В чем физический смысл номера группы

Физический
смысл номера группы, номера периода.

Периодом называют
горизонтальный ряд элементов, расположенных
в порядке возрастания порядковых
(атомных) номеров.

В
периодической системе имеются семь
периодов: первый, второй и третий периоды
называют малыми,
в них содержится соответственно 2, 8 и 8
элементов; остальные периоды называют
большими:
в четвёртом и пятом периодах расположены
по 18 элементов, в шестом — 32, а в седьмом
(пока незавершенном) — 31 элемент. Каждый
период, кроме первого, начинается
щелочным металлом, а заканчивается
благородным газом.

В
пределах периода с увеличением порядкового
номера элемента:

  • электроотрицательность
    возрастает;

  • металлические
    свойства убывают, неметаллические
    возрастают;

  • атомный радиус
    падает.

 Номер
периода показывает энергетический
уровень, на котором располагаются
электроны, в каком удалении от ядра, чем
больше номер, тем большим запасом энергии
должны обладать электроны.

 Группами называют
вертикальные ряды в периодической
системе.

В
группах элементы объединены по признаку
высшей степени окисления в оксидах.
Каждая группа состоит из главной
и побочной подгрупп
.

Главные
подгруппы включают в себя элементы
малых периодов и одинаковые с ним по
свойствам элементы больших периодов.
Побочные подгруппы состоят только из
элементов больших периодов. Химические
свойства элементов главных и побочных
подгрупп значительно различаются.

Свойства
элементов в подгруппах закономерно
изменяются сверху вниз:

  • усиливаются
    металлические свойства и ослабевают
    неметаллические;

  • возрастает
    атомный радиус;

  • возрастает
    сила образованных элементом оснований
    и бескислородных кислот;

  • электроотрицательность
    падает.

Соседние файлы в предмете Химия

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Физический смысл Периодического закона Дмитрия Ивановича Менделеева отражается в закономерных изменениях свойств химических элементов и их соединений по мере увеличения атомного заряда. Ученые во второй половине XIX века имели огромное количество знаний о различных элементах. Все знания для лучшего понимания и развития науки было необходимо упорядочить в понятном и наглядном виде. Исследователи стремились создать химическую классификацию, в которой все вещества должны объединяться по общему строению и схожим свойствам.

Упорядочить элементы удалось молодому русскому химику Дмитрию Ивановичу Менделееву. Путем экспериментов он определил свойства всех элементов и их соединений. Исследователь отразил сведения о каждом элементе на отдельных листах, которые он перемещал на столе огромное количество раз и старался определить логичную последовательность. Спустя несколько лет он определил, что свойства периодически изменяются по мере увеличения атомной массы.

Периодический закон отражается в Периодической таблице Д.И. Менделеева. Во время создания данного закона было известно 63 элемента. Менделеев предугадал существование новых веществ, поэтому оставил для них пустые ячейки. В современной таблице 118 элементов.

Каков физический смысл порядкового номера химического элемента?

Порядковый номер соответствует заряду атомного ядра. Количество электронов (отрицательных частиц) равно числу протонов (положительных частиц), поэтому атом – электронейтральная частица. Физический смысл порядкового номера атома отражается в группах и периодах таблицы Д. И. Менделеева.

Каков физический смысл порядкового номера группы?

Группа – это вертикальная колонка. В группах все атомы обладают одинаковыми максимальными и отрицательными степенями окисления. Номер группы равен максимальной степени. Отрицательную степень определяют с помощью формулы: номер группы — 8. Например, хлор стоит в седьмой группе, значит, его отрицательную степень окисления можно найти по формуле: 7-8. Таким образом, его степень окисления -1.

Группы классифицируются на главные и побочные подгруппы. Атомы малых периодов и некоторые атомы больших периодов относятся к главным (А) подгруппам, элементы больших периодов – к побочным (В).

Номер группы соответствует числу электронов на наружном уровне атомов А-подгрупп. Сверху вниз по подгруппе происходят следующие изменения:

  • радиус атома, заряд ядра и восстановительные свойства увеличиваются;
  • электроотрицательность и окислительные свойства уменьшаются.

Для всех атомов, кроме гелия Не, неона Ne и аргона Ar, характерно образование высших оксидов, которые классифицируются на несколько форм. Они изображаются формулами, которые располагаются внизу периодической таблицы.

  •  Для R2O и RO (кроме BeO) характерны основные свойства, которые возрастают по мере увеличения заряда ядра.
  •  Для RO2, R2O5, RO3, R2O7 характерны кислотные свойства.

Элементы, находящиеся с четвертой по восьмую главную подгруппу, образуют одну из четырех форм соединений с водородом. Они обозначаются в виде формул внизу периодической таблицы.

  1. RH4 нейтральны.
  2. RH3 проявляют слабые основные свойства.
  3. Для RH2 характерны слабые кислые свойства.
  4. RH имеют сильнокислый характер.

Каков физический смысл порядкового номера периода?

Период – это горизонтальный ряд таблицы Д.И. Менделеева. Периоды можно классифицировать на малые и большие. Первые три периода – малые, а остальные – большие. Во всех периодах, кроме первого, на первом месте стоит щелочной металл, а последнем – инертный газ.

Номер периода соответствует числу энергетических уровней атома. Слева направо по периоду происходят следующие закономерные изменения:

  • атомный заряд, электроотрицательность и окислительные свойства увеличиваются;
  • атомный радиус и восстановительные свойства уменьшаются.

Таким образом, физический смысл периодического закона отражается в порядковом номере, группе и периоде химического элемента. Периодическая таблица Дмитрия Ивановича раскрывает тайны человечества и открывает новые границы химической науки.

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА

Еще в школе, сидя на уроках химии, все мы помним таблицу на стене класса или химической лаборатории. Эта таблица содержала классификацию всех известных человечеству химических элементов, тех фундаментальных компонентов, из которых состоит Земля и вся Вселенная. Тогда мы и подумать не могли, что таблица Менделеева бесспорно является одним из величайших научных открытий, который является фундаментом нашего современного знания о химии.

Таблица Менделеева

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

На первый взгляд, ее идея выглядит обманчиво просто: организовать химические элементы в порядке возрастания веса их атомов. Причем в большинстве случаев оказывается, что химические и физические свойства каждого элемента сходны с предыдущим ему в таблице элементом. Эта закономерность проявляется для всех элементов, кроме нескольких самых первых, просто потому что они не имеют перед собой элементов, сходных с ними по атомному весу. Именно благодаря открытию такого свойства мы можем поместить линейную последовательность элементов в таблицу, очень напоминающую настенный календарь, и таким образом объединить огромное количество видов химических элементов в четкой и связной форме. Разумеется, сегодня мы пользуемся понятием атомного числа (количества протонов) для того, чтобы упорядочить систему элементов. Это помогло решить так называемую техническую проблему «пары перестановок», однако не привело к кардинальному изменению вида периодической таблицы.

В периодической таблице Менделеева все элементы упорядочены с учетом их атомного числа, электронной конфигурации и повторяющихся химических свойств. Ряды в таблице называются периодами, а столбцы группами. В первой таблице, датируемой 1869 годом, содержалось всего 60 элементов, теперь же таблицу пришлось увеличить, чтобы поместить 118 элементов, известных нам сегодня.

Периодическая система Менделеева систематизирует не только элементы, но и самые разнообразные их свойства. Химику часто бывает достаточно иметь перед глазами Периодическую таблицу для того, чтобы правильно ответить на множество вопросов (не только экзаменационных, но и научных).

The YouTube ID of 1M7iKKVnPJE is invalid.

Периодический закон

Существуют две формулировки периодического закона химических элементов: классическая и современная.

Классическая, в изложении его первооткрывателя Д.И. Менделеева: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величин атомных весов элементов.

Современная: свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элементов (порядкового номера).

Графическим изображением периодического закона является периодическая система элементов, которая представляет собой естественную классификацию химических элементов, основанную на закономерных изменениях свойств элементов от зарядов их атомов. Наиболее распространёнными изображениями периодической системы элементов Д.И. Менделеева являются короткая и длинная формы.

Группы и периоды Периодической системы

Группами называют вертикальные ряды в периодической системе. В группах элементы объединены по признаку высшей степени окисления в оксидах. Каждая группа состоит из главной и побочной подгрупп. Главные подгруппы включают в себя элементы малых периодов и одинаковые с ним по свойствам элементы больших периодов. Побочные подгруппы состоят только из элементов больших периодов. Химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.

Периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров. В периодической системе имеются семь периодов: первый, второй и третий периоды называют малыми, в них содержится соответственно 2, 8 и 8 элементов; остальные периоды называют большими: в четвёртом и пятом периодах расположены по 18 элементов, в шестом — 32, а в седьмом (пока незавершенном) — 31 элемент. Каждый период, кроме первого, начинается щелочным металлом, а заканчивается благородным газом.

Физический смысл порядкового номера химического элемента: число протонов в атомном ядре и число электронов, вращающихся вокруг атомного ядра, равны порядковому номеру элемента.

Свойства таблицы Менделеева

Напомним, что группами называют вертикальные ряды в периодической системе и химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.

Свойства элементов в подгруппах закономерно изменяются сверху вниз:

  • усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические;
  • возрастает атомный радиус;
  • возрастает сила образованных элементом оснований и бескислородных кислот;
  • электроотрицательность падает.

Все элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют кислородные соединения, существует всего восемь форм кислородных соединений. В периодической системе их часто изображают общими формулами, расположенными под каждой группой в порядке возрастания степени окисления элементов: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4, где символом R обозначают элемент данной группы. Формулы высших оксидов относятся ко всем элементам группы, кроме исключительных случаев, когда элементы не проявляют степени окисления, равной номеру группы (например, фтор).

Оксиды состава R2O проявляют сильные основные свойства, причём их основность возрастает с увеличением порядкового номера, оксиды состава RO (за исключением BeO) проявляют основные свойства. Оксиды состава RO2, R2O5, RO3, R2O7 проявляют кислотные свойства, причём их кислотность возрастает с увеличением порядкового номера.

Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения. Существуют четыре формы таких соединений. Их располагают под элементами главных подгрупп и изображают общими формулами в последовательности RH4, RH3, RH2, RH.

Соединения RH4 имеют нейтральный характер; RH3 — слабоосновный; RH2 — слабокислый; RH — сильнокислый характер.

Напомним, что периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров.

В пределах периода с увеличением порядкового номера элемента:

  • электроотрицательность возрастает;
  • металлические свойства убывают, неметаллические возрастают;
  • атомный радиус падает.

Элементы таблицы Менделеева

Щелочные и щелочноземельные элементы

К ним относятся элементы из первой и второй группы периодической таблицы. Щелочные металлы из первой группы — мягкие металлы, серебристого цвета, хорошо режутся ножом. Все они обладают одним-единственным электроном на внешней оболочке и прекрасно вступают в реакцию. Щелочноземельные металлы из второй группы также имеют серебристый оттенок. На внешнем уровне помещено по два электрона, и, соответственно, эти металлы менее охотно взаимодействуют с другими элементами. По сравнению со щелочными металлами, щелочноземельные металлы плавятся и кипят при более высоких температурах.

