Περιοδικός νόμος Δ.Ι

Περιοδικός νόμος χημικά στοιχεία- ένας θεμελιώδης νόμος της φύσης που καθορίζει την περιοδικότητα των αλλαγών στις ιδιότητες των χημικών στοιχείων καθώς αυξάνονται τα φορτία των πυρήνων των ατόμων τους. Η ημερομηνία ανακάλυψης του νόμου θεωρείται η 1η Μαρτίου (17 Φεβρουαρίου, παλιό στυλ) 1869, όταν ο D. I. Mendeleev ολοκλήρωσε την ανάπτυξη της «Εμπειρίας ενός συστήματος στοιχείων με βάση το ατομικό τους βάρος και τη χημική τους ομοιότητα». Ο επιστήμονας χρησιμοποίησε για πρώτη φορά τον όρο «περιοδικός νόμος» («νόμος της περιοδικότητας») στα τέλη του 1870. Σύμφωνα με τον Mendeleev, «τρεις τύποι δεδομένων» συνέβαλαν στην ανακάλυψη του περιοδικού νόμου. Πρώτον, υπάρχει αρκετή διαθεσιμότητα μεγάλος αριθμόςγνωστά στοιχεία (63); Δεύτερον, ικανοποιητική γνώση των ιδιοτήτων των περισσότερων από αυτά. Τρίτον, το γεγονός ότι τα ατομικά βάρη πολλών στοιχείων προσδιορίστηκαν με καλή ακρίβεια, χάρη στην οποία τα χημικά στοιχεία μπορούσαν να ταξινομηθούν σε μια φυσική σειρά ανάλογα με την αύξηση του ατομικού τους βάρους. Ο Μεντελέγιεφ θεώρησε καθοριστική προϋπόθεση για την ανακάλυψη του νόμου η σύγκριση όλων των στοιχείων σύμφωνα με τα ατομικά τους βάρη (προηγουμένως συγκρίθηκαν μόνο χημικά παρόμοια στοιχεία).

Η κλασική διατύπωση του περιοδικού νόμου, που δόθηκε από τον Mendeleev τον Ιούλιο του 1871, έλεγε: «Οι ιδιότητες των στοιχείων, και επομένως οι ιδιότητες των απλών και σύνθετων σωμάτων που σχηματίζουν, εξαρτώνται περιοδικά από το ατομικό τους βάρος». Αυτή η διατύπωση παρέμεινε σε ισχύ για περισσότερα από 40 χρόνια, αλλά ο περιοδικός νόμος παρέμεινε μόνο μια δήλωση γεγονότων και δεν είχε φυσική βάση. Κατέστη δυνατό μόνο στα μέσα της δεκαετίας του 1910, όταν αναπτύχθηκε το πυρηνικό πλανητικό μοντέλο του ατόμου (βλ. Άτομο) και διαπιστώθηκε ότι ο σειριακός αριθμός ενός στοιχείου στον περιοδικό πίνακα είναι αριθμητικά ίσος με το φορτίο του πυρήνα του άτομο. Ως αποτέλεσμα, η φυσική διατύπωση του περιοδικού νόμου έγινε δυνατή: «Οι ιδιότητες των στοιχείων και των απλών και σύνθετων ουσιών που σχηματίζουν εξαρτώνται περιοδικά από το μέγεθος των φορτίων των πυρήνων (Ζ) των ατόμων τους». Χρησιμοποιείται ευρέως και σήμερα. Η ουσία του περιοδικού νόμου μπορεί να εκφραστεί με άλλα λόγια: «Διαμορφώσεις εξωτερικών κελύφη ηλεκτρονίωνΤα άτομα επαναλαμβάνονται περιοδικά καθώς το Z αυξάνεται». Αυτό είναι ένα είδος «ηλεκτρονικής» διατύπωσης του νόμου.

Ένα ουσιαστικό χαρακτηριστικό του περιοδικού νόμου είναι ότι, σε αντίθεση με ορισμένους άλλους θεμελιώδεις νόμους της φύσης (για παράδειγμα, ο νόμος της παγκόσμιας βαρύτητας ή ο νόμος της ισοδυναμίας μάζας και ενέργειας), δεν έχει ποσοτική έκφραση, δηλαδή δεν μπορεί να γραφτεί με τη μορφή οποιουδήποτε ή ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ ΤΥΠΟΣή εξισώσεις. Εν τω μεταξύ, ο ίδιος ο Mendeleev και άλλοι επιστήμονες προσπάθησαν να αναζητήσουν μια μαθηματική έκφραση του νόμου. Μπορεί να εκφραστεί ποσοτικά με τη μορφή τύπων και εξισώσεων διάφορα μοτίβακατασκευή ηλεκτρονικών διαμορφώσεων ατόμων ανάλογα με τις τιμές των κύριων και τροχιακών κβαντικών αριθμών. Όσον αφορά τον περιοδικό νόμο, έχει μια σαφή γραφική αντανάκλαση με τη μορφή ενός περιοδικού συστήματος χημικών στοιχείων, που αντιπροσωπεύονται κυρίως διάφοροι τύποιτραπέζια.

Ο περιοδικός νόμος είναι ένας παγκόσμιος νόμος για ολόκληρο το Σύμπαν, που εκδηλώνεται όπου υπάρχουν υλικές δομές ατομικού τύπου. Ωστόσο, δεν είναι μόνο οι διαμορφώσεις των ατόμων που αλλάζουν περιοδικά καθώς το Z αυξάνεται. Αποδείχθηκε ότι η δομή και οι ιδιότητες ατομικούς πυρήνεςαλλάζουν επίσης περιοδικά, αν και η ίδια η φύση της περιοδικής αλλαγής εδώ είναι πολύ πιο περίπλοκη από ό,τι στην περίπτωση των ατόμων: στους πυρήνες υπάρχει μια κανονική κατασκευή κελυφών πρωτονίων και νετρονίων. Οι πυρήνες στους οποίους γεμίζονται αυτά τα κελύφη (περιέχουν 2, 8, 20, 50, 82, 126 πρωτόνια ή νετρόνια) ονομάζονται «μαγικοί» και θεωρούνται ως ένα είδος ορίων των περιόδων του περιοδικού συστήματος των ατομικών πυρήνων.

