Pajisja e sistemit periodik të Mendelejevit. Sistemi periodik i elementeve kimike të D.I. Mendeleev

Në këtë mësim, do të mësoni për Ligjin Periodik të Mendelejevit, i cili përshkruan ndryshimin në vetitë e trupave të thjeshtë, si dhe formën dhe vetitë e përbërjeve të elementeve, në varësi të madhësisë së masave të tyre atomike. Konsideroni se si një element kimik mund të përshkruhet nga pozicioni i tij në Tabelën Periodike.

Tema: Ligji periodik dheSistemi periodik i elementeve kimike të D. I. Mendeleev

Mësimi: Përshkrimi i një elementi sipas pozicionit në sistemin periodik të elementeve të D. I. Mendeleev

Në 1869, D.I. Mendeleev, në bazë të të dhënave të grumbulluara mbi elementët kimikë, formuloi ligjin e tij periodik. Pastaj tingëllonte kështu: "Vetitë e trupave të thjeshtë, si dhe format dhe vetitë e përbërjeve të elementeve, janë në një varësi periodike nga madhësia e masave atomike të elementeve." Për një kohë shumë të gjatë, kuptimi fizik i ligjit të DIMendeleev ishte i pakuptueshëm. Gjithçka ra në vend pas zbulimit të strukturës së atomit në shekullin e 20-të.

Formulimi modern i ligjit periodik:"Vetitë e substancave të thjeshta, si dhe format dhe vetitë e përbërjeve të elementeve, janë në një varësi periodike nga madhësia e ngarkesës së bërthamës atomike."

Ngarkesa e bërthamës së një atomi është e barabartë me numrin e protoneve në bërthamë. Numri i protoneve balancohet nga numri i elektroneve në atom. Kështu, atomi është elektrikisht neutral.

Ngarkesa e bërthamës së një atomi në tabelën periodike është numri rendor i elementit.

Numri i periudhës tregon numri i niveleve të energjisë, mbi të cilat rrotullohen elektronet.

Numri i grupit tregon numri i elektroneve të valencës. Për elementët e nëngrupeve kryesore, numri i elektroneve të valencës është i barabartë me numrin e elektroneve në nivelin e jashtëm të energjisë. Janë elektronet e valencës që janë përgjegjëse për formimin e lidhjeve kimike të një elementi.

Elementet kimike të grupit të 8-të - gazet inerte kanë 8 elektrone në shtresën e jashtme elektronike. Një shtresë e tillë elektronike është energjikisht e favorshme. Të gjithë atomet priren të mbushin shtresën e jashtme elektronike të tyre deri në 8 elektrone.

Cilat karakteristika të një atomi ndryshojnë periodikisht në sistemin periodik?

Struktura e nivelit elektronik të jashtëm përsëritet.

Rrezja e një atomi ndryshon periodikisht. Në një grup rreze rritet me një rritje të numrit të periudhës, pasi numri i niveleve të energjisë rritet. Në një periudhë nga e majta në të djathtë do të ndodhë rritja e bërthamës atomike, por tërheqja ndaj bërthamës do të jetë më e madhe dhe rrjedhimisht rrezja e atomit zvogëlohet.

Çdo atom tenton të plotësojë nivelin e fundit energjetik të elementeve të grupit të parë në shtresën e fundit 1 elektron. Prandaj, është më e lehtë për ta ta japin atë. Dhe është më e lehtë për elementët e grupit të 7-të të tërheqin 1 elektron që mungon në oktet. Në një grup, aftësia për të dhuruar elektrone do të rritet nga lart poshtë, pasi rrezja e atomit rritet dhe tërheqja ndaj bërthamës është më e vogël. Në një periudhë nga e majta në të djathtë, aftësia për të dhuruar elektrone zvogëlohet sepse rrezja e atomit zvogëlohet.

Sa më lehtë që një element të lëshojë elektrone nga niveli i jashtëm, aq më shumë veti metalike ka dhe oksidet dhe hidroksidet e tij kanë më shumë veti themelore. Kjo do të thotë se vetitë metalike në grup rriten nga lart poshtë, dhe në periudha nga e djathta në të majtë. Me vetitë jometalike, e kundërta është e vërtetë.

Oriz. 1. Pozicioni i magnezit në tabelë

Në grup, magnezi është ngjitur me beriliumin dhe kalciumin. Fig.1. Magnezi renditet më i ulët se beriliumi, por më i lartë se kalciumi në grup. Magnezi ka më shumë veti metalike se beriliumi, por më pak se kalciumi. Ndryshojnë edhe vetitë themelore të oksideve dhe hidroksideve të tij. Në një periudhë, natriumi është në të majtë, dhe alumini është në të djathtë të magnezit. Natriumi do të shfaqë më shumë veti metalike se magnezi dhe magnezi më shumë se alumini. Kështu, çdo element mund të krahasohet me fqinjët e tij sipas grupit dhe periudhës.

Vetitë acide dhe jometalike ndryshojnë në kundërshtim me vetitë themelore dhe ato metalike.

Karakteristikat e klorit sipas pozicionit të tij në sistemin periodik të D.I. Mendeleev.

Oriz. 4. Pozicioni i klorit në tabelë

. Vlera e numrit serik 17 tregon numrin e protoneve17 dhe elektroneve17 në atom. Fig.4. Një masë atomike prej 35 do të ndihmojë në llogaritjen e numrit të neutroneve (35-17 = 18). Klori është në periudhën e tretë, që do të thotë se numri i niveleve të energjisë në atom është 3. Është në grupin 7-A, i përket elementeve p. Është jo metal. Krahasoni klorin me fqinjët e tij sipas grupit dhe periudhës. Vetitë jometalike të klorit janë më të mëdha se ato të squfurit, por më të vogla se ato të argonit. Klori ob-la-yes-është më pak veti jometal-li-che-ski-mi se fluori dhe më shumë se bromi. Le të shpërndajmë elektronet mbi nivelet e energjisë dhe të shkruajmë formulën elektronike. Shpërndarja e përgjithshme e elektroneve do të duket kështu. Shih Fig. 5

Oriz. 5. Shpërndarja e elektroneve të atomit të klorit mbi nivelet e energjisë

Përcaktoni gjendjen më të lartë dhe më të ulët të oksidimit të klorit. Gjendja më e lartë e oksidimit është +7, pasi mund të japë 7 elektrone nga shtresa e fundit elektronike. Gjendja më e ulët e oksidimit është -1 sepse klori ka nevojë për 1 elektron për të përfunduar. Formula e oksidit më të lartë është Cl 2 O 7 (oksid acidi), përbërja e hidrogjenit HCl.

Në procesin e dhurimit ose fitimit të elektroneve, një atom fiton tarifë me kusht. Kjo tarifë e kushtëzuar quhet .

- E thjeshtë substancat kanë një gjendje oksidimi të barabartë me zero.

Elementet mund të shfaqen maksimale gjendjen e oksidimit dhe minimale. Maksimumi Një element tregon gjendjen e tij të oksidimit kur jep mbrapsht të gjitha elektronet e tij valente nga niveli i jashtëm elektronik. Nëse numri i elektroneve të valencës është i barabartë me numrin e grupit, atëherë gjendja maksimale e oksidimit është e barabartë me numrin e grupit.

Oriz. 2. Pozicioni i arsenikut në tabelë

Minimumi gjendja e oksidimit të një elementi do të tregojë kur ai do të pranojë të gjitha elektronet e mundshme për të plotësuar shtresën elektronike.

Merrni parasysh, duke përdorur shembullin e elementit nr. 33, vlerat e gjendjeve të oksidimit.

Ky është arseniku As. Është në nëngrupin e pestë kryesor. Fig. 2. Ai ka pesë elektrone në nivelin e tij të fundit elektronik. Pra, duke i dhënë ato, do të ketë një gjendje oksidimi +5. Para përfundimit të shtresës elektronike, atomit As i mungojnë 3 elektrone. Duke i tërhequr ato, do të ketë një gjendje oksidimi prej -3.

Pozicioni i elementeve të metaleve dhe jometaleve në sistemin periodik të D.I. Mendelejevi.

Oriz. 3. Pozicioni i metaleve dhe jometaleve në tabelë

AT Efektet anësore nëngrupet janë të gjitha metalet . Nëse e kryeni mendërisht diagonale nga bor në astatine , pastaj më të larta kjo diagonale në nëngrupet kryesore do të jetë e gjitha jometalet , a më poshtë kjo diagonale - të gjitha metalet . Fig.3.

1. Nr 1-4 (f. 125) Rudzitis G.E. Kimi inorganike dhe organike. Klasa 8: tekst shkollor për institucionet arsimore: niveli bazë / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman. M.: Iluminizmi. 2011 176 fq.: ill.

2. Cilat karakteristika të një atomi ndryshojnë me periodicitetin?

3. Jepni një përshkrim të elementit kimik oksigjen sipas pozicionit të tij në sistemin periodik të D.I. Mendeleev.

Ligji periodik D.I. Mendeleev dhe Tabela Periodike e Elementeve Kimike ka një rëndësi të madhe në zhvillimin e kimisë. Le të zhytemi në vitin 1871, kur profesori i kimisë D.I. Mendelejevi, përmes provave dhe gabimeve të shumta, arriti në përfundimin se "... vetitë e elementeve, dhe për rrjedhojë vetitë e trupave të thjeshtë dhe kompleksë që ata formojnë, qëndrojnë në një varësi periodike nga pesha e tyre atomike." Periodiciteti i ndryshimeve në vetitë e elementeve lind për shkak të përsëritjes periodike të konfigurimit elektronik të shtresës së jashtme elektronike me një rritje të ngarkesës së bërthamës.

Formulimi modern i ligjit periodikështë:

"Vetitë e elementeve kimike (d.m.th., vetitë dhe forma e përbërjeve që ata formojnë) janë në një varësi periodike nga ngarkesa e bërthamës së atomeve të elementeve kimike."

Gjatë mësimit të kimisë, Mendeleev kuptoi se kujtimi i vetive individuale të secilit element shkakton vështirësi për studentët. Ai filloi të kërkonte mënyra për të krijuar një metodë të sistemit për ta bërë më të lehtë të kujtonte vetitë e elementeve. Si rezultat, ka pasur tavolinë natyrale, më vonë u bë i njohur si periodike.

Tabela jonë moderne është shumë e ngjashme me atë të Mendelejevit. Le ta shqyrtojmë më në detaje.

tabelë periodike

Tabela periodike e Mendelejevit përbëhet nga 8 grupe dhe 7 periudha.

Kolonat vertikale të një tabele quhen grupe . Elementet brenda secilit grup kanë veti të ngjashme kimike dhe fizike. Kjo shpjegohet me faktin se elementët e një grupi kanë konfigurime të ngjashme elektronike të shtresës së jashtme, numri i elektroneve në të cilat është i barabartë me numrin e grupit. Më pas grupi ndahet në nëngrupet kryesore dhe dytësore.

AT Nëngrupet kryesore përfshin elemente, elektronet e valencës së të cilëve ndodhen në nënnivelet e jashtme ns- dhe np. AT Nëngrupet anësore përfshin elemente, elektronet e valencës së të cilëve ndodhen në nënnivelin e jashtëm ns dhe nënnivelin e brendshëm (n - 1) d (ose (n - 2) f-nënnivelin).

Të gjithë elementët në tabelë periodike , varësisht se cili nënnivel (s-, p-, d- ose f-) janë elektronet valente klasifikohen në: s-elemente (elemente të nëngrupeve kryesore I dhe grupeve II), p-elemente (elemente të nëngrupeve kryesore III. - Grupet VII), d- elementet (elementet e nëngrupeve anësore), f- elementet (lantanide, aktinide).

Valenca më e lartë e një elementi (me përjashtim të O, F, elementet e nëngrupit të bakrit dhe grupit të tetë) është e barabartë me numrin e grupit në të cilin ndodhet.

Për elementët e nëngrupeve kryesore dhe dytësore, formulat e oksideve më të larta (dhe hidrateve të tyre) janë të njëjta. Në nëngrupet kryesore, përbërja e përbërjeve të hidrogjenit është e njëjtë për elementët e këtij grupi. Hidridet e ngurta formojnë elemente të nëngrupeve kryesore të grupeve I-III, dhe grupet IV-VII formojnë komponime hidrogjeni të gaztë. Përbërjet e hidrogjenit të tipit EN 4 janë komponime më neutrale, EN 3 janë baza, H 2 E dhe NE janë acide.

Rreshtat horizontale të tabelës quhen periudhave. Elementet në periudha ndryshojnë nga njëri-tjetri, por kanë të përbashkët që elektronet e fundit janë në të njëjtin nivel energjie ( numri kuantik kryesorn- në mënyrë të barabartë ).

Periudha e parë ndryshon nga të tjerat në atë që aty ka vetëm 2 elementë: hidrogjen H dhe helium He.

Janë 8 elementë (Li - Ne) në periudhën e dytë. Litium Li - një metal alkali fillon periudhën, dhe mbyll gazin e tij fisnik neoni Neon.

Në periudhën e tretë, si dhe në të dytën, janë 8 elementë (Na - Ar). Natriumi i metalit alkalik Na fillon periudhën dhe gazi fisnik argoni Ar e mbyll atë.

Në periudhën e katërt janë 18 elementë (K - Kr) - Mendelejevi e caktoi atë si periudhën e parë të madhe. Fillon gjithashtu me metalin alkalik Kaliumi dhe përfundon me gazin inert krypton Kr. Përbërja e periudhave të mëdha përfshin elementë tranzicioni (Sc - Zn) - d- elementet.

Në periudhën e pestë, ngjashëm me të katërtën, janë 18 elementë (Rb - Xe) dhe struktura e saj është e ngjashme me të katërtën. Fillon gjithashtu me rubidiumin e metalit alkalik Rb dhe përfundon me gazin inert ksenon Xe. Përbërja e periudhave të mëdha përfshin elementë tranzicioni (Y - Cd) - d- elementet.

Periudha e gjashtë përbëhet nga 32 elementë (Cs - Rn). Përveç 10 d-elemente (La, Hf - Hg) përmban një rresht prej 14 f-elemente (lantanide) - Ce - Lu

Periudha e shtatë nuk ka mbaruar. Fillon me Francium Fr, mund të supozohet se do të përmbajë, si periudha e gjashtë, 32 elementë që janë gjetur tashmë (deri në elementin me Z = 118).

Tabela periodike interaktive

Nëse shikoni Tabela periodike e Mendelejevit dhe vizatoni një vijë imagjinare që fillon nga bor dhe përfundon midis poloniumit dhe astatinës, atëherë të gjitha metalet do të jenë në të majtë të vijës, dhe jometalet në të djathtë. Elementet menjëherë ngjitur me këtë linjë do të kenë vetitë e metaleve dhe jometaleve. Ata quhen metaloidë ose gjysmëmetale. Këto janë bor, silikon, germanium, arseniku, antimoni, teluri dhe polonium.

Ligji periodik

Mendeleev dha formulimin e mëposhtëm të Ligjit Periodik: "Vetitë e trupave të thjeshtë, si dhe format dhe vetitë e përbërjeve të elementeve, dhe për rrjedhojë vetitë e trupave të thjeshtë dhe kompleksë të formuar prej tyre, qëndrojnë në një varësi periodike nga peshën e tyre atomike”.
Ekzistojnë katër modele kryesore periodike:

Rregulli oktet thotë se të gjithë elementët priren të fitojnë ose humbasin një elektron në mënyrë që të kenë konfigurimin me tetë elektrone të gazit fisnik më të afërt. Sepse Meqenëse orbitalet e jashtme s dhe p të gazeve fisnike janë plotësisht të mbushura, ato janë elementët më të qëndrueshëm.
Energjia e jonizimitështë sasia e energjisë e nevojshme për të shkëputur një elektron nga një atom. Sipas rregullit të oktetit, lëvizja nga e majta në të djathtë përgjatë tabelës periodike kërkon më shumë energji për të shkëputur një elektron. Prandaj, elementët në anën e majtë të tabelës priren të humbasin një elektron, dhe ata në anën e djathtë - ta fitojnë atë. Gazet inerte kanë energjinë më të lartë të jonizimit. Energjia e jonizimit zvogëlohet ndërsa lëvizni poshtë grupit, sepse elektronet në nivele të ulëta të energjisë kanë aftësinë të sprapsin elektronet nga nivelet më të larta të energjisë. Ky fenomen quhet efekt mbrojtës. Për shkak të këtij efekti, elektronet e jashtme janë më pak të lidhura fort me bërthamën. Duke lëvizur përgjatë periudhës, energjia e jonizimit rritet gradualisht nga e majta në të djathtë.

afiniteti i elektroneveështë ndryshimi i energjisë me marrjen e një elektroni shtesë nga një atom i një lënde në gjendje të gaztë. Kur lëvizni poshtë grupit, afiniteti i elektroneve bëhet më pak negativ për shkak të efektit të shqyrtimit.

Elektronegativiteti- një masë se sa fort tenton të tërheqë elektronet e një atomi tjetër të lidhur me të. Elektronegativiteti rritet ndërsa lëvizni tabelë periodike nga e majta në të djathtë dhe nga poshtë lart. Duhet mbajtur mend se gazrat fisnikë nuk kanë elektronegativitet. Kështu, elementi më elektronegativ është fluori.

Bazuar në këto koncepte, le të shqyrtojmë se si ndryshojnë vetitë e atomeve dhe përbërjeve të tyre tabelë periodike.

Pra, në një varësi periodike janë vetitë e tilla të një atomi që lidhen me konfigurimin e tij elektronik: rrezja atomike, energjia e jonizimit, elektronegativiteti.

Merrni parasysh ndryshimin në vetitë e atomeve dhe përbërjeve të tyre në varësi të pozicionit në tabela periodike e elementeve kimike.

Jometaliteti i atomit rritet kur lëviz në tabelën periodike nga e majta në të djathtë dhe nga poshtë lart. në lidhje me vetitë themelore të oksideve zvogëlohen, dhe vetitë e acidit rriten në të njëjtën mënyrë - nga e majta në të djathtë dhe nga poshtë lart. Në të njëjtën kohë, vetitë acidike të oksideve janë sa më të forta, aq më e madhe është shkalla e oksidimit të elementit që e formon atë.

Sipas periudhës nga e majta në të djathtë vetitë themelore hidroksidet dobësohen, në nëngrupet kryesore nga lart poshtë, forca e bazave rritet. Në të njëjtën kohë, nëse një metal mund të formojë disa hidrokside, atëherë me një rritje të shkallës së oksidimit të metalit, vetitë themelore hidroksidet dobësohen.

Sipas periudhës nga e majta në të djathtë rritet forca e acideve që përmbajnë oksigjen. Kur lëvizni nga lart poshtë brenda të njëjtit grup, forca e acideve që përmbajnë oksigjen zvogëlohet. Në këtë rast, forca e acidit rritet me një rritje të shkallës së oksidimit të elementit formues acid.

Sipas periudhës nga e majta në të djathtë forca e acideve anoksike rritet. Kur lëvizni nga lart poshtë brenda të njëjtit grup, forca e acideve anoksike rritet.

Kategoritë,

Kimisti gjenial rus D. I. Mendeleev u dallua gjatë gjithë jetës së tij nga dëshira për të njohur të panjohurën. Kjo dëshirë, si dhe njohuritë më të thella dhe më të gjera, të kombinuara me intuitën e pagabueshme shkencore, i lejuan Dmitry Ivanovich të zhvillonte një klasifikim shkencor të elementeve kimike - Tabela Periodike në formën e tabelës së tij të famshme.

Sistemi periodik i elementeve kimike të D. I. Mendeleev mund të përfaqësohet si një shtëpi e madhe në të cilën absolutisht të gjithë elementët kimikë të njohur për njeriun "jetojnë së bashku". Për të qenë në gjendje të përdorni sistemin Periodik, është e nevojshme të studioni alfabetin kimik, domethënë shenjat e elementeve kimike.

Me ndihmën e tyre, ju do të mësoni se si të shkruani fjalë - formula kimike, dhe mbi bazën e tyre mund të shkruani fjali - ekuacione të reaksioneve kimike. Secili element kimik përcaktohet me shenjën ose simbolin e vet kimik, i cili, së bashku me emrin e elementit kimik, është regjistruar në tabelën e D. I. Mendeleev. si simbole, me sugjerimin e kimistit suedez J. Berzelius, në të shumtën e rasteve u miratuan germat fillestare të emrave latinë të elementeve kimike. Pra, hidrogjeni (emri latin Hydrogenium është hydrogenium) shënohet me shkronjën H (lexoni "hir"), oksigjen (emri latin Oxygenium është oksigjen) - me shkronjën O (lexoni "o"), karbon (emri latin Carboneum - karboneum) - me shkronjën C ( lexo "tse").

Emrat latinë të disa elementëve të tjerë kimikë fillojnë me shkronjën C: kalcium (

Kalcium), bakër (Cuprum), kobalt (Cobaltum), etj. Për t'i dalluar, I. Berzelius sugjeroi që shkronjës fillestare të emrit latin t'i shtohej edhe një nga shkronjat pasuese të emrit. Pra, shenja kimike e kalciumit shkruhet me simbolin Ca (lexo "kalcium"), bakër - Cu (lexo "cuprum"), kobalt - Co (lexo "kobalt").

Emrat e disa elementeve kimike pasqyrojnë vetitë më të rëndësishme të elementeve, për shembull, hidrogjeni - lind uji, oksigjeni - lind acidet, fosfori - dritë bartëse (Fig. 20), etj.

Oriz. 20.
Etimologjia e emrit të elementit nr. 15 të sistemit periodik të D. I. Mendeleev

Elementë të tjerë janë emëruar sipas trupave qiellorë ose planetëve të sistemit diellor - selenium dhe telurium (Fig. 21) (nga greqishtja. Selena - Hënë dhe Telluris - Tokë), uranium, neptunium, plutonium.

Oriz. 21.
Etimologjia e emrit të elementit nr. 52 të sistemit periodik të D. I. Mendeleev

Nga mitologjia janë huazuar emra të veçantë (Fig. 22). Për shembull, tantal. Ky ishte emri i djalit të dashur të Zeusit. Për krime kundër perëndive, Tantalus u ndëshkua rëndë. Ngrihej deri në qafë në ujë dhe mbi të vareshin degë me fruta me lëng erëmirë. Mirëpo, sapo donte të dehej, uji iu largua, ai mezi donte të kënaqte urinë dhe shtriu dorën te frutat - degët u devijuan anash. Në përpjekje për të izoluar tantalin nga xeherorët, kimistët përjetuan jo më pak mundime.

Oriz. 22.
Etimologjia e emrit të elementit nr. 61 të sistemit periodik të D. I. Mendeleev

Disa elementë u emëruan sipas shteteve ose pjesëve të ndryshme të botës. Për shembull, germanium, gallium (Gallia është emri i vjetër për Francën), polonium (për nder të Polonisë), skandium (për nder të Skandinavisë), francium, ruthenium (Ruthenia është emri latin për Rusinë), europium dhe americium. Këtu janë elementët e emërtuar sipas qyteteve: hafnium (për nder të Kopenhagës), lutetium (në kohët e vjetra Parisi quhej Lutetium), berkelium (për nder të qytetit Berkeley në SHBA), yttrium, terbium, erbium, ytterbium ( Emrat e këtyre elementeve vijnë nga Ytterby - një qytet i vogël në Suedi ku u zbulua për herë të parë një mineral që përmban këto elemente), dubnium (Fig. 23).

Oriz. 23.
Etimologjia e emrit të elementit nr. 105 të sistemit periodik të D. I. Mendeleev

Së fundi, emrat e elementeve përjetësojnë emrat e shkencëtarëve të mëdhenj: curium, fermium, einsteinium, mendelevium (Fig. 24), lawrencium.

Oriz. 24.
Etimologjia e emrit të elementit nr. 101 të sistemit periodik të D. I. Mendeleev

Çdo element kimik është caktuar në tabelën periodike, në "shtëpinë" e përbashkët të të gjithë elementëve, "apartamentin" e vet - një qelizë me një numër të përcaktuar rreptësisht. Kuptimi i thellë i këtij numri do t'ju zbulohet me studimin e mëtejshëm të kimisë. Numri i kateve të këtyre "apartamenteve" është gjithashtu i shpërndarë në mënyrë strikte - periudhat në të cilat "jetojnë" elementët. Ashtu si numri serial i elementit (numri i "apartamentit"), numri i periudhës ("kati") përmban informacionin më të rëndësishëm në lidhje me strukturën e atomeve të elementeve kimike. Horizontalisht - "numri i kateve" - ​​sistemi periodik ndahet në shtatë periudha:

• Periudha e parë përfshin dy elementë: hidrogjen H dhe helium He;
• periudha e 2-të fillon me litium Li dhe përfundon me neon Ne (8 elementë);
• Periudha e tretë fillon me natrium Na dhe përfundon me argon Ar (8 elementë).

Tre periudhat e para, secila e përbërë nga një rresht, quhen periudha të vogla.

Periudhat 4, 5 dhe 6 përfshijnë dy rreshta elementësh secila, ato quhen periudha të mëdha; Periudhat e 4-të dhe të 5-të përmbajnë nga 18 elementë secila, e 6-ta - 32 elemente.

Periudha e 7-të - e papërfunduar, deri më tani përbëhet nga vetëm një rresht.

Kushtojini vëmendje "kateve të bodrumit" të sistemit Periodik - 14 elementë binjakë "jetojnë" atje, të ngjashëm në vetitë e tyre, disa me lantanum La, të tjerë me aktinium Ac, të cilët i përfaqësojnë ato në "katet" e sipërme të tabelës: në periudhat e 6-të dhe të 7-të m.

Vertikalisht, elementët kimikë "që jetojnë" në "apartamente" me prona të ngjashme janë të vendosura njëri nën tjetrin në kolona vertikale - grupe, nga të cilat janë tetë në tabelën e D. I. Mendeleev.

Secili grup përbëhet nga dy nëngrupe - kryesore dhe dytësore. Nëngrupi, i cili përfshin elementë të periudhave të vogla dhe të mëdha, quhet nëngrupi kryesor ose grupi A. Nëngrupi, i cili përfshin elemente vetëm të periudhave të mëdha, quhet nëngrup anësor ose grupi B. Pra, nëngrupi kryesor i grupit I. (Grupet IA) përfshin litium, natrium, kalium, rubidium dhe francium janë një nëngrup i litiumit Li; një nëngrup anësor i këtij grupi (grupi IB) formohet nga bakri, argjendi dhe ari - ky është një nëngrup i bakrit Si.

Përveç formës së tabelës së D. I. Mendeleev, e cila quhet periudhë e shkurtër (është dhënë në fletën e librit shkollor), ka shumë forma të tjera, për shembull, versioni afatgjatë.

Ashtu si një fëmijë mund të ndërtojë një numër të madh objektesh të ndryshme nga elementët e lojës Lego (shih Fig. 10), natyra dhe njeriu kanë krijuar shumëllojshmërinë e substancave rreth nesh nga elementët kimikë. Një model tjetër është edhe më i qartë: ashtu si 33 shkronjat e alfabetit rus formojnë kombinime të ndryshme, dhjetëra mijëra fjalë, kështu 114 elementë kimikë në kombinime të ndryshme krijojnë më shumë se 20 milionë substanca të ndryshme.

Mundohuni të asimiloni modelet e formimit të fjalëve - formula kimike, dhe më pas bota e substancave do të hapet para jush në të gjithë diversitetin e saj shumëngjyrësh.

Por për këtë, së pari mësoni shkronjat - simbolet e elementeve kimike (Tabela 1).

Tabela 1
Emrat e disa elementeve kimike

Fjalë kyçe dhe fraza

1. Sistemi periodik i elementeve kimike (tabela) D. I. Mendeleev.
2. periudha të mëdha dhe të vogla.
3. Grupet dhe nëngrupet - kryesore (grupi A) dhe dytësor (grupi B).
4. Simbolet e elementeve kimike.

Punoni me kompjuter

1. Referojuni aplikacionit elektronik. Studioni materialin e mësimit dhe plotësoni detyrat e sugjeruara.
2. Kërkoni në internet për adresa emaili që mund të shërbejnë si burime shtesë që zbulojnë përmbajtjen e fjalëve kyçe dhe frazave të paragrafit. Ofroni mësuesit ndihmën tuaj në përgatitjen e një mësimi të ri - bëni një raport mbi fjalët dhe frazat kyçe të paragrafit tjetër.

Pyetje dhe detyra

1. Duke përdorur fjalorë (terma etimologjikë, enciklopedikë dhe kimikë), emërtoni vetitë më të rëndësishme që pasqyrohen në emrat e elementeve kimike: brom Br, azot N, fluor F.
2. Shpjegoni se si emri i elementeve kimike titan dhe vanadium pasqyron ndikimin e miteve të lashta greke.
3. Pse emri latin për arin është Aurum (aurum), dhe argjendi - Argentum (argentum)?
4. Tregoni historinë e zbulimit të ndonjë elementi kimik (sipas zgjedhjes suaj) dhe shpjegoni etimologjinë e emrit të tij.
5. Shkruani "koordinatat", d.m.th. pozicionin në sistemin periodik të D. I. Mendeleev (numri i elementit, numri i periudhës dhe lloji i tij - i madh ose i vogël, numri i grupit dhe nëngrupi - kryesor ose dytësor), për elementët kimikë të mëposhtëm: kalcium, zink. , antimoni, tantal, europium.
6. Shpërndani elementët kimikë të renditur në tabelën 1 në tre grupe sipas veçorisë "shqiptimi i simbolit kimik". A mund t'ju ndihmojë kjo veprimtari të mbani mend simbolet kimike dhe të shqiptoni simbolet e elementeve?

Vetitë e elementeve kimike lejojnë që ato të kombinohen në grupe të përshtatshme. Mbi këtë parim, u krijua një sistem periodik, i cili ndryshoi idenë e substancave ekzistuese dhe bëri të mundur supozimin e ekzistencës së elementeve të rinj, të panjohur më parë.

Në kontakt me

Sistemi periodik i Mendelejevit

Tabela Periodike e Elementeve Kimike u përpilua nga D. I. Mendeleev në gjysmën e dytë të shekullit të 19-të. Çfarë është ajo, dhe pse është e nevojshme? Ai kombinon të gjithë elementët kimikë në rendin e rritjes së peshës atomike, dhe të gjithë ata janë të rregulluar në mënyrë që vetitë e tyre të ndryshojnë në mënyrë periodike.

Sistemi periodik i Mendelejevit solli në një sistem të vetëm të gjithë elementët ekzistues që më parë konsideroheshin thjesht substanca të veçanta.

Bazuar në studimin e tij, u parashikuan kimikate të reja dhe më pas u sintetizuan. Rëndësia e këtij zbulimi për shkencën nuk mund të mbivlerësohet., ishte shumë përpara kohës së tij dhe i dha shtysë zhvillimit të kimisë për shumë dekada.

Ekzistojnë tre opsione më të zakonshme të tabelave, të cilat në mënyrë konvencionale quhen "të shkurtra", "të gjata" dhe "ekstra të gjata". ». Tabela kryesore konsiderohet të jetë një tryezë e gjatë, ajo miratuar zyrtarisht. Dallimi midis tyre është shtrirja e elementeve dhe gjatësia e periudhave.

Çfarë është një periudhë

Sistemi përmban 7 periudha. Ato paraqiten grafikisht si vija horizontale. Në këtë rast, periudha mund të ketë një ose dy rreshta, të quajtur rreshta. Çdo element i mëpasshëm ndryshon nga ai i mëparshmi duke rritur ngarkesën bërthamore (numrin e elektroneve) me një.

E thënë thjesht, një pikë është një rresht horizontal në tabelën periodike. Secila prej tyre fillon me një metal dhe përfundon me një gaz inert. Në fakt, kjo krijon periodicitet - vetitë e elementeve ndryshojnë brenda një periudhe, duke u përsëritur përsëri në tjetrën. Periudha e parë, e dytë dhe e tretë janë të paplota, quhen të vogla dhe përmbajnë përkatësisht 2, 8 dhe 8 elementë. Pjesa tjetër janë të plota, kanë nga 18 elementë secili.

Çfarë është një grup

Grupi është një kolonë vertikale, që përmban elementë me të njëjtën strukturë elektronike ose, më thjesht, me të njëjtën më të lartë. Tabela e gjatë e miratuar zyrtarisht përmban 18 grupe që fillojnë me metale alkaline dhe përfundojnë me gaze inerte.

Secili grup ka emrin e vet, gjë që e bën më të lehtë gjetjen ose klasifikimin e elementeve. Vetitë metalike rriten pavarësisht nga elementi në drejtimin nga lart poshtë. Kjo është për shkak të rritjes së numrit të orbitave atomike - sa më shumë të ketë, aq më të dobëta janë lidhjet elektronike, gjë që e bën rrjetën kristalore më të theksuar.

Metalet në tabelën periodike

Metalet në tabelë Mendeleev ka një numër mbizotërues, lista e tyre është mjaft e gjerë. Ato karakterizohen nga tipare të përbashkëta, janë heterogjene në veti dhe ndahen në grupe. Disa prej tyre kanë pak të përbashkëta me metalet në kuptimin fizik, ndërsa të tjerët mund të ekzistojnë vetëm për fraksione të sekondës dhe nuk gjenden absolutisht në natyrë (të paktën në planet), sepse janë krijuar, më saktë, të llogaritura dhe të konfirmuara. në kushte laboratorike, artificialisht. Secili grup ka karakteristikat e veta, emri është mjaft i ndryshëm nga të tjerët. Ky dallim është veçanërisht i theksuar në grupin e parë.

Pozicioni i metaleve

Cili është pozicioni i metaleve në tabelën periodike? Elementet renditen duke rritur masën atomike, ose numrin e elektroneve dhe protoneve. Vetitë e tyre ndryshojnë periodikisht, kështu që nuk ka një vendosje të rregullt një-me-një në tabelë. Si të përcaktohen metalet, dhe a është e mundur të bëhet kjo sipas tabelës periodike? Për të thjeshtuar pyetjen, u shpik një mashtrim i veçantë: me kusht, një vijë diagonale tërhiqet nga Bor në Polonius (ose në Astatine) në kryqëzimet e elementeve. Ato në të majtë janë metale, ato në të djathtë janë jometale. Do të ishte shumë e thjeshtë dhe e mrekullueshme, por ka përjashtime - Germanium dhe Antimoni.

Një "metodë" e tillë është një lloj fletë mashtrimi, ajo u shpik vetëm për të thjeshtuar procesin e memorizimit. Për një paraqitje më të saktë, mbani mend këtë lista e jometaleve është vetëm 22 elemente, prandaj, duke iu përgjigjur pyetjes se sa metale përmban sistemi periodik

Në figurë mund të shihni qartë se cilët elementë janë jometalë dhe si janë renditur në tabelë sipas grupeve dhe periudhave.

Vetitë fizike të përgjithshme

Ekzistojnë veti të përgjithshme fizike të metaleve. Kjo perfshin:

• Plastike.
• shkëlqim karakteristik.
• Përçueshmëria elektrike.
• Përçueshmëri e lartë termike.
• Çdo gjë përveç merkurit është në gjendje të ngurtë.

Duhet të kuptohet se vetitë e metaleve janë shumë të ndryshme në lidhje me natyrën e tyre kimike ose fizike. Disa prej tyre kanë pak ngjashmëri me metalet në kuptimin e zakonshëm të termit. Për shembull, merkuri zë një pozicion të veçantë. Në kushte normale, është në gjendje të lëngët, nuk ka një rrjetë kristalore, prania e së cilës i detyrohet vetitë e saj metaleve të tjera. Vetitë e kësaj të fundit në këtë rast janë të kushtëzuara; merkuri lidhet me to në një masë më të madhe nga karakteristikat kimike.

Interesante! Elementet e grupit të parë, metalet alkaline, nuk gjenden në formën e tyre të pastër, duke qenë në përbërjen e përbërjeve të ndryshme.

Metali më i butë që ekziston në natyrë - ceziumi - i përket këtij grupi. Ai, si substanca të tjera të ngjashme alkaline, ka pak të përbashkëta me metalet më tipike. Disa burime pohojnë se në fakt, metali më i butë është kaliumi, i cili është i vështirë për t'u kundërshtuar ose konfirmuar, pasi as njëri dhe as tjetri element nuk ekziston më vete - duke u çliruar si rezultat i një reaksioni kimik, ato shpejt oksidohen ose reagojnë.

Grupi i dytë i metaleve - toka alkaline - është shumë më afër grupeve kryesore. Emri "tokë alkaline" vjen nga kohët e lashta, kur oksidet quheshin "tokë" sepse ato kishin një strukturë të lirshme të thërrmueshme. Vetitë pak a shumë të njohura (në kuptimin e përditshëm) zotërojnë metalet duke filluar nga grupi i 3-të. Me rritjen e numrit të grupit, sasia e metaleve zvogëlohet.

Përbërja e atomit.

Një atom përbëhet nga bërthama atomike dhe guaskë elektronike.

Bërthama e një atomi përbëhet nga protone ( p+) dhe neutronet ( n 0). Shumica e atomeve të hidrogjenit kanë një bërthamë të vetme protonike.

Numri i protoneve N(p+) është e barabartë me ngarkesën bërthamore ( Z) dhe numri rendor i elementit në serinë natyrore të elementeve (dhe në sistemin periodik të elementeve).

N(fq +) = Z

Shuma e numrit të neutroneve N(n 0), e shënuar thjesht me shkronjën N, dhe numri i protoneve Z thirrur numri masiv dhe shënohet me shkronjën POR.

A = Z + N

Predha elektronike e një atomi përbëhet nga elektrone që lëvizin rreth bërthamës ( e -).

Numri i elektroneve N(e-) në shtresën elektronike të një atomi neutral është i barabartë me numrin e protoneve Z në thelbin e saj.

Masa e një protoni është afërsisht e barabartë me masën e një neutroni dhe 1840 herë masa e një elektroni, kështu që masa e një atomi është praktikisht e barabartë me masën e bërthamës.

Forma e një atomi është sferike. Rrezja e bërthamës është rreth 100,000 herë më e vogël se rrezja e atomit.

Element kimik- lloji i atomeve (bashkësia e atomeve) me të njëjtën ngarkesë bërthamore (me të njëjtin numër protonesh në bërthamë).

Izotop- një grup atomesh të një elementi me të njëjtin numër neutronesh në bërthamë (ose një lloj atomesh me të njëjtin numër protonesh dhe të njëjtin numër neutronesh në bërthamë).

Izotopet e ndryshëm ndryshojnë nga njëri-tjetri në numrin e neutroneve në bërthamat e atomeve të tyre.

Emërtimi i një atomi ose izotopi të vetëm: (simboli i elementit E), për shembull: .

Struktura e shtresës elektronike të atomit

orbitale atomikeështë gjendja e një elektroni në një atom. Simboli orbital - . Çdo orbitale korrespondon me një re elektronike.

Orbitalet e atomeve reale në gjendjen tokësore (të pangacmuara) janë katër llojesh: s, fq, d dhe f.

re elektronike- pjesa e hapësirës në të cilën mund të gjendet një elektron me një probabilitet prej 90 (ose më shumë) për qind.

shënim: ndonjëherë konceptet "orbitale atomike" dhe "re elektronike" nuk dallohen, duke i quajtur të dyja "orbitale atomike".

Shtresa elektronike e një atomi është e shtresuar. Shtresa elektronike të formuara nga re elektronike me të njëjtën madhësi. Orbitalet e një shtrese formojnë niveli elektronik ("energjia")., energjitë e tyre janë të njëjta për atomin e hidrogjenit, por të ndryshme për atomet e tjera.

Orbitalet e të njëjtit nivel grupohen në elektronike (energjia) nënnivelet:
s- nënniveli (përbëhet nga një s-orbitalet), simboli - .
fq nënniveli (përbëhet nga tre fq
d nënniveli (përbëhet nga pesë d-orbitalet), simboli - .
f nënniveli (përbëhet nga shtatë f-orbitalet), simboli - .

Energjitë e orbitaleve të të njëjtit nënnivel janë të njëjta.

Kur caktoni nënnivele, numri i shtresës (niveli elektronik) i shtohet simbolit të nënnivelit, për shembull: 2 s, 3fq, 5d do të thotë s- nënniveli i nivelit të dytë, fq- nënniveli i nivelit të tretë, d- nënniveli i nivelit të pestë.

Numri total i nënniveleve në një nivel është i barabartë me numrin e nivelit n. Numri i përgjithshëm i orbitaleve në një nivel është n 2. Prandaj, numri i përgjithshëm i reve në një shtresë është gjithashtu n 2 .

Emërtimet: - orbitale e lirë (pa elektrone), - orbitale me një elektron të paçiftuar, - orbitale me një çift elektronik (me dy elektrone).

Rendi në të cilin elektronet mbushin orbitalet e një atomi përcaktohet nga tre ligje të natyrës (formulimet janë dhënë në një mënyrë të thjeshtuar):

1. Parimi i energjisë më të vogël - elektronet mbushin orbitalet sipas radhës së rritjes së energjisë së orbitaleve.

2. Parimi i Paulit - nuk mund të ketë më shumë se dy elektrone në një orbitale.

3. Rregulli i Hundit - brenda nënnivelit, elektronet fillimisht mbushin orbitalet e lira (një nga një), dhe vetëm pas kësaj ato formojnë çifte elektronike.

Numri i përgjithshëm i elektroneve në nivelin elektronik (ose në shtresën elektronike) është 2 n 2 .

Shpërndarja e nënniveleve sipas energjisë shprehet më poshtë (në rend të rritjes së energjisë):

1s, 2s, 2fq, 3s, 3fq, 4s, 3d, 4fq, 5s, 4d, 5fq, 6s, 4f, 5d, 6fq, 7s, 5f, 6d, 7fq ...

Vizualisht, kjo sekuencë shprehet me diagramin e energjisë:

Shpërndarja e elektroneve të një atomi sipas niveleve, nënniveleve dhe orbitaleve (konfigurimi elektronik i një atomi) mund të përshkruhet si një formulë elektronike, një diagram energjie ose, më thjesht, si një diagram i shtresave elektronike ("diagrami elektronik") .

Shembuj të strukturës elektronike të atomeve:

Elektronet e valencës- elektronet e një atomi që mund të marrin pjesë në formimin e lidhjeve kimike. Për çdo atom, këto janë të gjitha elektronet e jashtme plus ato elektrone para-jashtme, energjia e të cilëve është më e madhe se ajo e atyre të jashtme. Për shembull: Atomi i Ca ka 4 elektrone të jashtme s 2, ato janë gjithashtu valencë; atomi Fe ka elektrone të jashtme - 4 s 2 por ai ka 3 d 6, prandaj atomi i hekurit ka 8 elektrone valente. Formula elektronike e valencës së atomit të kalciumit është 4 s 2, dhe atomet e hekurit - 4 s 2 3d 6 .

Sistemi periodik i elementeve kimike të D. I. Mendeleev
(sistemi natyror i elementeve kimike)

Ligji periodik i elementeve kimike(Formulimi modern): vetitë e elementeve kimike, si dhe substancave të thjeshta dhe komplekse të formuara prej tyre, janë në një varësi periodike nga vlera e ngarkesës nga bërthamat atomike.

Sistemi periodik- shprehje grafike e ligjit periodik.

Gama natyrore e elementeve kimike- një numër elementesh kimike, të renditura sipas rritjes së numrit të protoneve në bërthamat e atomeve të tyre, ose, po njësoj, sipas rritjes së ngarkesave të bërthamave të këtyre atomeve. Numri serial i një elementi në këtë seri është i barabartë me numrin e protoneve në bërthamën e çdo atomi të këtij elementi.

Tabela e elementeve kimike është ndërtuar duke "prerë" serinë natyrore të elementeve kimike në periudhave(rreshtat horizontale të tabelës) dhe grupimet (kolonat vertikale të tabelës) të elementeve me një strukturë të ngjashme elektronike të atomeve.

Në varësi të mënyrës se si elementët kombinohen në grupe, një tabelë mund të jetë periudhë e gjatë(elementet me numër dhe lloj të njëjtë elektronesh valente mblidhen në grupe) dhe afatshkurtër(elementet me numër të njëjtë të elektroneve valente mblidhen në grupe).

Grupet e tabelës së periudhës së shkurtër ndahen në nëngrupe ( kryesore dhe Efektet anësore), që përkon me grupet e tabelës me periudhë afatgjatë.

Të gjithë atomet e elementeve të së njëjtës periudhë kanë të njëjtin numër shtresash elektronike, të barabartë me numrin e periudhës.

Numri i elementeve në periudhat: 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32. Shumica e elementeve të periudhës së tetë janë marrë artificialisht, elementët e fundit të kësaj periudhe ende nuk janë sintetizuar. Të gjitha periudhat, përveç të parës, fillojnë me një element formues të metaleve alkali (Li, Na, K, etj.) dhe përfundojnë me një element formues të gazit fisnik (He, Ne, Ar, Kr, etj.).

Në tabelën e periudhës së shkurtër - tetë grupe, secila prej të cilave është e ndarë në dy nëngrupe (kryesore dhe dytësore), në tabelën e periudhës së gjatë - gjashtëmbëdhjetë grupe, të cilat numërohen me numra romakë me shkronjat A ose B, për shembull: IA, IIIB, VIA, VIIB. Grupi IA i tabelës së periudhës së gjatë korrespondon me nëngrupin kryesor të grupit të parë të tabelës së periudhës së shkurtër; grupi VIIB - nëngrupi dytësor i grupit të shtatë: pjesa tjetër - në mënyrë të ngjashme.

Karakteristikat e elementeve kimike ndryshojnë natyrshëm në grupe dhe periudha.

Në periudha (me numër serik në rritje)

• ngarkesa bërthamore rritet
• numri i elektroneve të jashtme rritet,
• rrezja e atomeve zvogëlohet,
• forca e lidhjes së elektroneve me bërthamën rritet (energjia e jonizimit),
• elektronegativiteti rritet.
• vetitë oksiduese të substancave të thjeshta rriten ("jometalike"),
• vetitë reduktuese të substancave të thjeshta ("metaliciteti") dobësohen,
• dobëson karakterin bazë të hidroksideve dhe oksideve përkatëse,
• rritet karakteri acidik i hidroksideve dhe oksideve përkatëse.

Në grupe (me numër serik në rritje)

• ngarkesa bërthamore rritet
• rrezja e atomeve rritet (vetëm në grupet A),
• forca e lidhjes ndërmjet elektroneve dhe bërthamës zvogëlohet (energjia e jonizimit; vetëm në grupet A),
• elektronegativiteti zvogëlohet (vetëm në grupet A),
• dobësojnë vetitë oksiduese të substancave të thjeshta ("jometalike"; vetëm në grupet A),
• rriten vetitë reduktuese të substancave të thjeshta ("metaliciteti"; vetëm në grupet A),
• karakteri bazë i hidroksideve dhe oksideve përkatëse rritet (vetëm në grupet A),
• natyra acidike e hidroksideve dhe oksideve përkatëse dobësohet (vetëm në grupet A),
• qëndrueshmëria e përbërjeve të hidrogjenit zvogëlohet (aktiviteti i tyre reduktues rritet; vetëm në grupet A).

Detyra dhe teste me temën “Tema 9. “Struktura e atomit. Ligji periodik dhe sistemi periodik i elementeve kimike të D. I. Mendeleev (PSCE)"."

• Ligji periodik - Ligji periodik dhe struktura e atomeve Klasa 8–9
  Duhet të dini: ligjet e mbushjes së orbitaleve me elektrone (parimi i energjisë më të vogël, parimi i Paulit, rregulli i Hundit), struktura e sistemit periodik të elementeve.

  Ju duhet të jeni në gjendje: të përcaktoni përbërjen e një atomi nga pozicioni i një elementi në sistemin periodik dhe, anasjelltas, të gjeni një element në sistemin periodik, duke ditur përbërjen e tij; përshkruani diagramin e strukturës, konfigurimin elektronik të një atomi, joni dhe, anasjelltas, përcaktoni pozicionin e një elementi kimik në PSCE nga diagrami dhe konfigurimi elektronik; të karakterizojë elementin dhe substancat që ai formon sipas pozicionit të tij në PSCE; të përcaktojë ndryshimet në rrezen e atomeve, vetitë e elementeve kimike dhe substancave që ato formojnë brenda një periudhe dhe një nëngrupi kryesor të sistemit periodik.

  Shembulli 1 Përcaktoni numrin e orbitaleve në nivelin e tretë elektronik. Cilat janë këto orbitale?
  Për të përcaktuar numrin e orbitaleve, ne përdorim formulën N orbitalet = n 2, ku n- numri i nivelit. N orbitale = 3 2 = 9. Një 3 s-, tre 3 fq- dhe pesë 3 d-orbitalet.

  Shembulli 2 Përcaktoni atomin e cilit element ka formulën elektronike 1 s 2 2s 2 2fq 6 3s 2 3fq 1 .
  Për të përcaktuar se cili element është, duhet të zbuloni numrin e tij serial, i cili është i barabartë me numrin total të elektroneve në atom. Në këtë rast: 2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13. Ky është alumini.

  Pasi të siguroheni që gjithçka që ju nevojitet është mësuar, vazhdoni me detyrat. Ju urojmë suksese.

  
  Literatura e rekomanduar:
  • O. S. Gabrielyan dhe të tjerët. Kimi, klasa e 11-të. M., Bustard, 2002;
  • G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Kimia 11 qeliza. M., Edukimi, 2001.