Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева и строение атома

В основу своей работы по классификации химических элементов Д.И. Менделеев положил два их основных и постоянных признака: величину атомной массы и свойства. При этом он обнаружил, что свойства элементов изменяются в пределах определенных их совокупностей линейно (монотонно возрастают или убывают), а затем повторяются периодически, то есть через определенное число элементов встречаются сходные. Ученый выделил периоды, в которых свойства химических элементов и образованных ими веществ закономерно изменяются.

На основании этих наблюдений Д.И. Менделеев сформулировал Периодический закон, который в соответствии с принятой в настоящее время терминологией звучит так: «Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от их относительных атомных масс».

Днем рождения великого закона считается 1 марта 1869 г.

Графическим отражением периодического закона является периодическая система химических элементов Менделеева.

Элементы группы распределяются по подгруппам. Главная подгруппа – это вертикальный ряд элементов, атомы которых имеют одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне. Это число равно номеру группы (кроме водорода и гелия).

Важнейшими свойствами химических элементов являются металличность и неметалличность.

Металличность – это способность атомов химического элемента отдавать электроны. Количественной характеристикой металличности является энергия ионизации.

Неметалличность – это способность атомов химического элемента присоединять электроны. Количественной характеристикой неметалличности является сродство к электрону.

Универсальной характеристикой металличности и неметалличности является электроотрицательность (Э О) элемента – способность его атомов притягивать к себе электроны, которые участвуют в образовании химических связей с другими атомами в молекуле.

Периодом называется т акая последовательность элементов, на протяжении которой свойства их изменяются в порядке постепенного усиления от типично металлических до типично неметаллических (металлоидных). Заканчивается каждый период инертным элементом. По мере ослабления металлических свойств у элементов начинают появляться и постепенно усиливаются неметаллические свойства; в середине периодов находятся обычно элементы, совмещающие в той или иной степени как металлические, так и неметаллические свойства. Эти элементы часто называют амфотерными.

Период – это последовательность элементов (от щелочного металла до инертного газа), атомы которых имеют одинаковое число энергетических уровней, равное номеру периода.

Периоды не равномерны по числу входящих в них элементов. Первые три называются малыми, остальные четыре — большими.

Строение атома

Атом состоит из атомного ядра и электронной оболочки. Форма атома - сферическая.

В состав ядра входят элементарные частицы (нуклоны) – протоны (¹₁p) и нейтроны (¹₀n). Электронная оболочка атома состоит из движущихся вокруг ядра электронов (е ^-).

Число протонов N (p⁺) равно заряду ядра (Z) и порядковому номеру элемента

Сумма числа нейтронов N (n ⁰), обозначаемого просто буквой N, и числа протонов Z называется массовым числом и обозначается буквой А.

A = Z + N

Число электронов N (e ^-) в электронной оболочке нейтрального атома равно числу протонов Z в его ядре.

N (p ⁺) = N (e ^-) = Z

Состав атома:

Атом – это электронейтральная частица, которая состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

Атомы одного и того же элемента могут отличаться друг от друга своей массой; такие атомы получили название изотопов. Примером могут служить атомы: и . В периодической системе изотопы одного и того же элемента занимают одну клетку.

Изотопы – разновидность атомов одного и того же химического элемента, имеют одинаковое число протонов, но различаются числом содержащихся в них нейтронов, т.е. отличающиеся друг от друга только своей массой.

Изотопы известны для всех химических элементов. В природе большинство их существует в виде смеси изотопов. Относительная атомная масса элемента равна среднему значению относительных атомных масс всех его природных изотопов с учетом их распространенности. В таблице Периодической системы под символами химических элементов приведены средние значения их относительных атомных масс.

В связи с открытием изотопов было уточнено понятие химический элемент.

Химический элемент – вид атомов, имеющих одинаковый заряд ядра - одинаковое количество протонов в ядре. Была уточнена и формулировка периодического закона.

Открытие изотопов позволило дать другое, современное определение Периодического закона: «Свойства химических элементов и образуемых ими веществ находятся в периодической зависимости от зарядов их атомных ядер»