Jedním z nejdůležitějších přírodních zákonů je periodický zákon, objevený v roce 1869 Mendělejevem, který formuloval takto: "Vlastnosti jednoduchých látek, stejně jako formy a vlastnosti sloučenin, jsou v periodické závislosti na atomových hmotnostech prvků."

S rozvojem kvantové chemie se periodickému zákonu dostalo přísného teoretického opodstatnění a s ním i nové formulace: "Vlastnosti jednoduchých látek, stejně jako formy a vlastnosti sloučenin prvků, jsou v periodické závislosti na velikosti nábojů jader jejich atomů."

Před Mendělejevem se mnozí snažili prvky systematizovat, nejvíce se přiblížil Mayer (Německo). V roce 1864 ve své knize poskytl tabulku, ve které byly prvky také uspořádány ve vzestupném pořadí jejich atomové hmotnosti, ale Mayer do této tabulky umístil pouze 27 prvků, v té době známých méně než polovinu. Mendělejevova zásluha je v tom, že v jeho tabulce bylo místo nejen pro všechny známé prvky, ale zůstala prázdná místa pro prvky dosud neobjevené (ekabor - Sc, ekaaluminium - Ga, ekasilicon - Ge).

Z hlediska elektronové struktury atomu:

Doba pojmenujte horizontální sled prvků počínaje alkalickým kovem a konče vzácným plynem s stejnou maximální hodnotu jistiny kvantové číslo roven číslu období.

Počet prvků v období je určen kapacitou podúrovní.

skupina prvky je vertikální kolekce prvků, které mají stejnou elektronovou konfiguraci a určitou chemickou podobnost. Počet skupin (s výjimkou vedlejších podskupin I, II, VIII) je roven součtu valenčních elektronů.

Kromě dělení podle period (určených hlavním kvantovým číslem) existuje dělení na rodiny, určený orbitálním kvantovým číslem. Je-li v prvku vyplněna podúroveň s, pak rodina s nebo prvek s; p-podúroveň - p-prvek; d-podúroveň - d-prvek; f-sublevel - f-prvek.

V krátkodobé formě periodického systému existuje 8 skupin, z nichž každá je rozdělena na hlavní a vedlejší podskupiny. I a II hlavní podskupiny jsou vyplněny s-prvky; III-VIII hlavní podskupiny - p-prvky. d-prvky jsou ve vedlejších podskupinách. f-prvky jsou umístěny v samostatných skupinách.

Každý prvek tedy v periodické soustavě prvků zaujímá přesně definované místo, které je označeno pořadovým číslem a je spojeno se strukturou elektronových obalů atomu.

1.2.1. Vzorce změn vlastností prvků a jejich sloučenin podle period a skupin

Experimentální studie prokázaly závislost chemických a fyzikálních vlastností prvků na jejich poloze v periodický systém.

Ionizační energie nazývá se energie, která musí být vynaložena k oddělení a odstranění elektronu z atomu, iontu nebo molekuly . Vyjadřuje se v J nebo eV (1eV=1,6.10-19 J).

Ionizační energie je měřítko obnovovací kapacity atom. Čím nižší je hodnota ionizační energie, tím vyšší je redukční schopnost atomu. Atomy ztrácejí elektron a stávají se kladně nabitými ionty.

elektronová afinita je energie uvolněná, když je elektron připojen k atomu, molekule nebo radikálu.

Energie elektronové afinity atomů se přirozeně mění v souladu s povahou elektronových struktur atomů prvků. Období zleva doprava zvyšuje se elektronová afinita a oxidační vlastnosti prvků. Ve skupinách shora dolů má elektronová afinita tendenci klesat.

Halogeny mají nejvyšší elektronovou afinitu, protože připojením jednoho elektronu k neutrálnímu atomu získá kompletní elektronovou konfiguraci vzácného plynu.

Charakteristiky toho, kterému z atomů je snazší dát nebo přidat elektron, se nazývá elektronegativita což je polovina součtu ionizační energie a elektronové afinity.

Elektronegativita se zvyšuje zleva doprava pro prvky každé periody a klesá shora dolů pro prvky stejné skupiny PS.

Atomové a iontové poloměry

Atomy a ionty nemají přesně definované hranice kvůli vlnové povaze elektronů. Proto se určují podmíněné poloměry atomů a iontů, vzájemně spojených chemickými vazbami v krystalech.

Poloměry atomů kovů v periodách s nárůstem pořadového počtu prvků klesají, protože se stejným počtem elektronových vrstev se zvyšuje náboj jádra a následně i přitahování elektronů jím.

V rámci každé skupiny prvků se poloměry atomů zpravidla zvětšují shora dolů., protože zvyšuje se počet energetických hladin. Poloměry iontů jsou také v periodické závislosti na atomovém čísle prvku.

Příklad. Jak se mění velikosti atomů během periody, při přechodu z jedné periody do druhé a v rámci stejné skupiny? Jaké prvky mají minimální a maximální velikost atomu?

