Периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева

 

Дмитрий Иванович Менделеев, великий русский химик, в 1869г. сформулировал периодический закон на основе блестящего теоретического анализа огромного числа экспериментальных данных и предсказал на его основе существование и свойства элементов, которые вскоре были обнаружены экспериментально. Правильность закона была подтверждена. Но сам Д.И. Менделеев предполагал, что причина изменяемости свойств элементов кроется в «основных началах внутренней механики атомов». Строение атомов еще не было известно.

Современная формулировка Периодического закона строится на основе строения атома: свойства химических элементов и образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от заряда ядра этих элементов. Периодическая система по сути является графическим отображением периодического закона

На основе современной формулировки периодического закона и с использованием периодической системы можно определить строение атома любого химического элемента, класс элемента, предсказать свойства простого вещества, образованного этим элементом, а также состав и свойства соединений этого элемента. Периодический закон и периодическая система – это основа основ химии как науки и одновременно универсальный справочник, в котором можно найти ответы на множество простых и сложных вопросов. Периодическая система состоит из семи периодов (строк) и восьми групп (столбцов). Положение элементов в периодической системе определяется строением их атомов.

Для четкого понимания периодического закона и для умения пользоваться периодической системой необходимо иметь представление о строении атома.

Атом

– это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

Различные виды атомов названы химическими элементами. Строение и свойства атомов зависят от заряда ядра.

Химический элемент

– это вид атомов с одинаковым зарядом ядра.

 

Ядро атома

– часть атома, находящаяся в его центре и заряженная положительно; в ядре сосредоточена основная масса атома. Ядро состоит из нуклонов (протонов и нейтронов) Сумма числа протонов и нейтронов в атоме называется массовым числом.

Число протонов + число нейтронов = массовое число

Например, массовое число изотопа бора (

5(число протонов) + 6(число нейтронов) = 11(массовое число)

 

Протоны

– положительно заряженные частицы ядра атома (относительная масса протона округленно равна 1). Каждый элемент имеет свое специфическое число протонов. Оно определяет общий положительный заряд ядра и место элемента в периодической системе. Число протонов равно порядковому номеру элемента.

Число протонов = заряд ядра = порядковый номер элемента

Химический элемент

– определенный вид атомов с одинаковым зарядом ядра

Порядковый номер элемента = заряд ядра = число протонов

 

Нейтроны

– электрически нейтральные частицы (относительная масса примерно равна массе протона) Число нейтронов в ядрах одного и того же элемента может быть различным.

 

Электроны

– отрицательно заряженные частицы (масса равна примерно 1/1836 массы протона), совмещающие в себе свойства частицы и электромагнитной волны.

Электроны образуют оболочку атома. Число электронов в оболочке атома равно числу протонов в ядре атома.

Число протонов = заряд ядра = число электронов = порядковый номер элемента

Главное квантовое число n

Определяет общую энергию электрона. Электроны с близкими энергиями располагаются на соответствующих энергетических уровнях, которые обозначаются арабскими цифрами, равными главному квантовому числу (n = 1,2,3,4,…). Число энергетических уровней равно номеру периода, в котором расположен элемент.

Число энергетических уровней = номеру периода