Химичните свойства на елементите 3

Английски учен Джон Dalton (1766-1844) е първият от тези, които се разбра, че атомите на различни елементи се различават в тяхната атомна маса. След Rutherford експерименти става ясно, че почти цялата маса се концентрира атома в техните ядра, тези ядра са положително заредени, и това количество заряд е различен за различните атомни елементи. Така атоми на различни елементи се различават между маса и заряд на ядрото.

През 1913 г., един от най-добрите ученици Rezerforda Genri Gvin Dzheffris Moseley доказано, че за сметка на атомното ядро ​​е поредния номер на елемента в периодичната таблица (Таблица 1.2), което е направено през 1869 г., като се вземат предвид химичните свойства на атома. След това откритие, стана ясно chtohimicheskie свойства на елемента се определят zaryadomZatomnogo ядро.

Атомите на същия елемент могат да имат различно тегло, тъй като тяхната yadrapri равен брой протони може да съдържа различен брой неутрони. Атомите, които имат една и съща основна такса, но различни масови числа nazyvayutsyaizotopami.

От таблица 1.1, в която някои конфигурации predstavlenyelektronnye атома ясно chtovozrastanie положителен заряд на ядра води до периодична електрони пълнене същите енергийни поднива. Това периодичност в структурата на електронен слой е показано на честотата на физични и химични свойства на атомите и техните съединения, които отварят големия български химик D. I. Mendeleevym изразява sutperiodicheskogo право.

В настоящата формулировка закон гласи, че свойствата на химичните елементи, както и формата и свойствата на съединенията от елементи, намерени в периодичната таблица в зависимост от заряда на атомните ядра. Графичен израз на периодичната практика е периодичната таблица D.I.Mendele-ева (Таблица 1.2), в която в съответствие с електрон конфигурацията на атомите, всички елементи са разделени в 7 групи и 8 периоди.

Всеки период на периодичната таблица (с изключение на първия) nachinaetsyaschelochnym zakanchivaetsyainertnym метал и газ. химични и физични свойства, които са рязко различно.

Инертни газове (той, Ne, Ar, Кг, Хе, Rn), различни от всички други елементи, че външните им нива на енергия е изцяло запълнена. Такива нива имат специален стабилност, така инертни газове напълно отговарят на името си: те са химически инертни.

Алкален метален атом (Li, Na, К, Rb, Cs, Fr), които следват инертни газове съдържат най odnomus електрони в следващото по-високо ниво. Тези електрони са много по-малко свързани с атомното ядро ​​от електрони напълнени нива, така алкални метални атоми лесно губят единично и стават положителни йони.

атоми халоген (F, CI, Br, I, В), обратно, липса на един електрон да затвори външната им обвивка на черупката на инертен газ. Следователно атома лесно прикрепени електрон, образувайки отрицателни йони.

Допълнителни периоди могат да отделят голям (IV-VII) и малък (I-III) .В кратки периоди периоди с увеличаване на положителните ядра зареждане увеличава броя на електрони във външните енергия подниво атоми. В елементи на дълги периоди с увеличаване на положителния заряд на атомните ядра може да бъде запълнена не само външни, но и вътрешни енергийни поднива.

Таблица 1.2. периодичната система на елементите на Менделеев

Калиев, например, е изпълнен 4S- празни 3d орбитали заобикаляйки орбитален. Четвъртият ( "аргон") 3d орбитален период започва да се запълни от скандий (Sc) - първата от elementovgruppy желязо (Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni). В пети ( "криптон") 4d орбитален период започва да запълни от итрий (Y) - на първо elementovgruppy паладий (Y, Zr, Nb, Mo, ТС, Ru, Rh, Pd). В шести ( "ксенон") 5г орбитален период започва да се запълни от лантан (La), но в следващия елемент (Ce, Pr, Nd, PM, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Яб, Lu) obrazuyuschihgruppu редкоземни елементи (ililantanoidov) пълни 4е орбитална. Освен пълнене на 5d орбитални резюмета на хафний (Hf) - "полето съсед" лутетиев (Lu), nachinayuschegogruppu платина (Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt). 6г и 6F орбитали започват да попълните актиний (AC) и протактиний (Pa), съответно, са rodonachalnikamigruppy актинидите (AC, Th, PA, U, Np, ПУ, Am, см, BK, CF, Ес, FM, MD, No , LW).

дължина период варира много сложно: vIperiode - 2 елемент voIIiIII- 8 vIViV- 18 vVI- 32. rubezheXIXiXXvekov номера 2, 8, 18 и 32 да предизвика объркване и се наричат ​​"магически". Докато почти не предполага, че квантовата механика намерят просто обяснение на тези номера: те са описани с формулата 2n 2 и определяне на максималния брой на електрони във външната обвивка на инертни газове.

А просто обяснение на квантовата механика и номерирането имаше периоди в периодичната таблица. период броят съответства на броя на електронен слой атоми.

периодичната таблица Група комбинирани атоми, които са подобни по структура, външните обвивки и следователно - сходни свойства елементи химически. Освен това, между елементите на една и съща група, от своя страна, могат да се разграничат елементи на основната подгрупа (podgruppyA; в Таблица 1.2, се измества надясно) и вторична подгрупа (podgruppyB; в Таблица 1.2, се измества наляво).

Атомите на елементи от основната група, съдържащи се на външното ниво на енергия, броят на електроните е равен на броя на групата. По принцип, тези електрони са включени в образуването на химични връзки и определят всички химични и физични свойства на елементите. Такава електрони nazyvayutvalentnymi. По този начин, номер на група показва броя на валентните електрони в атомите на елементите на основните подгрупи.

Странични подгрупа включва елементи, чиито атоми има външно върху един или два електрони. В страничните елементи на подгрупи валентен електрон са незапълнени два външни обвивки.

В зависимост от това коя от атомни поднива (а -, р -, г - ilif -), напълнена валентните електрони на Периодичната система елементи обикновено разделени NAS - елементи (елементи на основната група I и II групи), р - елементи (елементи на основната група III - VII групи), D - елементи (странични елементи на подгрупи) и F - елементи (лантаниди и актиниди).

S-елементи (алкални и алкалоземни метали) показват vyrazhennymimetallicheskimi свойства. се определя като способността на атоми на елементи лесно даряват електрони. Увеличаването на броя на електрони (1 до 5) дрямка -podurovnep -elements usilivaetnemetallicheskie атома свойства, т.е., способността за свързване електроните на атома поради желанието си да придобие стабилна конфигурация със затворени външни поднива.

Всички елементи с незаети г - ilif орбитали са kperehodnym елемент (междинни групи). Тези елементи се характеризират с ясно изразен неправилна пълнене на черупките, свързани с увеличаване на ролята на електрон-електронна взаимодействие с увеличаване на орбитален квантовата chislal. и в резултат на различни химични свойства, проявявай от тези елементи в химически съединения.

В заключение, с разрастването на ядрената заряд, т.е. пореден номер на елемента, периодично променя не само структурата на двата външни електронен слой, но също атомно радиуси (Таблица 1.3), както и радиусите и йонни такси.

Радиусът на атома - е неясна стойност, тъй като електрон облака на атома все още няма ясни граници. Въпреки това, тази концепция може да бъде полезна и много ползотворно, ако се използва внимателно и по подходящ ситуация.

Съгласно радиус атом обикновено се разбира половината разстояние между съседни атоми в прости съединения, които се състоят от атоми от един елемент. В периоди с повишен положителен заряд на ядрото и степента на външен електронен взаимодействие с основната радиусите на атомите намалява. Основните подгрупи във връзка с увеличаването на броя на енергийните нива на атомната увеличение радиуси значително. Подгрупите на радиуси леко се повишават.

Радиусите на йони (Таблица 1.3) се различава от радиусите на атомите: радиуса на положително заредени йони е по-малък от радиуса на неутралните атоми, отрицателно заредени и - повече. Тези радиуси обикновено се определят по такъв начин, че тяхната сума е равна на средната internuclear разстояние в йонни съединения, които ще бъдат споменати в следващия параграф на тази част.

Таблица 1.31. Радиусите на атомите и йони с пълни външни черупки, А