Uvnitř periody (zleva doprava) se velikosti atomů zmenšují, protože náboj jádra se zvyšuje a elektrony jsou k jádru silněji přitahovány. V hlavních podskupinách se zvětšují velikosti atomů, protože. zvyšuje se počet elektronových vrstev. Ve vedlejších podskupinách jsou takové změny méně patrné díky d-kompresi a při přechodu z periody V do periody VI dochází dokonce ke zmenšení velikosti atomů vlivem f-komprese.

Podle těchto pravidel je minimální velikost atomu hélium, a maximum cesium. Francium nemá žádné izotopy s dlouhou životností (přirozený izotop je radioaktivní, s poločasem rozpadu 21 minut).

Kovy a nekovy. Rozdělení prvků a jednoduchých látek na kovy a nekovy je do jisté míry podmíněné.

Z hlediska fyzikálních vlastností se kovy vyznačují vysokou tepelnou a elektrickou vodivostí, záporným teplotním koeficientem vodivosti, specifickým kovovým leskem, kujností, tažností atd.

Chemickými vlastnostmi se kovy vyznačují hlavními vlastnostmi oxidů a hydroxidů a redukčními vlastnostmi.

Podobné rozdíly ve vlastnostech jednoduchých látek jsou spojeny s přírodou chemická vazba během jejich vzdělávání. Kovová vazba v kovech vzniká s nedostatkem valenčních elektronů a kovalentní vazba v nekovech s jejich dostatečným počtem. Z toho lze vyvodit vertikální hranici mezi prvky skupin IIIA a IV. Vlevo - prvky s deficitem valenčních elektronů, vpravo - s přebytkem. Toto je hranice Zintlu.

Příklad. Jak se liší typické kovy od nekovů? Proč a jak se mění vlastnosti kovů s nárůstem pořadového počtu prvků?

V periodické tabulce prvků se vyskytují především kovy, nekovů je málo (celkem 22). Kovy zahrnují všechny S-prvky. To je způsobeno přítomností malého počtu valenčních elektronů (1 nebo 2) v nich, v důsledku tohoto nedostatku elektronů se vytváří kovová vazba.

Všechny d - a f - prvky jsou také kovy. Při vzniku chemických vazeb působí s-elektrony vnější energetické hladiny a část nebo všechny d-elektrony předposlední hladiny jako valenční elektrony v atomech d-prvků a d-elektrony se podílejí na tvorbě chemických vazeb až poté, co jsou všechny vnější s-elektrony navázány. Navíc stínící efekt jaderné nálože přispívá ke snadnému odstranění s-elektronů. Spočívá ve snížení dopadu kladného náboje jádra na elektron v důsledku přítomnosti dalších elektronů mezi dotyčným elektronem a jádrem (jedná se o d - nebo f - elektrony).

V p-prvcích dochází ke konkurenci mezi nárůstem počtu valenčních elektronů (nekovové vlastnosti) a stíněním jaderného náboje (zvyšují se kovové vlastnosti). V tomto ohledu u p-prvků stoupá stabilita nižších oxidačních stavů v podskupině shora dolů.

Zprava doleva se nekovové vlastnosti atomů v průběhu periody zvyšují v důsledku nárůstu náboje atomového jádra a obtížnosti vydávání elektronů. Shora dolů se kovové vlastnosti v podskupině zvyšují, protože vazba mezi vnějšími elektrony a jádrem slábne.

Vlastnosti sloučenin se dělí na acidobazické a redoxní. Periodická tabulka prvků tyto vzorce dobře vysvětluje. Uvažujme to na příkladu hydroxidů.

Pokud má prvek nízký oxidační stav (+1 nebo +2), například Na-O-H, pak je vazba Na-O méně silná než O-H a vazba je přerušena podél slabší vazby.

Na-O-H  Na + + Ach - . Sloučenina má základní vlastnosti.

Pokud je oxidační stav prvku velký (od +5 do +7), pak je vazba prvek-kyslík silnější než O-N připojení a sloučenina má kyselé vlastnosti. V kyselině dusičné je oxidační stav dusíku velký (+5).

 H + + NE 3 -

Sloučeniny v oxidačním stupni +3 a +4 vykazují amfoterní vlastnosti, tzn. V závislosti na reakčním partnerovi mohou vykazovat jak kyselé, tak zásadité vlastnosti. Ale existují výjimky Zn +2, Be +2, Sn +2, Pb +2, Ge +2 mají oxidační stav +2, ale jsou to amfoterní sloučeniny.

Podle období zprava doleva se tedy nejvyšší oxidační stav, rovný číslu skupiny, zvyšuje zvyšují se nekovové a kyselé vlastnosti.

Podle podskupiny vzhůru nohama zvýšit kovové a základní vlastnosti, protože velikost atomu se zvětšuje a vazba se sousedním atomem se oslabuje .

Periodický systém nám tedy umožňuje analyzovat postavení jednoduchých látek v souvislosti se zvláštnostmi jejich vlastností (kovy, nekovy).

Periodický zákon Mendělejeva umožňuje určit vlastnosti jednoduchých látek v chemické sloučeniny. Poprvé předpověď vlastností provedl sám Mendělejev. Vypočítal vlastnosti těch prvků, které dosud nebyly objeveny.

1. Co studuje informatika?



Počítačové technologie


informace jsou nehmotné





proces.
vůně
zvuk
lidská řeč
chuť
fotky

šifrování
přenos informací
datové úložiště
řazení seznamu
vyhledávání v databázi






6. Co je kódování?
nástroj pro vyhledávání informací

zkreslení informací
změna typu informace

Test na téma: "Informace a informační procesy"
1. Co studuje informatika?
jakékoli procesy a jevy související s informacemi
programování
vztah jevů v přírodě
Počítačové technologie
matematické metody řešení problémů
2. Označte všechna správná tvrzení.
informace jsou nehmotné
informace jsou odrazem skutečného světa
informace charakterizují rozmanitost
při přijímání informací klesá nejistota poznání
existuje přísná definice informací
3. Označte typy informací, které počítač ještě nezná
proces.
vůně
zvuk
lidská řeč
chuť
fotky
4. Vyberte procesy, které lze nazvat zpracováním informací.
šifrování
přenos informací
datové úložiště
řazení seznamu
vyhledávání v databázi
5. Označte všechna správná tvrzení.
informace mohou existovat pouze společně s dopravcem
ukládání informací je jedním z informačních procesů
k extrahování informací ze zprávy člověk používá znalosti
zpracování informací je změna jejich obsahu
při zápisu informace se vlastnosti média mění
6. Co je kódování?
nástroj pro vyhledávání informací
záznam informací v jiném systému znaků
zkreslení informací
změna typu informace
změna množství informací

výběr požadovaných prvků


změna pořadí prvků
odstranění nepotřebných prvků

předávat informace?


zásady?
_______________________________________________________________

řešení nějakých problémů?
_______________________________________________________________

vy sám?
_______________________________________________________________







systémy?
_______________________________________________________________
7. Jaké slovní spojení může sloužit jako definice řazení?
výběr požadovaných prvků
uspořádat prvky seznamu v daném pořadí
abecední řazení strun
změna pořadí prvků
odstranění nepotřebných prvků
8. Jaký je název použité změny vlastností média
předávat informace?
_______________________________________________________________
9. Jak se nazývá vědění, což jsou fakta, zákony,
zásady?
_______________________________________________________________
10. Jak se nazývá znalost, kterou jsou algoritmy
řešení nějakých problémů?
_______________________________________________________________
11. Jak se nazývají představy člověka o přírodě, společnosti a sobě samém
vy sám?
_______________________________________________________________
12. Označte všechna správná tvrzení.
obdržené informace závisí na znalostech příjemce
přijaté informace závisí pouze na přijaté zprávě
získávání informací vždy zvyšuje znalosti
znalosti se zvyšují pouze tehdy, když jsou přijímané informace částečně známé
stejné informace mohou být prezentovány v různých formách
13. Jak se nazývá informace zaznamenaná (zakódovaná) v nějaké formě, zejména v počítačových informacích
systémy?
_______________________________________________________________

Odpovědět:
1 2 3 4 5 6 7
a, b, ha, b, c, ha, ha, d, e a, c, e b, gb
8 9 10 11 12 13 signál deklarativní procedurální znalost a, d, e data

Přednáška: Vzorce změn vlastností prvků a jejich sloučenin podle period a skupin

Zákon D.I. Mendělejev

Ruský vědec D. I. Mendělejev úspěšně pracoval v mnoha vědních oborech. Nejvíce se však proslavil svým unikátním objevem periodického zákona. chemické prvky v roce 1869. Zpočátku to znělo takto: "Vlastnosti všech prvků a v důsledku kvality jednoduchých a složitých látek, které tvoří, jsou v periodické závislosti na jejich atomové hmotnosti."

V současné době je znění zákona jiné. Faktem je, že v době objevu zákona neměli vědci o struktuře atomu ani ponětí a jako atomová hmotnost byla brána hmotnost chemického prvku. Následně aktivní učení atomu a získávání nových informací o jeho struktuře byl odvozen zákon, který je aktuální i dnes: „Vlastnosti atomů chem. prvků a jimi tvořených jednoduchých látek v periodické závislosti na nábojích jader jejich atomů.

Zákon je vyjádřen i graficky. Tabulka to jasně ukazuje:

Periodická tabulka D.I. Mendělejev

V této lekci se naučíme, jak z ní získat důležité a nezbytné informace pro pochopení vědy. V něm vidíte čáry. Tento období. Je jich celkem sedm. Připomeňme si z předchozí lekce, že číslo každé periody udává počet energetických hladin, ve kterých se nacházejí elektrony atomu chemického prvku. Například sodík (Na) a hořčík (Mg) jsou ve třetí periodě, což znamená, že jejich elektrony jsou umístěny na třech energetických úrovních. Všechny periody, s výjimkou 1., začínají alkalickým kovem a končí vzácným plynem.

