Химиялық элементтердің периодтық жүйесі (Менделеев кестесі). Периодтық жүйесінің құрылымы

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Атом құрылысын білу көптеген физикалық және химиялық үрдістердің мәнін түсінуге жол ашады. Атом құрылысының қарапайым моделін Резерфорд, Бор және т.б. ғалымдар жасады. Бұл модельдер бойынша әрбір атом протон, нейтрон және электрон бөлшектерінен тұрады. Протон мен нейтрон ядроны құрайды. Электрондарға қарағанда ядро ауырырақ болады. Атомның аз көлемін құрайтындығына қарамастан атомның негізгі массасы ядроға шоғырланған. Белгілі бір заңдықтылықтарға сәйкес электрондар ядроны айналып жүреді. Ядро екі санмен-атомның реттік нөмірімен (2) жеке массалық санмен (А) сипатталады. Паули ұстанымы деп аталатын заңға сәйкес электронды толық сипаттау үшін кез келген атомның электрондарын электрондық конфигурация түрінде көрсетуге мүмкіндік беретін 4 квант сандары пайдаланылады. Сонымен ядро заряды 2, массалық сан А және квант сандары арқылы периодтық жүйедегі кез келген атомды сипаттауға болады. Атомдардың түрін нуклидтер деп атайды. Реттік нөмірлерінің (2) мәндері бірдей, бірақ массалық сандары (А) және ядродағы нейтрон сандары әртүрлі нуклидтерді изотоптар деп атайды. Табиғаттағы көптеген элементтер негізінен изотоптар қоспасы түрінде кездеседі.
Кейбір элементтердің изотоптары тұрақсыз: өз-өзінен ядролары ыдырап жатады. Ондай изотоптарды радиоактивті деп атайды. Бұндай ядролардың ыдырау процесі нәтижесінде а-немесе Р-бөлшектер, кейде ү-сәулесі бөлінеді. Бұндай радиоактивтік ыдыраулар ешқандай сырт себепсіз өз-өзінен табиғи түрде жүріп жатады. Бастапқы санмен салыстырғанда ядроның жартысының ыдырауы -- жартылай ыдырау деп аталады. Кейінірек радиоактивті ыдырау тек табиғи түрде ғана емес, атомды протон, нейтрон және а-бөлшектермен атқылау арқылы жасанды түрде де жүргізуге болатындығы анықталды.
Ядролық реакциялар кезінде (табиғи және жасанды өзгерістердің екеуінде де) заряд және масса сақталу заңы сақталады, сондықтан теңдеудің сол жағындағы заряд пен массаның жиынгығы оң жағындағы зарядпен пен массаның жиынтығына тең болуы тиіс.
Атомның электрондық және ядролық қүрылысын білу химиялық факторларды пайдалы жүйелеуге мүмкіндік беріп, химияны түсінуді және зерттеуді жеңілдетеді Химиялық реакциялар кезіңде негізінен атомның сыртқы бөліпндегі электрондар өзара әрекеттесетіндікген, химиктер үшін электрондар маңызды бөлшектер болып саналады. Атомдардың электрондық құрылысының салдарынан периодтық жүйедеп элементтер қатарлар мен бағаналарға орналасады. Периодтық жүйеде жеті период, сегіз топ бар.
Сыртқы қабаттағы электрондар саны топтың нөміріне, ал электрондық қабаттар саны периодтың номеріне сәйкес келеді. Әрбір период сілтіЛік металмен басталып асыл газдармен аяқталады. Элементтің ең жоғарғы тотығу дәрежесі топтың нөмірімен анықталады. Тек, фтор(-І), мыс, күміс, алтын (+1 және +2; +1 және +2; +1 және +3) тотығу дәрежелерін көрсетіп бұл ережеге сәйкес келмейді.
Үлкен периодтарда элементтердің белгілі бір санынан кейін: 4-ші және 5-ші периодтарда-10 элементтен кейін, 6-шы және 7-периодтарда-24 элементтен кейін қасиеттері қайталанып отырады. Осы құрылыс топтарды негізгі және қосымша топшаларға бөлуге негіз болады. Негізгі топша элементтерімен қосымша топша элементтерінің қасиеттерінде айқын айырмашылық бар. Мысалы 1 топ элементтері Li, Na К, Rb, Сs, Fr -- нағыз металдар, тотығу дәрежелері+1, ал осы топтың қосымша топшасында орналасқан Сu, Аg, Аu элементтері электрохимиялық кернеу қатарының соңында орналасады. IV топтан бастап негізгі топша элементтерЗ ЭН4,ЭН3, ЭН2, ЭН құрамды үшқыш сутекті қосылыстар түзеді. Үлкен периодтардағы химиялық элементтердің қасиеттерінің металдықтан бейметалдыққа ауысуы өте баяу жүретіндіктерден период аяғындағы бейметалл элемештер аз болады. Мысалы, 4-периодта -мышьяк, селен, бром, ал 5-периодта теллур, йод. 6-шы периодтағы лантаннан кейінп (2=57) 58-71 арасындағы 14 элемент қасиеттері жағынан лантанға үқсас болғандықтан лантаноидтар деп аталады. Бұлар химиялық қосылыстарында +3 тотығу дәрежесін көрсететін күміс тәріздес ақ түсті металдар, сумен 2Э+6Н20=2Э(ОН)з +ЗН2 сызбанұсқасы бойынша әрекеттеседі 7-ші периодта актинийден кейін (2=89) орналасқан 90-103-ші реттік нөмірлі 14 элемент -- актиноидтар деп аталады.
Ядро зарядының өсуіне қарай химиялық элементтердің қасиеттерінің периодты түрде өзгеруі олардың электровдық қабаттарының құрылысына тікелей байланысты болады, себебі соңғы қабаттағы элетрондардың энергия запасы жоғары болғандықтан химиялық байланыс түзуге қатысады.
Бұдан шығатын қорытынды: элементтердің қасиеттерінің периоды қайталануының себебі: атомдардың электрондық конфигурацияларының периодты түрде қайталануында екен. Бірақ, элементтердің қасиеттерінің периодты қайталануы сыртқы энергетикалық деңгейдің құрылысымен де байланысты (сі-және Г-элементтерде сыртқы қабаттың астындағы 2-ші және 3-ші деңгейлерінде болады.)
Период бойынша сілтілік металдан галогенге қарай атом радиусы кішірейсе, топ бойынша жоғарыдан төмен қарай атом радиусы ұлғаяды. Мысалы, литий атомының радиусы 0,158 нм болса, натрийдікі-0,171 нм. Әрбір топ ішінде жоғарыдан төмен қарай элементтің иондану потенциалы кішірейсе, период бойынша солдан оңға қарай үлкейеді. Мысалы, литийдің иондану потенциалы 632, цезийдікі-376, ал неондікі -- 2064кДжмоль.

Химиялық элементтердің периодтық жүйесі (Менделеев кестесі) -- Элементтердің әртүрлі қасиеттерінің атом ядросы зарядына тәуелділігін белгілейтін химиялық элементтердің жіктелу реті
Жүйе атақты орыс химигі Д. И. Менделеевтің 1869 жылы ашқан периодтық заңының графикалық түрде бейнеленуі болып табылады. Оның бастапқы нұсқасын Д. И. Менделеев 1869-1871 жылдары шығарған еді және бұл нұсқасында элементтердің қасиеттерінің олардың атомдық салмағына (қазіргіше, атомдық массасына) тәуелділігін көрсеткен еді.
Периодтық жүйені суреттеудің (аналитикалық қисық сызықтар, кестелер, геометриялық фигуралар, және т.с.с) барлығы бірнеше жүздеген [1] (кітабында 400-ден астам деп айтылады) нұсқасы ұсынылған. Жүйенің қазіргі кездегі нұсқасында элементтерді екіөлшемді кестеге жинақтау қарастырылады. Мұндағы әрбір бағана (периодтық жүйенің тобы) негізгі физико-химиялық қасиеттерді анықтаса, қатарлар периодтық жүйенің периодын құрайды және белгілі мөлшерде бір-біріне ұқсас боп келеді. Периодтық жүйенің бірнеше түрі бар.
Периодтық жүйесінің ашылу тарихы
Алғашқы кестеде Менделеев әлі ашылмаған бірнеше элементтер бар екенін болжап, оларға кестеде тиісті орын қалдырып, кейбір қасиеттерін күні бұрын айтып берді. Сондай болжанған "экоалюминий" (1875 ж. француз химигі П.Лекок де Буабордан ашқан қазіргі галлий Ga), "экабор" (швед ғалымы Л.Нильсон 1879 ж. ашқан скандий Sc) және "экасилиций" (1886 ж. неміс ғалымы К.Винклир ашқан германий Ge) элементтері кейін ашылды. Сонымен қатар Менделеев марганецке (қазіргі технеций Тс және рений Re), теллурге (полоний Ро), йодқа (астат At), цезийге (франций Fr), барийге (радий Ra), танталға (протактиний Ра) ұқсас элементтердің бар екенін айтқан. Күні бұрын болжанған қасиеттер мен анықталған қасиеттердің дәл келуі Менделеевтің периодты заңын дүние жүзі ғалымдарына танытты. Радиоактивтік ыдыраудың (1806), рентген сәулелерінің (1895) ашылуы, неміс физигі М.Планктің сәуле шығарудың кванттық теориясын (1900), ағылшын физигі Э.Резерфордтың атомның планетарлық моделін (1911) жасауы, Н.Бордың атомның құрылыс теориясын ұсынуы (1913) атомның күрделі табиғаты мен периодтық жүйе құрылымының физ. мәнін түсіндірді. Ағылшын физигі Г.Мозли еңбектерінің нәтижесінде Менделеев ұсынған әр элементтің рет нөмерінің оның ядро зарядымен тең болуы, сондай-ақ атомдағы электрондар санының анықталуы, олардың орналасуындағы периодтық заңның тұтастай ішкі сырын ашты. Бор теориясын әрі қарай неміс физигі А.Зоммерфельдтің дамытуы, кейін швейцариялық физик В.Паули принципінің шығуы электрондық әр қабықта орналасу заңдылығын анықтады. Қазіргі Э. п. ж.126 хим. элементті қамтиды, олардан трансуран элементтері (Z - 93 - 110) және кейбір элементтер Z - 43 (Tc), 61 (Pm), 85 (At), 87 (Fr) жасанды жолмен алынған. Менделеев периодтық жүйені жасағаннан бері оны кеңістікте немесе жазықтықта орналастырудың графиктік әр түрлі нұсқалары ұсынылғанмен, Менделеевтің ықшамды қысқа және ұзын периодты кесте түріндегі нұсқасы көбірек қолданылады.
Периодтық жүйесінің құрылымы
Қазіргі кездегі периодтық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.