Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Тест «Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева»

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

ТЕСТ ПО ТЕМЕ «ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.С увеличением порядкового номера элемента в периоде:

радиусы атомов увеличиваются;

радиусы атомов уменьшаются

радиусы атомов не изменяются;

2.Радиус какого атома больше:

3. Место химического элемента в периодической системе Д.И.Менделеева определяется:

количеством электронов на внешнем энергетическом уровне атома;

количеством нейтронов в ядре атома;

зарядом ядра атома;

4.Как определить, используя периодическую систему химических элементов Д.И.Менделеева, количество энергетических уровней атома

по порядковому номеру элемента;

5.Сколько энергетических уровней у атома скандия:

6. Чем определяются свойства химических элементов:

величиной относительной атомной массы элемента;

числом электронов, находящихся на внешнем энергетическом уровне;

зарядом ядра атома;

количеством валентных электронов.

7. В периоде периодической системы химических элементов с увеличением заряда ядер их атомов

усиливаются металлические свойства;

усиливаются неметаллические свойства;

ослабевают металлические свойства;

ослабевают неметаллические свойства.

8. Элемент с металлическими свойствами, возглавляющий большой период периодической системы химических элементов

9. Основная причина изменения свойств элементов в периоде периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева

в постепенном увеличении числа электронов на внешнем энергетическом уровне;

в увеличении атомных масс;

в увеличении количества электронов в атоме;

в увеличении нейтронов в ядре атома.

10. Свойства химических элементов внутри периода с увеличением заряда ядер их атомов изменяются

11. Основная причина изменения химических свойств элементов в периодической системе:

появление нового электронного уровня;

постепенное накопление электронов на внешнем энергетическом уровне атома;

постепенное увеличение атомных масс;

увеличение числа нейтронов в ядре атома.

12. В главных подгруппах периодической системы с увеличением заряда ядер атомов:

усиливаются металлические свойства;

усиливаются неметаллические свойства;

ослабевают металлические свойства;

ослабевают неметаллические свойства.

13. Основная причина изменения свойств химических элементов в главных подгруппах периодической системы

в постепенном увеличении числа электронов на внешнем энергетическом уровне;

в увеличении атомных масс;

в увеличении количества электронов в атоме;

в появлении нового энергетического уровня.

14. Возглавляет главную подгруппу четвертой группы периодической системы химических элементов:

15. Наиболее ярко выражены неметаллические свойства у:

16. Общая формула высших оксидов элементов четвертой группы:

17. Общая формула гидроксидов, образованных элементами шестой группы:

18. Используя периодическую систему химических элементов, установите, какой из элементов может образовывать газообразное водородное соединений:

траектория, по которой движется электрон;

вероятность нахождения электрона в данной точке атомного пространства;

пространство вокруг ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона;

определенный энергетический уровень, на котором находится электрон.

20. Электрон имеет наибольшую энергию на орбитали:

21. Номер химического элемента, электронная формула которого 1 s 2 2 s 2 2 p 3 :

22. У атома кальция число валентных электронов равно:

23. Низшая валентность хлора:

24. Этот элемент имеет строение внешнего энергетического уровня, выраженного электронной формулой …3 s 2 3 p 3 :

25. На основании неполной электронной формулы атома …3 s 2 3 p 4 определите, какими свойствами могут обладать простое вещество и соединения этого элемента:

в химических реакциях вещество может быть как окислителем, так и восстановителем;

образует летучее водородное соединение;

раствор водородного соединения в воде – слабая кислота;

гидроксид высшего оксида обладает основными свойствами.