Elektronická konfigurace:

alkalický kov - ns 1,

vzácný plyn - ns 2 p 6 s výjimkou helia (He) - 1s2.

Kde n - je číslo období.

V tabulce vidíme také svislé sloupce - to jsou skupiny. V některých tabulkách můžete vidět 18 skupin očíslovaných arabskými číslicemi. Tato forma tabulky se nazývá dlouhá, objevila se po objevení rozdílů mezi d-prvky a s- a p-prvky. Ale tradiční, kterou vytvořil Mendělejev, je krátká forma, kde jsou prvky seskupeny do 8 skupin, číslovaných římskými číslicemi:

V budoucnu budeme používat krátkou tabulku, která je vám již známá a známá.

Jaké informace nám tedy čísla skupin dávají? Z počtu zjistíme počet elektronů, které tvoří chemické vazby. Jmenují se mocenství. 8 skupin je rozděleno do dvou podskupin: hlavní a vedlejší.

Elektrony s- a p-podúrovně vstupují do hlavní. Jedná se o podskupiny IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA a VIIIA. Například hliník (Al) - prvek hlavní podskupiny skupiny III má ... 3s 2 3p 1 valenční elektrony.

Prvky umístěné ve vedlejších podskupinách obsahují elektrony d - podúrovně. Vedle jsou skupiny IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB a VIIIB. Například mangan (Mn), prvek hlavní podskupiny skupiny VII, má …3d 5 4s 2 valenční elektrony.

V krátké tabulce jsou s-elementy červeně, p-elementy žlutě, d-elementy modře a f-elementy bíle.

• Jaké další informace můžeme z tabulky získat? Vidíte, že každému prvku je přiřazeno sériové číslo. Není to ani náhodné. Soudě podle počtu prvku můžeme soudit počet elektronů v atomu daného prvku. Například vápník (Ca) má číslo 20, což znamená, že v jeho atomu je 20 elektronů.

Je však třeba mít na paměti, že počet valenčních elektronů se periodicky mění. To je způsobeno periodickými změnami v elektronových obalech. Takže při pohybu dolů v podskupině začnou atomové poloměry všech chemických prvků růst. Protože počet elektronických vrstev roste. Pokud se pohybujete vodorovně v jedné řadě, poloměr atomu se zmenšuje. Proč se tohle děje? A to je způsobeno skutečností, že když je jeden elektronový obal atomu naplněn, jeho náboj se zvyšuje. To vede ke zvýšení vzájemné přitažlivosti elektronů a jejich kontrakci kolem jádra.

Z tabulky lze také vyvodit následující závěr: čím vyšší je pořadové číslo prvku, tím menší je poloměr atomu. Proč? Faktem je, že s nárůstem celkového počtu elektronů dochází ke zmenšení poloměru atomu. Čím více elektronů, tím vyšší je energie jejich vazby s jádrem. Například jádro atomu fosforu (P) drží elektrony své vnější úrovně mnohem silněji než jádro atomu sodíku (Na), který má na vnější úrovni jeden elektron. A pokud atomy fosforu a sodíku reagují, fosfor si tento elektron vezme ze sodíku, protože fosfor je elektronegativnější. Tento proces se nazývá elektronegativita. Pamatujte, že při pohybu vpravo podél jedné řady prvků tabulky se jejich elektronegativita zvyšuje a v rámci jedné podskupiny klesá. O této vlastnosti prvků si povíme podrobněji v dalších lekcích.

Pamatovat si:

1. V obdobích s nárůstem sériového čísla můžeme pozorovat:

• zvýšení jaderného náboje a snížení atomového poloměru;
• zvýšení počtu vnějších elektronů;
• zvýšení ionizace a elektronegativity;
• zvýšení nekovových oxidačních vlastností a snížení redukčních vlastností kovů;
• zvýšení kyselosti a snížení zásaditosti hydroxidů a oxidů.

2. V A-skupinách se zvýšením sériového čísla můžeme pozorovat:

• zvýšení jaderného náboje a zvýšení atomového poloměru;
• snížení ionizace a elektronegativity;
• snížení oxidačních vlastností nekovů a zvýšení vlastností redukce kovů;
• zvýšení zásaditosti a snížení kyselosti hydroxidů a oxidů.

Připomeňme si chemickou terminologii:

Ionizace je proces přeměny atomů na ionty (kladně nabité kationty nebo záporně nabité anionty) během chemické reakce.

Elektronegativita je schopnost atomu Na přitahování elektronu od jiného atomu během chemické reakce.

Oxidace- proces přenosu elektronu z atomu redukčního činidla (donora elektronu) na oxidační atom (akceptor elektronu) a zvýšení stupně oxidace atomu látky.

Existují tři hodnoty pro stupeň oxidace:

• při vysoké elektronegativitě prvku k sobě silněji přitahuje elektrony a jeho atomy nabývají negativní stupeň oxidace (například fluor má vždy oxidační stav -1);
• při nízké elektronegativitě se prvek vzdává elektronů a získává kladný oxidační stav (všechny kovy mají stupeň +, např. draslík +1, vápník +2, hliník +3);
• atomy jednoduchých látek skládajících se z jednoho prvku mají atomy s vysokými a volné atomy mají nulový stupeň.

Oxidační stav je umístěn nad symbolem prvku:

1. Co studuje informatika?

Počítačové technologie

informace jsou nehmotné

proces.

vůně

zvuk

lidská řeč

chuť

fotky

šifrování

přenos informací

datové úložiště

řazení seznamu

vyhledávání v databázi

6. Co je kódování?

nástroj pro vyhledávání informací

zkreslení informací

změna typu informace

Test na téma: "Informace a informační procesy"

1. Co studuje informatika?

jakékoli procesy a jevy související s informacemi

programování

vztah jevů v přírodě

Počítačové technologie

matematické metody řešení problémů

2. Označte všechna správná tvrzení.

informace jsou nehmotné

informace jsou odrazem skutečného světa

informace charakterizují rozmanitost

při přijímání informací klesá nejistota poznání

existuje přísná definice informací

3. Označte typy informací, které počítač ještě nezná

proces.

vůně

zvuk

lidská řeč

chuť

fotky

4. Vyberte procesy, které lze nazvat zpracováním informací.

šifrování

přenos informací

datové úložiště

řazení seznamu

vyhledávání v databázi

5. Označte všechna správná tvrzení.

informace mohou existovat pouze společně s dopravcem

ukládání informací je jedním z informačních procesů

k extrahování informací ze zprávy člověk používá znalosti

zpracování informací je změna jejich obsahu

při zápisu informace se vlastnosti média mění

6. Co je kódování?

nástroj pro vyhledávání informací

záznam informací v jiném systému znaků

zkreslení informací

změna typu informace

změna množství informací

výběr požadovaných prvků

změna pořadí prvků

odstranění nepotřebných prvků

předávat informace?

zásady?

_______________________________________________________________

řešení nějakých problémů?

_______________________________________________________________

vy sám?

_______________________________________________________________

systémy?

_______________________________________________________________

7. Jaké slovní spojení může sloužit jako definice řazení?

výběr požadovaných prvků

uspořádat prvky seznamu v daném pořadí

abecední řazení strun

změna pořadí prvků

odstranění nepotřebných prvků

8. Jaký je název použité změny vlastností média

předávat informace?

_______________________________________________________________

9. Jak se nazývá vědění, což jsou fakta, zákony,

zásady?

_______________________________________________________________

10. Jak se nazývá znalost, kterou jsou algoritmy

řešení nějakých problémů?

_______________________________________________________________

11. Jak se nazývají představy člověka o přírodě, společnosti a sobě samém

vy sám?

_______________________________________________________________

12. Označte všechna správná tvrzení.

obdržené informace závisí na znalostech příjemce

přijaté informace závisí pouze na přijaté zprávě

získávání informací vždy zvyšuje znalosti

znalosti se zvyšují pouze tehdy, když jsou přijímané informace částečně známé

stejné informace mohou být prezentovány v různých formách

13. Jaký je název zaznamenané (zakódované) informace

v určité formě, zejména v počítačových informacích

systémy?

_______________________________________________________________

Odpovědět:

1

2

3

4

5

6

7

a, b, d

abeceda

a, g

a, d, d

a, c, d

b, d

8

9

10

11

12

13

signál

deklarativní

procesní

znalost

a, d, d

Periodicita vlastností chemických prvků

V moderní věda tabulka D. I. Mendělejeva se nazývá periodická soustava chemických prvků, neboť obecné vzorce ve změně vlastností atomů, jednoduchých i složitých látek tvořených chemickými prvky, se v této soustavě v určitých intervalech - periodách opakují. Všechny chemické prvky existující na světě tedy podléhají jedinému, v přírodě objektivně působícímu periodickému zákonu, jehož grafickým znázorněním je periodický systém prvků. Tento zákon a systém nese jméno velkého ruského chemika D. I. Mendělejeva.

Období- jedná se o řady prvků uspořádaných vodorovně, se stejnou maximální hodnotou hlavního kvantového počtu valenčních elektronů. Číslo periody odpovídá počtu energetických hladin v atomu prvku. Období se skládají z určitého počtu prvků: první - od 2, druhé a třetí - od 8, čtvrté a páté - od 18, šesté období obsahuje 32 prvků. Závisí na počtu elektronů ve vnější energetické hladině. Sedmé období je neúplné. Všechny periody (s výjimkou první) začínají alkalickým kovem (s-prvkem) a končí vzácným plynem. Když se začne plnit nová hladina energie, začíná nové období. V období s nárůstem pořadového čísla chemického prvku zleva doprava se kovové vlastnosti jednoduchých látek snižují, nekovové naopak zvyšují.

Vlastnosti kovů- to je schopnost atomů prvku odevzdat své elektrony při vzniku chemické vazby a nekovové vlastnosti - to je schopnost atomů prvku vázat elektrony na jiné atomy při vzniku chemické vazby. U kovů je vnější s-podúroveň vyplněna elektrony, což potvrzuje kovové vlastnosti atomu. Nekovové vlastnosti jednoduchých látek se projevují při vzniku a plnění vnější p-podúrovně elektrony. Nekovové vlastnosti atomu jsou vylepšeny v procesu plnění p-podúrovně (od 1 do 5) elektrony. Atomy se zcela vyplněnou vnější elektronovou vrstvou (ns 2 np 6) tvoří skupinu vzácné plyny které jsou chemicky inertní.

V krátkých obdobích, s nárůstem kladného náboje jader atomů, se zvyšuje počet elektronů ve vnější úrovni(od 1 do 2 - v prvním období a od 1 do 8 - ve druhém a třetím období), což vysvětluje změnu vlastností prvků: na začátku období (kromě prvního období) je alkalického kovu, pak postupně slábnou kovové vlastnosti a přibývají nekovové. Na dlouhá období Jak jaderný náboj narůstá, plnění hladin elektrony se stává obtížnější., což vysvětluje i složitější změnu vlastností prvků oproti prvkům malých period. Takže v sudých řadách dlouhých period s rostoucím nábojem zůstává počet elektronů ve vnější úrovni konstantní a je roven 2 nebo 1. Proto, zatímco elektrony plní hladinu následující po vnější (druhé z vnější) úrovně, vlastnosti prvků v sudých řadách se mění extrémně pomalu. Teprve v lichých řadách, kdy s růstem jaderného náboje narůstá počet elektronů ve vnější hladině (z 1 na 8), se vlastnosti prvků začnou měnit stejně jako u typických.

Skupiny jsou svislé sloupce prvků se stejným počtem valenčních elektronů rovným číslu skupiny. Existuje rozdělení na hlavní a vedlejší podskupiny. Hlavní podskupiny tvoří prvky malých a velkých období. Valenční elektrony těchto prvků se nacházejí na vnějších ns- a np-podúrovních. Vedlejší podskupiny se skládají z prvků velkých období. Jejich valenční elektrony jsou na vnější ns-podúrovni a vnitřní (n - 1) d-podúrovni (nebo (n - 2) f-podúrovni). Podle toho, která podúroveň (s-, p-, d- nebo f-) je vyplněna valenčními elektrony, se prvky dělí na:

1) s-prvky - prvky hlavní podskupiny skupin I a II;

2) p-prvky - prvky hlavních podskupin III-VII skupin;

3) d-prvky - prvky sekundárních podskupin;

4) f-prvky - lanthanoidy, aktinidy.

Vzhůru nohama v hlavních podskupinách jsou kovové vlastnosti vylepšeny, zatímco nekovové vlastnosti jsou oslabeny. Prvky hlavní a vedlejší skupiny se liší vlastnostmi. Číslo skupiny udává nejvyšší valenci prvku. Výjimkou jsou kyslík, fluor, prvky podskupiny mědi a osmé skupiny. Společné pro prvky hlavní a vedlejší podskupiny jsou vzorce vyšších oxidů (a jejich hydrátů). U vyšších oxidů a jejich hydrátů prvků skupin I-III (s výjimkou boru) převládají vlastnosti zásadité, od IV do VIII - kyselé. Pro prvky hlavních podskupin jsou vzorce vodíkových sloučenin společné. Prvky skupin I-III tvoří pevné látky- hydridy, protože oxidační stav vodíku je -1. Prvky IV-VII skupiny - plynné. Sloučeniny vodíku prvky hlavních podskupin skupiny IV (EN 4) jsou neutrální, skupina V (EN3) jsou zásady, skupiny VI a VII (H 2 E a NE) jsou kyseliny.

Poloměry atomů, jejich periodické změny v soustavě chemických prvků

Poloměr atomu s nárůstem nábojů jader atomů za periodu se zmenšuje, protože přitahování elektronových obalů jádrem je zesíleno. Dochází k jakési „kompresi“. Od lithia k neonu se náboj jádra postupně zvyšuje (od 3 do 10), což způsobuje nárůst sil přitahování elektronů k jádru, velikost atomů se zmenšuje. Proto se na začátku období vyskytují prvky s malým počtem elektronů ve vnější elektronové vrstvě a velkým atomovým poloměrem. Elektrony, které jsou dále od jádra, se z něj snadno oddělí, což je typické pro kovové prvky.