Показать / Скрыть текст

Щелочные металлы Щелочноземельные металлы
Литий Li 3 Бериллий Be 4
Натрий Na 11 Магний Mg 12
Калий K 19 Кальций Ca 20
Рубидий Rb 37 Стронций Sr 38
Цезий Cs 55 Барий Ba 56
Франций Fr 87 Радий Ra 88

Лантаниды (редкоземельные элементы) и актиниды

Лантаниды — это группа элементов, изначально обнаруженных в редко встречающихся минералах; отсюда их название «редкоземельные» элементы. Впоследствии выяснилось, что данные элементы не столь редки, как думали вначале, и поэтому редкоземельным элементам было присвоено название лантаниды. Лантаниды и актиниды занимают два блока, которые расположены под основной таблицей элементов. Обе группы включают в себя металлы; все лантаниды (за исключением прометия) нерадиоактивны; актиниды, напротив, радиоактивны.

Показать / Скрыть текст

Лантаниды Актиниды
Лантан La 57 Актиний Ac 89
Церий Ce 58 Торий Th 90
Празеодимий Pr 59 Протактиний Pa 91
Неодимий Nd 60 Уран U 92
Прометий Pm 61 Нептуний Np 93
Самарий Sm 62 Плутоний Pu 94
Европий Eu 63 Америций Am 95
Гадолиний Gd 64 Кюрий Cm 96
Тербий Tb 65 Берклий Bk 97
Диспрозий Dy 66 Калифорний Cf 98
Гольмий Ho 67 Эйнштейний Es 99
Эрбий Er 68 Фермий Fm 100
Тулий Tm 69 Менделевий Md 101
Иттербий Yb 70 Нобелий No 102

Галогены и благородные газы

Галогены и благородные газы объединены в группы 17 и 18 периодической таблицы. Галогены представляют собой неметаллические элементы, все они имеют семь электронов во внешней оболочке. В благородных газахвсе электроны находятся во внешней оболочке, таким образом с трудом участвуют в образовании соединений. Эти газы называют «благородными, потому что они редко вступают в реакцию с прочими элементами; т. е. ссылаются на представителей благородной касты, которые традиционно сторонились других людей в обществе.

Показать / Скрыть текст

Галогены Благородные газы
Фтор F 9 Гелий He 2
Хлор Cl 17 Неон Ne 10
Бром Br 35 Аргон Ar 18
Йод I 53 Криптон Kr 36
Астат At 85 Ксенон Xe 54
 — Радон Rn 86

Переходные металлы

Переходные металлы занимают группы 3—12 в периодической таблице. Большинство из них плотные, твердые, с хорошей электро- и теплопроводностью. Их валентные электроны (при помощи которых они соединяются с другими элементами) находятся в нескольких электронных оболочках.

Показать / Скрыть текст

Переходные металлы
Скандий Sc 21
Титан Ti 22
Ванадий V 23
Хром Cr 24
Марганец Mn 25
Железо Fe 26
Кобальт Co 27
Никель Ni 28
Медь Cu 29
Цинк Zn 30
Иттрий Y 39
Цирконий Zr 40
Ниобий Nb 41
Молибден Mo 42
Технеций Tc 43
Рутений Ru 44
Родий Rh 45
Палладий Pd 46
Серебро Ag 47
Кадмий Cd 48
Лютеций Lu 71
Гафний Hf 72
Тантал Ta 73
Вольфрам W 74
Рений Re 75
Осмий Os 76
Иридий Ir 77
Платина Pt 78
Золото Au 79
Ртуть Hg 80
Лоуренсий Lr 103
Резерфордий Rf 104
Дубний Db 105
Сиборгий Sg 106
Борий Bh 107
Хассий Hs 108
Мейтнерий Mt 109
Дармштадтий Ds 110
Рентгений Rg 111
Коперниций Cn 112

Металлоиды

Металлоиды занимают группы 13—16 периодической таблицы. Такие металлоиды, как бор, германий и кремний, являются полупроводниками и используются для изготовления компьютерных чипов и плат.

Показать / Скрыть текст

Металлоиды
Бор B 5
Кремний Si 14
Германий Ge 32
Мышьяк As 33
Сурьма Sb 51
Теллур Te 52
Полоний Po 84

Постпереходными металлами

Элементы, называемые постпереходными металлами, относятся к группам 13—15 периодической таблицы. В отличие от металлов, они не имеют блеска, а имеют матовую окраску. В сравнении с переходными металлами постпереходные металлы более мягкие, имеют более низкую температуру плавления и кипения, более высокую электроотрицательность. Их валентные электроны, с помощью которых они присоединяют другие элементы, располагаются только на внешней электронной оболочке. Элементы группы постпереходных металлов имеют гораздо более высокую температуру кипения, чем металлоиды.

Показать / Скрыть текст

Постпереходные металлы
Алюминий Al 13
Галлий Ga 31
Индий In 49
Олово Sn 50
Таллий Tl 81
Свинец Pb 82
Висмут Bi 83

Неметаллы

Из всех элементов, классифицируемых как неметаллы, водород относится к 1-й группе периодической таблицы, а остальные — к группам 13—18. Неметаллы не являются хорошими проводниками тепла и электричества. Обычно при комнатной температуре они пребывают в газообразном (водород или кислород) или твердом состоянии (углерод).

Показать / Скрыть текст

Неметаллы
Водород H 1
Углерод C 6
Азот N 7
Кислород O 8
Фосфор P 15
Сера S 16
Селен Se 34
Флеровий Fl 114
Унунсептий Uus 117

А теперь закрепите полученные знания, посмотрев видео про таблицу Менделеева и не только.

Отлично, первый шаг на пути к знаниям сделан. Теперь вы более-менее ориентируетесь в таблице Менделеева и это вам очень даже пригодится, ведь Периодическая система Менделеева является фундаментом, на котором стоит эта удивительная наука.

Естествознание, 10 класс

Урок 31. Открываем периодическую систему

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

  • Что лежит в основе периодического закона? Периодической системы?
  • В чем заключается физический смысл периодического закона?
  • Как устроена периодическая система? В чем физический смысл периодов, групп, подгрупп?
  • Каков характер изменения свойств элементов и их соединений в периодах и главных подгруппах?

Глоссарий по теме:

Периодический закон Д.И.Менделеева:

«Свойства элементов, а потому и образуемых ими простых и сложных тел (веществ), стоят в периодической зависимости от их атомного веса».

Современная формулировка:

«Свойства химических элементов (т.е. свойства и форма образуемых ими соединений) находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов химических элементов».

Периодическая система – это упорядоченное множество элементов, имеющих свой порядковый номер. Графическая форма представления периодической системы – периодическая таблица.

Период – это горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания заряда их атомных ядер и имеющих одинаковое значение главного квантового числа для внешних (валентных) электронов.

Группа – это вертикальный ряд элементов, имеющих сходную конфигурацию внешних (и предвнешних) энергетических уровней и обладающих в силу этого сходными свойствами.

Главная подгруппа (А) – это вертикальный ряд элементов, имеющих одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне, числено равное номеру группы.

Побочная подгруппа (В) – это вертикальный ряд элементов, имеющих одинаковое число электронов на внешнем и предвнешнем энергетических уровнях, в сумме, как правило, равное номеру группы.

Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):

  1. Дмитриев И. С. Человек эпохи перемен. Очерки о Д. И. Менделееве и его времени. – СПб., 2004.
  2. Дмитрий Иванович Менделеев. Биография русского гения [Электронный ресурс] // Экология и жизнь. — 2009. — №1. — Режим доступа: http://elementy.ru/lib/430731.
  3. Евдокимов, Ю. К истории периодического закона / Ю. Евдокимов // Наука и жизнь. — 2009. — №5. — С.12-15.
  4. Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017. : с 53 -58.
  5. Каланов В. Дмитрий Иванович Менделеев — великий учёный и патриот России [Электронный ресурс] / В. Каланов // Знание-сила. — 2010. — Режим доступа: http://znaniya-sila.narod.ru/people/011_01.htm.
  6. Книга для чтения по неорганической химии: Книга для учащихся: в 2-х ч. / Сост. В. А. Крицман. – 3-е изд. – М.: Просвещение, 1993. Ч. I. С. 143 – 150.
  7. Левченков С.И. Краткий очерк истории химии. – Ростов н/Д: Изд-во Рост. ун-та, 2006.
  8. Миттова И.Я., Самойлов А.М. История химии с древнейших времен до конца XX века: учебное пособие в 2-х томах. Т. 1. – Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2009.
  9. Самин, Д.К., 100 великих ученых/ Д.К.Самин. – М.: Вече, 2003.
  10. Трифонов Д. Н., Трифонов В. Д. Как были открыты химические элементы: пособие для учащихся. – М., 1980.
  11. Философский словарь / Под ред. И. Т. Фролова. – 7-е изд. – М., 2001. С. 247.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Научной основой развития естественных наук в XIX веке становится периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева, которые являются и на сегодняшний день основой познания строения и свойств простых и сложных веществ.

Предшественники Д.И. Менделеева – французский химик Шанкартуа, немецкий химик Дёберейнер, английский ученый Ньюлендс — осуществляли попытки классифицировать элементы, но в основу их классификации были положены свойства веществ (осуществлялся подбор элементов по свойствам). Ближе всех к решению задачи систематизации подошёл в 1864г. немецкий химик Юлиус Лотар Мейер. Изучение свойств элементов, равно как свойств образуемых ими соединений, привело к накоплению богатого фактического материала. В отличии от своих предшественников, Д.И. Менделеев находит общее среди всех элементов. И основой его классификации становится атомная масса.

Расположив все известные к тому времени химические элементы в порядке возрастания их относительных атомных масс, он увидел периодичность повторения свойств элементов и их соединений. Так Д.И. Менделеев в марте 1869г. сформулировал важнейшую для химии закономерность, называемую периодическим законом.

«Свойства элементов, а потому и образуемых ими простых и сложных тел (веществ), стоят в периодической зависимости от их атомного веса».

Несмотря на важность сделанного Д.И. Менделеевым открытия, многие противоречия все же не были разрешены. И было сделано ряд исключений для расположения элементов по атомным массам. Так, была непонятна причина периодичности изменения свойств элементов. Ответы на этот и другие вопросы были найдены лишь после раскрытия внутренней структуры атома. Учение о строении атома подтвердило глубинный смысл периодического закона и скорректировало его формулировку.

Современная формулировка:

«Свойства химических элементов (т.е. свойства и форма образуемых ими соединений) находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов химических элементов».

Свое выражение периодический закон нашел в построенной Д.И.Менделеевым периодической системе.

Периодическая система – это упорядоченное множество элементов, имеющих свой порядковый номер. Графическая форма представления периодической системы – периодическая таблица.

Периодическая система – одна, а форм периодических таблиц – более 500. Наиболее известны длинный, полудлинный и короткий варианты периодической таблицы.

Как показали достижения физики в области квантовой механики строения атома, периодичность свойств элементов обусловлена периодической повторяемостью расположения валентных электронов на уровнях и подуровнях по мере роста заряда ядра атома. Закономерности периодической системы элементов широко используются современными интегрированными науками: геохимией, космохимией, физхимией, биохимией, при подборе катализаторов и т.д.

После открытия строения атома главной характеристикой атома становится заряд ядра. Он численно равен количеству протонов в ядре и определяет число электронов в электронной оболочке атома, ее строение, а значит свойства элемента и его положение в периодической системе.

В периодах и группах периодической системы химические элементы располагаются в порядке возрастания заряда их атомных ядер, т.е. порядкового номера элемента. Последовательное увеличение заряда ядра определяет периодичность повторения структуры внешнего энергетического уровня атома, а значит и периодичность повторения свойств элементов и их соединений. В этом – физический смысл периодического закона.

Прямую связь со строением атома имеют также номер периода и группы. Всего в периодической системе семь периодов и восемь групп (короткая форма таблицы).

  • Вспомните и дайте толкование: что такое период? Какие периоды бывают? Что такое группа? Какие бывают подгруппы?
  • Что показывает номер периода? Номер группы? В чем их физический смысл?

Говоря о физическом смысле номера группы, важно помнить, что каждая из них делится на главную и побочную подгруппы.

Главная подгруппа (А) – это вертикальный ряд элементов, имеющих одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне, числено равное номеру группы.

В главных подгруппах располагаются s- и p-элементы. Число внешних электронов для этих элементов определяется суммой s- и p-электронов последнего уровня и равно номеру группы.

Побочная подгруппа (В) – это вертикальный ряд элементов, имеющих одинаковое число электронов на внешнем и предвнешнем энергетических уровнях, в сумме, как правило, равное номеру группы.

В побочных подгруппах располагаются d— и fэлементы. В их атомах последними заполняются электронами d— и f-подуровни предвнешних энергетических уровней. Число внешних электронов для этих элементов не совпадает с номером группы. При этом валентными у элементов побочных подгрупп являются электроны как внешних, так и предвнешних энергетических уровней.

Характер изменения свойств элементов и их соединений в периодах и главных подгруппах

Изменение электронных структур атомов определяет горизонтальные (в периоде) и вертикальные (в подгруппе) закономерности изменения свойств химических элементов, обобщаемые периодическим законом (табл.). Поэтому, свойства элементов определяются на пересечении его горизонтальных и вертикальных отношений с соседями по периоду и подгруппе.

  • Установите взаимосвязь между характером изменения металлических и неметаллических свойств элементов в периодах и главных подгруппах и другими свойствами элементов, используя интерактивную периодическую систему и следующие данные таблицы.

Таблица . Изменение свойств элементов в периодической системе и их соединений

Свойство

Период

(слева на право)

Главная подгруппа

(сверху вниз)

Заряд ядра атома

Возрастает

Радиус атома

Уменьшается

Увеличивается

Валентность по отношению к кислороду

Возрастает от I до VII

Не изменяется

Валентность по отношению к водороду

I−II−III−IV−III−II−I

Относительная электроотрицательность

Возрастает

Уменьшается

Металлические свойства

Ослабевают

Усиливаются

Основные свойства соединений

Неметаллические свойства

Усиливаются

Ослабевают

Кислотные свойства соединений

Выводы и обобщения:

  • Научная классификация отражает закономерные взаимосвязи между классами объектов с целью определения места объектов в системе, которое указывает на его свойства. Именно так устроена Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.
  • На основании этой Системы были предсказаны свойства еще не открытых (неизвестных) элементов и эти прогнозы блестяще подтвердились.
  • Многие свойства атомов, простых и сложных веществ изменяются периодически и зависят от местоположения соответствующего элемента в Периодической системе.
  • Периодический закон имеет философское значение, как общий закон природы и носит прогностический характер, позволяет предсказывать новые элементы и их свойства.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

Задание 1. Формула высшего оксида, соответствующая элементам III группы, …

а) R203;

б) R205;

в) R03;

г) RO.

Ответ: а.

Решение. Высшая степень окисления элемента определяется номером группы. Если группа III, то степень окисления равна +3, следовательно, формула высшего оксида

+3 -2

R2O3, что соответствует варианту а.

В варианте б приведена формула высшего оксида, соответствующая элементам V группы; в варианте в — элементам VI группы; в варианте г — элементам II группы.

Задание 2. Расставьте элементы в порядке убывания металлических свойств в каждом ряду элементов…

а) С, Si, Ge;

б) В, Be, Li;

в) Na, Mg, Al;

Ответы: а) Ge; Si; С

б) Li; Be; В

в) Na; Mg; Al

Подсказка. Сравните радиусы атомов химических элементов в зависимости от расположения в периодической системе. Чем больше радиус атома, тем больше металлические свойства элемента.

Решение. С увеличением порядкового номера в периоде металлические свойства элементов убывают слева направо, а с увеличением порядкового номера в главной подгруппе металлические свойства элементов возрастают сверху вниз.

Группы и периоды Периодической системы. Физический смысл порядкового номера химического элемента

  • Школьникам: Умскул, Тетрика, Фоксфорд, Учи.Дома, Skysmart, Сотка.
  • Английский: Skyeng, Инглекс, Lingualeo.
  • Взрослым: Skillbox, Нетология, Geekbrains, Skypro.

В середине девятнадцатого столетия было открыто уже более шестидесяти химических элементов. Многие учёные того времени пытались найти и установить закономерность в этом наборе, сформировать своего рода систему.

Над этой задачей трудился и известный русский учёный Дмитрий Иванович Менделеев. В своей работе Менделеев опирался на массы атомов, считая их ключевой характеристикой химического элемента. Уже в 1869 году он представил результат своей работы: периодический закон и первую схему, в которой все известные элементы расположились в порядке возрастания атомной массы. К 1871 году Менделеев издал окончательный вариант таблицы и сформулировал периодический закон: свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса.

Однако после открытия английским учёным-физиком Генри Мозли соответствия порядкового номера химического элемента заряду ядра атома, или зарядовому номеру, закон был переформулирован. В настоящее время используется такая формулировка: свойства химических элементов, простых веществ, а также состав и свойства соединений находятся в периодической зависимости от значений зарядов ядер атомов.

Группы и периоды

В первую очередь необходимо разобраться с тем, как обозначены сами элементы в этой таблице. Рассмотрим в качестве примера водород. Он имеет краткое обозначение H, относительную атомную массу 1,00794, а также порядковый номер 1. Этот самый номер соответствует числу протонов в атоме этого химического элемента. Число электронов совпадает с числом протонов. А вот количество нейтронов в атоме можно найти по следующей схеме: из числа относительной атомной массы нужно вычесть число протонов, или порядковый номер.

Как можно заметить, в таблице находится всего восемь групп элементов, обозначенных римскими цифрами. Эти группы также подразделяются на две подгруппы, а и б, первая из которых является главной, а вторая – побочной. Определить, к какой подгруппе относится элемент, можно по его расположению в столбце: слева находится элемент главной подгруппы, а справа, соответственно, побочной. Например, литий (Li) относится к группе а, в то время как цинк (Zn) – к группе б.

Если обратить внимание на два крайних слева столбца, можно заметить, что Периодическая система Менделеева включает в себя семь периодов и десять рядов. Самым многочисленным периодом, то есть содержащим больше всего химических элементов, является 6-й период, в котором их в общей сложности тридцать два. Напротив, самым малочисленным является 1-й период, поскольку он включает в себя только гелий и водород. Седьмой период интересен тем, что всё ещё продолжает пополняться.

Кроме того, из номера периода можно узнать общее число электронных слоёв в атоме, а из номера группы – число электронов на внешнем энергетическом уровне. Однако последнее правило распространяется исключительно на химические элементы, принадлежащие к главной подгруппе а.

Физический смысл числа протонов в ядре атома

Как уже было отмечено ранее, порядковый номер элемента – это не что иное, как число протонов в ядре атома, а также число электронов, вращающихся вокруг этого самого ядра. Порядковый номер – это фактический заряд атома.

  • В чем особенности переговоров по телефону
  • В чем измеряется мощность батареи телефона
  • В чем измеряется камера на телефоне
  • В чем измеряется зарядка телефона
  • В чем измеряется емкость батареи телефона