Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИИ

Периодичность свойств химических элементов

В современной науке таблицу Д. И. Менделеева называют периодической системой химических элементов, т. к. общие закономерности в изменении свойств атомов, простых и сложных веществ, образованных химическими элементами, повторяются в этой системе через определенные интервалы — периоды.

Таким образом, все существующие в мире химические элементы подчиняются единому, объективно действующему в природе периодическому закону, графическим отображением которого является периодическая система элементов. Этот закон и система носят имя великого русского химика Д. И. Менделеева.

- ЗАПОМНИ. Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от атомных масс элементов.

Радиусы атомов, их периодические изменения в системе химических элементов

Радиус атома с увеличением зарядов ядер атомов в периоде уменьшается, т. к. притяжение ядром электронных оболочек усиливается. Происходит своеобразное их «сжатие».

От лития к неону заряд ядра постепенно увеличивается (от 3 до 10), что обуславливает возрастание сил притяжения электронов к ядру, размеры атомов уменьшаются. Поэтому в начале периода расположены элементы с небольшим числом электронов на внешнем электронном слое и большим радиусом атома. Электроны, находящиеся дальше от ядра, легко от него отрываются, что характерно для элементов-металлов.

- ЗАПОМНИ. Горизонтальный ряд элементов, в пределах которого свойства элементов и образованных ими веществ изменяются сходным образом, называют периодом.

В одной и той же группе с увеличением номера периода атомные радиусы возрастают, т. к. увеличение заряда атома оказывает противоположный эффект.

С точки зрения теории строения атомов принадлежность элементов к металлам или неметаллам определяется способностью их атомов отдавать или присоединять электроны.

Атомы металлов сравнительно легко отдают электроны и не могут их присоединять для достраивания своего внешнего электронного слоя.

Закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам

Закономерности изменения свойств, проявляемые в пределах периодов:

· металлические свойства уменьшаются;

· неметаллические свойства усиливаются;

· степень окисления элементов в высших оксидах возрастает от +1 до +8;

· степень окисления элементов в летучих водородных соединениях возрастает от -4 до -1;

· оксиды от основных через амфотерные сменяются кислотными оксидами;

· гидроксиды от щелочей через амфотерные сменяются кислотами.

Д. И. Менделеев в 1869 г. сформулировал периодический закон, который звучит так: свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от относительных атомных масс элементов.

Систематизируя химические элементы на основе их относительных атомных масс, Менделеев уделял большое внимание также свойствам элементов и образованных ими веществ, распределяя элементы со сходными свойствами в вертикальные столбцы — группы.

В соответствии с современными представлениями о строении атома, основой классификации химических элементов являются заряды их атомных ядер, и современная формулировка периодического закона такова: свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от зарядов их атомных ядер.

Периодичность в изменении свойств элементов объясняется периодической повторяемостью в строении внешних энергетических уровней их атомов. Именно число энергетических уровней, общее число расположенных на них электронов и число электронов на внешнем уровне отражают принятую в периодической системе символику.

- ЗАПОМНИ. В периодах усиливаются неметаллические свойства (→) и уменьшается радиус атома (→). В группах усиливаются металлические свойства (↓) и радиус атома незначительно увеличивается (↓).