Περιοδικός νόμος Δ.Ι. Μεντελέεφ και Περιοδικός Πίνακαςχημικά στοιχείαΕχει μεγάλης σημασίαςστην ανάπτυξη της χημείας. Ας πάμε πίσω στο 1871, όταν ο καθηγητής χημείας D.I. Ο Mendeleev, μέσα από πολυάριθμες δοκιμές και λάθη, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι «... οι ιδιότητες των στοιχείων, και επομένως οι ιδιότητες των απλών και πολύπλοκων σωμάτων που σχηματίζουν, εξαρτώνται περιοδικά από το ατομικό τους βάρος».Η περιοδικότητα των αλλαγών στις ιδιότητες των στοιχείων προκύπτει λόγω της περιοδικής επανάληψης της ηλεκτρονικής διαμόρφωσης του εξωτερικού στρώματος ηλεκτρονίων με αύξηση του φορτίου του πυρήνα.

Σύγχρονη διατύπωση του περιοδικού νόμουείναι αυτό:

«Οι ιδιότητες των χημικών στοιχείων (δηλαδή οι ιδιότητες και η μορφή των ενώσεων που σχηματίζουν) εξαρτώνται περιοδικά από το φορτίο του πυρήνα των ατόμων των χημικών στοιχείων».

Κατά τη διδασκαλία της χημείας, ο Mendeleev κατάλαβε ότι η ανάμνηση των επιμέρους ιδιοτήτων κάθε στοιχείου προκαλούσε δυσκολίες στους μαθητές. Άρχισε να ψάχνει τρόπους για να δημιουργήσει μια συστηματική μέθοδο για να διευκολύνει την απομνημόνευση των ιδιοτήτων των στοιχείων. Το αποτέλεσμα ήταν φυσικό τραπέζι, αργότερα έγινε γνωστό ως περιοδικός.

Ο σύγχρονος πίνακας μας μοιάζει πολύ με τον περιοδικό πίνακα. Ας το ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά.

πίνακας Mendeleev

Ο περιοδικός πίνακας του Mendeleev αποτελείται από 8 ομάδες και 7 περιόδους.

Οι κάθετες στήλες ενός πίνακα ονομάζονται ομάδες . Τα στοιχεία, μέσα σε κάθε ομάδα, έχουν παρόμοια χημικά και φυσικές ιδιότητες. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι στοιχεία της ίδιας ομάδας έχουν παρόμοιες ηλεκτρονικές διαμορφώσεις του εξωτερικού στρώματος, ο αριθμός των ηλεκτρονίων στα οποία είναι ίσος με τον αριθμό της ομάδας. Στην περίπτωση αυτή, η ομάδα χωρίζεται σε κύριες και δευτερεύουσες υποομάδες.

ΣΕ Κύριες υποομάδεςπεριλαμβάνει στοιχεία των οποίων τα ηλεκτρόνια σθένους βρίσκονται στο εξωτερικό ns- και np-υποεπίπεδο. ΣΕ Πλαϊνές υποομάδεςπεριλαμβάνει στοιχεία των οποίων τα ηλεκτρόνια σθένους βρίσκονται στο εξωτερικό ns-υποεπίπεδο και στο εσωτερικό (n - 1) d-υποεπίπεδο (ή (n - 2) f-υποεπίπεδο).

Όλα τα στοιχεία σε Περιοδικός Πίνακας , ανάλογα με το ποιο υποεπίπεδο (s-, p-, d- ή f-) τα ηλεκτρόνια σθένους ταξινομούνται σε: s-στοιχεία (στοιχεία των κύριων υποομάδων των ομάδων I και II), p-στοιχεία (στοιχεία των κύριων υποομάδων III - VII ομάδες), d-στοιχεία (στοιχεία πλευρικών υποομάδων), f-στοιχεία (λανθανίδες, ακτινίδες).

Το υψηλότερο σθένος ενός στοιχείου (με εξαίρεση τα O, F, στοιχεία της υποομάδας χαλκού και την ομάδα οκτώ) είναι ίσο με τον αριθμό της ομάδας στην οποία βρίσκεται.

Για τα στοιχεία της κύριας και της δευτερεύουσας υποομάδας, οι τύποι των ανώτερων οξειδίων (και των υδριτών τους) είναι οι ίδιοι. Στις κύριες υποομάδες, η σύνθεση των ενώσεων υδρογόνου είναι ίδια για τα στοιχεία αυτής της ομάδας. Τα στερεά υδρίδια σχηματίζουν στοιχεία των κύριων υποομάδων I - III ομάδεςκαι οι ομάδες IV - VII σχηματίζουν αέριες ενώσεις υδρογόνου. Ενώσεις υδρογόνουτύπος EN 4 - πιο ουδέτερο από την ένωση, EN 3 - βάσεις, H 2 E και NE - οξέα.

Οι οριζόντιες σειρές ενός πίνακα ονομάζονται έμμηνα. Τα στοιχεία στις περιόδους διαφέρουν μεταξύ τους, αλλά αυτό που έχουν κοινό είναι ότι τα τελευταία ηλεκτρόνια βρίσκονται στο ίδιο ενεργειακό επίπεδο ( κύριος κβαντικός αριθμόςn- το ίδιο ).

Η πρώτη περίοδος διαφέρει από τις άλλες στο ότι υπάρχουν μόνο 2 στοιχεία: το υδρογόνο H και το ήλιο He.

Στη δεύτερη περίοδο υπάρχουν 8 στοιχεία (Li - Ne). Το λίθιο Li, ένα αλκαλικό μέταλλο, ξεκινά την περίοδο και το ευγενές αέριο νέον Ne την κλείνει.

Στην τρίτη περίοδο, όπως και στη δεύτερη, υπάρχουν 8 στοιχεία (Na - Ar). Η περίοδος ξεκινά με το νάτριο αλκαλιμετάλλου Na, και το ευγενές αέριο αργό Ar την κλείνει.

Η τέταρτη περίοδος περιέχει 18 στοιχεία (K - Kr) - ο Mendeleev την όρισε ως την πρώτη μεγάλη περίοδος. Ξεκινά επίσης με αλκαλιμέταλλοΚάλιο, και τελειώνει με το αδρανές αέριο κρυπτόν Κρ. Οι μεγάλες περίοδοι περιλαμβάνουν μεταβατικά στοιχεία(Sc - Zn) — ρε-στοιχεία.

Στην πέμπτη περίοδο, παρόμοια με την τέταρτη, υπάρχουν 18 στοιχεία (Rb - Xe) και η δομή της είναι παρόμοια με την τέταρτη. Αρχίζει επίσης με το ρουβίδιο Rb αλκαλιμετάλλου και τελειώνει με το αδρανές αέριο ξένο Xe. Η σύνθεση των μεγάλων περιόδων περιλαμβάνει μεταβατικά στοιχεία (Y - Cd) - ρε-στοιχεία.