26. Установите формулы кислотных оксидов, образованных элементами одного периода:

27. Формула амфотерного оксида, образованного элементом третьего периода:

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Номер материала: ДБ-215339

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

В МГПУ сформулировали новые принципы повышения квалификации

Время чтения: 4 минуты

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Минпросвещения намерено расширить программу ускоренного обучения рабочим профессиям

Время чтения: 2 минуты

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

В России утвердили новый порядок формирования федерального перечня учебников

Время чтения: 1 минута

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Школьников Улан-Удэ перевели на удаленку из-за гриппа и ОРВИ

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Периодический закон

Периодический закон — это фундаментальный закон, который был сформулирован Д.И. Менделеевым в 1869 году.

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Поэтому современная формулировка периодического закона звучит так:

« Свойства элементов, форма и свойства образованных ими соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов «.

Следствие периодического закона – изменение свойств элементов в определенных совокупностях, а также повторение свойств по периодам, т.е. через определенное число элементов. Такие совокупности Менделеев назвал периодами.

Группы – вертикальные столбцы элементов с одинаковым числом валентных электронов, равным номеру группы. Различают главные и побочные подгруппы. Главные подгруппы состоят из элементов малых и больших периодов, валентные электроны которых расположены на внешних ns— и np— подуровнях.

Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Периодическая система элементов Д. И. Менделеева состоит из семи периодов, которые представляют собой горизонтальные последовательности элементов, расположенные по возрастанию заряда их атомного ядра.

Каждый период (за исключением первого) начинается атомами щелочных металлов (Li, Na, К, Rb, Cs, Fr) и заканчивается благородными газами (Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), которым предшествуют типичные неметаллы.

В периодах слева направо возрастает число электронов на внешнем уровне.

В периодах слева направо постепенно ослабевают металлические и усиливаются неметаллические свойства.

2Na + H2 → 2NaH

В четвертом периоде вслед за Са расположены 10 переходных элементов (от скандия Sc до цинка Zn), за которыми находятся остальные 6 основных элементов периода ( от галлия Ga до криптона Кr). Аналогично построен пятый период. Переходными элементами обычно называют любые элементы с валентными d– или f–электронами.

Шестой и седьмой периоды имеют двойные вставки элементов. За элементом Ва расположены десять d–элементов (от лантана La — до ртути Hg), а после первого переходного элемента лантана La следуют 14 f–элементов — лантаноидов (Се — Lu). После ртути Hg располагаются остальные 6 основных р-элементов шестого периода (Тl — Rn).

В седьмом (незавершенном) периоде за Ас следуют 14 f–элементов- актиноидов (Th — Lr). В последнее время La и Ас стали причислять соответственно к лантаноидам и актиноидам. Лантаноиды и актиноиды помещены отдельно внизу таблицы.

Элементы в Периодической системе разделены на восемь групп (I – VIII), которые в свою очередь делятся на подгруппыглавные , или подгруппы А и побочные , или подгруппы Б. Подгруппа VIIIБ-особая, она содержит триады элементов, составляющих семейства железа (Fе, Со, Ni) и платиновых металлов (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt).

Внутри каждой подгруппы элементы проявляют похожие свойства и схожи по химическому строению. А именно:

В главных подгруппах сверху вниз усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические.

В зависимости от того, какая энергетическая орбиталь заполняется в атоме последней, химические элементы можно разделить на s-элементы, р-элементы, d- и f-элементы.

У атомов s-элементов заполняются s-орбитали на внешних энергетических уровнях. К s-элементам относятся водород и гелий, а также все элементы I и II групп главных подгрупп (литий, бериллий, натрий и др.). У p-элементов электронами заполняются p-орбитали. К ним относятся элементы III-VIII групп, главных подгрупп. У d-элементов заполняются, соответственно, d-орбитали. К ним относятся элементы побочных подгрупп.

Номер периода соответствует числу заполняемых энергетических уровней.

Номер группы, как правило, соответствует числу валентных электронов в атоме (т.е. электроном, способных к образованию химической связи).

Номер группы, как правило, соответствует высшей положительной степени окисления атома. Но есть исключения!

О каких же еще свойствах говорится в Периодическом законе?

Периодически зависят от заряда ядра такие характеристики атомов, как орбитальный радиус, энергия сродства к электрону, электроотрицательность, энергия ионизации, степень окисления и др.

Радиус атома металла равен половине расстояния между центрами двух соседних атомов в металлической кристаллической решетке. Атомный радиус зависит от типа кристаллической решетки вещества, фазового состояния и многих других свойств.

Орбитальный радиус – это теоретически рассчитанное расстояние от ядра до максимального скопления наружных электронов.

Орбитальный радиус завит в первую очередь от числа энергетических уровней, заполненных электронами.

Чем больше число энергетических уровней, заполненных электронами, тем больше радиус частицы.

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Если количество заполняемых энергетических уровней одинаковое, то радиус определяется зарядом ядра частицы.

Чем больше заряд ядра, тем сильнее притяжение валентных электронов к ядру.

Чем больше притяжение валентных электронов к ядру, тем меньше радиус частицы. Следовательно:

Чем больше заряд ядра атома (при одинаковом количестве заполняемых энергетических уровней), тем меньше атомный радиус.

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

В группах сверху вниз увеличивается число энергетических уровней у атомов. Чем больше количество энергетических уровней у атома, тем дальше расположены электроны внешнего энергетического уровня от ядра и тем больше орбитальный радиус атома.

В главных подгруппах сверху вниз увеличивается орбитальный радиус.

В периодах же число энергетических уровней не изменяется. Зато в периодах слева направо увеличивается заряд ядра атомов. Следовательно, в периодах слева направо уменьшается орбитальный радиус атомов.

В периодах слева направо орбитальный радиус атомов уменьшается.

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

1) O 2) Se 3) F 4) S 5) Na

Решение:

В одной группе Периодической системы находятся элементы кислород O, селен Se и сера S.

В группе снизу вверх атомный радиус уменьшается, а сверху вниз – увеличивается. Следовательно, правильный ответ: O, S, Se или 142.

Ответ: 142

Пример. Выберите три элемента, которые в Периодической системе находятся в одном периоде, и расположите эти элементы в порядке уменьшения радиуса атома

1) K 2) Li 3) F 4) B 5) Na

Решение:

В одном периоде Периодической системы находятся элементы литий Li, фтор F и натрий Na.

В периоде слева направо атомный радиус уменьшается, а справа налево – увеличивается. Следовательно, правильный ответ: Li, B, F или 243.

Ответ: 243

Рассмотрим закономерности изменения радиусов ионов : катионов и анионов.

Катионы – это положительно заряженные ионы. Катионы образуются, если атом отдает электроны.

Радиус катиона меньше радиуса соответствующего атома. С увеличением положительного заряда иона радиус уменьшается.

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Анионы – это отрицательно заряженные ионы. Анионы образуются, если атом принимает электроны.

Радиус аниона больше радиуса соответствующего атома.

Радиусы ионов также зависят от числа заполненных энергетических уровней в ионе и от заряда ядра.

Изоэлектронные ионы – это ионы с одинаковым числом электронов. Для изоэлектронных частиц радиус также определяется зарядом ядра: чем больше заряд ядра иона, тем меньше радиус.

Еще одно очень важное свойство атомов – электроотрицательность (ЭО).

Электроотрицательность – это способность атома смещать к себе электроны других атомов при образовании связи. Оценить электроотрицательность можно только примерно. В настоящее время существует несколько систем оценки относительной электроотрицательности атомов. Одна из наиболее распространенных – шкала Полинга.

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

По Полингу наиболее электроотрицательный атом – фтор (значение ЭО≈4). Наименее элекроотрицательный атом –франций (ЭО = 0,7).

В главных подгруппах сверху вниз уменьшается электроотрицательность.

В периодах слева направо электроотрицательность увеличивается.

Пример. Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента-неметалла. Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их электроотрицательности. Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности:

1) Mg 2) P 3) O 4) N 5) Ti

Решение:

Элементы-неметаллы – это фосфор Р, кислород О и азот N.

Электроотрицательность увеличивается в группах снизу вверх и слева направо в периодах. Следовательно, правильный ответ: P, N, O или 243.

Источник

Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева

Материалы портала onx.distant.ru

ВВЕДЕНИЕ В ОБЩУЮ ХИМИЮ

Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева

В результате изучения данной темы вы узнаете:

В результате изучения данной темы вы научитесь:

Учебные вопросы:

1. Периодический закон Д.И. Менделеева

Периодический закон – величайшее достижение химической науки, основа всей современной химии. С его открытием химия перестала быть описательной наукой, в ней стало возможным научное предвидение.

Периодический закон открыт Д. И. Менделеевым в 1869 г. Ученый сформулировал этот закон так: «Свойства простых тел, также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов».

Более детальное изучение строения вещества показало, что периодичность свойств элементов обусловлена не атомной массой, а электронным строением атомов.

Заряд ядра является характеристикой, определяющей электронное строение атомов, а следовательно, и свойства элементов. Поэтому в современной формулировке Периодический закон звучит так: свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от порядкового номера (от величины заряда ядра их атомов).

Выражением Периодического закона является периодическая система элементов.

2. Периодическая система Д. И. Менделеева

Периодическая система элементов Д. И. Менделеева состоит из семи периодов, которые представляют собой горизонтальные последовательности элементов, расположенные по возрастанию заряда их атомного ядра. Периоды 1, 2, 3, 4, 5, 6 содержат соответственно 2, 8, 8, 18, 18, 32 элемента. Седьмой период не завершен. Периоды 1, 2 и 3 называют малыми, остальные — большими.

Каждый период (за исключением первого) начинается атомами щелочных металлов (Li, Na, К, Rb, Cs, Fr) и заканчивается благородным газом (Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), которому предшествует типичный неметалл. В периодах слева направо постепенно ослабевают металлические и усиливаются неметаллические свойства, поскольку с ростом положительного заряда ядер атомов возрастает число электронов на внешнем уровне.

В первом периоде, кроме гелия, имеется только один элемент — водород. Его условно размещают в IA или VIIA подгруппе, так как он проявляет сходство и со щелочными металлами, и с галогенами. Сходство водорода со щелочными металлами проявляется в том, что водород, как и щелочные металлы является восстановителем и, отдавая один электрон, образует однозарядный катион. Больше общего у водорода с галогенами: водород, как и галогены неметалл, его молекула двухатомна, он может проявлять окислительные свойства, образуя с активными металлами солеподобные гидриды, например, NaH, CaH2.

В четвертом периоде вслед за Са расположены 10 переходных элементов (декада Sc — Zn), за которыми находятся остальные 6 основных элементов периода (Ga — Кг). Аналогично построен пятый период. Понятие переходный элемент обычно используется для обозначения любого элемента с валентными d– или f–электронами.

Шестой и седьмой периоды имеют двойные вставки элементов. За элементом Ва расположена вставная декада d–элементов (La — Hg), причем после первого переходного элемента La следуют 14 f–элементов — лантаноидов ( Се — Lu). После Hg располагаются остальные 6 основных р-элементов шестого периода (Тl — Rn).

В седьмом (незавершенном) периоде за Ас следуют 14 f–элементов- актиноидов (Th — Lr). В последнее время La и Ас стали причислять соответственно к лантаноидам и актиноидам. Лантаноиды и актиноиды помещены отдельно внизу таблицы.

Таким образом, каждый элемент в периодической системе занимает строго определенное положение, которое отмечается порядковым, или атомным, номером.

В периодической системе по вертикали расположены восемь групп (I – VIII), которые в свою очередь делятся на подгруппы — главные, или подгруппы А и побочные, или подгруппы Б. Подгруппа VIIIБ-особая, она содержит триады элементов, составляющих семейства железа (Fе, Со, Ni) и платиновых металлов (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt).

