiya. Ang bawat panahon (maliban sa una) ay nagsisimula sa isang s-element - isang aktibong alkali metal at nagtatapos sa isang inert gas, na pinangungunahan ng isang p-elemento - isang aktibong non-metal (halogen). Kung lumipat tayo sa panahon mula kaliwa hanggang kanan, pagkatapos ay sa pagtaas ng singil ng nuclei ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal ng maliliit na panahon, ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay tataas, bilang isang resulta kung saan ang mga katangian ng nagbabago ang mga elemento - mula sa karaniwang metal (dahil mayroong aktibong alkali metal sa simula ng panahon), sa pamamagitan ng amphoteric (ang elemento ay nagpapakita ng mga katangian ng parehong mga metal at non-metal) hanggang sa hindi metal (aktibong non-metal - halogen sa katapusan ng panahon), i.e. unti-unting humihina ang mga katangian ng metal at tumataas ang mga hindi metal.
Sa malalaking panahon, na may pagtaas ng nuclear charge, ang pagpuno ng mga electron ay mas mahirap, na nagpapaliwanag ng isang 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 nuclear charge, ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay nananatiling pare-pareho at katumbas ng 2 o 1. Samakatuwid, habang ang susunod na antas pagkatapos ng panlabas (pangalawa mula sa labas) ay puno ng mga electron, ang mga katangian ng mga elemento sa kahit na mga hilera ay dahan-dahang nagbabago. Kapag lumilipat sa mga kakaibang hilera, na may pagtaas sa nuclear charge, ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay tumataas (mula 1 hanggang 8), ang mga katangian ng mga elemento ay nagbabago sa parehong paraan tulad ng sa maliliit na panahon.
Ang mga vertical na column sa Periodic system ay mga pangkat ng mga elemento na may magkatulad elektronikong istraktura at pagiging chemical analogues. Ang mga pangkat ay itinalaga ng Roman numeral mula I hanggang VIII. Ang pangunahing (A) at pangalawang (B) na mga subgroup ay nakikilala, ang una ay naglalaman ng s- at p-element, ang pangalawa - d - elemento.
Ang subgroup number A ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya (ang bilang ng mga valence electron). Para sa mga elemento ng B-subgroup, walang direktang kaugnayan sa pagitan ng numero ng pangkat at bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya. Sa A-subgroup, ang mga katangian ng metal ng mga elemento ay tumataas, at ang mga di-metal na katangian ay bumababa sa pagtaas ng singil ng nucleus ng atom ng elemento.
May kaugnayan sa pagitan ng posisyon ng mga elemento sa Periodic system at ang istraktura ng kanilang mga atomo:
- mayroon ang mga atomo ng lahat ng elemento ng parehong panahon pantay na bilang mga antas ng enerhiya na bahagyang o ganap na puno ng mga electron;
— ang mga atomo ng lahat ng elemento ng A subgroup ay may pantay na bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya.
Pana-panahong katangian ng mga elemento
Ang kalapitan ng physicochemical at mga katangian ng kemikal ang mga atomo ay dahil sa pagkakapareho ng kanilang mga elektronikong pagsasaayos, at ang pangunahing papel ay ginagampanan ng pamamahagi ng mga electron sa panlabas atomic orbital. Ito ay ipinakita sa pana-panahong hitsura, habang ang singil ng atomic nucleus ay tumataas, mga elemento na may katulad na mga katangian. Ang ganitong mga pag-aari ay tinatawag na pana-panahon, kung saan ang pinakamahalaga ay:
1. Ang bilang ng mga electron sa panlabas na shell ng elektron ( populasyon – w). Sa maikling panahon na may pagtaas ng nuclear charge w Ang panlabas na shell ng elektron ay tumataas nang monotonically mula 1 hanggang 2 (panahon 1), mula 1 hanggang 8 (panahon 2 at 3). Sa malalaking panahon sa unang 12 elemento w hindi lalampas sa 2 at pagkatapos ay hanggang 8.
2. Atomic at ionic radii(r), na tinukoy bilang ang average na radii ng isang atom o ion, na natagpuan mula sa pang-eksperimentong data sa mga interatomic na distansya sa iba't ibang mga compound. Ang atomic radius ay bumababa sa paglipas ng panahon (unti-unting pagtaas ng mga electron ay inilalarawan ng mga orbital na may halos pantay na mga katangian, ang atomic radius ay tumataas sa pangkat, dahil ang bilang ng mga electron layer ay tumataas (Fig. 1.).
kanin. 1. Pana-panahong pagbabago sa atomic radius
Ang parehong mga pattern ay sinusunod para sa ionic radius. Dapat pansinin na ang ionic radius ng cation (positively charged ion) ay mas malaki kaysa sa atomic radius, na kung saan ay mas malaki kaysa sa ionic radius ng anion (negatively charged ion).
3. Enerhiya ng ionization Ang (E at) ay ang dami ng enerhiya na kinakailangan upang matanggal ang isang elektron mula sa isang atom, i.e. ang enerhiya na kinakailangan upang i-convert ang isang neutral na atom sa isang positibong sisingilin na ion (cation).
E 0 - → E + + E at
E at sinusukat sa electron volts (eV) bawat atom. Sa loob ng pangkat ng Periodic system, ang mga halaga ng enerhiya ng ionization ng mga atom ay bumababa sa pagtaas ng mga singil ng nuclei ng mga atomo ng mga elemento. Mula sa mga atomo ng mga elemento ng kemikal, ang lahat ng mga electron ay maaaring sunud-sunod na mapunit sa pamamagitan ng pag-uulat ng mga discrete na halaga ng E at. Kasabay nito, ang E at 1< Е и 2 < Е и 3 <….Энергии ионизации отражают дискретность структуры электронных слоев и оболочек атомов химических элементов.
4. pagkakaugnay ng elektron Ang (E e) ay ang dami ng enerhiya na inilabas kapag ang isang karagdagang electron ay nakakabit sa isang atom, i.e. proseso ng enerhiya
E 0 + → E -
Ang E e ay ipinahayag din sa eV at, tulad ng E at depende sa radius ng atom, samakatuwid, ang likas na katangian ng pagbabago sa E e sa pamamagitan ng mga panahon at grupo ng Periodic system ay malapit sa likas na katangian ng pagbabago sa atomic radius . Ang pangkat VII p-element ay may pinakamataas na electron affinity.
5. Aktibidad sa pagpapanumbalik(VA) - ang kakayahan ng isang atom na mag-donate ng isang electron sa isa pang atom. Dami na sukat - E at. Kung ang E at tumaas, ang BA ay bumababa at vice versa.
6. Aktibidad ng oxidative(OA) - ang kakayahan ng isang atom na ikabit ang isang electron mula sa isa pang atom. Quantitative measure E e. Kung tumaas ang E e, tataas din ang OA at vice versa.
7. Epekto ng screening- isang pagbawas sa epekto sa isang naibigay na electron ng positibong singil ng nucleus dahil sa pagkakaroon ng iba pang mga electron sa pagitan nito at ng nucleus. Ang shielding ay tumataas sa bilang ng mga layer ng elektron sa isang atom at binabawasan ang pagkahumaling ng mga panlabas na electron sa nucleus. Ang kalasag ay kabaligtaran epekto ng pagtagos, dahil sa ang katunayan na ang isang elektron ay maaaring matatagpuan sa anumang punto sa atomic space. Ang epekto ng pagtagos ay nagpapataas ng lakas ng bono sa pagitan ng elektron at ng nucleus.
8. Katayuan ng oksihenasyon (numero ng oksihenasyon)- ang haka-haka na singil ng isang atom ng isang elemento sa isang compound, na tinutukoy mula sa pagpapalagay ng ionic na istraktura ng sangkap. Ang numero ng pangkat ng Periodic Table ay nagpapahiwatig ng pinakamataas na estado ng positibong oksihenasyon na maaaring taglayin ng mga elemento ng isang grupo sa kanilang mga compound. Ang pagbubukod ay ang mga metal ng subgroup na tanso, oxygen, fluorine, bromine, mga metal ng pamilyang bakal at iba pang mga elemento ng pangkat VIII. Habang tumataas ang nuclear charge sa isang panahon, tumataas ang pinakamataas na estado ng positibong oksihenasyon.
9. Electronegativity, mga komposisyon ng mas mataas na hydrogen at oxygen compound, thermodynamic, electrolytic properties, atbp.
Mga halimbawa ng paglutas ng problema
HALIMBAWA 1
| Mag-ehersisyo | Ilarawan ang elemento (Z = 23) at ang mga katangian ng mga compound nito (oxides at hydroxides) sa pamamagitan ng electronic formula: family, period, group, number of valence electron, electron-graphic formula para sa valence electron sa lupa at excited state, pangunahing estado ng oksihenasyon (maximum at minimum ), mga formula ng mga oxide at hydroxides. |
| Solusyon | 23 V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 3 3p 6 3d 3 4s 2 d-element, metal, ay nasa ;-th period, sa V group, sa subgroup. Valence electron 3d 3 4s 2 . Oxides VO, V 2 O 3, VO 2, V 2 O 5. Hydroxides V(OH) 2 , V(OH) 3 , VO(OH) 2 , HVO 3 . Pangunahing estado nasasabik na estado Ang pinakamababang estado ng oksihenasyon ay "+2", ang maximum ay "+5". |
PANIMULA
Penza
Panimula
1. Pana-panahong batas ng D. I. Mendeleev.
2. Istraktura ng periodic system.
3. Pamilya ng mga elemento.
4. Sukat ng mga atomo at ion.
5. Ang enerhiya ng ionization ay isang quantitative measure ng pagbabawas ng mga katangian ng mga atom.
6. Electron affinity - isang quantitative measure ng oxidative properties ng isang atom.
7. Ang electronegativity ng isang atom ay isang quantitative measure ng redox properties ng isang elemento.
Konklusyon.
Panitikan:
1. Korovin N.V. Pangkalahatang kimika. Teksbuk. - M .: Mas mataas na paaralan, 1998. - p. 27 - 34.
Pang-edukasyon at materyal na suporta:
1. Multimedia projector.
2. Mga bersyon ng short-period at long-period ng D.I. Mendeleev.
3. Talaan ng electronegativity ng mga elemento ayon kay Pauling.
Layunin ng aralin:
alamin: 1. Pana-panahong batas D.I. Mendeleev (pagbabalangkas ni D.I. Mendeleev at modernong pagbabalangkas). Ang istraktura ng periodic system. Ordinal na numero ng elemento, tuldok, pangkat, subgroup. S -, p-, d-, f- mga elektronikong katangian ng mga elemento.
2. Atomic radii, ionization energy at electron affinity, electronegativity ng mga elemento, ang kanilang pagbabago sa mga panahon at grupo.
Mga tagubilin sa organisasyon at pamamaraan:
1. Suriin ang pagkakaroon ng mga mag-aaral at ang kanilang kahandaan para sa mga klase, alisin ang mga pagkukulang.
2. Ipahayag ang paksa at layunin ng aralin, mga isyung pang-edukasyon, panitikan.
3. Bigyang-katwiran ang pangangailangang pag-aralan ang paksang ito.
4. Isaalang-alang ang mga tanong sa pagsasanay gamit ang mga frame ng presentasyon at mga talahanayan ng periodic system.
5. Para sa bawat isyu sa edukasyon at sa katapusan ng aralin, ibuod.
6. Sa pagtatapos ng aralin, maglabas ng isang gawain para sa sariling pag-aaral.
Ang pangunahing batas ng kalikasan at ang teoretikal na batayan ng kimika ay ang pana-panahong batas, na natuklasan ni D.I. Mendeleev noong 1969 batay sa malalim na kaalaman sa larangan ng kimika at napakatalino na intuwisyon. Nang maglaon, nakatanggap ang batas ng teoretikal na interpretasyon batay sa mga modelo ng istruktura ng atom.
Ang unang bersyon ng periodic law ay iminungkahi ni Mendeleev noong 1869, at sa wakas ay nabuo noong 1871.
Ang pagbabalangkas ng periodic law ni D.I. Mendeleev:
Ang mga katangian ng mga simpleng katawan, pati na rin ang mga anyo at katangian ng mga compound ng mga elemento, ay nasa pana-panahong pag-asa sa magnitude ng atomic weights ng mga elemento.
Noong 1914, si Moseley, na nag-aaral ng X-ray spectra ng mga atomo, ay dumating sa konklusyon na ang serial number ng isang elemento sa PS ay tumutugma sa singil ng nucleus ng atom nito.
Modernong pagbabalangkas ng periodic law
Ang mga katangian ng mga elemento at ang simple at kumplikadong mga sangkap na nabuo sa kanila ay nasa pana-panahong pag-asa sa singil ng nucleus ng mga atomo ng mga elemento.
Ang pisikal na kahulugan ng periodic law(ang koneksyon nito sa istraktura ng atom):
Ang istraktura at mga katangian ng mga elemento at ang kanilang mga compound ay nasa pana-panahong pagdepende sa singil ng nucleus ng mga atomo at natutukoy sa pamamagitan ng pana-panahong paulit-ulit na mga pagsasaayos ng parehong uri ng kanilang mga atomo.
Sinubukan din ng mga alchemist na makahanap ng isang batas ng kalikasan, sa batayan kung saan posible na i-systematize ang mga elemento ng kemikal. Ngunit wala silang maaasahan at detalyadong impormasyon tungkol sa mga elemento. Sa kalagitnaan ng siglo XIX. ang kaalaman tungkol sa mga elemento ng kemikal ay naging sapat, at ang bilang ng mga elemento ay tumaas nang husto anupat isang likas na pangangailangan ang bumangon sa agham upang pag-uri-uriin ang mga ito. Ang mga unang pagtatangka na pag-uri-uriin ang mga elemento sa mga metal at di-metal ay napatunayang hindi mapapatunayan. Ang mga nauna kay D.I. Mendeleev (I.V. Debereiner, J.A. Newlands, L.Yu. Meyer) ay maraming ginawa upang ihanda ang pagtuklas ng pana-panahong batas, ngunit hindi maunawaan ang katotohanan. Itinatag ni Dmitry Ivanovich ang isang koneksyon sa pagitan ng masa ng mga elemento at ang kanilang mga katangian.
Si Dmitry Ivanovich ay ipinanganak sa Tobolsk. Siya ang ikalabing pitong anak sa pamilya. Matapos makapagtapos mula sa isang gymnasium sa kanyang sariling lungsod, pumasok si Dmitry Ivanovich sa Main Pedagogical Institute sa St. Petersburg, pagkatapos ng pagtatapos kung saan nagpunta siya sa isang pang-agham na paglalakbay sa ibang bansa na may gintong medalya sa loob ng dalawang taon. Pagkabalik, inanyayahan siya sa St. Petersburg University. Simula sa pagbabasa ng mga lektura sa kimika, si Mendeleev ay hindi nakahanap ng anumang bagay na maaaring irekomenda sa mga mag-aaral bilang tulong sa pagtuturo. At nagpasya siyang magsulat ng isang bagong libro - "Mga Batayan ng Chemistry".
Ang pagtuklas ng pana-panahong batas ay nauna sa 15 taon ng pagsusumikap. Noong Marso 1, 1869, binalak ni Dmitry Ivanovich na umalis sa St. Petersburg para sa lalawigan para sa negosyo.
Ang pana-panahong batas ay natuklasan sa batayan ng mga katangian ng atom - ang kamag-anak na atomic mass .
Inayos ni Mendeleev ang mga elemento ng kemikal sa pataas na pagkakasunud-sunod ng kanilang mga atomic na masa at napansin na ang mga katangian ng mga elemento ay paulit-ulit pagkatapos ng isang tiyak na agwat - isang panahon, inilagay ni Dmitry Ivanovich ang mga panahon sa ilalim ng isa., upang ang mga katulad na elemento ay matatagpuan isa sa ilalim ng iba pa - sa parehong vertical, kaya ang periodic system ay binuo elemento.
Marso 1, 1869 Ang pagbabalangkas ng periodic law ni D.I. Mendeleev.
Ang mga katangian ng mga simpleng sangkap, pati na rin ang mga anyo at katangian ng mga compound ng mga elemento, ay nasa panaka-nakang pag-asa sa magnitude ng mga atomic na timbang ng mga elemento.
Sa kasamaang palad, sa una ay napakakaunting mga tagasuporta ng pana-panahong batas, kahit na sa mga siyentipikong Ruso. Maraming kalaban, lalo na sa Germany at England.
Ang pagtuklas ng pana-panahong batas ay isang napakatalino na halimbawa ng siyentipikong pag-iintindi sa kinabukasan: noong 1870, hinulaan ni Dmitry Ivanovich ang pagkakaroon ng tatlong hindi kilalang elemento noon, na tinawag niyang ekasilicium, ekaaluminum at ekabor. Nagawa rin niyang mahulaan nang tama ang pinakamahalagang katangian ng mga bagong elemento. At pagkatapos ng 5 taon, noong 1875, ang Pranses na siyentipiko na si P.E. Si Lecoq de Boisbaudran, na walang alam tungkol sa gawain ni Dmitry Ivanovich, ay natuklasan ang isang bagong metal, na tinatawag itong gallium. Sa isang bilang ng mga pag-aari at paraan ng pagtuklas, ang gallium ay kasabay ng ekaalinum na hinulaang ni Mendeleev. Ngunit ang kanyang timbang ay mas mababa kaysa sa hinulaang. Sa kabila nito, nagpadala si Dmitry Ivanovich ng isang liham sa Pransya, iginiit ang kanyang hula.
Ang pang-agham mundo ay masindak na Mendeleev ng hula ng mga ari-arian ekaalinum
naging tumpak. Mula sa sandaling ito, ang pana-panahong batas ay nagsisimulang igiit ang sarili sa kimika.
Noong 1879, natuklasan ni L. Nilson sa Sweden ang scandium, na naglalaman ng hinulaang ni Dmitry Ivanovich ekabor
.
Noong 1886, natuklasan ni K. Winkler ang germanium sa Germany, na naging exasilicon
.
Ngunit ang henyo ni Dmitry Ivanovich Mendeleev at ang kanyang mga natuklasan ay hindi lamang ang mga hulang ito!
Sa apat na lugar ng periodic system, inayos ni D. I. Mendeleev ang mga elemento sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng atomic mass:
Sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, D.I. Isinulat ni Mendeleev na, tila, ang isang atom ay binubuo ng iba pa maliliit na particle. Pagkatapos ng kanyang kamatayan noong 1907, napatunayan na ang atom ay binubuo ng elementarya na mga particle. Kinumpirma ng teorya ng istraktura ng atom ang kawastuhan ng Mendeleev, ang mga permutasyon ng mga elementong ito na hindi alinsunod sa paglaki ng mga masa ng atom ay ganap na nabigyang-katwiran.
Ang modernong pagbabalangkas ng periodic law.
Ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal at ang kanilang mga compound ay nasa pana-panahong pag-asa sa laki ng singil ng nuclei ng kanilang mga atomo, na ipinahayag sa pana-panahong pag-uulit ng istraktura ng panlabas na valence electron shell.
At ngayon, higit sa 130 taon pagkatapos ng pagtuklas ng pana-panahong batas, maaari tayong bumalik sa mga salita ni Dmitry Ivanovich, na kinuha bilang motto ng ating aralin: "Ang hinaharap ay hindi nagbabanta sa pana-panahong batas na may pagkawasak, ngunit isang superstructure at ipinangako ang pag-unlad." Gaano karaming mga elemento ng kemikal ang natuklasan sa ngayon? At ito ay malayo sa limitasyon.
Ang graphic na representasyon ng periodic law ay ang periodic system ng mga kemikal na elemento. Ito ay isang maikling buod ng buong kimika ng mga elemento at kanilang mga compound.
Mga pagbabago sa mga katangian sa periodic system na may pagtaas sa halaga ng atomic weights sa period (mula kaliwa hanggang kanan):
1. Bumababa ang mga katangian ng metal
2. Ang mga di-metal na katangian ay tumaas
3. Ang mga katangian ng mas mataas na oxides at hydroxides ay nagbabago mula sa basic hanggang amphoteric hanggang acidic.
4. Ang valence ng mga elemento sa mga formula ng mas mataas na oxides ay tumataas mula sa akodatiVII, at sa mga formula ng volatile hydrogen compounds ay bumababa mula sa IV datiako.
Mga pangunahing prinsipyo ng pagbuo ng periodic system.|
Tanda ng paghahambing |
D.I. Mendeleev |
|
1. Paano naitatag ang pagkakasunud-sunod ng mga elemento ayon sa mga numero? (Ano ang batayan ng PS?) |
Ang mga elemento ay nakalista sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng mga relatibong atomic na masa. Gayunpaman, may mga pagbubukod. Ar - K, Co - Ni, Te - I, Th - Pa |
|
2. Ang prinsipyo ng pagsasama-sama ng mga elemento sa mga grupo. |
Marka ng kalidad. Ang pagkakapareho ng mga katangian ng mga simpleng sangkap at ang parehong uri ng kumplikado. |
|
3. Ang prinsipyo ng pagsasama-sama ng mga elemento sa mga panahon. |
Ang pana-panahong batas ay binuo ni D. I. Mendeleev noong \ (1869 \) taon. Sa panahong ito ay kilala na ang \(63\) mga elemento ng kemikal. Bilang pangunahing pag-aari ng mga elemento, pinili ni Mendeleev relatibong atomic mass . Isinasaalang-alang din niya ang komposisyon, pisikal at kemikal na mga katangian ng simple at kumplikadong mga sangkap na nabuo ng elemento.
Sa pagsasaayos ng lahat ng kilalang elemento ng kemikal sa pataas na pagkakasunud-sunod ng mga masa ng atom, natuklasan ni Mendeleev na ang mga katangian ay paulit-ulit pagkatapos ng isang tiyak na bilang ng mga elemento.
Ulitin natin ang mga aksyon ni Mendeleev, na isinasaalang-alang ang katotohanan na ang mga marangal na gas ay hindi pa kilala sa kanyang panahon. Ayusin natin ang mga elemento sa pataas na atomic mass (ikalawang linya ng talahanayan), ipahiwatig ang mga katangian ng metal at di-metal, mga formula at katangian ng mas mataas na mga oxide at hydroxides, pati na rin ang mga formula ng mga gaseous na hydrogen compound.
Kung maingat mong pag-aralan ang nakuha na mga pagkakasunud-sunod, makikita mo ang repeatability ng metal at non-metallic na mga katangian, komposisyon at mga katangian ng mga compound. Ang pitong elemento mula sa alkali metal lithium sa serye ay ang alkali metal sodium, at pitong elemento mula sa halogen fluorine ay ang halogen chlorine. Pagkatapos ng pitong elemento, lumilitaw ang parehong mga formula ng mga oxide at hydrogen compound, dahil ang mga halaga ng valence sa mga compound na may oxygen at hydrogen ay paulit-ulit. Maaari nating gawin ang kanilang mga pangkalahatang formula.
Mga formula ng mas mataas na oksido: R 2 O, RO, R 2 O 3, R O 2, R 2 O 5, R O 3, R 2 O 7.
Mga pabagu-bagong compound ng hydrogen (para sa mga hindi metal): R H 4, R H 3, R H 2, RH.
Kaya itinatag ni Mendeleev dalas ng pagbabago ng ari-arian na may pagtaas ng atomic mass. Sa artikulong "Periodic regularity ng mga elemento ng kemikal" D. I. Mendeleev ay nagbigay ng sumusunod na pagbabalangkas ng pana-panahong batas:
"Ang mga katangian ng mga elemento, at samakatuwid ang mga katangian ng simple at kumplikadong mga katawan na nabuo sa kanila, ay nakatayo sa isang pana-panahong pag-asa sa atomic na timbang."
Isinalin sa modernong wikang pang-agham, ganito ang tunog:
"Ang mga katangian ng mga simpleng sangkap, pati na rin ang komposisyon at katangian ng mga compound ng mga elemento, ay nasa pana-panahong pag-asa sa mga kamag-anak na masa ng atom."
Hinati ni Mendeleev ang lahat ng elemento sa mga panahon.
Panahon- isang serye ng mga elemento na nakaayos sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng relatibong atomic mass, na nagsisimula sa isang alkali metal at nagtatapos sa isang halogen at isang inert gas.
Sa panahon ng:
- ang mga katangian ng metal ng mga simpleng sangkap ay unti-unting humina at ang mga di-metal ay pinahusay;
- ang pinakamataas na valency ng mga elemento sa mga tuntunin ng pagtaas ng oxygen mula sa I (para sa alkali metal) hanggang VII (para sa mga halogens);
- ang valency ng mga di-metal na elemento sa pabagu-bago ng isip na mga compound ng hydrogen ay bumababa mula IV hanggang I (para sa mga halogens);
- ang mga katangian ng mas matataas na oxide at hydroxides ay unti-unting nagbabago mula sa basic hanggang amphoteric hanggang acidic.
Ang pana-panahong batas ay higit na binuo pagkatapos ng pag-aaral ng istruktura ng atom ng mga physicist. Ito ay lumabas na ang pangunahing katangian ng isang elemento ng kemikal ay hindi ang kamag-anak na atomic mass, ngunit ang singil ng atomic nucleus. Ang modernong pagbabalangkas ng pana-panahong batas ay medyo binago:
"Ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal at ang kanilang mga compound ay nasa pana-panahong pagdepende sa mga singil ng atomic nuclei."