Undang-undang berkala D.I. Mendeleev dan jadual berkala unsur kimia Ia ada sangat penting dalam pembangunan kimia. Mari kita kembali ke tahun 1871, apabila profesor kimia D.I. Mendeleev, melalui pelbagai percubaan dan kesilapan, membuat kesimpulan bahawa “... sifat unsur, dan oleh itu sifat mudah dan badan yang kompleks, berdiri secara berkala bergantung pada mereka berat atom». Keberkalaan perubahan dalam sifat unsur timbul disebabkan oleh pengulangan berkala konfigurasi elektronik lapisan elektron luar dengan peningkatan cas nukleus.
Rumusan moden undang-undang berkala Adakah ini:
"sifat unsur kimia (iaitu, sifat dan bentuk sebatian yang terbentuk) secara berkala bergantung kepada cas nukleus atom unsur kimia."
Semasa mengajar kimia, Mendeleev memahami hafalan itu sifat individu setiap elemen menyebabkan kesukaran kepada pelajar. Dia mula mencari cara untuk mencipta kaedah sistem untuk menjadikannya lebih mudah untuk mengingati sifat unsur. Hasilnya ialah meja semula jadi , kemudian ia dikenali sebagai berkala.
kami meja moden sangat mirip dengan Mendeleev. Mari kita lihat dengan lebih dekat.
meja Mendeleev
Jadual berkala Mendeleev terdiri daripada 8 kumpulan dan 7 tempoh.
Lajur menegak jadual dipanggil kumpulan . Unsur-unsur dalam setiap kumpulan mempunyai sifat kimia dan fizikal yang serupa. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa unsur-unsur kumpulan yang sama mempunyai konfigurasi elektronik yang serupa pada lapisan luar, bilangan elektron yang sama dengan nombor kumpulan. Dalam kes ini, kumpulan itu dibahagikan kepada subkumpulan utama dan sekunder.
DALAM Subkumpulan utama termasuk unsur yang elektron valensnya terletak pada subperingkat ns dan np luar. DALAM Subkumpulan sampingan termasuk unsur-unsur yang elektron valensnya terletak pada ns-sublevel luar dan dalam (n - 1) d-sublevel (atau (n - 2) f-sublevel).
Semua elemen dalam jadual berkala , bergantung pada subperingkat (s-, p-, d- atau f-) elektron valens yang dikelaskan kepada: s-elemen (elemen subkumpulan utama kumpulan I dan II), p-elemen (elemen subkumpulan utama III - Kumpulan VII), unsur-d (unsur subkumpulan sampingan), unsur-f (lantanida, aktinida).
Valensi tertinggi unsur (kecuali O, F, unsur subkumpulan kuprum dan kumpulan lapan) adalah sama dengan bilangan kumpulan di mana ia ditemui.
Untuk unsur subkumpulan utama dan sekunder, formula oksida yang lebih tinggi (dan hidratnya) adalah sama. Dalam subkumpulan utama, komposisi sebatian hidrogen adalah sama untuk unsur dalam kumpulan ini. Hidrida pepejal membentuk unsur subkumpulan utama kumpulan I - III, dan kumpulan IV - VII membentuk sebatian hidrogen gas. Sebatian hidrogen jenis EN 4 adalah sebatian yang lebih neutral, EN 3 ialah bes, H 2 E dan NE ialah asid.
Baris mendatar jadual dipanggil tempoh. Unsur-unsur dalam tempoh berbeza antara satu sama lain, tetapi persamaannya ialah itu elektron terakhir berada pada tahap tenaga yang sama ( nombor kuantum utaman- sama ).
Tempoh pertama berbeza daripada yang lain kerana hanya terdapat 2 unsur: hidrogen H dan helium He.
Dalam tempoh kedua terdapat 8 unsur (Li - Ne). Litium Li, logam alkali, memulakan tempoh, dan neon gas mulia Ne menutupnya.
Dalam tempoh ketiga, seperti yang kedua, terdapat 8 unsur (Na - Ar). Tempoh bermula dengan logam alkali natrium Na, dan argon gas mulia Ar menutupnya.
Periode keempat mengandungi 18 unsur (K - Kr) - Mendeleev menetapkannya sebagai yang pertama tempoh yang lama. Ia juga bermula dengan logam alkali Potassium dan berakhir dengan gas lengai krypton Kr. Komposisi tempoh besar termasuk unsur peralihan (Sc - Zn) - d- elemen.