Сходство элементов внутри каждой подгруппы — наиболее заметная и важная закономерность в периодической системе. В главных подгруппах сверху вниз усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические. При этом происходит увеличение устойчивости соединений элементов в низшей для данной подгруппы степени окисления. В побочных подгруппах – наоборот – сверху вниз металлические свойства ослабевают и увеличивается устойчивость соединений с высшей степенью окисления.

3. Периодическая система и электронные конфигурации атомов

Поскольку при химических реакциях ядра реагирующих атомов не изменяются, то химические свойства атомов зависят от строения их электронных оболочек.

Заполнение электронных слоев и электронных оболочек атомов происходит в соответствии с принципом Паули и правилом Хунда.

Принцип Паули (запрет Паули)

Два электрона в атоме не могут иметь четыре одинаковых квантовых числа (на каждой атомной орбитали может находиться не более двух электронов).

В атоме водорода, например, имеется один электрон, который находится на первом энергетическом уровне в 1s – состоянии. Спин этого электрона может быть направлен произвольно (ms = +1/2 или ms = –1/2). Следует подчеркнуть еще раз, что первый энергетический уровень состоит из одного подуровня – 1s, второй энергетический уровень – из двух подуровней – 2s и 2р, третий – из трех подуровней – 3s, 3p, 3d и т.д. Подуровень, в свою очередь, содержит орбитали, число которых определяется побочным квантовым числом l и равно (2l + 1). Каждая орбиталь условно обозначается клеткой, находящийся на ней электрон – стрелкой, направление которой указывает на ориентацию спина этого электрона. Значит, состояние электрона в атоме водорода можно представить как 1s 1 или изобразить в виде квантовой ячейки, рис. 1:

1s Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Рис. 1. Условное обозначение электрона в атоме водорода на 1s орбитали

Рис. 2. Расположение электронов атома бора на орбиталях

Для атома азота (электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 3 два электрона на первом уровне, пять — на втором) возможны два следующих варианта электронного строения, рис. 3:

1s Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ 2s Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ 2p Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ1s Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ 2s Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ 2p

Рис. 3. Возможные варианты расположения электронов атома азота на орбиталях

В первой схеме, рис. 3а, суммарный спин равен 1/2 (+1/2 –1/2 +1/2), во второй (рис. 3б) суммарный спин равен 3/2 (+1/2 +1/2 +1/2).

Расположение спинов определяется правилом Хунда, которое гласит: заполнение энергетических уровней происходит таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным.

Таким образом, из двух приведенных схем строения атома азота устойчивому состоянию (с наименьшей энергией) отвечает первая, где все р-электроны занимают различные орбитали. Орбитали подуровня заполняются так: сначала по одному электрону с одинаковыми спинами, а затем по второму электрону с противоположными спинами.

Начиная с натрия, заполняется третий энергетический уровень с n = 3.

Последовательность энергетических уровней в порядке возрастания энергии примерно следующая:

Можно представить энергетический ряд орбиталей в виде схемы:

Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Рассмотрим распределение электронов на орбиталях атомов элементов четвертого периода. Строение атома калия:

+19K 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 1sЧем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ 2sЧем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ 2pЧем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ3sЧем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ 3pЧем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ4sЧем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Для записи дальнейших электронных формул в статье будем использовать сокращенную форму:

+19K [Ar]4s 1 [Ar] 4s Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

У кальция 4s-подуровень заполнен:

+20Ca [Ar]4s 2 [Ar] 4s Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

+24Cr [Ar]3d 5 4s 1 [Ar] 4s Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ 3d Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Смотреть картинку Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Картинка про Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ. Фото Чем определяется место химического элемента в периодической системе д и менделеева ответ

Рис. 4. Распределение электронов по орбиталям для атома хрома

Электронные конфигурации атомов Mn, Fe, Co, Ni, Cu и Zn отражены следующими формулами:

25Mn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2

26Fe 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2

27Co 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2

28Ni 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2

29Cu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1

30Zn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2

После цинка, начиная с 31 элемента — галлия вплоть до 36 элемента — криптона продолжается заполнение четвертого слоя (4р – оболочки). Электронные конфигурации этих элементов имеют следующий вид:

31Ga 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1

32Ge 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 2

33As 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3

34Se 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4

36Kr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6

Следует отметить, что если не нарушается запрет Паули, в возбужденных состояниях электроны могут располагаться на других орбиталях атомов.

4. Типы химических элементов

Все элементы периодической системы подразделяются на четыре типа:

1. У атомов s–элементов заполняются s–оболочки внешнего слоя (n). К s–элементам относятся водород, гелий и первые два элемента каждого периода.

Из рассмотрения электронной структуры невозбужденных атомов в зависимости от порядкового номера элемента следует:

Число энергетических уровней (электронных слоев) атома любого элемента равно номеру периода, в котором находится элемент. Значит, s–элементы находятся во всех периодах, р–элементы – во втором и последующих, d–элементы – в четвертом и последующих и f–элементы – в шестом и седьмом периодах.

Номер периода совпадает с главным квантовым числом внешних электронов атома.

s– и p–элементы образуют главные подгруппы, d–элементы – побочные подгруппы, f–элементы образуют семейства лантаноидов и актиноидов. Таким образом, подгруппа включает элементы, атомы которых обычно имеют сходное строение не только внешнего, но и предвнешнего слоя (за исключением элементов, в которых имеет место «провал» электрона).

Номер группы, как правило, указывает число электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей. В этом состоит физический смысл номера группы. У элементов побочных подгрупп валентными являются электроны не только внешних, но и предпоследних оболочек. Это является основным различием в свойствах элементов главных и побочных подгрупп.

Элементы с валентными d– или f–электронами называются переходными.

Номер группы, как правило, равен высшей положительной степени окисления элементов, проявляемой ими в соединениях. Исключением является фтор – его степень окисления равна –1; из элементов VIII группы только для Os, Ru и Xe известна степень окисления +8.

5. Периодичность свойств атомов элементов

Такие характеристики атомов, как их радиус, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, степень окисления, связаны с электронным строением атома.

Слева направо в периодах величина атомных радиусов металлов уменьшается, а атомных радиусов неметаллов изменяется сложным образом, так как она зависит от характера химической связи. Во втором периоде, например, радиусы атомов сначала уменьшаются, а затем возрастают, особенно резко при переходе к атому благородного газа.

В главных подгруппах радиусы атомов увеличиваются сверху вниз, так как возрастает число электронных слоев.

Энергия ионизации – энергия, необходимая для отрыва электрона от атома, находящегося в основном состоянии. Она обычно выражается в электронвольтах (1 эВ = 96,485 кДж/моль). В периоде слева направо энергия ионизации возрастает с увеличением заряда ядра. В главных подгруппах сверху вниз она уменьшается, т. к. увеличивается расстояние электрона до ядра и возрастает экранирующее действие внутренних электронных слоев.

В таблице 1 приведены значения энергий ионизации (энергий отрыва первого, второго и т.д. электронов) для некоторых атомов.

Во втором периоде при переходе от Li к Ne энергия отрыва первого электрона возрастает (см. таблицу 1). Однако, как видно из таблицы, энергия ионизации возрастает неравномерно: у следующих за бериллием и азотом соответственно бора и кислорода наблюдается ее некоторое уменьшение, что обусловлено особенностями электронного строения атомов.

Внешняя s–оболочка бериллия полностью заполнена, поэтому у следующего за ним бора электрон поступает на р-орбиталь. Этот р-электрон менее прочно связан с ядром, чем s–электрон, поэтому отрыв р–электронов требует меньшей затраты энергии.

Таблица 1.

Энергии ионизации I атомов некоторых элементов

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *