Чем определяется порядковый номер элемента в периодической системе
Порядковый номер химического элемента
Заря́довое число́ атомного ядра (синонимы: атомный номер, атомное число, порядковый номер химического элемента) — количество протонов в атомном ядре. Зарядовое число равно заряду ядра в единицах элементарного заряда и одновременно равно порядковому номеру соответствующего ядру химического элемента в таблице Менделеева.
Термин «атомный» или «порядковый» номер обычно используется в атомной физике и химии, тогда как эквивалентный термин «зарядовое число» — в физике ядра. В неионизированном атоме количество электронов в электронных оболочках совпадает с зарядовым числом.
Зарядовое число обычно обозначается буквой Z. Ядра с одинаковым зарядовым числом, но различным массовым числом A (которое равно сумме числа протонов Z и числа нейтронов N) являются различными изотопами одного и того же химического элемента, поскольку именно заряд ядра определяет структуру электронной оболочки атома и, следовательно, его химические свойства.
Смотреть что такое «Порядковый номер химического элемента» в других словарях:
ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР — элемента, то же, что (см. АТОМНЫЙ НОМЕР). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983. ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР … Физическая энциклопедия
ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР — химического элемента то же, что атомный номер … Большой Энциклопедический словарь
Порядковый номер элемента — Зарядовое число атомного ядра (синонимы: атомный номер, атомное число, порядковый номер химического элемента) количество протонов в атомном ядре. Зарядовое число равно заряду ядра в единицах элементарного заряда и одновременно равно порядковому… … Википедия
порядковый номер — химического элемента, то же, что атомный номер. * * * ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР химического элемента, то же, что атомный номер (см. АТОМНЫЙ НОМЕР) … Энциклопедический словарь
Атомный номер — порядковый номер химического элемента в периодической системе элементов (См. Периодическая система элементов) Д. И. Менделеева. А. н. равен числу протонов в атомном ядре, которое, в свою очередь, равно числу электронов в электронной… … Большая советская энциклопедия
АТОМНЫЙ НОМЕР — АТОМНЫЙ НОМЕР, порядковый номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре, определяет химические и большинство физических свойств атома … Современная энциклопедия
Атомный номер — АТОМНЫЙ НОМЕР, порядковый номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре, определяет химические и большинство физических свойств атома. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
атомный номер — порядковый номер, Z, номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре и определяет химические и большинство физических свойств атома. * * * АТОМНЫЙ НОМЕР АТОМНЫЙ НОМЕР (порядковый номер), Z, номер… … Энциклопедический словарь
АТОМНЫЙ НОМЕР — (порядковый номер) Z, номер химического элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в атомном ядре и определяет химические и большинство физических свойств атома … Большой Энциклопедический словарь
Химический элемент — Химический элемент совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и числом протонов, совпадающим с порядковым (атомным) номером в таблице Менделеева[1]. Каждый химический элемент имеет свои название и символ, которые приводятся в… … Википедия
Периодический закон
Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым в 1868 году. Его современная формулировка: свойства химических элементов и образуемых ими соединений (простых и сложных) находятся в периодической зависимости от величины заряда атомного ядра.
Периодический закон лежит в основе современного учения о строении вещества. Периодическая система Д.И. Менделеева является наглядным отражением периодического закона.
Группой называют вертикальный ряд химических элементов в периодической таблице. Элементы собраны в группы на основе степени окисления в высшем оксиде. Каждая из восьми групп состоит из главной подгруппы (а) и побочной подгруппы (б).
Периодическая таблица Д.И. Менделеева содержит колоссальное число ответов на самые разные вопросы. При умелом ее использовании вы сможете предполагать строение и свойства веществ, успешно писать химические реакции и решать задачи.
Радиус атома
Радиусом атома называют расстояние между атомным ядром и самой дальней электронной орбиталью. Это не четкая, а условная граница, которая говорит о наиболее вероятном месте нахождения электрона.
В периоде радиус атома уменьшается с увеличением порядкового номера элементов («→» слева направо). Это связано с тем, что с увеличением номера группы увеличивается число электронов на внешнем уровне. Запомните, что для элементов главных подгрупп номер группы равен числу электронов на внешнем уровне.
С увеличением числа электронов они становятся более скученными, так как притягиваются друг к другу сильнее: это и есть причина маленького радиуса атома.
Чем меньше электронов, тем больше у них свободы и больше радиус атома, поэтому радиус увеличивается в периоде «←» справа налево.
Период, группа и электронная конфигурация
Правило составления электронной конфигурации, которое вы только что увидели, универсально. Если вы имеете дело с элементом главной подгруппы, то увидев номер группы вы знаете, сколько электронов у него на внешнем уровне. Посмотрев на период, знаете номер его внешнего уровня.
Длина связи
Убедимся в этом на наглядном примере, сравнив длину связей в четырех веществах: HF, HCl, HBr, HI.
Чем больше радиусы атомов, которые образуют химическую связь, тем больше между ними и длина связи. Радиус атома водорода неизменен во всех трех веществах, а в ряду F → Cl → Br → I происходит увеличение радиуса атома. Наибольшим радиусом обладает йод, поэтому самая длинная связь в молекуле HI.
Металлические и неметаллические свойства
Сравним металлические и неметаллические свойства Rb, Na, Al, S. Натрий, алюминий и сера находятся в одном периоде. Металлические свойства возрастают S → Al → Na. Натрий и рубидий находятся в одной группе, металлические свойства возрастают Na → Rb.
Основные и кислотные свойства
Замечу, что здесь есть одно важное исключение. Как и в общем случае: исключения только подтверждают правила. В ряду галогенводородных кислот HF → HCl → HBr → HI происходит усиление кислотных свойств (а не ослабление, как должно быть по логике нашего правила).
Восстановительные и окислительные свойства
Электроотрицательность (ЭО), энергия связи, ионизации и сродства к электрону
Для примера сравним ЭО-ость атомов Te, In, Al, P. Индий расположен в одной группе с алюминием, ЭО-ость In → Al возрастает (снизу вверх). Алюминий расположен в одном периоде с серой, ЭО-ость возрастает Al → S (слева направо). Сравнивая серу и теллур, мы видим, что сера расположена в группе выше теллура, значит и ее электроотрицательность тоже выше.
Энергия связи (а также ее прочность) возрастают с увеличением электроотрицательности атомов, образующих данную связь. Чем сильнее атом тянет на себя электроны (чем больше он ЭО-ый), тем прочнее получается связь, которую он образует.
Продемонстрирую на примере. Сравним энергию связи в трех молекулах: H2O, H2S, H2Se.
Высшие оксиды и летучие водородные соединения (ЛВС)
В периодической таблице Д.И. Менделеева ниже 7 периода находится строка, в которой для каждой группы указаны соответствующие высшие оксиды, ниже строка с летучими водородными соединениями.
Для элементов главных подгрупп начиная с IV группы (в большинстве случае) максимальная степень окисления (СО) определяется по номеру группы. К примеру, для серы (в VI группе) максимальная СО = +6, которую она проявляет в соединениях: H2SO4, SO3.
На экзамене строка с готовыми «высшими» оксидами, как в таблице наверху, может отсутствовать. Считаю важным подготовить вас к этому. Предположим, что эта строчка внезапно исчезла из таблицы, и вам нужно записать высшие оксиды для фосфора и углерода.
С летучими водородными соединениями (ЛВС) ситуация аналогичная: их может не быть в периодической таблице Д.И. Менделеева, которая попадется на экзамене. Я расскажу вам, как легко их запомнить.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Периодический закон и Периодическая система
В начале XX века была создана теория строения атома, на основе которой периодический закон в настоящее время формулируется так: «Свойства химических элементов и образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома.»
У элементов I и II групп электронами заполняется s-подуровень, поэтому они называются s-элементами. У элементов III-VIII групп происходит заполнение р-подуровня, поэтому эти элементы относятся к семейству р-элементов. У элементов побочных подгрупп происходит заполнение электронами d-подуровня предпоследнего слоя, а у лантаноидов и актиноидов f-подуровня предпредпоследнего слоя.
В периоде с возрастанием заряда ядра атомов металлические свойства уменьшаются, а неметаллические усиливаются. Это связано с увеличением числа электронов на последнем слое.
В главной подгруппе с возрастанием заряда ядра атомов металлические свойства усиливаются, а неметаллические уменьшаются. Это связано с увеличением числа электронных слоёв, а следовательно с уменьшением сил притяжения электронов последнего слоя к ядру.
Периодическое повторение свойств элементов объясняется периодическим повторением числа электронов на внешнем энергетическом уровне и повторением электронных структур атома.
Химическая активность элементов определяется строением внешнего электронного слоя. Активность галогенов объясняется нехваткой 1 электрона до завершения внешнего слоя. У инертных элементов внешний электронный слой завершён, поэтому они химически неактивны. У атомов щелочных металлов 1 электрон на последнем слое является как бы лишним.
Периодический закон. Периодическая система химических элементов. Строение атома
Периодический закон. Периодическая система химических элементов. Строение атома
ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа и на соотнесение
1. Порядковый номер элемента в Периодической системе определяется:
А. Зарядом ядра атома.
Б. Числом электронов в наружном слое атома.
В. Числом электронных слоев в атоме.
Г. Числом нейтронов в атоме.
2. Общий запас энергии электронов в атоме характеризует:
А. Главное квантовое число.
Б. Магнитное квантовое число.
В. Орбитальное квантовое число.
Г. Спиновое квантовое число.
3. Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего энергетического уровня:
А. В и Si. Б. S и Se. В. К и Са. Г. Сr и Fe.
А. Барий. Б. Америций. В. Галлий. Г. Ванадий.
5. Электронная конфигурация. 3d64s2 соответствует элементу:
А. Аргону. Б. Железу. В. Криптону. Г. Рутению.
6.Амфотерным гидроксидом является вещество, формула которого:
А. Ве(ОН)2. Б. Мg(ОН)2. В. Н2SiO3. Г. Ва(ОН)2.
7. Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств:
А. Sr — Rb — K. Б. Ве — Li — K. В. Na — K — Ca. Г. Al — Mg — Be.
8. Элемент Э с электронной формулой 1s22s22p63s23p3 образует высший оксид, соответствующий формуле:
А. Э2О. Б. Э2О3. В. ЭО2. Г. Э2О5.
10. Установите соответствие.
I. Бериллий. II. Натрий. III. Хлор. IV. Азот.
Формула высшего оксида:
1. Э2О. 2. ЭО. 3. Э2О5. 4. Э2О7.
Формула высшего гидроксида:
а. ЭОН. б. Э(ОН)2. в. НЭО3. г. НЭО4.
ЧАСТЬ Б. Задания со свободным ответом
1. На основании положения в Периодической системе расположите элементы: бериллий, бор, магний, натрий — в порядке возрастания восстановительных свойств. Объясните ответ.
2. Как и почему в Периодической системе изменяются неметаллические свойства?
А. В пределах периода. Б. В пределах главной подгруппы.
3. Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 31 в Периодической системе. Сделайте вывод о принадлежности этого элемента к металлам или неметаллам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.
4. Какие химические свойства характерны для оксида элемента 2-го периода, главной подгруппы I группы Периодической системы? Ответ подтвердите, написав уравнения реакций.
ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа и на соотнесение
1. Номер периода в Периодической системе определяется:
А. Зарядом ядра атома.
Б. Числом электронов в наружном слое атома.
В. Числом электронных слоев в атоме.
Г. Числом электронов в атоме.
2 Форму электронных орбиталей характеризует:
А. Главное квантовое число.
Б. Магнитное квантовое число.
В. Орбитальное квантовое число.
Г. Спиновое квантовое число.
3.Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего и предвнешнего энергетических уровней:
А. S и Cl. Б. Be и B. В. Кr и Xe. Г. Mo и Se.
А. Скандий. Б. Барий. В. Мышьяк. Г. Гелий.
5. Электронная конфигурация. 3d104s2 соответствует элементу:
А. Кальцию. Б. Криптону. В. Кадмию. Г. Цинку.
6. Амфотерным гидроксидом является вещество, формула которого:
А. Zn(ОН)2. Б. Мg(ОН)2. В. Cа(ОН)2. Г. Cr(ОН)2.
7. Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств:
А. Mg — Ca — Zn. Б. Al — Mg — Ca. В. Sr — Rb — K. Г. Ge — Si — Sb.
8. Элемент Э с электронной формулой 1s22s22p63s23p63d104s24p1 образует высший оксид, соответствующий формуле:
А. Э2О. Б. Э2О3. В. ЭО2. Г. ЭО3.
9. Ориентацию электронных орбиталей в пространстве характеризует:
А. Главное квантовое число.
Б. Магнитное квантовое число.
В. Орбитальное квантовое число.
Г. Спиновое квантовое число
10. Установите соответствие.
I. Алюминий. II. Калий. III. Селен. IV. Магний.
1. Э2О. 2. Э2О3. 3. ЭО. 4. ЭО3.
Формула высшего гидроксида:
а. ЭОН. б. Э(ОН)2. в. Э(ОН)3. г. Н2ЭО4.
ЧАСТЬ Б. Задания со свободным ответом
1. На основании положения в Периодической системе расположите элементы: германий, мышьяк, сера, фосфор — в порядке убывания окислительных свойств. Объясните ответ.
2. Как и почему в Периодической системе изменяются металлические свойства?
А. В пределах периода. Б. В пределах главной подгруппы.
3. Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 30 в Периодической системе. Сделайте вывод о принадлежности этого элемента к металлам или неметаллам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.
4 .Какие химические свойства характерны для высшего оксида элемента 3-го периода, главной подгруппы VI группы Периодической системы? Ответ подтвердите, написав уравнения реакций.
Общая продол-
житель-
ность, мин.