Dalam tempoh kelima, sama dengan yang keempat, terdapat 18 unsur (Rb - Xe) dan strukturnya serupa dengan yang keempat. Ia juga bermula dengan logam alkali rubidium Rb, dan berakhir dengan xenon Xe gas lengai. Komposisi tempoh besar termasuk unsur peralihan (Y - Cd) - d- elemen.
Periode keenam terdiri daripada 32 elemen (Cs - Rn). Kecuali 10 d-elemen (La, Hf - Hg) ia mengandungi baris 14 f-elemen (lantanida) - Ce - Lu
Tempoh ketujuh belum berakhir. Ia bermula dengan Franc Fr, boleh diandaikan bahawa ia akan mengandungi, seperti tempoh keenam, 32 elemen yang telah ditemui (sehingga unsur dengan Z = 118).
Jadual berkala interaktif
Kalau tengok jadual berkala dan lukis garis khayalan bermula pada boron dan berakhir di antara polonium dan astatin, maka semua logam akan berada di sebelah kiri garis, dan bukan logam di sebelah kanan. Unsur yang bersebelahan dengan garis ini akan mempunyai sifat logam dan bukan logam. Mereka dipanggil metalloid atau semimetal. Ini adalah boron, silikon, germanium, arsenik, antimoni, telurium dan polonium.
Undang-undang berkala
Mendeleev memberikan rumusan Undang-undang Berkala berikut: “sifat badan sederhana, serta bentuk dan sifat sebatian unsur, dan oleh itu sifat badan ringkas dan kompleks yang terbentuk, secara berkala bergantung pada berat atomnya.”
Terdapat empat corak berkala utama:
Peraturan oktet menyatakan bahawa semua unsur cenderung untuk mendapatkan atau kehilangan elektron untuk mempunyai konfigurasi lapan elektron bagi gas mulia terdekat. Kerana orbital s dan p luar gas mulia diisi sepenuhnya, ia adalah unsur yang paling stabil.
Tenaga pengionan ialah jumlah tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron daripada atom. Mengikut peraturan oktet, apabila bergerak merentasi jadual berkala dari kiri ke kanan, lebih banyak tenaga diperlukan untuk mengeluarkan elektron. Oleh itu, unsur-unsur di sebelah kiri jadual cenderung kehilangan elektron, dan unsur-unsur pada sebelah kanan- belilah itu. Paling banyak tenaga yang tinggi pengionan gas lengai. Tenaga pengionan berkurangan apabila anda bergerak ke bawah kumpulan, kerana elektron mempunyai rendah tahap tenaga mempunyai keupayaan untuk menolak elektron daripada tahap tenaga yang lebih tinggi. Fenomena ini dipanggil kesan perisai. Disebabkan oleh kesan ini, elektron luar kurang terikat dengan nukleus. Bergerak sepanjang tempoh, tenaga pengionan meningkat dengan lancar dari kiri ke kanan.
Pertalian elektron– perubahan tenaga apabila atom bahan dalam keadaan gas memperoleh elektron tambahan. Apabila seseorang bergerak ke bawah kumpulan, pertalian elektron menjadi kurang negatif disebabkan oleh kesan penyaringan.
Keelektronegatifan- ukuran seberapa kuat ia cenderung untuk menarik elektron daripada atom lain yang berkaitan dengannya. Keelektronegatifan meningkat apabila bergerak masuk jadual berkala dari kiri ke kanan dan dari bawah ke atas. Harus diingat bahawa gas mulia tidak mempunyai keelektronegatifan. Oleh itu, unsur yang paling elektronegatif ialah fluorin.
Berdasarkan konsep ini, mari kita pertimbangkan bagaimana sifat atom dan sebatiannya berubah jadual berkala.
Jadi, dalam pergantungan berkala terdapat sifat-sifat atom yang dikaitkan dengannya konfigurasi elektronik: jejari atom, tenaga pengionan, keelektronegatifan.
Mari kita pertimbangkan perubahan dalam sifat atom dan sebatiannya bergantung pada kedudukannya dalam jadual berkala unsur kimia.
Bukan logam atom bertambah apabila bergerak dalam jadual berkala kiri ke kanan dan bawah ke atas. Disebabkan ini sifat asas oksida berkurangan, dan sifat berasid meningkat dalam susunan yang sama - apabila bergerak dari kiri ke kanan dan dari bawah ke atas. Dalam kes ini, sifat berasid oksida adalah lebih kuat, iaitu lebih ijazah pengoksidaan unsur konstituennya
Mengikut noktah dari kiri ke kanan sifat asas hidroksida melemahkan; dalam subkumpulan utama, dari atas ke bawah, kekuatan asas meningkat. Selain itu, jika logam boleh membentuk beberapa hidroksida, maka dengan peningkatan dalam keadaan pengoksidaan logam, sifat asas hidroksida menjadi lemah.
Mengikut tempoh dari kiri ke kanan kekuatan asid yang mengandungi oksigen meningkat. Apabila bergerak dari atas ke bawah dalam satu kumpulan, kekuatan asid yang mengandungi oksigen berkurangan. Dalam kes ini, kekuatan asid meningkat dengan peningkatan keadaan pengoksidaan unsur pembentuk asid.
Mengikut tempoh dari kiri ke kanan kekuatan bertambah asid bebas oksigen. Apabila bergerak dari atas ke bawah dalam satu kumpulan, kekuatan asid bebas oksigen meningkat.
kategori ,Dalam pelajaran ini anda akan belajar tentang Hukum Berkala Mendeleev, yang menerangkan perubahan sifat jasad ringkas, serta bentuk dan sifat sebatian unsur bergantung pada saiz jisim atomnya. Pertimbangkan bagaimana unsur kimia boleh diterangkan dengan kedudukannya dalam Jadual Berkala.
Topik: Undang-undang berkala danJadual berkala unsur kimia oleh D. I. Mendeleev
Pelajaran: Penerangan tentang unsur mengikut kedudukan dalam Jadual Berkala Unsur D. I. Mendeleev
Pada tahun 1869, D.I. Mendeleev, berdasarkan data terkumpul pada unsur kimia, merumuskan undang-undang berkalanya. Kemudian ia berbunyi seperti ini: "Sifat jasad ringkas, serta bentuk dan sifat sebatian unsur, secara berkala bergantung pada magnitud jisim atom unsur." Untuk masa yang sangat lama, makna fizikal undang-undang Mendeleev tidak jelas. Semuanya jatuh ke tempatnya selepas penemuan struktur atom pada abad ke-20.
Formulasi moden undang-undang berkala: "Sifat bahan ringkas, serta bentuk dan sifat sebatian unsur, secara berkala bergantung pada magnitud cas nukleus atom."
Muatan nukleus atom sama dengan nombor proton dalam nukleus. Bilangan proton diimbangi dengan bilangan elektron dalam atom. Oleh itu, atom adalah neutral elektrik.
Muatan nukleus atom dalam jadual berkala ia adalah nombor siri elemen.
Nombor tempoh menunjukkan bilangan tahap tenaga, di mana elektron berputar.
Nombor kumpulan menunjukkan bilangan elektron valens. Bagi unsur subkumpulan utama, bilangan elektron valens adalah sama dengan bilangan elektron dalam aras tenaga luar. Ia adalah elektron valens yang bertanggungjawab untuk pembentukan ikatan kimia unsur.
Unsur kimia kumpulan 8 - gas lengai - mempunyai 8 elektron dalam kulit elektron terluarnya. Cangkang elektron sebegini sangat menguntungkan. Semua atom berusaha untuk mengisi kulit elektron terluarnya dengan sehingga 8 elektron.
Apakah ciri-ciri atom yang berubah secara berkala dalam Jadual Berkala?
Struktur tahap elektronik luaran diulang.
Jejari atom berubah secara berkala. Dalam kumpulan jejari bertambah dengan peningkatan bilangan tempoh, apabila bilangan tahap tenaga meningkat. Dalam tempoh dari kiri ke kanan nukleus atom akan berkembang, tetapi tarikan kepada nukleus akan lebih besar dan oleh itu jejari atom berkurangan.
Setiap atom berusaha untuk melengkapkan tahap tenaga terakhir Unsur kumpulan 1 mempunyai 1 elektron pada lapisan terakhir. Oleh itu, lebih mudah bagi mereka untuk memberikannya. Dan lebih mudah bagi unsur kumpulan 7 untuk menarik 1 elektron yang hilang kepada oktet. Dalam kumpulan, keupayaan untuk melepaskan elektron akan meningkat dari atas ke bawah, apabila jejari atom meningkat dan tarikan kepada nukleus berkurangan. Dalam satu tempoh dari kiri ke kanan, keupayaan untuk melepaskan elektron berkurangan kerana jejari atom berkurangan.
Lebih mudah sesuatu unsur melepaskan elektron dari paras luarnya, lebih besar sifat logamnya, dan oksida dan hidroksidanya mempunyai sifat asas yang lebih besar. Ini bermakna sifat logam dalam kumpulan meningkat dari atas ke bawah, dan dalam tempoh dari kanan ke kiri. Dengan sifat bukan logam adalah sebaliknya.
nasi. 1. Kedudukan magnesium dalam jadual
Dalam kumpulan, magnesium bersebelahan dengan berilium dan kalsium. Rajah 1. Magnesium mempunyai kedudukan lebih rendah daripada berilium tetapi lebih tinggi daripada kalsium dalam kumpulan. Magnesium mempunyai lebih banyak sifat logam daripada berilium, tetapi kurang daripada kalsium. Sifat asas oksida dan hidroksidanya juga berubah. Dalam tempoh itu, natrium berada di sebelah kiri, dan aluminium berada di sebelah kanan magnesium. Natrium akan mempamerkan lebih banyak sifat logam daripada magnesium, dan magnesium akan mempamerkan lebih banyak sifat logam daripada aluminium. Oleh itu, anda boleh membandingkan mana-mana elemen dengan jirannya dalam kumpulan dan tempoh.
Sifat berasid dan bukan logam berubah bertentangan dengan sifat asas dan logam.
Ciri-ciri klorin dengan kedudukannya dalam jadual berkala D.I.
nasi. 4. Kedudukan klorin dalam jadual
. Nombor atom 17 menunjukkan bilangan proton17 dan elektron17 dalam atom. Rajah.4. Jisim atom 35 akan membantu mengira bilangan neutron (35-17 = 18). Klorin berada dalam tempoh ketiga, yang bermaksud bilangan aras tenaga dalam atom ialah 3. Ia berada dalam kumpulan 7-A dan tergolong dalam unsur-p. Ini bukan logam. Kami membandingkan klorin dengan jirannya dalam kumpulan dan tempoh. Sifat bukan logam klorin lebih besar daripada sulfur, tetapi kurang daripada argon. Klorin mempunyai sifat logam kurang daripada fluorin dan lebih daripada bromin. Mari kita edarkan elektron antara aras tenaga dan tulis formula elektronik. Pengagihan keseluruhan elektron akan kelihatan seperti ini. Lihat Rajah. 5
|
|
nasi. 5. Taburan elektron atom klorin ke atas aras tenaga
Tentukan keadaan pengoksidaan tertinggi dan terendah bagi klorin. Ijazah tertinggi pengoksidaan ialah +7, kerana ia boleh melepaskan 7 elektron dari lapisan elektron terakhir. Keadaan pengoksidaan terendah ialah -1 kerana klorin memerlukan 1 elektron untuk melengkapkan. Formula oksida yang lebih tinggi Cl2O7 ( asid oksida), sebatian hidrogen HCl.
Dalam proses menderma atau mendapatkan elektron, atom memperoleh caj konvensional. Caj bersyarat ini dipanggil .
- Mudah bahan mempunyai keadaan pengoksidaan yang sama dengan sifar.
Barangan boleh dipamerkan maksimum keadaan pengoksidaan dan minimum. maksimum Suatu unsur mempamerkan keadaan pengoksidaannya apabila memberi semua elektron valensnya dari paras elektron luar. Jika bilangan elektron valens adalah sama dengan nombor kumpulan, maka darjah maksimum pengoksidaan adalah sama dengan nombor kumpulan.
nasi. 2. Kedudukan arsenik dalam jadual
Minimum Suatu unsur akan mempamerkan keadaan pengoksidaan apabila ia akan menerima semua elektron yang mungkin untuk melengkapkan lapisan elektron.
Mari kita pertimbangkan nilai keadaan pengoksidaan menggunakan unsur No. 33 sebagai contoh.
Ini adalah arsenik As. Ia berada dalam subkumpulan utama kelima. Pada yang terakhir tahap elektronik ia mempunyai lima elektron. Ini bermakna apabila memberikannya, dia akan mempunyai keadaan pengoksidaan +5. Atom As kekurangan 3 elektron sebelum melengkapkan lapisan elektron. Dengan menariknya, ia akan mempunyai keadaan pengoksidaan -3.
Kedudukan unsur logam dan bukan logam dalam Jadual Berkala D.I. Mendeleev.
nasi. 3. Kedudukan logam dan bukan logam dalam jadual
DALAM sebelah subkumpulan adalah semua logam . Jika anda berkelakuan secara mental pepenjuru daripada boron kepada astatin , Itu lebih tinggi pepenjuru ini dalam subkumpulan utama akan ada semua bukan logam , A di bawah pepenjuru ini adalah segala-galanya logam . Rajah.3.
1. Bil 1-4 (ms 125) Rudzitis G.E. Bukan organik dan kimia organik. darjah 8: buku teks untuk institusi pendidikan: tahap asas/ G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. M.: Pencerahan. 2011, 176 hlm.: sakit.
2. Apakah ciri-ciri atom berubah dengan berkala?
3. Mencirikan unsur kimia oksigen mengikut kedudukannya dalam Jadual Berkala D.I.
Abad kesembilan belas dalam sejarah umat manusia adalah abad di mana banyak sains telah diperbaharui, termasuk kimia. Pada masa inilah sistem berkala Mendeleev muncul, dan dengannya undang-undang berkala. Dialah yang menjadi asas kimia moden. Sistem berkala D. I. Mendeleev adalah sistematisasi unsur-unsur yang mewujudkan pergantungan kimia dan ciri-ciri fizikal pada struktur dan cas atom bahan itu.
cerita
Permulaan tempoh berkala diletakkan oleh buku "The Correlation of Properties with the Atomic Weight of Elements," yang ditulis pada suku ketiga abad ke-17. Ia memaparkan konsep asas unsur kimia yang diketahui (pada masa itu hanya terdapat 63 daripadanya). Di samping itu, jisim atom kebanyakannya telah ditentukan secara salah. Ini sangat mengganggu penemuan D.I.
Dmitry Ivanovich memulakan kerjanya dengan membandingkan sifat unsur. Pertama sekali, dia bekerja pada klorin dan kalium, dan hanya kemudian beralih kepada bekerja dengan logam alkali. Berbekalkan kad khas yang menggambarkan unsur kimia, dia berulang kali cuba memasang "mosaik" ini: meletakkannya di atas mejanya untuk mencari kombinasi dan padanan yang diperlukan.
Selepas banyak usaha, Dmitry Ivanovich akhirnya menemui corak yang dia cari dan menyusun unsur-unsurnya siri berkala. Setelah menerima sebagai hasilnya sel-sel kosong di antara unsur-unsur, saintis menyedari bahawa tidak semua unsur kimia diketahui oleh penyelidik Rusia, dan dialah yang mesti memberikan dunia ini pengetahuan dalam bidang kimia yang belum diberikan olehnya. pendahulu.
Semua orang tahu mitos bahawa jadual berkala muncul kepada Mendeleev dalam mimpi, dan dia mengumpul unsur-unsur dari ingatan. sistem bersatu. Ini, secara kasarnya, satu pembohongan. Hakikatnya ialah Dmitry Ivanovich bekerja agak lama dan menumpukan perhatian pada kerjanya, dan ia sangat meletihkan. Semasa bekerja pada sistem unsur, Mendeleev pernah tertidur. Apabila dia tersedar, dia menyedari bahawa dia belum menghabiskan meja dan terus mengisi sel-sel kosong. Kenalannya, Inostrantsev tertentu, seorang guru universiti, memutuskan bahawa jadual berkala telah diimpikan oleh Mendeleev dan menyebarkan khabar angin ini di kalangan pelajarnya. Ini adalah bagaimana hipotesis ini muncul.
kemasyhuran
Unsur kimia Mendeleev adalah cerminan undang-undang berkala yang dicipta oleh Dmitry Ivanovich pada suku ketiga abad ke-19 (1869). Ia adalah pada tahun 1869 bahawa pemberitahuan Mendeleev tentang penciptaan struktur tertentu dibacakan pada mesyuarat komuniti kimia Rusia. Dan pada tahun yang sama, buku "Asas Kimia" diterbitkan, di mana sistem berkala unsur kimia Mendeleev diterbitkan buat kali pertama. Dan dalam buku " Sistem semula jadi elemen dan penggunaannya untuk menunjukkan kualiti unsur yang belum ditemui" D.I Mendeleev pertama kali menyebut konsep "undang-undang berkala".
Struktur dan peraturan untuk meletakkan elemen
Langkah pertama dalam mencipta undang-undang berkala telah diambil oleh Dmitry Ivanovich pada tahun 1869-1871, pada masa itu dia bekerja keras untuk mewujudkan pergantungan sifat unsur-unsur ini pada jisim atomnya. Versi moden mewakili elemen yang diringkaskan dalam jadual dua dimensi.
Kedudukan unsur dalam jadual membawa maksud kimia dan fizikal tertentu. Dengan lokasi unsur dalam jadual, anda boleh mengetahui apakah valensinya dan menentukan yang lain ciri kimia. Dmitry Ivanovich cuba mewujudkan hubungan antara unsur-unsur, kedua-duanya serupa dalam sifat dan berbeza.
Beliau mengasaskan klasifikasi unsur kimia yang diketahui pada masa itu pada valens dan jisim atom. Dengan membandingkan sifat relatif unsur, Mendeleev cuba mencari corak yang akan menyatukan semua unsur kimia yang diketahui ke dalam satu sistem. Dengan menyusunnya berdasarkan peningkatan jisim atom, dia masih mencapai keberkalaan dalam setiap baris.
Pembangunan lanjut sistem
Jadual berkala, yang muncul pada tahun 1969, telah diperhalusi lebih daripada sekali. Dengan kemunculan gas mulia pada tahun 1930-an, adalah mungkin untuk mendedahkan pergantungan baru unsur - bukan pada jisim, tetapi pada nombor atom. Kemudian adalah mungkin untuk menentukan bilangan proton dalam nukleus atom, dan ternyata ia bertepatan dengan nombor ordinal unsur. Para saintis abad ke-20 mengkaji tenaga elektronik Ternyata ia juga mempengaruhi periodicity. Ini banyak mengubah idea tentang sifat unsur. Perkara ini dicerminkan dalam edisi kemudian jadual berkala Mendeleev. Setiap penemuan baharu sifat dan ciri unsur sesuai secara organik ke dalam jadual.
Ciri-ciri sistem berkala Mendeleev
Jadual berkala dibahagikan kepada tempoh (7 baris disusun secara mendatar), yang, seterusnya, dibahagikan kepada besar dan kecil. Tempoh bermula dengan logam alkali dan berakhir dengan unsur dengan sifat bukan logam.
Jadual Dmitry Ivanovich dibahagikan secara menegak kepada kumpulan (8 lajur). Setiap daripada mereka dalam jadual berkala terdiri daripada dua subkumpulan, iaitu yang utama dan sekunder. Selepas banyak perdebatan, atas cadangan D.I. Mendeleev dan rakannya U. Ramsay, ia telah memutuskan untuk memperkenalkan kumpulan sifar. Ia termasuk gas lengai (neon, helium, argon, radon, xenon, kripton). Pada tahun 1911, saintis F. Soddy diminta untuk meletakkan unsur-unsur yang tidak dapat dibezakan, yang dipanggil isotop, dalam jadual berkala - sel berasingan telah diperuntukkan untuk mereka.
Walaupun ketepatan dan ketepatan sistem berkala, masyarakat saintifik Saya tidak mahu mengakuinya untuk masa yang lama penemuan ini. Ramai saintis hebat mengejek karya D.I. Mendeleev dan percaya bahawa adalah mustahil untuk meramalkan sifat unsur yang belum ditemui. Tetapi selepas unsur-unsur kimia yang sepatutnya ditemui (dan ini adalah, sebagai contoh, skandium, galium dan germanium), sistem Mendeleev dan undang-undang berkalanya menjadi sains kimia.
Meja pada zaman moden
Jadual unsur berkala Mendeleev adalah asas bagi kebanyakan bahan kimia dan penemuan fizikal berkaitan dengan sains atom-molekul. Konsep moden elemen telah dibentuk dengan tepat terima kasih kepada saintis yang hebat. Kemunculan sistem berkala Mendeleev memperkenalkan perubahan asas dalam idea tentang pelbagai sebatian dan bahan mudah. Penciptaan jadual berkala oleh saintis memberi impak yang besar kepada perkembangan kimia dan semua sains yang berkaitan dengannya.
Ramai saintis telah membuat percubaan untuk mensistemkan unsur kimia. Tetapi hanya pada tahun 1869 D.I. Mendeleev berjaya mencipta klasifikasi elemen yang mewujudkan hubungan dan pergantungan bahan kimia dan cas nukleus atom.
cerita
Rumusan moden undang-undang berkala adalah seperti berikut: sifat unsur kimia, serta bentuk dan sifat sebatian unsur, secara berkala bergantung pada caj nukleus atom unsur.
Pada masa undang-undang itu ditemui, 63 unsur kimia telah diketahui. Walau bagaimanapun, jisim atom bagi kebanyakan unsur ini telah ditentukan secara salah.
D.I. Mendeleev sendiri pada tahun 1869 merumuskan undang-undangnya sebagai pergantungan berkala pada kuantiti skala atom unsur, kerana pada abad ke-19 sains belum mempunyai maklumat tentang struktur atom. Walau bagaimanapun, pandangan jauh saintis yang bijak membolehkannya memahami dengan lebih mendalam daripada semua orang sezamannya tentang corak yang menentukan keberkalaan sifat unsur dan bahan. Beliau mengambil kira bukan sahaja peningkatan jisim atom, tetapi juga sudah sifat yang diketahui bahan dan unsur dan, mengambil sebagai asas idea kekala, dapat meramal dengan tepat kewujudan dan sifat unsur dan bahan yang tidak diketahui sains pada masa itu, membetulkan jisim atom beberapa unsur, menyusun unsur dengan betul dalam sistem, meninggalkan tempat duduk kosong dan membuat perubahan.
nasi. 1. D. I. Mendeleev.
Terdapat mitos bahawa Mendeleev bermimpi tentang jadual berkala. Namun, ini sahaja cerita yang indah, yang bukan fakta yang terbukti.
Struktur jadual berkala
Sistem berkala unsur kimia oleh D.I. Mendeleev adalah gambaran grafik undang-undangnya sendiri. Unsur disusun dalam jadual mengikut kimia tertentu dan makna fizikal. Dengan lokasi unsur, anda boleh menentukan valensnya, bilangan elektron dan banyak ciri lain. Jadual dibahagikan secara mendatar kepada tempoh besar dan kecil, dan secara menegak ke dalam kumpulan.
nasi. 2. Jadual berkala.
Terdapat 7 kala yang bermula dengan logam alkali dan berakhir dengan bahan yang mempunyai sifat bukan logam. Kumpulan, seterusnya, terdiri daripada 8 lajur, dibahagikan kepada subkumpulan utama dan sekunder.
Perkembangan sains selanjutnya telah menunjukkan bahawa pengulangan berkala sifat-sifat unsur pada selang waktu tertentu, terutamanya jelas dimanifestasikan dalam tempoh kecil ke-2 dan ke-3, dijelaskan oleh pengulangan. struktur elektronik aras tenaga luaran, di mana elektron valens terletak, kerana ikatan kimia dan bahan baru terbentuk dalam tindak balas. Oleh itu, dalam setiap kumpulan lajur menegak terdapat elemen dengan pengulangan ciri ciri. Ini jelas ditunjukkan dalam kumpulan yang mengandungi keluarga logam alkali yang sangat aktif (kumpulan I, subkumpulan utama) dan halogen bukan logam ( kumpulan VII, subkumpulan utama). Dari kiri ke kanan merentasi tempoh, bilangan elektron meningkat daripada 1 kepada 8, manakala sifat logam unsur berkurangan. Oleh itu, sifat logam lebih ketara, semakin sedikit elektron yang ada peringkat luaran.
nasi. 3. Noktah kecil dan besar dalam jadual berkala.
Sifat atom seperti tenaga pengionan, tenaga afiniti elektron, dan keelektronegatifan juga berulang secara berkala. Kuantiti ini dikaitkan dengan keupayaan atom untuk melepaskan elektron daripada tahap luaran (pengionan) atau mengekalkan elektron orang lain pada tahap luarannya (pertalian elektron). Jumlah penilaian yang diterima: 117.
Perwakilan grafik bagi undang-undang berkala ialah Jadual berkala unsur kimia. Lebih daripada 700 bentuk jadual berkala diketahui. Rasmi dengan keputusan Kesatuan Antarabangsa ahli kimia adalah versi separuh panjangnya.
Setiap unsur kimia dalam jadual diperuntukkan satu sel, di mana simbol dan nama unsur, nombor siri dan jisim atom relatif ditunjukkan.
Garis putus menandakan sempadan antara logam dan bukan logam.
Urutan susunan unsur tidak selalunya bertepatan dengan pertambahan jisim atom. Terdapat beberapa pengecualian kepada peraturan. Oleh itu, jisim atom relatif argon adalah kurang daripada jisim atom kalium, dan jisim telurium adalah kurang daripada jisim iodin.
Setiap elemen mempunyai sendiri ordinal (atom) nombor , terletak dalam tempoh tertentu dan kumpulan tertentu.
Tempoh ialah siri mendatar unsur kimia yang bermula logam alkali(atau hidrogen) dan berakhir dengan gas lengai (mulia).
Dalam jadual tujuh tempoh. Setiap mengandungi nombor tertentu elemen:
\(1\)tempoh ke-1 - \(2\) elemen,
\(2\)tempoh ke-1 - \(8\) elemen,
\(3\)-tempoh - \(8\) elemen,
\(4\)-tempoh - \(18\) elemen,
\(5\)tempoh - \(18\) unsur,
\(6\)tempoh ke-1 - \(32\) elemen (\(18 + 14\)),
\(7\)-tempoh ke- - \(32\) elemen (\(18 + 14\)).
Tiga tempoh pertama dipanggil kecil tempoh, selebihnya - besar . Dalam kedua-dua tempoh kecil dan besar terdapat secara beransur-ansur kelemahan logam hartanah dan pengukuhan bukan logam , hanya dalam tempoh yang lama ia berlaku dengan lebih lancar.
Elemen dengan nombor siri \(58\)–\(71\) (lantanida ) dan \(90\)–\(103\) ( aktinida ) dikeluarkan daripada jadual dan terletak di bawahnya. Ini adalah unsur-unsur kumpulan IIIB. Lantanida tergolong dalam keenam tempoh, dan aktinida - kepada ketujuh .
Tempoh kelapan akan muncul dalam Jadual Berkala apabila unsur-unsur baru ditemui.
Kumpulan ialah lajur menegak unsur kimia yang mempunyai sifat yang serupa.
Terdapat kumpulan \(18\) dalam Jadual Berkala, bernombor dengan angka Arab. Selalunya mereka menggunakan angka Rom dengan penambahan huruf \(A\) atau \(B\). Dalam kes ini, kumpulan adalah \(8\).
Kumpulan \(A\) bermula dengan unsur-unsur tempoh kecil, juga termasuk unsur-unsur tempoh besar; mengandungi kedua-dua logam dan bukan logam. Dalam versi ringkas jadual berkala ini subkumpulan utama .
Kumpulan \(B\) mengandungi unsur-unsur jangka panjang, dan ini hanyalah logam. Dalam versi pendek jadual berkala ia adalah subkumpulan sekunder .
Bilangan elemen dalam kumpulan:
IA, VIIIA - \(7\) elemen setiap satu;
IIA - VIIA - \(6\) unsur;
IIIB - \(32\) unsur (\(4 + 14\) lantanida \(+ 14\) aktinida);
VIIIB - \(12\) unsur;
IB, IIB, IVB - VIIB - \(4\) elemen setiap satu.
Komposisi kuantitatif kumpulan akan berubah apabila elemen baharu ditambahkan pada jadual.
Nombor kumpulan Rom biasanya menunjukkan valensi yang lebih tinggi dalam oksida. Tetapi untuk beberapa elemen peraturan ini tidak terpakai. Jadi, fluorin tidak boleh heptavalen, tetapi oksigen - heksavalen. Jangan tunjukkan valensi yang sama dengan nombor kumpulan, helium , neon Dan argon - unsur ini tidak membentuk sebatian dengan oksigen. Tembaga adalah divalen, dan emas - trivalen, walaupun ini adalah unsur kumpulan pertama.