Періодичний закон та періодична система елементів Д.І.Менделєєва
Періодичний закон та періодична система елементів Д.І.Менделєєва - раздел Философия, МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи з дисципліни «ХІМІЯ»
Періодичний Закон Формулюється Так: Властивості Елеме...
Періодичний закон формулюється так: Властивості елементів, а також форми і властивості сполук елементів перебувають у періодичній залежності від зарядів ядер атомів елементів.
Графічним зображенням цього закону є періодична система, що поділена на періоди і групи.
Перший період вміщує 2 елементи (1s2); другий і третій – по 8 (ns2np6); четвертий і п’ятий – по 18 (ns2np6(n-1)d10); шостий - 32 (ns2np6(n-1)d104f14); сьомий – 23 елементів (не закінчений). Усі хімічні елементи поділяють на s-, p-, d-, f- сімейства за ознакою заповнення підрівнів.
Номер групи, в якій знаходиться елемент, збігається із кількістю валентних електронів на зовнішньому енергетичному рівні його атома. Слід добре знати, що кількість валентних електронів не завжди збігається з номером групи. Так, у елементів тріади заліза число валентних електронів менше за номер групи, в якій вони знаходяться. Є ще й інші винятки.
На основі теорії будови атомів було встановлено причину періодичної зміни властивостей елементів у системі, а саме: властивості елементів змінюються періодично завдяки тому, що розвиток атомних структур у горизонтальних рядах елементів за умови плавного зростання порядкових номерів супроводжується періодичним повторенням подібних електронних формул, що приводить до утворення двох типів подібних елементів:
• електронних аналогів, розміщених вертикально, — груп елементів, у яких електронні формули валентних електронів однакові, наприклад:
ІА IIА IIIВ - VIIВ - VIIА VIIIА
ns1 ns2 ns2(n-1)d1 ns2(n-1)d5 - ns2np5 ns2np6;
• електронних сімейств елементів, в яких заповнюється (від початку до кінця кожного горизонтального періоду) електронами один і той самий підрівень, наприклад:
s-метали: ns1– ns2;p-елементи: ns2 np1---ns2np6;
d-метали: ns2(n-1)d1 ---ns2(n-1)d10;
f-елементи: ns2(n-2)f1 --- ns2(n-2)f14.
Отже, електронні аналоги є аналогами хімічними, оскільки вони мають однакову структуру валентних енергетичних рівнів і є подібними за хімічними та фізико-хімічними властивостями.
Оскільки електронна конфігурація хімічних елементів періодично змінюється зі зростанням їхніх порядкових номерів (Z), більшість фізико-хімічних характеристик атомів елементів змінюється також періодично-закономірно у періодах і групах системи елементів. Серед таких фізико-хімічних характеристик елементів, які мають вирішальний вплив на їхні властивості, а отже, і на властивості сполук, похідних від них, слід виділити: порядкові номери елементів Z, радіуси їхніх атомів та йонів r, потенціали (або енергія) йонізації I1, енергію спорідненості до електрона Eсп, електронегативність æ, ступені окиснення елементів z. Тому перелічені характеристики змінюються в періодах і групах системи елементів цілком передбачувано та закономірно-періодично і їх загалом можна назвати критеріями періодичності. Причому очевидними є взаємопов’язаність і взаємозумовленість цих критеріїв. Тобто закономірно-послідовна зміна одних із них зумовлює відповідну періодичну зміну інших, що можна подати такою послідовною схемою: періодична зміна значень Z —> зміна електронних конфігурацій елементів —> зміна радіусів атомів та йонів —> зміна енергетичних характеристик: I1, Eсп , æ—> зміна ступенів окиснення елементів z —> періодична зміна хімічних і фізико-хімічних властивостей як самих елементів, так і простих речовин та складних сполук, які вони утворюють.
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до самостійної роботи з дисципліни
«ХІМІЯ»
для студентів I курсу будівельних і
гірничих спеціальностей
ЗМІСТ МОДУЛЯ I
1. Основні хімічні поняття і стехіометричні закони. 4
1.1. Предмет хімії і основні хімічні поняття. 4
1.2. Основні закони хімічної взаємодії 6
1.3. Запитання для самоконт
Предмет хімії і основні хімічні поняття
Хімія – наука про склад, властивості і будову речовин, про їхні перетворення, про залежність властивостей від складу і будови речовин, про взаємодію, добування і вико
Основні закони хімічної взаємодії
У 1748 р. російський вчений М.В.Ломоносов сформулював один із фундаментальних законів природи – закон збереження маси:
Маса речовин, що вс
Гідрати оксидів
Важливу групу серед складних сполук становлять гідрати оксидів (гідроксиди) – продукти прямої або посередньої взаємодії оксидів з водою. Наприклад, основні оксиди утворюють
Амфотерні гідроксиди
Амфотерні гідроксиди – це гідрати амфотерних оксидів. В залежності від умов вони можуть відщеплювати при дисоціації йони H+ чи ОН-і, як і відповідні амфот
Кислоти
За теорією електролітичної дисоціації Арреніуса кислоти - це сполуки, що складаються з кислотного залишку і йонів гідрогену, здатних заміщуватись на метал (у розчині дисоцію
Квантові числа
Головне квантове число визначає повний запас енергії електрона (рівень енергії електронного шару), тобто ступінь віддалення його від ядра або розмір електронної хмари (орбіталі) і приймає з
Радіуси атомів та йонів елементів
У визначенні радіуса атома не спостерігається однозначності тому, що ізольований атом або йон не має чітко визначених зовнішніх меж. Тому залежно від типу хімічного зв'язку, структури речовини і
Енергія йонізації
Енергія йонізації (І, кДж/моль; еВ) — мінімальна енергія, потрібна для відщеплення найслабкіше зв'язаного електрона від незбудженого атома: R0 —> R+ +e, I
Енергія спорідненості до електрона
Енергія спорідненості до електрона (Eсп, кДж/моль; еВ) — кількість енергії, що виділяється під час приєднання до атома одного електрона з утворенням не
Електронегативність атомів
Електронегативність атомів (æ, кДж/моль; еВ/атом) — умовна величина, що характеризує здатність атома в хімічних сполуках приєднувати електрони, які беруть участь в утворенні хімічного
Основні типи хімічного зв’язку. Ковалентний зв’язок
Хімічний зв'язок значною мірою визначає будову молекул і тіла загалом, а отже, і властивості хімічних сполук, речовин і тіл.
Серед індивідуальних хімічних речовин, що поділяються на прості
Основні типи хімічного зв’язку. Ковалентний зв’язок
Хімічний зв'язок значною мірою визначає будову молекул і тіла загалом, а отже, і властивості хімічних сполук, речовин і тіл.
Серед індивідуальних хімічних речовин, що поділяються на прості
Основні типи хімічного зв’язку. Ковалентний зв’язок
Хімічний зв'язок значною мірою визначає будову молекул і тіла загалом, а отже, і властивості хімічних сполук, речовин і тіл.
Серед індивідуальних хімічних речовин, що поділяються на прості
Міжмолекулярна взаємодія
Міжмолекулярна взаємодія. Між молекулами може відбуватися як електростатична, так і донорно-акцепторна взаємодія. Сили електростатичної молекулярної взаємодії, ви
Тверді тіла. Типи кристалічних граток
Тверді тіла перебувають у двох станах: аморфному і кристалічному. Аморфний стан характеризується хаотичним розміщенням частинок у просторі
Основні термодинамічні поняття
Термодинаміка – це наука, що вивчає зв’язок теплової енергії з іншими її видами (перехід енергії з однієї форми в іншу, енергетичні ефекти, що супроводжують хімічні та ф
Термохімія.
Теплові ефекти хімічних процесів вивчає термохімія. При розрахунках використовуються стандартні теплові ефекти
Теплота нейтралізації.
Теплота нейтралізації - тепловий ефект, який спостерігається при нейтралізації одного моль еквівалента кислоти одним моль еквівалента гідроксиду в розведених водних розчинах.
При
Напрям перебігу хімічних процесів.
Другий закон термодинаміки показує напрямок переходу теплоти (енергії) від однієї системи до іншої.
Згідно з Клаузісом теплота завжди переходит
Задачі і вправи для самостійної роботи
1. Стандартна теплота утворення рідкої води становить — 286 кДж/моль. Записати термохімічні рівняння цієї реакції з використанням теплового ефекту та ентальпії. Поглинається чи виділяється в реакці
Закон діючих мас
Необхідною умовою перебігу хімічної реакції між двома речовинами є зіткнення їхніх молекул. Зрозуміло, що швидкість хімічної реакції залежить від числа таких зіткнень в одиниці об'єму. Вірогідніс
Енергія активації
Як зазначалось, умовою елементарного акту взаємодії є зіткнення частинок реагуючих речовин. Проте не кожне зіткнення може спричинити хімічну взаємодію. Справді, хімічна взаємодія передбачає переро
Вплив температури на швидкість реакції
Підвищення температури реагуючих речовин внаслідок збільшення швидкості молекул приводить до зростання загальної енергії системи і відповідно до збільшення відносного вмісту активних молекул, що рі
Каталіз
Швидкість хімічних процесів можна значно збільшити завдяки введенню у реакційну систему певних речовин, які називаються каталізаторами. Каталізатор — це речовина, що збільшу
Хімічна рівновага
При вивченні основних закономірностей рівноважних процесів насамперед розглядають поняття про оборотні і необоротні реакції і оборотність хімічних процесів.
Необоротними хімічними
Вплив зовнішніх факторів на хімічну рівновагу. Принцип ле Шательє
Стан хімічної рівноваги за сталих умов може зберігатися будь-який час. Проте при зміні умов рівноваги (температури, концентрації, тиску) стан рівноваги порушується. Зміна зовнішніх факторів по-різ
Список рекомендованої літератури
Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія: Підруч. для студ. вищ. навч. закл. – К.; Ірпінь: ВТФ “Перун”, 2002. – 480с. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов