Formulácia periodického systému Mendelejeva. Periodický zákon chemických prvkov od Dmitrija Ivanoviča mendelejeva. Moderná formulácia periodického zákona je nasledovná

Periodický zákon chemické prvky- základný prírodný zákon, ktorý určuje periodicitu zmien vlastností chemických prvkov pri zvyšovaní nábojov jadier ich atómov. Za dátum otvorenia zákona sa považuje 1. marec (17. februára, starý štýl), 1869, kedy D. I. Mendeleev dokončil vývoj „Skúsenosti systému prvkov na základe ich atómovej hmotnosti a chemickej podobnosti“. Pojem „periodický zákon“ („zákon periodicity“) vedec prvýkrát použil na konci roku 1870. Podľa Mendelejeva k objaveniu periodického zákona prispeli „tri druhy údajov“. Po prvé, prítomnosť dostatočne veľkého počtu známych prvkov (63); za druhé, uspokojivá znalosť vlastností väčšiny z nich; po tretie, skutočnosť, že atómové hmotnosti mnohých prvkov boli určené s dobrou presnosťou, vďaka čomu mohli byť chemické prvky usporiadané v prirodzenom rade v súlade so zvýšením ich atómových hmotností. Mendelejev veril, že rozhodujúcou podmienkou pre objavenie zákona je porovnanie všetkých prvkov z hľadiska atómových hmotností (predtým sa porovnávali iba chemicky podobné prvky).

Klasická formulácia periodického zákona, ktorú dal Mendelejev v júli 1871, znela: „Vlastnosti prvkov, a teda vlastnosti nimi vytvorených jednoduchých a zložitých telies, sú periodicky závislé od ich atómovej hmotnosti.“ Táto formulácia zostala v platnosti viac ako 40 rokov, ale periodický zákon zostal iba konštatovaním faktov a nemal žiadne fyzické opodstatnenie. To bolo možné až v polovici 19. rokov 20. storočia, keď bol vyvinutý jadro-planetárny model atómu (pozri Atóm) a bolo zistené, že radové číslo prvku v periodickej tabuľke je číselne rovnaké ako náboj jadra jeho atóm. V dôsledku toho bola možná fyzická formulácia periodického zákona: „Vlastnosti prvkov a jednoduché a komplexné látky sú periodicky závislé od hodnôt nábojov jadier (Z) ich atómov “. Aj dnes je široko používaný. Podstatu periodického zákona je možné vyjadriť inými slovami: „Konfigurácie vonkajších elektrónových obalov atómov sa periodicky opakujú, keď Z rastie“; ide o akúsi „elektronickú“ formuláciu zákona.

Podstatnou črtou periodického zákona je, že na rozdiel od niektorých iných základných prírodných zákonov (napríklad zákon o univerzálnej gravitácii alebo zákon o ekvivalencii hmotnosti a energie) nemá kvantitatívny výraz, to znamená, že nemôže byť napísané vo forme akéhokoľvek matematického vzorca alebo rovnice. Medzitým sa samotný Mendeleev a ďalší vedci pokúsili nájsť matematické vyjadrenie zákona. Vo forme vzorcov a rovníc je možné kvantitatívne vyjadriť rôzne zákonitosti v konštrukcii elektronických konfigurácií atómov v závislosti od hodnôt hlavného a orbitálneho kvantového čísla. Pokiaľ ide o periodický zákon, má vo forme jasný grafický odraz periodický systém chemické prvky, zastúpené hlavne rôzne druhy stoly.

Periodický zákon je univerzálnym zákonom pre celý vesmír, ktorý sa prejavuje všade tam, kde existujú materiálne štruktúry atómového typu. S rastom Z sa však nielen atómové konfigurácie periodicky menia. Ukázalo sa, že aj štruktúra a vlastnosti atómových jadier sa periodicky menia, aj keď samotná podstata periodickej zmeny je tu oveľa komplikovanejšia ako v prípade atómov: v jadrách dochádza k pravidelnej konštrukcii protónových a neutrónových škrupín. Jadrá, v ktorých sú tieto škrupiny vyplnené (obsahujú 2, 8, 20, 50, 82, 126 protónov alebo neutrónov), sa nazývajú „kúzla“ a sú považované za akési hranice období periodickej sústavy atómových jadier.

LEKCIA 5 10. ročník(prvý rok štúdia)

Periodický zákon a sústava chemických prvkov D. I. Mendelejevov plán

1. História objavu periodického zákona a sústavy chemických prvkov od DI Mendelejeva.

2. Periodický zákon vo formulácii DI Mendelejeva.

3. Moderná formulácia periodického zákona.

4. Hodnota periodického zákona a sústava chemických prvkov DI Mendelejeva.

5. Periodická tabuľka chemických prvkov je grafickým odrazom periodického zákona. Štruktúra periodického systému: obdobia, skupiny, podskupiny.

6. Závislosť vlastností chemických prvkov od štruktúry ich atómov.

1. marec (nový štýl) 1869 je považovaný za dátum objavenia jedného z najdôležitejších zákonov chémie - periodického zákona. V polovici XIX storočia. Bolo známych 63 chemických prvkov a vyvstala potreba ich klasifikácie. Pokusy o takúto klasifikáciu podnikli mnohí vedci (W. Odling a J.A.R. Newlands, J. B. A. Dumas a A. E. Chancourtois, I. V. Debereiner a L. Yu. Meyer), ale iba D. I. Mendelejevovi sa podarilo vidieť určitý vzorec, usporiadajúci prvky. v poradí zvýšenia ich atómových hmotností. Tento vzorec je periodickej povahy, preto Mendeleev formuloval zákon, ktorý objavil, takto: vlastnosti prvkov, ako aj formy a vlastnosti ich zlúčenín, sú periodicky závislé od hodnoty atómovej hmotnosti prvku.

V systéme chemických prvkov navrhnutom Mendelejevom existovalo množstvo rozporov, ktoré sám autor periodického zákona nedokázal odstrániť (argón - draslík, telúr - jód, kobalt - nikel). Až na začiatku 20. storočia, po objavení štruktúry atómu, bol vysvetlený fyzický význam periodického zákona a objavila sa jeho moderná formulácia: vlastnosti prvkov, ako aj formy a vlastnosti ich zlúčenín, sú periodicky závislé od veľkosti náboja jadier ich atómov.

Táto formulácia je potvrdená prítomnosťou izotopov, Chemické vlastnosti ktoré sú rovnaké, aj keď atómové hmotnosti sú rôzne.

Periodický zákon je jedným zo základných prírodných zákonov a najdôležitejších zákonov chémie. Objavením tohto zákona začína moderná etapa vývoja chemickej vedy. Aj keď sa fyzikálny význam periodického zákona vyjasnil až po vytvorení teórie o štruktúre atómu, samotná táto teória sa vyvinula na základe periodického zákona a sústavy chemických prvkov. Zákon pomáha vedcom vytvárať nové chemické prvky a nové zlúčeniny prvkov, získavať látky so žiadanými vlastnosťami. Sám Mendeleev predpovedal existenciu 12 prvkov, ktoré v tom čase ešte neboli objavené, a určil ich pozíciu v periodickom systéme. Podrobne popísal vlastnosti troch z týchto prvkov a počas života vedca boli tieto prvky objavené („ekabor“ - gálium, „ekaaluminium“ - skandium, „ekasilicium“ - germánium). Periodický zákon má navyše veľký filozofický význam a potvrdzuje najobecnejšie zákony vývoja prírody.

Grafickým odrazom periodického zákona je Mendelejevov periodický systém chemických prvkov. Existuje niekoľko foriem periodickej sústavy (krátke, dlhé, rebríkové (navrhnuté N. Bohrom), špirálové). V Rusku je najrozšírenejšia krátka forma. Moderný periodický systém obsahuje 110 doposiaľ objavených chemických prvkov, z ktorých každý zaberá určité miesto, má svoje sériové číslo a názov. V tabuľke sú rozlíšené horizontálne rady - bodky (1–3 - malé, pozostávajú z jedného radu; 4–6 - veľké, pozostávajú z dvoch riadkov; 7. bodka - nedokončené). Okrem období sa rozlišujú vertikálne rady - skupiny, z ktorých každá je rozdelená do dvoch podskupín (hlavná - a a sekundárna - b). Bočné podskupiny obsahujú prvky iba veľkých období; všetky vykazujú kovové vlastnosti. Prvky jednej podskupiny majú rovnakú štruktúru vonkajších elektrónových obalov, čo určuje ich podobné chemické vlastnosti.

Obdobie Je to postupnosť prvkov (od alkalického kovu po inertný plyn), ktorých atómy majú rovnaký počet energetické hladiny sa rovná číslu obdobia.

Hlavná podskupina Je vertikálny rad prvkov, ktorých atómy majú na vonkajšej energetickej úrovni rovnaký počet elektrónov. Toto číslo sa rovná číslu skupiny (okrem vodíka a hélia).

Všetky prvky v periodickej tabuľke sú rozdelené do 4 elektronických rodín ( s-, p-, d-,f-prvky) v závislosti od toho, ktorá podúroveň v atóme prvku je vyplnená ako posledná.

Vedľajšia podskupina Je to zvislý rad d-prvky s rovnakým celkovým počtom elektrónov na d- spodná vrstva pre-vonkajšej vrstvy a s-podúroveň vonkajšej vrstvy. Toto číslo sa zvyčajne rovná číslu skupiny.

Najdôležitejšími vlastnosťami chemických prvkov sú kovovosť a nekovovosť.

Metallicita Je schopnosť atómov chemického prvku darovať elektróny. Kvantitatívnou charakteristikou metallicity je ionizačná energia.

Ionizačná energia atómu- Toto je množstvo energie, ktoré je potrebné na oddelenie elektrónu od atómu prvku, tj. Na premenu atómu na katión. Čím nižšia je ionizačná energia, tým ľahšie sa atóm vzdáva elektrónu, tým silnejšie sú kovové vlastnosti prvku.

Nekovovosť Je schopnosť atómov chemického prvku pripojiť elektróny. Kvantitatívnou charakteristikou nekovovosti je elektrónová afinita.

Elektrónová afinita- Je to energia, ktorá sa uvoľňuje, keď je elektrón pripojený k neutrálnemu atómu, to znamená, keď sa atóm transformuje na anión. Čím väčšia je afinita k elektrónu, tým ľahšie atóm prichytí elektrón, tým silnejšie sú nekovové vlastnosti prvku.

Univerzálnou charakteristikou metallicity a non-metallicity je elektronegativita (EO) prvku.

EO prvku charakterizuje schopnosť jeho atómov priťahovať k sebe elektróny, ktoré sa podieľajú na tvorbe chemických väzieb s inými atómami v molekule.

Čím vyššia je metalíza, tým menej EO.

Čím viac nekovových, tým viac EO.

Pri určovaní hodnôt relatívneho EO na Paulingovej stupnici sa EO atómu lítia berie ako jednotka (EO (Li) = 1); najelektronegatívnejším prvkom je fluór (EO (F) = 4).

V krátkych obdobiach od alkalického kovu po inertný plyn:

Náboj jadier atómov sa zvyšuje;

Počet úrovní energie sa nemení;

Počet elektrónov na vonkajšej úrovni sa zvyšuje z 1 na 8;

Polomer atómov sa zmenšuje;

Sila väzby elektrónov vonkajšej vrstvy s jadrom sa zvyšuje;

Ionizačná energia sa zvyšuje;

Zvyšuje sa afinita k elektrónu;

EO sa zvyšuje;

Kovovosť prvkov klesá;

Nekovovosť prvkov sa zvyšuje.

Všetko d-prvky tohto obdobia sú podobné svojimi vlastnosťami - všetky sú to kovy, majú mierne odlišné atómové polomery a hodnoty EO, pretože obsahujú rovnaký počet elektrónov na vonkajšej úrovni (napríklad vo 4. období - okrem Cr a Cu).

V hlavných podskupinách zhora nadol:

Počet úrovní energie v atóme sa zvyšuje;

Počet elektrónov na vonkajšej úrovni je rovnaký;

Polomer atómov sa zvyšuje;

Sila väzby elektrónov vonkajšej úrovne s jadrom klesá;

Ionizačná energia klesá;

Elektrónová afinita klesá;

EO klesá;

Kovovosť prvkov sa zvyšuje;

Nekovovosť prvkov je znížená.

Od prvých hodín chémie ste používali stôl DI Mendelejeva. Jasne ukazuje, že všetky chemické prvky, ktoré tvoria látky sveta okolo nás, sú navzájom prepojené a riadia sa spoločnými zákonmi, to znamená, že predstavujú jeden celok - systém chemických prvkov. Preto v moderná veda DI Mendelejevova tabuľka sa nazýva Periodická tabuľka chemických prvkov.

Prečo „periodické“, tiež chápete, pretože všeobecné vzorce zmeny vlastností atómov, jednoduchých a zložitých látok tvorených chemickými prvkami, sa v tomto systéme opakujú v určitých intervaloch - periódach. Niektoré z týchto vzorov, uvedené v tabuľke 1, sú vám už známe.

Všetky chemické prvky existujúce vo svete sa teda riadia jediným, objektívne pôsobiacim periodickým zákonom, ktorého grafickým znázornením je periodická tabuľka prvkov. Tento zákon a systém sú pomenované po veľkom ruskom chemikovi DI Mendelejevovi.

DI Mendeleev prišiel na objav periodického zákona porovnaním vlastností a relatívnych atómových hmotností chemických prvkov. Za týmto účelom DI Mendeleev zapísal pre každý chemický prvok na karte: symbol prvku, hodnotu relatívnej atómovej hmotnosti (v čase DI Mendelejeva sa táto hodnota nazývala atómová hmotnosť), vzorce a povaha vyšší oxid a hydroxid. Usporiadal 63 do tej doby známych chemických prvkov do jedného reťazca vo vzostupnom poradí ich relatívnych atómových hmotností (obr. 1) a analyzoval tento súbor prvkov a pokúsil sa v ňom nájsť určité vzorce. V dôsledku intenzívnej tvorivej práce zistil, že v tomto reťazci existujú intervaly - obdobia, v ktorých sa podobným spôsobom menia vlastnosti prvkov a nimi vytvorených látok (obr. 2).

Ryža. 1.
Karty prvkov usporiadané podľa zvýšenia ich relatívnych atómových hmotností

Ryža. 2.
Karty prvkov zoradené v poradí podľa periodických zmien vlastností prvkov a nimi tvorených látok

Laboratórny experiment č
Modelovanie konštrukcie periodickej tabuľky D. I. Mendelejeva

Simulujte konštrukciu periodickej tabuľky D. I. Mendelejeva. Na tento účel pripravte 20 kariet s rozmermi 6 x 10 cm pre prvky so sériovými číslami od 1 do 20. Na každú kartu uveďte nasledujúce podrobnosti o položke: chemický symbol, názov, relatívna atómová hmotnosť, vzorec vyššieho oxidu, hydroxidu (v zátvorkách uveďte ich povahu - zásaditý, kyslý alebo amfotérny), vzorec prchavej vodíkovej zlúčeniny (pre nekovy). Zamiešajte karty a potom ich usporiadajte v rade vzostupne podľa relatívnych atómových hmotností prvkov. Umiestnite pod seba podobné prvky od 1 do 18: vodík nad lítium a draslík pod sodík, vápnik pod horčík, hélium pod neón. Formulujte vzor, ​​ktorý ste identifikovali, vo forme zákona. Dávajte pozor na rozdiel medzi relatívnymi atómovými hmotnosťami argónu a draslíka a ich umiestnením z hľadiska všeobecných vlastností prvkov. Vysvetlite príčinu tohto javu.

Zoberme si znova zoznam, pomocou moderných termínov, pravidelné zmeny vlastností prejavujúce sa v obdobiach:

• kovové vlastnosti oslabujú;
• zlepšujú sa nekovové vlastnosti;
• oxidačný stav prvkov vo vyšších oxidoch sa zvyšuje od +1 do +8;
• oxidačný stav prvkov v prchavých vodíkových zlúčeninách sa zvyšuje z -4 na -1;
• oxidy od zásaditých po amfotérne sú nahradené kyslými;
• hydroxidy zo zásad cez amfotérne hydroxidy sú nahradené kyselinami obsahujúcimi kyslík.

Na základe týchto pozorovaní urobil D.I. Mendeleev v roku 1869 záver - sformuloval periodický zákon, ktorý s použitím moderných výrazov znie takto:

Systematizácia chemických prvkov na základe ich relatívnych atómových hmotností, DI Mendeleev venoval veľkú pozornosť aj vlastnostiam prvkov a nimi tvorených látok, pričom prvky s podobnými vlastnosťami rozdeľoval do zvislých stĺpcov - skupín. Niekedy v rozpore s ním odhaleným vzorcom postavil ťažšie prvky pred prvky s nižšími hodnotami relatívnych atómových hmotností. Napríklad do svojej tabuľky zapísal kobalt pred niklom, telúr pred jódom a keď boli objavené inertné (vzácne) plyny, argón pred draslíkom. D.I. Mendeleev považoval také usporiadanie za nevyhnutné, pretože inak by tieto prvky spadali do skupín prvkov, ktoré sú im vo vlastnostiach odlišné. Najmä draslík alkalického kovu by spadal do skupiny inertných plynov a inertný plyn argón - do skupiny alkalických kovov.

D.I.Mendeleev nedokázal vysvetliť tieto výnimky z všeobecné pravidlo, ako aj dôvod periodicity zmeny vlastností prvkov a nimi tvorených látok. Predvídal však, že tento dôvod spočíva komplexná štruktúra atóm. Bola to vedecká intuícia DI Mendelejeva, ktorá mu umožnila zostrojiť systém chemických prvkov nie v poradí zvyšovania ich relatívnych atómových hmotností, ale v poradí zvyšujúcich sa nábojov ich atómových jadier. Skutočnosť, že vlastnosti prvkov určujú presne náboje ich atómových jadier, veľavravne naznačuje existencia izotopov, s ktorými ste sa stretli minulý rok (spomeňte si, čo to je, uveďte príklady známych izotopov).

V súlade s modernými predstavami o štruktúre atómu sú základom pre klasifikáciu chemických prvkov náboje ich atómových jadier a moderná formulácia periodického zákona je nasledovná:

Periodicita zmeny vlastností prvkov a ich zlúčenín sa vysvetľuje periodickým opakovaním štruktúry vonkajších energetických hladín ich atómov. Je to počet energetických úrovní, celkový počet elektrónov na nich umiestnených a počet elektrónov na vonkajšej úrovni, ktoré odrážajú symboliku prijatú v periodickej tabuľke, to znamená, že odhaľujú fyzický význam radového čísla prvku. , číslo obdobia a číslo skupiny (z čoho pozostáva?).

Štruktúra atómu umožňuje vysvetliť dôvody zmeny kovových a nekovových vlastností prvkov v obdobiach a skupinách.

V dôsledku toho periodický zákon a periodická tabuľka D.I.

Tieto dva najdôležitejšie významy periodického zákona a periodickej tabuľky D.I. Už vo fáze vytvárania periodickej tabuľky D.I. V tabuľke, ktorú vytvoril, nechal DI Mendeleev pre tieto prvky prázdne bunky (obr. 3).

Ryža. 3.
Periodická tabuľka prvkov navrhnutá D.I. Mendelejevom

Živými príkladmi prediktívnej sily periodického zákona boli následné objavy prvkov: v roku 1875 Francúz Lecoq de Boisbaudran objavil gálium, predpovedané D. I. Mendelejevom o päť rokov skôr ako prvok nazývaný „ekaaluminium“ (eka - nasledujúci); v roku 1879 Švéd L. Nilson otvoril „ekabor“ podľa DI Mendelejeva; v roku 1886 Nemcom K. Winklerom - „ekasilitsiy“ podľa DI Mendelejeva (moderné názvy týchto prvkov určte podľa tabuľky DI Mendelejeva). Ako presný bol DI Mendeleev vo svojich predpovediach, ilustrujú údaje v tabuľke 2.

tabuľka 2
Predpovedané a experimentálne objavené vlastnosti germánia

Predpovedal D.I. Mendeleev v roku 1871	Založil ju K. Winkler v roku 1886.
Relatívna atómová hmotnosť je blízko 72	Relatívna atómová hmotnosť 72,6
Šedý žiaruvzdorný kov	Šedý žiaruvzdorný kov
Hustota kovu je asi 5,5 g / cm3	Hustota kovu 5,35 g / cm 3
Vzorec oxidu E0 2	Oxidový vzorec Ge0 2
Hustota oxidu je asi 4,7 g / cm3	Hustota oxidu je 4,7 g / cm3
Oxid sa celkom ľahko redukuje na kov.	Oxid Ge0 2 sa redukuje na kov zahrievaním v prúde vodíka
Chlorid ES1 4 by mal byť kvapalina s bodom varu približne 90 ° C a hustotou približne 1,9 g / cm 3.	Chlorid germánium GeCl 4 je kvapalina s teplotou varu 83 ° C a hustotou 1,887 g / cm 3

Vedci-objavitelia nových prvkov vysoko ocenili objav ruského vedca: „Sotva môže existovať jasnejší dôkaz o platnosti doktríny o periodicite prvkov, ako je doposiaľ objav hypotetickej ekasilicie; je to však viac než len jednoduché potvrdenie odvážnej teórie - znamená to vynikajúce rozšírenie chemického zorného poľa, obrovský krok v oblasti poznania “(K. Winkler).

Americkí vedci, ktorí objavili prvok číslo 101, mu dali názov „Mendelevium“ ako uznanie veľkého ruského chemika Dmitrija Mendelejeva, ktorý ako prvý použil Periodickú tabuľku prvkov na predpovedanie vlastností vtedy ešte neobjavených prvkov.

Spoznali ste sa v 8. ročníku a tento rok budete používať formulár Periodickej tabuľky, ktorá sa nazýva krátke obdobie. Avšak v špecializovaných triedach a v stredná škola používa sa prevažne iná forma - dlhodobý variant. Porovnajte ich. Čo je bežné a čo sa líši v týchto dvoch formách periodickej tabuľky?

Nové slová a pojmy

1. Periodický zákon DI Mendelejeva.
2. Periodická tabuľka chemických prvkov DI Mendelejeva - grafické zobrazenie periodického zákona.
3. Fyzický význam čísla prvku, čísla bodky a čísla skupiny.
4. Zákonitosti zmien vlastností prvkov v bodkách a skupinách.
5. Význam periodického zákona a periodickej sústavy chemických prvkov od DI Mendeleeva.

Samostudijné úlohy

1. Dokážte, že periodický zákon DI Mendelejeva, ako každý iný prírodný zákon, plní vysvetľujúce, zovšeobecňujúce a prediktívne funkcie. Uveďte príklady na ilustráciu týchto funkcií v ďalších zákonoch, ktoré poznáte z kurzov chémie, fyziky a biológie.
2. Pomenujte chemický prvok, v ktorého atómoch sú elektróny usporiadané v úrovniach podľa radu čísel: 2, 5. Akú jednoduchú látku tento prvok tvorí? Aký je vzorec jeho vodíkovej zlúčeniny a ako sa nazýva? Aký je vzorec najvyššieho oxidu tohto prvku, aká je jeho povaha? Napíšte reakčné rovnice charakterizujúce vlastnosti tohto oxidu.
3. Berýlium bolo predtým klasifikované ako prvok skupiny III a jeho relatívna atómová hmotnosť bola považovaná za 13,5. Prečo to D.I. Mendeleev preniesol do skupiny II a opravil atómovú hmotnosť berýlia z 13,5 na 9?
4. Napíšte reakčné rovnice medzi jednoduchou látkou tvorenou chemickým prvkom, v ktorej sú atómové elektróny rozdelené na energetické hladiny podľa radu čísel: 2, 8, 8, 2, a jednoduchými látkami tvorenými prvkami č. 7 a č. 8 v periodickej tabuľke. Aký je to typ chemická väzba v reakčných produktoch? Aká je kryštálová štruktúra originálu jednoduché látky a produkty ich interakcie?
5. Nasledujúce prvky usporiadajte v poradí na posilnenie kovových vlastností: As, Sb, N, P, Bi. Výslednú sériu zdôvodnite na základe štruktúry atómov týchto prvkov.
6. Nasledujúce prvky usporiadajte v poradí na posilnenie nekovových vlastností: Si, Al, P, S, Cl, Mg, Na. Výslednú sériu zdôvodnite na základe štruktúry atómov týchto prvkov.
7. Usporiadajte v poradí oslabenia kyslých vlastností oxidov, ktorých vzorce sú: SiO 2, P 2 O 5, Al 2 O 3, Na 2 O, MgO, Cl 2 O 7. Výslednú sériu zdôvodnite. Zapíšte si vzorce hydroxidov zodpovedajúce týmto oxidom. Ako sa zmení ich kyslý charakter v rozsahu, ktorý ste navrhli?
8. Napíšte vzorce oxidov bóru, berýlia a lítia a usporiadajte ich vzostupne podľa hlavných vlastností. Zapíšte si vzorce hydroxidov zodpovedajúce týmto oxidom. Aká je ich chemická podstata?
9. Čo sú to izotopy? Ako objav izotopov prispel k vytvoreniu periodického zákona?
10. Prečo náboje atómových jadier prvkov v periodickej tabuľke D.I.
11. Uveďte tri formulácie periodického zákona, v ktorých je relatívna atómová hmotnosť, náboj atómového jadra a štruktúra vonkajších energetických hladín v elektronická škrupina atóm.

Slávny ruský vedec Dmitrij Ivanovič Mendelejev sformuloval v 19. storočí periodický zákon, ktorý mal mimoriadne veľký vplyv na rozvoj fyziky, chémie a vedy vôbec. Odvtedy však zodpovedajúci koncept prešiel niekoľkými zmenami. Čo sú zač?

Periodický Mendelejevov zákon: Počiatočná formulácia

V roku 1871 DI Mendeleev navrhol vedeckej komunite zásadnú formuláciu, podľa ktorej sú výsledkom vlastnosti jednoduchých telies, zlúčenín prvkov (ako aj ich tvarov) a vlastností nimi vytvorených telies (jednoduchých a zložitých). ), by sa mali považovať za periodicky závislé na ukazovateľoch ich atómovej hmotnosti.

Táto formulácia bola publikovaná v autorovom článku DI Mendelejeva „Periodická zákonnosť chemických prvkov“. Zodpovedajúcej publikácii predchádzala skvelá práca vedca v oblasti výskumu fyzikálnych a chemických procesov. V roku 1869 sa v ruskej vedeckej komunite objavili správy o objave DI Mendelejeva o periodickom zákone chemických prvkov. Čoskoro vyšla učebnica, v ktorej vyšla jedna z prvých verzií slávnej Periodickej tabuľky.

DI Mendeleev bol prvým, kto v roku 1870 predstavil širšej verejnosti pojem „periodický zákon“ v jednom zo svojich vedeckých článkov. V tomto materiáli vedec poukázal na skutočnosť, že ešte nie sú objavené chemické prvky. Mendeleev to odôvodnil skutočnosťou, že vlastnosti každého jednotlivého chemického prvku sú medzi charakteristikami tých, ktoré s ním susedia, v periodická tabuľka... Navyše, v skupine aj v období. To znamená, že vlastnosti prvku sú medzi charakteristikami prvkov umiestnených nad a pod tabuľkou voči nej, ako aj vlastností umiestnených vpravo a vľavo.

Periodická tabuľka sa stala unikátnym výsledkom vedeckých prác. Zásadnou novinkou Mendelejevovej koncepcie bolo navyše to, že za prvé vysvetlil zákonitosti v pomeroch atómových hmôt chemických prvkov a za druhé pozval komunitu výskumníkov, aby tieto zákonitosti považovali za prírodný zákon.

Niekoľko rokov po uverejnení Mendelejevovho periodického zákona boli objavené chemické prvky, ktoré neboli v čase publikovania zodpovedajúceho konceptu známe, ale vedci ich predpovedali. Gallium bolo objavené v roku 1875. V roku 1879 - škandium, v roku 1886 - germánium. Mendelejevov periodický zákon sa stal nepopierateľným teoretický základ chémia.

Moderná formulácia periodického zákona

S rozvojom chémie a fyziky sa vyvinul koncept D.I. Mendeleeva. Koncom 19. - začiatkom 20. storočia boli vedci schopní vysvetliť fyzikálny význam konkrétneho atómového čísla chemického prvku. Neskôr vedci vyvinuli model zmien v elektronickej štruktúre atómov v korelácii s rastom nábojov jadier zodpovedajúcich atómov.

Formulácia periodického zákona - berúc do úvahy vyššie uvedené a ďalšie objavy vedcov - sa trochu líši od formulácie, ktorú navrhol D.I.Mendeleev. V súlade s tým sú vlastnosti prvkov, ako aj nimi tvorených látok (ako aj ich foriem) charakterizované periodickou závislosťou od nábojov jadier atómov zodpovedajúcich prvkov.

Porovnanie

Hlavným rozdielom medzi klasickou formuláciou periodického zákona Mendelejeva a moderným je to, že počiatočný výklad zodpovedajúceho vedeckého zákona predpokladá závislosť vlastností prvkov a nimi vytvorených zlúčenín od indexov ich atómovej hmotnosti. Moderná interpretácia tiež predpokladá prítomnosť podobnej závislosti - ale vopred určenú nábojom jadier atómov chemických prvkov. Tak či onak, vedci prišli na druhú formuláciu, prvú postupom času vyvinuli usilovnou prácou.

Keď sme určili, aký je rozdiel medzi klasickými a modernými formuláciami periodického zákona Mendelejeva, odrazíme závery v tabuľke.

Fyzikálne a chemické výrazy častí, frakcií a množstiev látky. Jednotka atómovej hmotnosti, amu Krtek látky, Avogadrova konštanta. Molárna hmota. Relatívna atómová a molekulová hmotnosť látky. Hmotnostný zlomok chemického prvku

Štruktúra hmoty. Jadrový model štruktúry atómu. Stav elektrónu v atóme. Plnenie orbitálov elektrónmi, princíp najmenšej energie, Klechkovského pravidlo, Pauliho princíp, Hundovo pravidlo

Teraz ste tu: Periodický zákon v modernej forme. Periodická tabuľka. Fyzický význam periodického zákona. Štruktúra periodickej tabuľky. Zmena vlastností atómov chemických prvkov hlavných podskupín. Plán charakterizácie chemických prvkov.

Periodická tabuľka Mendelejeva. Vyššie oxidy. Prchavé zlúčeniny vodíka. Rozpustnosť, relatívne molekulové hmotnosti solí, kyselín, zásad, oxidov, organických látok. Séria elektronegativity, aniónov, aktivít a napätí kovov

Elektrochemická séria aktivity kovov a vodíkovej tabuľky, elektrochemická séria napätí kovov a vodíka, séria elektronegativity chemických prvkov, séria aniónov

Chemická väzba. Koncepty. Pravidlo oktetu. Kovy a nekovy. Hybridizácia elektrónových orbitálov. Valenčné elektróny, valenčný koncept, koncept elektronegativity

Druhy chemických väzieb. Kovalentná väzba je polárna, nepolárna. Charakteristika, mechanizmy vzniku a typy kovalentných väzieb. Iónová väzba. Oxidačný stav. Kovová väzba. Vodíková väzba.

Chemické reakcie. Pojmy a znaky, zákon zachovania hmotnosti, druhy (zlúčenina, rozklad, substitúcia, výmena). Klasifikácia: reverzibilné a nevratné, exotermické a endotermické, redoxné, homogénne a heterogénne

Najdôležitejšie triedy anorganických látok. Oxidy. Hydroxidy. Soľ. Kyseliny, zásady, amfotérne látky. Najdôležitejšie kyseliny a ich soli. Genetický vzťah najdôležitejších tried anorganických látok.

Chémia nekovov. Halogény. Síra. Dusík. Uhlík. Inertné plyny

Chémia kovov. Alkalické kovy. Prvky skupiny IIA. Hliník. Žehlička

Zákonitosti priebehu chemických reakcií. Rýchlosť chemickej reakcie. Zákon hereckých más. Van't Hoffovo pravidlo. Reverzibilné a nevratné chemické reakcie. Chemická rovnováha. Le Chatelierov princíp. Katalýza

Riešenia. Elektrolytická disociácia. Pojmy, rozpustnosť, elektrolytická disociácia, teória elektrolytickej disociácie, stupeň disociácie, disociácia kyselín, zásad a solí, neutrálne, zásadité a kyslé prostredie

Reakcie v roztokoch elektrolytov + redoxné reakcie. (Reakcie iónovej výmeny. Tvorba slabo rozpustnej, plynnej, slabo disociujúcej látky. Hydrolýza vodných roztokov solí. Oxidačné činidlo. Redukčné činidlo.)

Klasifikácia organických zlúčenín. Uhľovodíky. Uhľovodíkové deriváty. Izomerizmus a homológia organických zlúčenín

Najdôležitejšie deriváty uhľovodíkov: alkoholy, fenoly, karbonylové zlúčeniny, karboxylové kyseliny, amíny, aminokyseliny