Ve stejné skupině se s rostoucím počtem period atomové poloměry zvětšují, protože zvýšení náboje atomu má opačný účinek. Z hlediska teorie struktury atomů je příslušnost prvků ke kovům nebo nekovům určena schopností jejich atomů dávat nebo přidávat elektrony. Atomy kovů darují elektrony poměrně snadno a nemohou je přidat k dokončení konstrukce jejich vnější elektronické vrstvy.

D. I. Mendělejev v roce 1869 formuloval periodický zákon, který zní takto: vlastnosti chemických prvků a látek jimi tvořených jsou v periodické závislosti na relativních atomových hmotnostech prvků. Mendělejev platil za systematizaci chemických prvků na základě jejich relativních atomových hmotností velká pozornost také vlastnosti prvků a jimi tvořených látek, rozmístění prvků s podobnými vlastnostmi do svislých sloupců - skupin. V souladu s moderní nápady na struktuře atomu jsou základem pro klasifikaci chemických prvků náboje jejich atomových jader a moderní formulace periodického zákona je následující: vlastnosti chemických prvků a látek, které tvoří, jsou v periodické závislosti na nábojích jejich atomových jader. Periodicita ve změně vlastností prvků se vysvětluje periodickým opakováním ve struktuře vnějších energetických hladin jejich atomů. Počet úrovní energie celkový počet elektrony umístěné na nich a počet elektronů na vnější úrovni odrážejí symboliku přijatou v periodickém systému.

a) Vzory spojené s kovovými a nekovovými vlastnostmi prvků.

• Při pohybu Z PRAVA DO LEVÉHO podél DOBOVÝ KOV vlastnosti p-prvku VĚTŠÍ. V opačném směru přibývají nekovové. To je způsobeno tím, že vpravo jsou prvky, jejichž elektronové obaly jsou blíže oktetu. U prvků na pravé straně periody je méně pravděpodobné, že darují své elektrony k vytvoření kovové vazby a obecně při chemických reakcích.
• Například uhlík je výraznější nekov než jeho dobový soused bóru a dusík má ještě jasnější nekovové vlastnosti než uhlík. Zleva doprava v periodě se také zvyšuje náboj jádra. V důsledku toho se zvyšuje přitažlivost valenčních elektronů k jádru a jejich návrat je obtížnější. Naopak s-prvky na levé straně tabulky mají ve vnějším obalu málo elektronů a menší jaderný náboj, což přispívá ke vzniku kovové vazby. S pochopitelnou výjimkou vodíku a helia (jejich obaly jsou blízké nebo úplné!) jsou všechny s-prvky kovy; p-prvky mohou být kovové i nekovové, podle toho, zda jsou na levé nebo pravé straně stolu.
• D- a f-prvky, jak víme, mají "rezervní" elektrony z "předposledních" slupek, které komplikují jednoduchý obraz charakteristický pro s- a p-prvky. Obecně platí, že d- a f-prvky vykazují kovové vlastnosti mnohem snadněji.
• Drtivá většina prvků je kovy a pouze 22 prvků patří nekovy: H, B, C, Si, N, P, As, O, S, Se, Te a všechny halogeny a inertní plyny. Některé prvky, vzhledem k tomu, že mohou vykazovat pouze slabé kovové vlastnosti, se označují jako semikovy. Co jsou to polokovy? Pokud vyberete p-prvky z periodické tabulky a zapíšete je do samostatného „bloku“ (to se děje v „dlouhé“ podobě tabulky), pak v levé dolní části bloku najdete vzor, ​​který obsahuje typické kovy, vpravo nahoře typické nekovy. Prvky, které zaujímají místa na hranici mezi kovy a nekovy, se nazývají polokovy.
• Polokovy jsou umístěny přibližně podél diagonály, která probíhá podél p-prvků z levého horního do pravého dolního rohu periodické tabulky.
• Polokovy mají kovalentní krystalovou mřížku v přítomnosti kovové vodivosti (elektrické vodivosti). Buď nemají dostatek valenčních elektronů k vytvoření plnohodnotného "oktetu" kovalentní vazba(jako v boru), nebo nejsou drženy dostatečně pevně (jako v teluru nebo poloniu) kvůli velké velikosti atomu. Proto má vazba v kovalentních krystalech těchto prvků částečně kovový charakter. Některé polokovy (křemík, germanium) jsou polovodiče. Polovodičové vlastnosti těchto prvků jsou vysvětlovány mnoha složitými důvody, ale jedním z nich je výrazně nižší (i když ne nulová) elektrická vodivost v důsledku slabé kovová vazba. Role polovodičů v elektrotechnice je nesmírně důležitá.
• Při pohybu VZHŮRU NOHAMA podél skupin VYZTUŽENÝ KOV vlastnosti prvku. Je to dáno tím, že níže ve skupinách jsou prvky, které již mají poměrně dost naplněných elektronových obalů. Jejich vnější obaly jsou dále od jádra. Od jádra jsou odděleny silnějším „kožíškem“ nižších elektronových obalů a elektrony vnějších úrovní jsou drženy slabší.

b) Vzory spojené s redoxními vlastnostmi. Změny elektronegativity prvků.

• Výše uvedené důvody vysvětlují proč ZLEVA DOPRAVA OXIDATIVNÍ vlastnosti a při pohybu TOP DOLŮ - OBNOVENÍ vlastnosti prvku.
• Tato pravidelnost se vztahuje i na tak neobvyklé prvky, jako jsou inertní plyny. V "těžkých" vzácných plynech kryptonu a xenonu, které jsou ve spodní části skupiny, je možné "selektovat" elektrony a získat jejich sloučeniny silnými oxidačními činidly (fluor a kyslík), ale pro "lehké" helium, neon a argon to nelze.
• V pravém horním rohu tabulky je nejaktivnější nekovové okysličovadlo fluor (F) a v levém dolním rohu nejaktivnější redukční kov cesium (Cs). Prvek francium (Fr) by měl být ještě aktivnějším redukčním činidlem, ale jeho chemické vlastnosti je extrémně obtížné studovat kvůli jeho rychlému radioaktivnímu rozpadu.
• Ze stejného důvodu jako oxidační vlastnosti prvků, jejich ELEKTŘINA ZVYŠUJE Stejný ZLEVA DOPRAVA, dosahující maxima pro halogeny. Ne poslední roli v tom hraje stupeň dokončení valenčního pláště, jeho blízkost k oktetu.
• Při pohybu VZHŮRU NOHAMA podle skupin ELEKTŘINA SNIŽUJE. Je to způsobeno nárůstem počtu elektronových obalů, na posledním z nich jsou elektrony přitahovány k jádru stále slaběji.
• c) Zákonitosti související s velikostí atomů.
• Velikosti atomů (ATOMIC RADIUS) při pohybu ZLEVA DOPRAVA po celé období POKLES. Elektrony jsou stále více přitahovány k jádru, jak se zvyšuje náboj jádra. Ani zvýšení počtu elektronů ve vnějším obalu (například ve fluoru oproti kyslíku) nevede ke zvětšení velikosti atomu. Naopak velikost atomu fluoru je menší než atomu kyslíku.
• Při pohybu OD SHORA DOLŮ ATOMOVÝ POLOMĚR Prvky RŮST, protože je vyplněno více elektronových obalů.

d) Vzory spojené s valenci prvků.

• prvky téhož PODSKUPINY mají podobnou konfiguraci vnějších elektronových obalů a tedy stejnou mocnost ve sloučeninách s jinými prvky.
• S-prvky mají valence, které odpovídají jejich číslu skupiny.
• P-prvky pro ně mají nejvyšší možnou valenci, rovnou číslu skupiny. Navíc mohou mít valenci rovnou rozdílu mezi číslem 8 (oktet) a číslem jejich skupiny (počet elektronů ve vnějším obalu).
• D-elementy vykazují mnoho různých valencií, které nelze přesně předpovědět z čísla skupiny.
• Nejen prvky, ale také mnohé jejich sloučeniny – oxidy, hydridy, sloučeniny s halogeny – vykazují periodicitu. Pro každého SKUPINY prvků, můžete napsat vzorce sloučenin, které se periodicky "opakují" (tj. mohou být zapsány jako zobecněný vzorec).

Pojďme si tedy shrnout vzorce změn vlastností, které se projevují v obdobích:

Změna některých charakteristik prvků v obdobích zleva doprava:

• poloměr atomů se zmenšuje;
• zvyšuje se elektronegativita prvků;
• počet valenčních elektronů se zvyšuje z 1 na 8 (rovná se číslu skupiny);
• nejvyšší stupeň zvyšuje se oxidace (rovná se číslu skupiny);
• počet elektronových vrstev atomů se nemění;
• kovové vlastnosti jsou sníženy;
• zvyšují se nekovové vlastnosti prvků.

Změna některých charakteristik prvků ve skupině shora dolů:

• zvyšuje se náboj jader atomů;
• poloměr atomů se zvětšuje;
• zvyšuje se počet energetických hladin (elektronických vrstev) atomů (rovná se číslu periody);
• počet elektronů na vnější vrstvě atomů je stejný (rovná se číslu skupiny);
• síla vazby mezi elektrony vnější vrstvy a jádrem klesá;
• elektronegativita klesá;
• kovovost prvků se zvyšuje;
• snižuje se nekovovost prvků.

Z je sériové číslo, se rovná číslu protony; R je poloměr atomu; EO - elektronegativita; Hřídel e - počet valenčních elektronů; OK. Svatý. — oxidační vlastnosti; Slunce. Svatý. - regenerační vlastnosti; En. ur. — energetické hladiny; Me - kovové vlastnosti; NeMe - nekovové vlastnosti; BCO - nejvyšší stupeň oxidace

Referenční materiál pro absolvování testu:

Mendělejevův stůl

Tabulka rozpustnosti