Η έκτη περίοδος αποτελείται από 32 στοιχεία (Cs - Rn). Εκτός από 10 ρε-στοιχεία (La, Hf - Hg) περιέχει μια σειρά 14 φά-στοιχεία (λανθανίδες) - Ce - Lu

Η έβδομη περίοδος δεν έχει τελειώσει. Αρχίζει με Franc Fr, μπορεί να υποτεθεί ότι θα περιέχει, όπως η έκτη περίοδος, 32 στοιχεία που έχουν ήδη βρεθεί (μέχρι το στοιχείο με Z = 118).

Διαδραστικός περιοδικός πίνακας

Αν κοιτάξεις Περιοδικός Πίνακαςκαι σχεδιάστε μια νοητή γραμμή που ξεκινά από το βόριο και τελειώνει μεταξύ πολώνιου και αστατίνης, τότε όλα τα μέταλλα θα βρίσκονται στα αριστερά της γραμμής και τα αμέταλλα στα δεξιά. Τα στοιχεία που βρίσκονται αμέσως δίπλα σε αυτή τη γραμμή θα έχουν τις ιδιότητες τόσο των μετάλλων όσο και των μη μετάλλων. Ονομάζονται μεταλλοειδή ή ημιμέταλλα. Αυτά είναι το βόριο, το πυρίτιο, το γερμάνιο, το αρσενικό, το αντιμόνιο, το τελλούριο και το πολώνιο.

Περιοδικός νόμος

Ο Mendeleev έδωσε την ακόλουθη διατύπωση του Περιοδικού Νόμου: «οι ιδιότητες των απλών σωμάτων, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων των στοιχείων, και επομένως οι ιδιότητες των απλών και σύνθετων σωμάτων που σχηματίζουν, εξαρτώνται περιοδικά από το ατομικό τους βάρος. ”
Υπάρχουν τέσσερα κύρια περιοδικά μοτίβα:

Κανόνας οκτάδαςδηλώνει ότι όλα τα στοιχεία τείνουν να αποκτήσουν ή να χάσουν ένα ηλεκτρόνιο για να έχουν τη διαμόρφωση οκτώ ηλεκτρονίων του πλησιέστερου ευγενούς αερίου. Επειδή Δεδομένου ότι τα εξωτερικά τροχιακά s και p των ευγενών αερίων είναι πλήρως γεμάτα, είναι τα πιο σταθερά στοιχεία.
Ενέργεια ιονισμούείναι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από ένα άτομο. Σύμφωνα με τον κανόνα της οκτάδας, όταν μετακινούμαστε στον περιοδικό πίνακα από αριστερά προς τα δεξιά, απαιτείται περισσότερη ενέργεια για να αφαιρεθεί ένα ηλεκτρόνιο. Επομένως, τα στοιχεία στην αριστερή πλευρά του πίνακα τείνουν να χάνουν ένα ηλεκτρόνιο και αυτά στη δεξιά πλευρά τείνουν να κερδίζουν ένα. Τα αδρανή αέρια έχουν την υψηλότερη ενέργεια ιονισμού. Η ενέργεια ιονισμού μειώνεται καθώς κινείστε προς τα κάτω στην ομάδα, επειδή Τα ηλεκτρόνια σε χαμηλά επίπεδα ενέργειας έχουν την ικανότητα να απωθούν τα ηλεκτρόνια σε υψηλότερα ενεργειακά επίπεδα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται εφέ θωράκισης. Λόγω αυτού του φαινομένου, τα εξωτερικά ηλεκτρόνια είναι λιγότερο στενά συνδεδεμένα με τον πυρήνα. Προχωρώντας κατά μήκος της περιόδου, η ενέργεια ιονισμού αυξάνεται ομαλά από αριστερά προς τα δεξιά.

Συγγένεια ηλεκτρονίων– η μεταβολή της ενέργειας όταν ένα άτομο μιας ουσίας σε αέρια κατάσταση αποκτά ένα επιπλέον ηλεκτρόνιο. Καθώς κάποιος κινείται προς τα κάτω στην ομάδα, η συγγένεια ηλεκτρονίων γίνεται λιγότερο αρνητική λόγω του φαινομένου διαλογής.

Ηλεκτραρνητικότητα- ένα μέτρο του πόσο έντονα τείνει να έλκει ηλεκτρόνια από ένα άλλο άτομο που σχετίζεται με αυτό. Η ηλεκτροαρνητικότητα αυξάνεται κατά τη μετακίνηση Περιοδικός Πίνακαςαπό αριστερά προς τα δεξιά και από κάτω προς τα πάνω. Πρέπει να θυμόμαστε ότι τα ευγενή αέρια δεν έχουν ηλεκτραρνητικότητα. Έτσι, το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο είναι το φθόριο.

Με βάση αυτές τις έννοιες, ας εξετάσουμε πώς αλλάζουν οι ιδιότητες των ατόμων και των ενώσεων τους Περιοδικός Πίνακας.

Έτσι, σε μια περιοδική εξάρτηση υπάρχουν τέτοιες ιδιότητες ενός ατόμου που σχετίζονται με την ηλεκτρονική του διαμόρφωση: ατομική ακτίνα, ενέργεια ιοντισμού, ηλεκτραρνητικότητα.

Ας εξετάσουμε την αλλαγή στις ιδιότητες των ατόμων και των ενώσεων τους ανάλογα με τη θέση τους μέσα περιοδικός πίνακας χημικών στοιχείων.

Η μη μεταλλικότητα του ατόμου αυξάνεταιόταν κινείται στον περιοδικό πίνακα αριστερά προς τα δεξιά και από κάτω προς τα πάνω. Εξαιτίας αυτού οι βασικές ιδιότητες των οξειδίων μειώνονται,και οι όξινες ιδιότητες αυξάνονται με την ίδια σειρά - όταν μετακινούνται από αριστερά προς τα δεξιά και από κάτω προς τα πάνω. Επιπλέον, οι όξινες ιδιότητες των οξειδίων είναι ισχυρότερες, όσο υψηλότερη είναι η κατάσταση οξείδωσης του στοιχείου που τα σχηματίζει.

Ανά περίοδο από αριστερά προς τα δεξιά βασικές ιδιότητες υδροξείδιααποδυναμωθεί στις κύριες υποομάδες, από πάνω προς τα κάτω, η αντοχή των θεμελίων αυξάνεται. Επιπλέον, εάν ένα μέταλλο μπορεί να σχηματίσει πολλά υδροξείδια, τότε με αύξηση της κατάστασης οξείδωσης του μετάλλου, βασικές ιδιότητεςτα υδροξείδια εξασθενούν.

Ανά περίοδο απο αριστερά προς δεξιάη ισχύς των οξέων που περιέχουν οξυγόνο αυξάνεται. Όταν μετακινείστε από πάνω προς τα κάτω μέσα σε μια ομάδα, η ισχύς των οξέων που περιέχουν οξυγόνο μειώνεται. Σε αυτή την περίπτωση, η ισχύς του οξέος αυξάνεται με την αύξηση της κατάστασης οξείδωσης του στοιχείου σχηματισμού οξέος.

Ανά περίοδο απο αριστερά προς δεξιάη ισχύς των οξέων χωρίς οξυγόνο αυξάνεται. Όταν μετακινείστε από πάνω προς τα κάτω μέσα σε μια ομάδα, η ισχύς των οξέων χωρίς οξυγόνο αυξάνεται.

Κατηγορίες,

Έγκριση της ατομικής-μοριακής θεωρίας στο γύρισμα του 18ου-19ου αιώνα. συνοδεύτηκε από ταχεία αύξηση του αριθμού των γνωστών χημικών στοιχείων. Μόλις την πρώτη δεκαετία του 19ου αιώνα. Ανακαλύφθηκαν 14 νέα στοιχεία. Ο Άγγλος χημικός G. Davy (1778–1829) χρησιμοποίησε την ηλεκτρόλυση για να αποκτήσει έξι νέα στοιχεία σε ένα χρόνο—νάτριο, κάλιο, μαγνήσιο, ασβέστιο, στρόντιο και βάριο. Μέχρι το 1830, ο αριθμός των γνωστών στοιχείων έφτασε τα 55.

Η ύπαρξη τόσων πολλών στοιχείων, πολύ διαφορετικών σε ιδιότητες, μπέρδεψε τους χημικούς και απαιτούσε συστηματοποίηση των στοιχείων. Μερικοί επιστήμονες, παρατηρώντας τις ομοιότητες πολλών στοιχείων, τα συνδύασαν σε ξεχωριστές ομάδες, αλλά οι λόγοι για την αισθητή αλλαγή στις ιδιότητες δεν διαπιστώθηκαν. Περιοδικός νόμος των χημικών στοιχείων- ένας θεμελιώδης νόμος της φύσης - ανακαλύφθηκε από τον μεγάλο Ρώσο χημικό D.I. Mendeleev το 1869 ως αποτέλεσμα της συστηματοποίησης των χημικών στοιχείων ανάλογα με το ατομικό τους βάρος: οι ιδιότητες των απλών σωμάτων, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων των στοιχείων, εξαρτώνται περιοδικά από τα ατομικά βάρη των στοιχείων.

Παρά την τεράστια σημασία της ανακάλυψης του Mendeleev, αντιπροσώπευε μόνο μια λαμπρή εμπειρική γενίκευση των γεγονότων και φυσική έννοιαπαρέμεινε ασαφής για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ο λόγος ήταν ότι τον 19ο αι. δεν υπήρχε κατανόηση της πολύπλοκης δομής του ατόμου. Ο ίδιος ο Mendeleev έγραψε σε αυτήν την περίπτωση: «Η περιοδική μεταβλητότητα των απλών και πολύπλοκων σωμάτων υπόκειται σε κάποιον ανώτερο νόμο, η φύση του οποίου, και ειδικά η αιτία, δεν υπάρχουν ακόμα μέσα για να κατανοήσουμε, κατά πάσα πιθανότητα, βρίσκεται στο θεμελιώδες αρχές της εσωτερικής μηχανικής των ατόμων και των σωματιδίων».

Τα δεδομένα για τη δομή του ατομικού πυρήνα και την κατανομή των ηλεκτρονίων στα άτομα μας επιτρέπουν να ρίξουμε μια νέα ματιά στον περιοδικό νόμο, ο οποίος στη σύγχρονη διατύπωσή του αναφέρει: οι ιδιότητες των απλών ουσιών, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων των στοιχείων, εξαρτώνται περιοδικά από το φορτίο του ατομικού πυρήνα (τακτικός αριθμός).

Αυτή η διατύπωση του νόμου δεν έρχεται σε αντίθεση με τη διατύπωση που έδωσε ο Mendeleev. Βασίζεται μόνο σε νέα δεδομένα που δίνουν στον νόμο φυσική εγκυρότητα και επιβεβαιώνουν την ορθότητά του. Παραδείγματα που επεξηγούν την εκδήλωση του περιοδικού νόμου των χημικών στοιχείων μπορεί να είναι η περιοδική εξάρτηση της πυκνότητας απλών ουσιών σε στερεή κατάσταση από τον ατομικό αριθμό του στοιχείου (πυρηνικό φορτίο) ή χαρακτηριστικά ενός ατόμου όπως το μέγεθός του, η ενέργεια ιονισμού , ηλεκτραρνητικότητα, κατάσταση οξείδωσης, που έχουν περιοδική εξάρτηση από τον ατομικό πυρήνα φορτίου ( ρύζι. 4.3).

Η μορφή πίνακα αναπαράστασης του περιοδικού νόμου είναι περιοδικός πίνακας χημικών στοιχείων, που αναπτύχθηκε από τον Mendeleev το 1869–1871.

Ρύζι. 4.3.Εξάρτηση της πυκνότητας απλών ουσιών στη στερεά κατάσταση από τον ατομικό αριθμό.

Στο περιοδικό σύστημα των χημικών στοιχείων, όλα τα επί του παρόντος γνωστά χημικά στοιχεία διατάσσονται με αύξουσα σειρά των φορτίων των ατομικών τους πυρήνων, αριθμητικά ίσα με τον αύξοντα αριθμό του στοιχείου, και σχηματίζουν 7 οριζόντιες περιόδους, καθεμία από τις οποίες, με εξαίρεση η πρώτη, αρχίζει με ένα αλκαλιμέταλλο και τελειώνει με ένα αδρανές αέριο, και , η έβδομη περίοδος είναι ημιτελής. Οι τρεις πρώτες περίοδοι, που αποτελούνται από μία σειρά, ονομάζονται μικρές, οι υπόλοιπες - μεγάλες.

Κάθετα, τα χημικά στοιχεία είναι διατεταγμένα σε 8 κάθετες στήλες-ομάδες και κάθε ομάδα χωρίζεται σε δύο υποομάδες - η κύρια, που αποτελείται από στοιχεία της δεύτερης και τρίτης περιόδου και παρόμοια στοιχεία μεγάλων περιόδων, και μια δευτερεύουσα, που αποτελείται από μέταλλα μεγάλων περιόδων. Ξεχωριστά στο κάτω μέρος του πίνακα υπάρχουν στοιχεία με σειριακούς αριθμούς 58–71, που ονομάζονται λανθανίδες, και στοιχεία με σειριακούς αριθμούς 90–103, που ονομάζονται ακτινίδες. Σε κάθε κύτταρο του περιοδικού συστήματος χημικών στοιχείων, εκτός από το όνομα του στοιχείου και τον αύξοντα αριθμό του, δίνεται η τιμή της σχετικής ατομικής μάζας του στοιχείου και εμφανίζεται η κατανομή των ηλεκτρονίων ανά ενεργειακά επίπεδα ( ρύζι. 4.4).

Ρύζι. 4.4. Θραύσμα του περιοδικού πίνακα των χημικών στοιχείων.

Με βάση τον περιοδικό νόμο των χημικών στοιχείων και τον περιοδικό πίνακα, ο Mendeleev κατέληξε στο συμπέρασμα για την ύπαρξη νέων στοιχείων, τις ιδιότητες των οποίων περιέγραψε λεπτομερώς και τους έδωσε συμβατικές ονομασίες - ekaboron, ekaaluminium και ekasilicon. Οι προβλέψεις του Mendeleev επιβεβαιώθηκαν έξοχα - και τα τρία στοιχεία ανακαλύφθηκαν και έλαβαν τα ονόματα εκείνων των χωρών όπου έγιναν ανακαλύψεις και βρέθηκαν ορυκτά που περιείχαν αυτά τα στοιχεία: γάλλιο,σκάνδιο,γερμάνιο. Έτσι, ο Mendeleev πραγματοποίησε μια λαμπρή θεωρητική ανάλυση ενός τεράστιου αριθμού πειραματικών δεδομένων, συνέθεσε τα αποτελέσματά του με τη μορφή ενός γενικού νόμου και έκανε προβλέψεις βάσει αυτού, οι οποίες σύντομα επιβεβαιώθηκαν πειραματικά. Αυτή η εργασία είναι ένα κλασικό παράδειγμα επιστημονικής προσέγγισης για την κατανόηση του κόσμου γύρω μας.

ΜΑΘΗΜΑ 5ο 10η τάξη(πρώτο έτος σπουδών)

Περιοδικός νόμος και σύστημα χημικών στοιχείων από το σχέδιο D.I.Mendeleev

1. Η ιστορία της ανακάλυψης του περιοδικού νόμου και του συστήματος των χημικών στοιχείων από τον D.I Mendeleev.

2. Περιοδικός νόμος όπως διατυπώθηκε από τον D.I Mendeleev.

3. Σύγχρονη διατύπωση του περιοδικού νόμου.

4. Η σημασία του περιοδικού νόμου και του συστήματος των χημικών στοιχείων του D.I Mendeleev.

5. Ο περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων είναι μια γραφική αντανάκλαση του περιοδικού νόμου. Δομή του περιοδικού συστήματος: περίοδοι, ομάδες, υποομάδες.

6. Εξάρτηση των ιδιοτήτων των χημικών στοιχείων από τη δομή των ατόμων τους.

Η 1η Μαρτίου (νέο στυλ) 1869 θεωρείται η ημερομηνία ανακάλυψης ενός από τους πιο σημαντικούς νόμους της χημείας - του περιοδικού νόμου. Στα μέσα του 19ου αιώνα. Ήταν γνωστά 63 χημικά στοιχεία και χρειάστηκε να ταξινομηθούν. Προσπάθειες για μια τέτοια ταξινόμηση έγιναν από πολλούς επιστήμονες (W. Odling και J. A. R. Newlands, J. B. A. Dumas and A. E. Chancourtois, I. V. Debereiner και L. Y. Meyer), αλλά μόνο ο D. I. Mendeleev κατάφερε να δει ένα συγκεκριμένο μοτίβο τακτοποιώντας τα στοιχεία σε αύξηση σειρά των ατομικών τους μαζών. Αυτό το μοτίβο είναι περιοδικό, έτσι ο Mendeleev διατύπωσε τον νόμο που ανακάλυψε ως εξής: οι ιδιότητες των στοιχείων, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων τους, εξαρτώνται περιοδικά από την ατομική μάζα του στοιχείου.

Στο σύστημα των χημικών στοιχείων που πρότεινε ο Mendeleev, υπήρχαν ορισμένες αντιφάσεις που ο ίδιος ο συγγραφέας του περιοδικού νόμου δεν μπορούσε να εξαλείψει (αργό-κάλιο, τελλούριο-ιώδιο, κοβάλτιο-νικέλιο). Μόλις στις αρχές του 20ου αιώνα, μετά την ανακάλυψη της δομής του ατόμου, εξηγήθηκε η φυσική έννοια του περιοδικού νόμου και σύγχρονη σύνθεση: οι ιδιότητες των στοιχείων, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων τους, εξαρτώνται περιοδικά από το μέγεθος του φορτίου των πυρήνων των ατόμων τους.

Αυτή η σύνθεση επιβεβαιώνεται από την παρουσία ισοτόπων, Χημικές ιδιότητεςτα οποία είναι πανομοιότυπα, αν και οι ατομικές μάζες είναι διαφορετικές.

Ο περιοδικός νόμος είναι ένας από τους βασικούς νόμους της φύσης και ο σημαντικότερος νόμος της χημείας. Με την ανακάλυψη αυτού του νόμου ξεκινά το σύγχρονο στάδιο ανάπτυξης της χημικής επιστήμης. Αν και το φυσικό νόημα του περιοδικού νόμου έγινε σαφές μόνο μετά τη δημιουργία της θεωρίας της ατομικής δομής, αυτή η ίδια η θεωρία αναπτύχθηκε με βάση τον περιοδικό νόμο και το σύστημα των χημικών στοιχείων. Ο νόμος βοηθά τους επιστήμονες να δημιουργήσουν νέα χημικά στοιχεία και νέες ενώσεις στοιχείων και να αποκτήσουν ουσίες με τις επιθυμητές ιδιότητες. Ο ίδιος ο Mendeleev προέβλεψε την ύπαρξη 12 στοιχείων που δεν είχαν ακόμη ανακαλυφθεί εκείνη την εποχή και καθόρισε τη θέση τους στον περιοδικό πίνακα. Περιέγραψε λεπτομερώς τις ιδιότητες τριών από αυτά τα στοιχεία και κατά τη διάρκεια της ζωής του επιστήμονα ανακαλύφθηκαν αυτά τα στοιχεία ("εκαβόρ" - γάλλιο, "κααλουμίνιο" - σκάνδιο, "εκασίλιο" - γερμάνιο). Επιπλέον, ο περιοδικός νόμος έχει μεγάλη φιλοσοφική σημασία, επιβεβαιώνοντας τους γενικότερους νόμους της ανάπτυξης της φύσης.

