Главная >> Химия 8 класс. Кузнецова

Глава 8. Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева

§ 42. Периодическая система в свете теории строения атома

Что вам известно о значении периодической системы? Как устроена периодическая система?

Периодичность в изменении свойств элементов позволила Д.И. Менделееву выделить периоды элементов, которые он расположил друг под другом по возрастанию порядковых номеров элементов.

Современная наука выделяет семь периодов — 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, расположенных друг под другом подобно этажам дома. При таком расположении периодов сходные по ряду элементы каждого периода попадали в один вертикальный столбец, образуя группу. Таких групп в периодической системе Д.И. Менделеев выделил восемь. Элементы одной группы проявляют одинаковую высшую валентность по кислороду и имеют общую форму кислородных и газообразных водородных соединений (для элементов-неметаллов). Внизу, под каждой группой элементов, приведены общие формулы их оксидов и водородных соединений. Инертные газы в периодической системе размещены в нулевой группе.

Таким образом, по своей структуре периодическая система представляет собой матрицу, состоящую из семи периодов и восьми групп. Каждый элемент в периодической системе занимает в соответствии с порядковым номером определённое место в определённом её периоде и определённой группе.

Рассмотрим периодическую систему с позиций теории строения атома.

Атомы элементов одного периода имеют одинаковое число энергетических уровней, равное номеру периода, но при одинаковом числе энергетических уровней у атомов элементов одного и того же периода число электронов на внешнем уровне разное: оно постепенно возрастает (от 1 до 8). Увеличение Z и числа электронов на внешнем слое атомов обусловливает уменьшение радиуса атомов и изменение свойств элементов в периоде. Металлические свойства элементов ослабевают, неметаллические усиливаются: высшая валентность элементов в кислородных соединениях возрастает от 1 до 7, валентность элементов-неметаллов уменьшается от 4 до 1. Изменение характера оксидов и гидроксидов элементов в периоде отражает следующая схема.

Каждый период (кроме первого) начинается металлическим элементом (щелочным металлом) и оканчивается инертным газом.

Задание. Обратите внимание на число элементов в каждом периоде. На основании современного варианта периодической таблицы установите взаимосвязь между числом элементов в разных периодах и закономерностью заполнения электронами внешних и пред- внешних энергетических уровней их атомов. Полученные данные обобщим в виде таблицы 23.

Периоды по количеству элементов в них делятся на малые и большие.

Малые периоды (с 1-го по 3-й) Д.И. Менделеев называл ещё типическими, поскольку в них наиболее отчётливо прослеживаются типичные изменения свойств элементов.

Большие периоды (с 4-го по 7-й) содержат большее число элементов — 18, 32 (см. табл. 23). В них медленнее изменяются металлические свойства элементов. Проблема. Как объяснить различия в изменении свойств элементов малых и больших периодов? Предложите вашу гипотезу. Причина состоит в иной последовательности заполнения электронных слоёв их атомов по сравнению с атомами элементов малых периодов. В атомах элементов больших периодов (4-го и 5-го) заполняются электронами предвнешние уровни, что прибавляет в эти периоды 10 элементов, а в б-м и 7-м периодах добавляются ещё 14 элементов. Число электронов на внешнем слое у атомов металлических элементов больших периодов (1—2) остаётся неизменным.

Всё изложенное позволяет дать определение понятия «период».

Периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания зарядов ядер их атомов. Они имеют одинаковое число электронных слоёв, но разное число валентных электронов. Период начинается щелочным металлом (кроме 1-го) и заканчивается инертным газом.

В периодической системе выделены также вертикальные ряды элементов — группы.

Окончание параграфа >>>