За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева

Какой физический смысл порядкового номера химического элемента?

Содержание:

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?

Каков физический смысл порядкового номера группы?

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:

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.

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

Каков физический смысл порядкового номера периода?

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

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.

Источник

Порядковый номер химического элемента

Заря́довое число́ атомного ядра (синонимы: атомный номер, атомное число, порядковый номер химического элемента) — количество протонов в атомном ядре. Зарядовое число равно заряду ядра в единицах элементарного заряда и одновременно равно порядковому номеру соответствующего ядру химического элемента в таблице Менделеева.

Термин «атомный» или «порядковый» номер обычно используется в атомной физике и химии, тогда как эквивалентный термин «зарядовое число» — в физике ядра. В неионизированном атоме количество электронов в электронных оболочках совпадает с зарядовым числом.

Зарядовое число обычно обозначается буквой Z. Ядра с одинаковым зарядовым числом, но различным массовым числом A (которое равно сумме числа протонов Z и числа нейтронов N) являются различными изотопами одного и того же химического элемента, поскольку именно заряд ядра определяет структуру электронной оболочки атома и, следовательно, его химические свойства.

Смотреть что такое «Порядковый номер химического элемента» в других словарях:

ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР — элемента, то же, что (см. АТОМНЫЙ НОМЕР). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983. ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР … Физическая энциклопедия

ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР — химического элемента то же, что атомный номер … Большой Энциклопедический словарь

Порядковый номер элемента — Зарядовое число атомного ядра (синонимы: атомный номер, атомное число, порядковый номер химического элемента) количество протонов в атомном ядре. Зарядовое число равно заряду ядра в единицах элементарного заряда и одновременно равно порядковому… … Википедия

порядковый номер — химического элемента, то же, что атомный номер. * * * ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР химического элемента, то же, что атомный номер (см. АТОМНЫЙ НОМЕР) … Энциклопедический словарь

Атомный номер — порядковый номер химического элемента в периодической системе элементов (См. Периодическая система элементов) Д. И. Менделеева. А. н. равен числу протонов в атомном ядре, которое, в свою очередь, равно числу электронов в электронной… … Большая советская энциклопедия

АТОМНЫЙ НОМЕР — АТОМНЫЙ НОМЕР, порядковый номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре, определяет химические и большинство физических свойств атома … Современная энциклопедия

Атомный номер — АТОМНЫЙ НОМЕР, порядковый номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре, определяет химические и большинство физических свойств атома. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

атомный номер — порядковый номер, Z, номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре и определяет химические и большинство физических свойств атома. * * * АТОМНЫЙ НОМЕР АТОМНЫЙ НОМЕР (порядковый номер), Z, номер… … Энциклопедический словарь

АТОМНЫЙ НОМЕР — (порядковый номер) Z, номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре и определяет химические и большинство физических свойств атома … Большой Энциклопедический словарь

Химический элемент — Химический элемент совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и числом протонов, совпадающим с порядковым (атомным) номером в таблице Менделеева[1]. Каждый химический элемент имеет свои название и символ, которые приводятся в… … Википедия

Источник

Таблица Менделеева: что это такое и как ей пользоваться

За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева

Как пользоваться таблицей Менделеева? Для непосвященного человека читать таблицу Менделеева – всё равно, что для гнома смотреть на древние руны эльфов. А таблица Менделеева может рассказать о мире очень многое.

Помимо того, что сослужит вам службу на экзамене, она еще и просто незаменима при решении огромного количества химических и физических задач. Но как ее читать? К счастью, сегодня этому искусству может научиться каждый. В этой статье расскажем, как понять таблицу Менделеева.

Периодическая система химических элементов (таблица Менделеева) – это классификация химических элементов, которая устанавливает зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра.

История создания Таблицы

Дмитрий Иванович Менделеев был не простым химиком, если кто-то так думает. Это был химик, физик, геолог, метролог, эколог, экономист, нефтяник, воздухоплаватель, приборостроитель и педагог. За свою жизнь ученый успел провести фундаментально много исследований в самых разных областях знаний. Например, широко распространено мнение, что именно Менделеев вычислил идеальную крепость водки – 40 градусов.

Не знаем, как Менделеев относился к водке, но точно известно, что его диссертация на тему «Рассуждение о соединении спирта с водой» не имела к водке никакого отношения и рассматривала концентрации спирта от 70 градусов. При всех заслугах ученого, открытие периодического закона химических элементов – одного их фундаментальных законов природы, принесло ему самую широкую известность.

За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделееваД. И. Менделеев (1834-1907)

Существует легенда, согласно которой периодическая система приснилась ученому, после чего ему осталось лишь доработать явившуюся идею. Но, если бы все было так просто.. Данная версия о создании таблицы Менделеева, по-видимому, не более чем легенда. На вопрос о том, как была открыта таблица, сам Дмитрий Иванович отвечал: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово»

В середине девятнадцатого века попытки упорядочить известные химические элементы (известно было 63 элемента) параллельно предпринимались несколькими учеными. Например, в 1862 году Александр Эмиль Шанкуртуа разместил элементы вдоль винтовой линии и отметил циклическое повторение химических свойств.

Химик и музыкант Джон Александр Ньюлендс предложил свой вариант периодической таблицы в 1866 году. Интересен тот факт, что в расположении элементов ученый пытался обнаружить некую мистическую музыкальную гармонию. В числе прочих попыток была и попытка Менделеева, которая увенчалась успехом.

За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделееваПервоначальный вариант таблицы Менделеева

В 1869 году была опубликована первая схема таблицы, а день 1 марта 1869 года считается днем открытия периодического закона. Суть открытия Менделеева состояла в том, что свойства элементов с ростом атомной массы изменяются не монотонно, а периодически.

Первый вариант таблицы содержал всего 63 элемента, но Менделеев предпринял ряд очень нестандартных решений. Так, он догадался оставлять в таблице место для еще неоткрытых элементов, а также изменил атомные массы некоторых элементов. Принципиальная правильность закона, выведенного Менделеевым, подтвердилась очень скоро, после открытия галлия, скандия и германия, существование которых было предсказано ученым.

Современный вид таблицы Менделеева

Ниже приведем саму таблицу

За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева

Сегодня для упорядочения элементов вместо атомного веса (атомной массы) используется понятие атомного числа (числа протонов в ядре). В таблице содержится 120 элементов, которые расположены слева направо в порядке возрастания атомного числа (числа протонов)

Столбцы таблицы представляют собой так называемые группы, а строки – периоды. В таблице 18 групп и 8 периодов.

Что мы узнаем об элементе по таблице? Для примера, возьмем третий элемент в таблице – литий, и рассмотрим его подробно.

За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева

Первым делом мы видим сам символ элемента и его название под ним. В верхнем левом углу находится атомный номер элемента, в порядке которого элемент расположен в таблице. Атомный номер, как уже было сказано, равен числу протонов в ядре. Число положительных протонов, как правило, равно числу отрицательных электронов в атоме (за исключением изотопов).

Атомная масса указана под атомным числом (в данном варианте таблицы). Если округлить атомную массу до ближайшего целого, мы получим так называемое массовое число. Разность массового числа и атомного числа дает количество нейтронов в ядре. Так, число нейтронов в ядре гелия равно двум, а у лития – четырем.

Вот и закончился наш курс «Таблица Менделеева для чайников». В завершение, предлагаем вам посмотреть тематическое видео, и надеемся, что вопрос о том, как пользоваться периодической таблицей Менделеева, стал вам более понятен. Напоминаем, что изучать новый предмет всегда эффективнее не одному, а при помощи опытного наставника. Именно поэтому, никогда не стоит забывать о студенческом сервисе, который с радостью поделится с вами своими знаниями и опытом.

За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Источник

Порядковые номера элементов

При изложении теории строения атомов мы уже говорили о зависимости между рентгеновыми спектрами элементов и их порядковыми, или атомными, номерами. Изучение этой зависимости привело к выводу, что порядковый номер, определяемый местом элемента в периодической системе, является важнейшей константой элемента, выражающей число положительных зарядов ядра его атома. При помощи рентгеновых спектров были определены величины ядерных зарядов атомов всех элементов. Результаты этих определений показали, что в периодической системе элементы расположены строго последовательно в порядке возрастания зарядов ядер их атомов.

Это открытие давало новое обоснование расположению элементов в периодической системе. Вместе с тем оно устраняло и кажущееся противоречие в системе Менделеева — положение некоторых элементов с большим атомным весом впереди элементов с меньшим атомным весом (теллур и иод, аргон и калий, кобальт и никель). Оказалось, что никакого противоречия здесь нет, так как место элемента в системе определяется не его атомным весом, а зарядом атомного ядра. Определение зарядов ядер теллура и иода показало, что заряд первого равен 52, а второго 53, почему теллур, несмотря на больший атомный вес, и должен стоять впереди иода. Точно так же заряды ядер аргона и калия, никеля и кобальта полностью отвечают последовательности расположения этих элементов в системе.

Итак, заряд атомного ядра является той основной величиной, от которой зависят все свойства элемента и его положение в периодической системе. Поэтому периодический закон Менделеева в настоящее время формулируется следующим образом:

Свойства элементов находятся в периодической зависимости от зарядов ядер их атомов.

Однако сама периодическая система не является завершенной, о чем свидетельствует открытие так называемых трансурановых (заурановых) элементов, т. е. элементов, следующих за ураном по величине заряда ядра их атомов.

Замена атомных весов ядерными зарядами или порядковыми номерами не только не нарушила систему, но, наоборот, еще больше укрепила ее. В то же время последовательность расположения элементов, установленная Менделеевым, осталась неизмененной как вполне отвечающая новой основе системы — зарядам атомных ядер.

Вы читаете, статья на тему Порядковые номера элементов

Похожие страницы:

Понравилась статья поделись ей

Источник

Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева

Материалы портала onx.distant.ru

ВВЕДЕНИЕ В ОБЩУЮ ХИМИЮ

Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева

В результате изучения данной темы вы узнаете:

В результате изучения данной темы вы научитесь:

Учебные вопросы:

1. Периодический закон Д.И. Менделеева

Периодический закон – величайшее достижение химической науки, основа всей современной химии. С его открытием химия перестала быть описательной наукой, в ней стало возможным научное предвидение.

Периодический закон открыт Д. И. Менделеевым в 1869 г. Ученый сформулировал этот закон так: «Свойства простых тел, также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов».

Более детальное изучение строения вещества показало, что периодичность свойств элементов обусловлена не атомной массой, а электронным строением атомов.

Заряд ядра является характеристикой, определяющей электронное строение атомов, а следовательно, и свойства элементов. Поэтому в современной формулировке Периодический закон звучит так: свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от порядкового номера (от величины заряда ядра их атомов).

Выражением Периодического закона является периодическая система элементов.

2. Периодическая система Д. И. Менделеева

Периодическая система элементов Д. И. Менделеева состоит из семи периодов, которые представляют собой горизонтальные последовательности элементов, расположенные по возрастанию заряда их атомного ядра. Периоды 1, 2, 3, 4, 5, 6 содержат соответственно 2, 8, 8, 18, 18, 32 элемента. Седьмой период не завершен. Периоды 1, 2 и 3 называют малыми, остальные — большими.

Каждый период (за исключением первого) начинается атомами щелочных металлов (Li, Na, К, Rb, Cs, Fr) и заканчивается благородным газом (Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), которому предшествует типичный неметалл. В периодах слева направо постепенно ослабевают металлические и усиливаются неметаллические свойства, поскольку с ростом положительного заряда ядер атомов возрастает число электронов на внешнем уровне.

В первом периоде, кроме гелия, имеется только один элемент — водород. Его условно размещают в IA или VIIA подгруппе, так как он проявляет сходство и со щелочными металлами, и с галогенами. Сходство водорода со щелочными металлами проявляется в том, что водород, как и щелочные металлы является восстановителем и, отдавая один электрон, образует однозарядный катион. Больше общего у водорода с галогенами: водород, как и галогены неметалл, его молекула двухатомна, он может проявлять окислительные свойства, образуя с активными металлами солеподобные гидриды, например, NaH, CaH2.

В четвертом периоде вслед за Са расположены 10 переходных элементов (декада Sc — Zn), за которыми находятся остальные 6 основных элементов периода (Ga — Кг). Аналогично построен пятый период. Понятие переходный элемент обычно используется для обозначения любого элемента с валентными d– или f–электронами.

Шестой и седьмой периоды имеют двойные вставки элементов. За элементом Ва расположена вставная декада d–элементов (La — Hg), причем после первого переходного элемента La следуют 14 f–элементов — лантаноидов ( Се — Lu). После Hg располагаются остальные 6 основных р-элементов шестого периода (Тl — Rn).

В седьмом (незавершенном) периоде за Ас следуют 14 f–элементов- актиноидов (Th — Lr). В последнее время La и Ас стали причислять соответственно к лантаноидам и актиноидам. Лантаноиды и актиноиды помещены отдельно внизу таблицы.

Таким образом, каждый элемент в периодической системе занимает строго определенное положение, которое отмечается порядковым, или атомным, номером.

В периодической системе по вертикали расположены восемь групп (I – VIII), которые в свою очередь делятся на подгруппы — главные, или подгруппы А и побочные, или подгруппы Б. Подгруппа VIIIБ-особая, она содержит триады элементов, составляющих семейства железа (Fе, Со, Ni) и платиновых металлов (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt).

Сходство элементов внутри каждой подгруппы — наиболее заметная и важная закономерность в периодической системе. В главных подгруппах сверху вниз усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические. При этом происходит увеличение устойчивости соединений элементов в низшей для данной подгруппы степени окисления. В побочных подгруппах – наоборот – сверху вниз металлические свойства ослабевают и увеличивается устойчивость соединений с высшей степенью окисления.

3. Периодическая система и электронные конфигурации атомов

Поскольку при химических реакциях ядра реагирующих атомов не изменяются, то химические свойства атомов зависят от строения их электронных оболочек.

Заполнение электронных слоев и электронных оболочек атомов происходит в соответствии с принципом Паули и правилом Хунда.

Принцип Паули (запрет Паули)

Два электрона в атоме не могут иметь четыре одинаковых квантовых числа (на каждой атомной орбитали может находиться не более двух электронов).

В атоме водорода, например, имеется один электрон, который находится на первом энергетическом уровне в 1s – состоянии. Спин этого электрона может быть направлен произвольно (ms = +1/2 или ms = –1/2). Следует подчеркнуть еще раз, что первый энергетический уровень состоит из одного подуровня – 1s, второй энергетический уровень – из двух подуровней – 2s и 2р, третий – из трех подуровней – 3s, 3p, 3d и т.д. Подуровень, в свою очередь, содержит орбитали, число которых определяется побочным квантовым числом l и равно (2l + 1). Каждая орбиталь условно обозначается клеткой, находящийся на ней электрон – стрелкой, направление которой указывает на ориентацию спина этого электрона. Значит, состояние электрона в атоме водорода можно представить как 1s 1 или изобразить в виде квантовой ячейки, рис. 1:

1s За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева

Рис. 1. Условное обозначение электрона в атоме водорода на 1s орбитали

Рис. 2. Расположение электронов атома бора на орбиталях

Для атома азота (электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 3 два электрона на первом уровне, пять — на втором) возможны два следующих варианта электронного строения, рис. 3:

1s За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева 2s За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева 2p За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева1s За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева 2s За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева 2p

Рис. 3. Возможные варианты расположения электронов атома азота на орбиталях

В первой схеме, рис. 3а, суммарный спин равен 1/2 (+1/2 –1/2 +1/2), во второй (рис. 3б) суммарный спин равен 3/2 (+1/2 +1/2 +1/2).

Расположение спинов определяется правилом Хунда, которое гласит: заполнение энергетических уровней происходит таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным.

Таким образом, из двух приведенных схем строения атома азота устойчивому состоянию (с наименьшей энергией) отвечает первая, где все р-электроны занимают различные орбитали. Орбитали подуровня заполняются так: сначала по одному электрону с одинаковыми спинами, а затем по второму электрону с противоположными спинами.

Начиная с натрия, заполняется третий энергетический уровень с n = 3.

Последовательность энергетических уровней в порядке возрастания энергии примерно следующая:

Можно представить энергетический ряд орбиталей в виде схемы:

За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева

Рассмотрим распределение электронов на орбиталях атомов элементов четвертого периода. Строение атома калия:

+19K 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 1sЗа что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева 2sЗа что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева 2pЗа что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева3sЗа что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева 3pЗа что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева4sЗа что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева

Для записи дальнейших электронных формул в статье будем использовать сокращенную форму:

+19K [Ar]4s 1 [Ar] 4s За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева

У кальция 4s-подуровень заполнен:

+20Ca [Ar]4s 2 [Ar] 4s За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева

+24Cr [Ar]3d 5 4s 1 [Ar] 4s За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева 3d За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Смотреть картинку За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Картинка про За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева. Фото За что отвечает порядковый номер элемента в таблице менделеева

Рис. 4. Распределение электронов по орбиталям для атома хрома

Электронные конфигурации атомов Mn, Fe, Co, Ni, Cu и Zn отражены следующими формулами:

25Mn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2

26Fe 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2

27Co 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2

28Ni 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2

29Cu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1

30Zn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2

После цинка, начиная с 31 элемента — галлия вплоть до 36 элемента — криптона продолжается заполнение четвертого слоя (4р – оболочки). Электронные конфигурации этих элементов имеют следующий вид:

31Ga 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1

32Ge 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 2

33As 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3

34Se 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4

36Kr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6

Следует отметить, что если не нарушается запрет Паули, в возбужденных состояниях электроны могут располагаться на других орбиталях атомов.

4. Типы химических элементов

Все элементы периодической системы подразделяются на четыре типа:

1. У атомов s–элементов заполняются s–оболочки внешнего слоя (n). К s–элементам относятся водород, гелий и первые два элемента каждого периода.

Из рассмотрения электронной структуры невозбужденных атомов в зависимости от порядкового номера элемента следует:

Число энергетических уровней (электронных слоев) атома любого элемента равно номеру периода, в котором находится элемент. Значит, s–элементы находятся во всех периодах, р–элементы – во втором и последующих, d–элементы – в четвертом и последующих и f–элементы – в шестом и седьмом периодах.

Номер периода совпадает с главным квантовым числом внешних электронов атома.

s– и p–элементы образуют главные подгруппы, d–элементы – побочные подгруппы, f–элементы образуют семейства лантаноидов и актиноидов. Таким образом, подгруппа включает элементы, атомы которых обычно имеют сходное строение не только внешнего, но и предвнешнего слоя (за исключением элементов, в которых имеет место «провал» электрона).

Номер группы, как правило, указывает число электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей. В этом состоит физический смысл номера группы. У элементов побочных подгрупп валентными являются электроны не только внешних, но и предпоследних оболочек. Это является основным различием в свойствах элементов главных и побочных подгрупп.

Элементы с валентными d– или f–электронами называются переходными.

Номер группы, как правило, равен высшей положительной степени окисления элементов, проявляемой ими в соединениях. Исключением является фтор – его степень окисления равна –1; из элементов VIII группы только для Os, Ru и Xe известна степень окисления +8.

5. Периодичность свойств атомов элементов

Такие характеристики атомов, как их радиус, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, степень окисления, связаны с электронным строением атома.

Слева направо в периодах величина атомных радиусов металлов уменьшается, а атомных радиусов неметаллов изменяется сложным образом, так как она зависит от характера химической связи. Во втором периоде, например, радиусы атомов сначала уменьшаются, а затем возрастают, особенно резко при переходе к атому благородного газа.

В главных подгруппах радиусы атомов увеличиваются сверху вниз, так как возрастает число электронных слоев.

Энергия ионизации – энергия, необходимая для отрыва электрона от атома, находящегося в основном состоянии. Она обычно выражается в электронвольтах (1 эВ = 96,485 кДж/моль). В периоде слева направо энергия ионизации возрастает с увеличением заряда ядра. В главных подгруппах сверху вниз она уменьшается, т. к. увеличивается расстояние электрона до ядра и возрастает экранирующее действие внутренних электронных слоев.

В таблице 1 приведены значения энергий ионизации (энергий отрыва первого, второго и т.д. электронов) для некоторых атомов.

Во втором периоде при переходе от Li к Ne энергия отрыва первого электрона возрастает (см. таблицу 1). Однако, как видно из таблицы, энергия ионизации возрастает неравномерно: у следующих за бериллием и азотом соответственно бора и кислорода наблюдается ее некоторое уменьшение, что обусловлено особенностями электронного строения атомов.

Внешняя s–оболочка бериллия полностью заполнена, поэтому у следующего за ним бора электрон поступает на р-орбиталь. Этот р-электрон менее прочно связан с ядром, чем s–электрон, поэтому отрыв р–электронов требует меньшей затраты энергии.

Таблица 1.

Энергии ионизации I атомов некоторых элементов

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *