Структура периодической системы д. И. Менделеева.
Периодическая система Д. И. Менделеева подразделяется на семь периодов – горизонтальных последовательностей элементов, расположенных по возрастанию порядкового номера, и восемь групп – последовательностей элементов обладающих однотипной электронной конфигурацией атомов и сходными химическими свойствами.
Первые три периода называются малыми, остальные – большими. Первый период включает два элемента, второй и третий периоды – по восемь, четвёртый и пятый – по восемнадцать, шестой – тридцать два, седьмой (незавершённый) – двадцать один элемент.
Каждый период (исключая первый) начинается щелочным металлом и заканчивается благородным газом.
Элементы 2 и 3 периодов называются типическими.
Малые периоды состоят из одного ряда, большие – из двух рядов: чётного (верхнего) и нечётного (нижнего). В чётных рядах больших периодов расположены металлы, и свойства элементов слева направо изменяются слабо. В нечётных рядах больших периодов свойства элементов изменяются слева направо, как у элементов 2 и 3 периодов.
Число элементов в периодах можно определить по следующим формулам:
для
нечетных периодов
Ln = (n + 1)2 / 2
где Ln – число элементов в периоде, n – номер периода;
для четных периодов
Ln = (n + 2)2 / 2
В периодической системе для каждого элемента указывается его символ и порядковый номер, название элемента и его относительная атомная масса. Координатами положения элемента в системе является номер периода и номер группы.
Элементы с порядковыми номерами 58-71, именуемыми лантаноидами, и элементы с номерами 90-103 - актиноиды – помещаются отдельно внизу таблицы.
Группы элементов, обозначаемые римскими цифрами, делятся на главные и побочные подгруппы. Главные подгруппы содержат 5 элементов (или более). В побочные подгруппы входят элементы периодов, начиная с четвёртого.
Химические свойства элементов обуславливаются строением их атома, а точнее строением электронной оболочки атомов. Сопоставление строения электронных оболочек с положением элементов в периодической системе позволяет установить ряд важных закономерностей:
1. Номер периода равен общему числу энергетических уровней, заполняемых электронами, у атомов данного элемента.
2. В малых периодах и нечётных рядах больших периодов с ростом положительного заряда ядер возрастает число электронов на внешнем энергетическом уровне. С этим связано ослабление металлических и усиление неметаллических свойств элементов слева направо.
3. Номер группы, указывает число электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей (валентных электронов).
В подгруппах с ростом положительного заряда ядер атомов элементов усиливаются их металлические и ослабляются неметаллические свойства.
Значение периодической системы
Периодическая система Д. И. Менделеева стала важнейшей вехой в развитии атомно-молекулярного учения. Благодаря ей сложилось современное понятие о химическом элементе, были уточнены представления о простых веществах и соединениях.
Прогнозирующая роль периодической системы, показанная ещё самим Менделеевым, в XX веке проявилась в оценке химических свойств трансурановых элементов.
Разработанная в XIX в. в рамках науки химии, периодическая таблица явилась готовой систематизацией типов атомов для новых разделов физики, получивших развитие в начале XX в. — физики атома и физики ядра. В ходе исследований атома методами физики было установлено, что порядковый номер элемента в таблице Менделеева (атомный номер) является мерой электрического заряда атомного ядра этого элемента, номер горизонтального ряда (периода) в таблице определяет число электронных оболочек атома, а номер вертикального ряда — квантовую структуру верхней оболочки, чему элементы этого ряда и обязаны сходством химических свойств.
Появление периодической системы открыло новую, подлинно научную эру в истории химии и ряде смежных наук — взамен разрозненных сведений об элементах и соединениях появилась стройная система, на основе которой стало возможным обобщать, делать выводы, предвидеть.
Входной контроль:
Задание 1. Определить число химических элементов в каждом периоде ПСХЭ 3,5,4,6.
Ход выполнения работы:
Задание № 1 Моделирование Периодической таблицы химических элементов.
Порядок работы:
1. Готовим 20 карточек размером 6x10 см для элементов с порядковыми номерами с 1 по 20.
2. На карточке указываем следующие сведения об элементе:
- химический символ,
- название,
- относительную атомную массу,
- формулу высшего оксида (в скобках указываем характер оксида — основный, кислотный или амфотерный),
- формулу высшего гидроксида (в скобках указываем характер гидроксида металла — основный или амфотерный),
- формулу летучего водородного соединения для неметалла.
3. Перемешиваем карточки, а затем располагаем их по возрастанию относительных атомных масс элементов.
4. Располагаем сходные элементы, начиная с 3-го по 18-ый, друг под другом.
Водород и калий над литием и под натрием соответственно, кальций под магнием, гелий над
неоном.
- Формулируем выявленную нами закономерность в виде закона.
5. Меняем в полученном ряду местами аргон и калий.
- Объясняем , почему.
- Еще раз формулируем выявленную нами закономерность в виде закона.
Выходной контроль:
Задание: Составить электронно-графические схемы и электронные формулы для элементов.
№ 4, № 23, № 16, № 35, № 55.
Содержание отчёта:
Сделайте общий вывод в соответствии с целями, поставленными перед вами в этой работе.
Список литературы:
О.С. Габриелян, И.Г. Остроумова «Химия» [текст]:- учебник для профессий и специальностей Технического профиля. Москва, Издательский дом «Академия», 2012 г.
Габриелян О.С. Химия в тестах, задачах, упражнениях: учеб. пособие для студ. сред. проф. учебных заведений / О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова – М., 2006.
Габриелян О.С. Практикум по общей, неорганической и органической химии: учеб. пособие для студ. сред. проф. учеб. заведений / Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Дорофеева Н.М. – М., 2007.
Ерохин Ю.М. Химия: учебник для средне профессиональных учебных заведений, 4-е изд. М.: Издательский Центр Академия, 2004-384 с.
Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия: органическая химия: учебник для 10 кл. ОУ, 8-е изд. М. Просвещение, 2001, 160 с.
www.twirpx.com - Учебные материалы.
www.amgpgu.ru - Лекционный курс.
www.uchportal.ru – Учительский портал.
http://o5-5.ru – 5 и 5 Учебный материал.