Μια γραφική αντανάκλαση του περιοδικού νόμου είναι το περιοδικό σύστημα χημικών στοιχείων του Mendeleev. Υπάρχουν διάφορες μορφές του περιοδικού συστήματος (κοντό, μακρύ, σκαλοπάτι (προτεινόμενο από τον N. Bohr), σπειροειδές). Στη Ρωσία, η σύντομη μορφή είναι πιο διαδεδομένη. Το σύγχρονο περιοδικό σύστημα περιέχει 110 χημικά στοιχεία που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα, καθένα από τα οποία καταλαμβάνει μια συγκεκριμένη θέση και έχει το δικό του αύξοντα αριθμό και όνομα. Ο πίνακας προσδιορίζει οριζόντιες σειρές – τελείες (1–3 – μικρές, αποτελούμενες από μία σειρά· 4–6 – μεγάλες, αποτελούμενες από δύο σειρές· 7η περίοδος – ελλιπής). Εκτός από τις περιόδους, υπάρχουν κάθετες σειρές - ομάδες, καθεμία από τις οποίες χωρίζεται σε δύο υποομάδες (κύρια - α και δευτερεύουσες - β). Οι πλευρικές υποομάδες περιέχουν στοιχεία μόνο μεγάλων περιόδων, τα οποία εμφανίζουν όλες μεταλλικές ιδιότητες. Τα στοιχεία της ίδιας υποομάδας έχουν την ίδια δομή των εξωτερικών φλοιών ηλεκτρονίων, η οποία καθορίζει τις παρόμοιες χημικές τους ιδιότητες.

Περίοδοςείναι μια ακολουθία στοιχείων (από ένα αλκαλικό μέταλλο σε ένα αδρανές αέριο), τα άτομα των οποίων έχουν τον ίδιο αριθμό ενεργειακών επιπέδων ίσο με τον αριθμό της περιόδου.

Κύρια υποομάδαείναι μια κατακόρυφη σειρά στοιχείων των οποίων τα άτομα έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων στο εξωτερικό ενεργειακό τους επίπεδο. Αυτός ο αριθμός είναι ίσος με τον αριθμό της ομάδας (εκτός από το υδρογόνο και το ήλιο).

Όλα τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα χωρίζονται σε 4 οικογένειες ηλεκτρονίων ( μικρό-, Π-, ρε-,φά-στοιχεία) ανάλογα με το ποιο υποεπίπεδο στο άτομο του στοιχείου συμπληρώνεται τελευταίο.

Πλευρική υποομάδα- αυτή είναι μια κάθετη σειρά ρε-στοιχεία που έχουν τον ίδιο συνολικό αριθμό ηλεκτρονίων ανά ρε-υποεπίπεδο του προ-εξωτερικού στρώματος και μικρό-υποεπίπεδο του εξωτερικού στρώματος. Αυτός ο αριθμός είναι συνήθως ίσος με τον αριθμό της ομάδας.

Οι πιο σημαντικές ιδιότητες των χημικών στοιχείων είναι η μεταλλικότητα και η μη μεταλλικότητα.

Μεταλλικότηταείναι η ικανότητα των ατόμων ενός χημικού στοιχείου να δίνουν ηλεκτρόνια. Ένα ποσοτικό χαρακτηριστικό της μεταλλικότητας είναι η ενέργεια ιονισμού.

Ενέργεια ατομικού ιοντισμού- αυτή είναι η ποσότητα ενέργειας που είναι απαραίτητη για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από ένα άτομο ενός στοιχείου, δηλαδή για τη μετατροπή ενός ατόμου σε κατιόν. Όσο μικρότερη είναι η ενέργεια ιοντισμού, τόσο πιο εύκολα το άτομο δίνει ένα ηλεκτρόνιο, τόσο ισχυρότερες είναι οι μεταλλικές ιδιότητες του στοιχείου.

Μη μεταλλικότηταείναι η ικανότητα των ατόμων ενός χημικού στοιχείου να αποκτούν ηλεκτρόνια. Ένα ποσοτικό χαρακτηριστικό της μη μεταλλικότητας είναι η συγγένεια ηλεκτρονίων.

Συγγένεια ηλεκτρονίωνείναι η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν ένα ηλεκτρόνιο προσκολλάται σε ένα ουδέτερο άτομο, δηλαδή όταν το άτομο μετατρέπεται σε ανιόν. Όσο μεγαλύτερη είναι η συγγένεια των ηλεκτρονίων, τόσο πιο εύκολα το άτομο προσκολλά ένα ηλεκτρόνιο και τόσο ισχυρότερες είναι οι μη μεταλλικές ιδιότητες του στοιχείου.

Ένα καθολικό χαρακτηριστικό της μεταλλικότητας και της μη μεταλλικότητας είναι η ηλεκτραρνητικότητα (EO) ενός στοιχείου.

Η ΕΟ ενός στοιχείου χαρακτηρίζει την ικανότητα των ατόμων του να έλκουν ηλεκτρόνια, τα οποία συμμετέχουν στο σχηματισμό χημικών δεσμών με άλλα άτομα του μορίου.

Όσο μεγαλύτερη είναι η μεταλλικότητα, τόσο χαμηλότερη είναι η EO.

Όσο μεγαλύτερη είναι η μη μεταλλικότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ΕΟ.

Κατά τον προσδιορισμό των σχετικών τιμών EO στην κλίμακα Pauling, το EO του ατόμου λιθίου λαμβάνεται ως ένα (EO(Li) = 1). το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο είναι το φθόριο (EO(F) = 4).

Σε σύντομες περιόδους από αλκαλικό μέταλλο σε αδρανές αέριο:

Το φορτίο των ατομικών πυρήνων αυξάνεται.

Ο αριθμός των ενεργειακών επιπέδων δεν αλλάζει.

Ο αριθμός των ηλεκτρονίων στο εξωτερικό επίπεδο αυξάνεται από 1 σε 8.

Η ακτίνα των ατόμων μειώνεται.

Η ισχύς του δεσμού μεταξύ των ηλεκτρονίων της εξωτερικής στιβάδας και του πυρήνα αυξάνεται.

Η ενέργεια ιονισμού αυξάνεται.

Η συγγένεια ηλεκτρονίων αυξάνεται.

Αυξήσεις EO?

Η μεταλλικότητα των στοιχείων μειώνεται.

Η μη μεταλλικότητα των στοιχείων αυξάνεται.

Ολα ρε-τα στοιχεία μιας δεδομένης περιόδου είναι παρόμοια στις ιδιότητές τους - είναι όλα μέταλλα, έχουν ελαφρώς διαφορετικές ατομικές ακτίνες και τιμές EO, καθώς περιέχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων στο εξωτερικό επίπεδο (για παράδειγμα, στην 4η περίοδο - εκτός από το Cr και Cu).

Στις κύριες υποομάδες από πάνω προς τα κάτω:

Ο αριθμός των ενεργειακών επιπέδων σε ένα άτομο αυξάνεται.

Ο αριθμός των ηλεκτρονίων στο εξωτερικό επίπεδο είναι ίδιος.

Η ακτίνα των ατόμων αυξάνεται.

Η ισχύς του δεσμού μεταξύ των ηλεκτρονίων του εξωτερικού επιπέδου και του πυρήνα μειώνεται.

Η ενέργεια ιονισμού μειώνεται.

Η συγγένεια ηλεκτρονίων μειώνεται.

Το EO μειώνεται.

Η μεταλλικότητα των στοιχείων αυξάνεται.

Η μη μεταλλικότητα των στοιχείων μειώνεται.

Περιοδικός νόμος του D.I Mendeleev, η σύγχρονη διατύπωσή του. Ποια είναι η διαφορά του από αυτό που έδωσε ο D.I Mendeleev; Εξηγήστε τι προκάλεσε αυτή την αλλαγή στη διατύπωση του νόμου; Ποια είναι η φυσική έννοια του Περιοδικού Νόμου; Εξηγήστε τον λόγο για τις περιοδικές αλλαγές στις ιδιότητες των χημικών στοιχείων. Πώς αντιλαμβάνεστε το φαινόμενο της περιοδικότητας;

Ο περιοδικός νόμος διατυπώθηκε από τον D.I Mendeleev με την ακόλουθη μορφή (1871): «οι ιδιότητες των απλών σωμάτων, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των ενώσεων των στοιχείων, και επομένως οι ιδιότητες των απλών και σύνθετων σωμάτων που σχηματίζουν, είναι περιοδικά. εξαρτάται από το ατομικό τους βάρος».

Επί του παρόντος, ο περιοδικός νόμος του D. I. Mendeleev έχει την ακόλουθη διατύπωση: «οι ιδιότητες των χημικών στοιχείων, καθώς και οι μορφές και οι ιδιότητες των απλών ουσιών και ενώσεων που σχηματίζουν, εξαρτώνται περιοδικά από το μέγεθος των φορτίων των πυρήνων των ατόμων τους. ”

Η ιδιαιτερότητα του Περιοδικού Νόμου μεταξύ άλλων θεμελιωδών νόμων είναι ότι δεν έχει έκφραση με τη μορφή μαθηματικής εξίσωσης. Η γραφική (πίνακας) έκφραση του νόμου είναι ο Περιοδικός Πίνακας Στοιχείων που αναπτύχθηκε από τον Mendeleev.

Ο περιοδικός νόμος είναι παγκόσμιος για το Σύμπαν: όπως σημείωσε μεταφορικά ο διάσημος Ρώσος χημικός N.D. Zelinsky, ο περιοδικός νόμος ήταν «η ανακάλυψη της αμοιβαίας σύνδεσης όλων των ατόμων στο σύμπαν».

ΣΕ τωρινή κατάστασηΟ περιοδικός πίνακας στοιχείων αποτελείται από 10 οριζόντιες σειρές (περιόδους) και 8 κάθετες στήλες (ομάδες). Οι τρεις πρώτες σειρές σχηματίζουν τρεις μικρές περιόδους. Οι επόμενες περίοδοι περιλαμβάνουν δύο σειρές. Επιπλέον, ξεκινώντας από την έκτη, οι περίοδοι περιλαμβάνουν πρόσθετες σειρές λανθανιδών (έκτη περίοδος) και ακτινιδών (έβδομη περίοδος).

Κατά τη διάρκεια της περιόδου, παρατηρείται εξασθένηση των μεταλλικών ιδιοτήτων και αύξηση των μη μεταλλικών ιδιοτήτων. Το τελευταίο στοιχείο της περιόδου είναι ένα ευγενές αέριο. Κάθε επόμενη περίοδος ξεκινά με ένα μέταλλο αλκαλίου, δηλαδή, καθώς αυξάνεται η ατομική μάζα των στοιχείων, η αλλαγή στις χημικές ιδιότητες έχει περιοδικό χαρακτήρα.

Με την ανάπτυξη της ατομικής φυσικής και της κβαντικής χημείας, ο Περιοδικός Νόμος έλαβε μια αυστηρή θεωρητική αιτιολόγηση. Χάρη στα κλασικά έργα των J. Rydberg (1897), A. Van den Broek (1911), G. Moseley (1913), αποκαλύφθηκε η φυσική έννοια του σειριακού (ατομικού) αριθμού ενός στοιχείου. Αργότερα, δημιουργήθηκε ένα κβαντομηχανικό μοντέλο περιοδικής αλλαγής ηλεκτρονική δομήάτομα χημικών στοιχείων καθώς αυξάνονται τα φορτία των πυρήνων τους (N. Bohr, W. Pauli, E. Schrödinger, W. Heisenberg κ.λπ.).

Περιοδικές ιδιότητες χημικών στοιχείων

Κατ' αρχήν, οι ιδιότητες ενός χημικού στοιχείου συνδυάζουν όλα, χωρίς εξαίρεση, τα χαρακτηριστικά του στην κατάσταση των ελεύθερων ατόμων ή ιόντων, ενυδατωμένα ή διαλυτωμένα, στην κατάσταση απλή ουσία, καθώς και τις μορφές και τις ιδιότητες των πολυάριθμων ενώσεων που σχηματίζει. Συνήθως όμως οι ιδιότητες ενός χημικού στοιχείου σημαίνουν, πρώτον, τις ιδιότητες των ελεύθερων ατόμων του και, δεύτερον, τις ιδιότητες μιας απλής ουσίας. Οι περισσότερες από αυτές τις ιδιότητες παρουσιάζουν μια σαφή περιοδική εξάρτηση από τους ατομικούς αριθμούς των χημικών στοιχείων. Μεταξύ αυτών των ιδιοτήτων, οι πιο σημαντικές και ιδιαίτερης σημασίας για την εξήγηση ή την πρόβλεψη της χημικής συμπεριφοράς των στοιχείων και των ενώσεων που σχηματίζουν είναι:

Ενέργεια ιονισμού ατόμων;

Ενέργεια συνάφειας ηλεκτρονίων ατόμων;

Ηλεκτραρνητικότητα;

Ατομικές (και ιοντικές) ακτίνες.

Ενέργεια ψεκασμού απλών ουσιών

Καταστάσεις οξείδωσης;

Δυνατότητες οξείδωσης απλών ουσιών.

Η φυσική έννοια του περιοδικού νόμου είναι ότι η περιοδική αλλαγή στις ιδιότητες των στοιχείων είναι σε πλήρη συμφωνία με τις παρόμοιες ηλεκτρονικές δομές των ατόμων που ανανεώνονται περιοδικά σε ολοένα και υψηλότερα επίπεδα ενέργειας. Με την τακτική αλλαγή τους, οι φυσικές και χημικές ιδιότητες αλλάζουν φυσικά.

Το φυσικό νόημα του περιοδικού νόμου έγινε σαφές μετά τη δημιουργία της θεωρίας της ατομικής δομής.

Έτσι, η φυσική έννοια του περιοδικού νόμου είναι ότι η περιοδική αλλαγή στις ιδιότητες των στοιχείων είναι σε πλήρη συμφωνία με τις παρόμοιες ηλεκτρονικές δομές των ατόμων που ανανεώνονται περιοδικά σε όλο και υψηλότερα ενεργειακά επίπεδα. Με την τακτική αλλαγή τους, οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των στοιχείων αλλάζουν φυσικά.

Ποια είναι η φυσική έννοια του περιοδικού νόμου.

Αυτά τα συμπεράσματα αποκαλύπτουν τη φυσική σημασία του περιοδικού νόμου του D.I Mendeleev, ο οποίος παρέμεινε ασαφής για μισό αιώνα μετά την ανακάλυψη αυτού του νόμου.

Συνεπάγεται ότι η φυσική έννοια του περιοδικού νόμου του D.I Mendeleev συνίσταται στην περιοδική επανάληψη παρόμοιων ηλεκτρονικών διαμορφώσεων με αύξηση του κύριου κβαντικού αριθμού και την ενοποίηση των στοιχείων ανάλογα με την εγγύτητα της ηλεκτρονικής τους δομής.

Η θεωρία της ατομικής δομής έχει δείξει ότι η φυσική έννοια του περιοδικού νόμου είναι ότι με μια διαδοχική αύξηση των πυρηνικών φορτίων, παρόμοιες ηλεκτρονικές δομές σθένους ατόμων επαναλαμβάνονται περιοδικά.

Από όλα τα παραπάνω, είναι σαφές ότι η θεωρία της δομής του ατόμου αποκάλυψε τη φυσική σημασία του περιοδικού νόμου του D. I. Mendeleev και ακόμη πιο ξεκάθαρα αποκάλυψε τη σημασία του ως βάση για περαιτέρω ανάπτυξηχημεία, φυσική και μια σειρά από άλλες επιστήμες.

Η αντικατάσταση της ατομικής μάζας με ένα πυρηνικό φορτίο ήταν το πρώτο βήμα για την αποκάλυψη της φυσικής σημασίας του περιοδικού νόμου περιοδική λειτουργίατην εξάρτηση των ιδιοτήτων από το φορτίο του πυρήνα, εξηγήστε τις τιμές περιόδου, τον αριθμό των στοιχείων σπανίων γαιών κ.λπ.

Για τα αναλογικά στοιχεία, ο ίδιος αριθμός ηλεκτρονίων παρατηρείται σε κελύφη με το ίδιο όνομα στο διαφορετικές έννοιεςκύριος κβαντικός αριθμός. Επομένως, η φυσική έννοια του Περιοδικού Νόμου έγκειται στην περιοδική αλλαγή στις ιδιότητες των στοιχείων ως αποτέλεσμα περιοδικά ανανεωμένων παρόμοιων κελυφών ηλεκτρονίων ατόμων με σταθερή αύξηση στις τιμές του κύριου κβαντικού αριθμού.

Για τα αναλογικά στοιχεία, ο ίδιος αριθμός ηλεκτρονίων παρατηρείται στα τροχιακά με το ίδιο όνομα σε διαφορετικές τιμές του κύριου κβαντικού αριθμού. Επομένως, η φυσική έννοια του Περιοδικού Νόμου έγκειται στην περιοδική αλλαγή στις ιδιότητες των στοιχείων ως αποτέλεσμα περιοδικά ανανεωμένων παρόμοιων κελυφών ηλεκτρονίων ατόμων με σταθερή αύξηση στις τιμές του κύριου κβαντικού αριθμού.

Έτσι, με μια σταθερή αύξηση στα φορτία των ατομικών πυρήνων, η διαμόρφωση των κελυφών ηλεκτρονίων επαναλαμβάνεται περιοδικά και, κατά συνέπεια, οι χημικές ιδιότητες των στοιχείων επαναλαμβάνονται περιοδικά. Αυτή είναι η φυσική έννοια του περιοδικού νόμου.

Ο περιοδικός νόμος του D. I. Mendeleev είναι η βάση σύγχρονη χημεία. Η μελέτη της δομής των ατόμων αποκαλύπτει τη φυσική έννοια του περιοδικού νόμου και εξηγεί τα μοτίβα των αλλαγών στις ιδιότητες των στοιχείων σε περιόδους και ομάδες του περιοδικού συστήματος. Η γνώση της δομής των ατόμων είναι απαραίτητη για την κατανόηση των αιτιών σχηματισμού χημικός δεσμός. Η φύση του χημικού δεσμού στα μόρια καθορίζει τις ιδιότητες των ουσιών. Επομένως, αυτή η ενότητα είναι μια από τις πιο σημαντικές ενότητες της γενικής χημείας.

περιοδικό οικοσύστημα φυσικής ιστορίας