Периодический закон и периодическая система химических элементов

Периодический закон и периодическая система химических элементов

Естественный ряд химических элементов 1 Н, 2 Не, 3 Li…… 108 Hs, 109 Mt образует систему с периодическим изменением электронной конфигурации и свойств химических элементов, а также образуемых ими простых и сложных веществ.

i – строка j – столбец Строки – периоды, ряды Столбцы – группы, подгруппы

Периодические элементов : nспираль де таблицы химических Шанкуртуа (1862) nоктавы Ньюлендса (1865) nтаблица Одлинга и Л. Мейера n. Таблица Менделеева (1869) n. Коротко- и длиннопериодные варианты (всего ~ 700), Киплинг IUPAC version (18 columns) USA: I A – VII A, I B – VII B, VIII – З и О Россия: I – VIII группы

Химические и физические варианты Периодичность свойств ↔ периодичность заселения электронных уровней Элементы – полные электронные аналоги – сходство во всех СО Неполные электронные аналоги – не во всех СО О…… 2 s 22 p 4, S…… 3 s 23 p 4 O Se, Te, Po… (n-1)d 10 ns 2 np 4 S Cr, Mo, W…. (n-1)d 5 ns 1 Cr Se Mo Te W Po

Спираль де Шанкуртуа

Закон октав (периодическая таблица элементов Ньюлендса)

Классификация элементов по Одлингу

Первоначальная периодическая таблица Д. И. Менделеева

Периодическая таблица Д. И. Менделеева (1871 г. )

Кривая атомных объемов Лотара Мейера

Характеристики атомов. Периодические свойства элементов. n Орбитальный радиус атома ra Размер электронного облака атома с учетом взаимодействий электронов между собой и с ядром n Потенциал ионизации Ii Aгаз = А+газ + е. I 1 A+газ = А 2+газ + е. I 2 I 1< I 2< I 3< …

n n Сродство к электрону Ае Aгаз + е- = А-газ Ае Магнитный момент µэфф Электроотрицательность χ Мера смещения электронной плотности при взаимодействии с другим атомом. Шкалы: Полинга χР, Оллреда – Рохова χАR, Малликена χМ n

Н 2. 1 Электроотрицательности элементов Li Be III 1. 0 1. 5 Б VIIIБ B C N O F 2. 0 2. 5 3. 1 3. 5 4. 1 Na Mg 1. 0 1. 3 Al Si P S Cl 1. 5 2. 1 2. 4 2. 9 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br 0. 9 1. 0 1. 2 1. 3 1. 5 1. 6 1. 7 1. 8 2. 0 2. 2 2. 5 2. 8 Rb Sr Y Zr 0. 9 1. 0 1. 1 1. 2 Nb 1. 3 Mo 1. 3 Tc 1. 4 Ru 1. 4 Rh Pd 1. 4 Ag 1. 4 Cd In Sn Sb Te I 1. 5 1. 7 1. 8 2. 0 2. 2 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At 0. 9 1. 1 1. 2 1. 4 1. 5 1. 6 1. 5 1. 4 1. 5 1. 6 1. 7 1. 8 2. 0 Fr Ra Ac 0. 9 1. 0

Шкала электроотрицательностей по Полингу

Зависимость орбитальных радиусов атомов от атомного номера элемента

Зависимость энергии ионизации атомов от атомного номера элемента

Степени окисления непереходных элементов +7 +1 -3 H N P As

Степени окисления переходных рядов химических элементов III ряд 8 6 4 2 0 Sc Zn Y Cd La Hg

I A: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 1 [ ] ns 1 щелочные металлы n II A: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra [ ] ns 2 щелочноземельные металлы 2 n III A: B, Al, Ga, In, Tl 3 [ ] ns 2 np 1 n IV A: C, Si, Ge, Sn, Pb 4 [ ] ns 2 np 2 n V A: N, P, As, Sb, Bi [ ] ns 2 np 3 пниктогены 5 n VI A: O, S, Se, Te, Po [ ] ns 2 np 4 халькогены 6 n

n VII A: F, Cl, Br, I, At [ ] ns 2 np 5 галогены n VIII A: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn 8 1 s 2; [ ] ns 2 np 6 инертные газы (благородные) 7

3 12 3 d – элементы (Sc → Zn) 4 d – элементы (Y → Cd) 5 d – элементы (La → Hg) 6 d – элементы (Ac, Th, Lr → Mt) 4 f – элементы (Ce → Lu) 5 f – элементы (Pa → No)

Периодическая система в нечетном периоде в четном периоде Первый период → 2 электрона Второй и третий периоды → 8 электронов Четвертый и пятый периоды → 18 электронов Шестой и седьмой периоды → 32 электрона

Число главных подгрупп = число s + p электронов = 8 Число переходных элементов = максимальное число d элементов = 10 21 Sc → 30 Zn 39 Y → 48 Cd 57 La и 72 Hf → 80 Hg Число лантаноидов = максимальное число f элементов = 14 Предсказать свойства 72 Hf (не РЗЭ, Zr - аналог)