Elementų cheminių savybių kitimo modeliai. Elementų charakteristikos

Šiuolaikiniame moksle D.I. Mendelejevo lentelė vadinama periodine cheminių elementų sistema, nes šioje sistemoje tam tikrais intervalais - laikotarpiais - kartojasi bendri atomų, paprastų ir sudėtingų medžiagų, kurias sudaro cheminiai elementai, savybių pokyčiai. Taigi visi pasaulyje egzistuojantys cheminiai elementai paklūsta vienam objektyviai gamtoje veikiančiam periodiniam dėsniui, kurio grafinis vaizdas yra periodinė elementų sistema. Šis įstatymas ir sistema pavadinti didžiojo rusų chemiko D. I. Mendelejevo vardu.

Laikotarpiai- tai elementų eilutės, esančios horizontaliai, turinčios tą pačią didžiausią pagrindinio kvantinio valentinių elektronų skaičiaus vertę. Periodinis skaičius atitinka energijos lygių skaičių elemento atome. Laikotarpiai susideda iš tam tikro elementų skaičiaus: pirmasis - iš 2, antrasis ir trečiasis - iš 8, ketvirtasis ir penktasis - iš 18, šeštasis laikotarpis apima 32 elementus. Tai priklauso nuo elektronų skaičiaus išoriniame energijos lygyje. Septintasis laikotarpis nebaigtas. Visi laikotarpiai (išskyrus pirmąjį) prasideda šarminiu metalu (s-elementu) ir baigiasi tauriosiomis dujomis. Kai pradeda pildytis naujas energijos lygis, prasideda naujas laikotarpis. Laikotarpiu, kai cheminio elemento atominis skaičius didėja iš kairės į dešinę, paprastų medžiagų metalinės savybės mažėja, o nemetalinės – didėja.

Metalinės savybės- tai elemento atomų gebėjimas atsisakyti savo elektronų, kai susidaro cheminis ryšys, o nemetalinės savybės yra elemento atomų gebėjimas prijungti kitų atomų elektronus, kai susidaro cheminis ryšys. Metaluose išorinis s polygis yra užpildytas elektronais, o tai patvirtina atomo metalines savybes. Paprastų medžiagų nemetalinės savybės pasireiškia formuojantis ir užpildant išorinį p polygį elektronais. Nemetalinės atomo savybės sustiprinamos p-polygio (nuo 1 iki 5) užpildymo elektronais procesas. Atomai su visiškai užpildytu išoriniu elektronų sluoksniu (ns 2 np 6) sudaro grupę tauriųjų dujų, kurios yra chemiškai inertiškos.

Trumpais laikotarpiais, didėjant teigiamam atomų branduolių krūviui, elektronų skaičius išoriniame lygyje didėja.(nuo 1 iki 2 - pirmame laikotarpyje ir nuo 1 iki 8 - antrame ir trečiame laikotarpiais), kas paaiškina elementų savybių kitimą: laikotarpio pradžioje (išskyrus pirmąjį laikotarpį) yra šarminis metalas, tada metalinės savybės palaipsniui silpnėja ir nemetalinės savybės didėja. Ilgais laikotarpiais Didėjant branduolių krūviui, elektronų užpildymas tampa sunkesnis, kuris taip pat paaiškina sudėtingesnį elementų savybių pokytį, palyginti su mažų laikotarpių elementais. Taigi, tolygiose ilgų periodų eilėse, didėjant krūviui, išoriniame lygyje esančių elektronų skaičius išlieka pastovus ir lygus 2 arba 1. Todėl, kol lygis šalia išorinio (antras iš išorės) yra užpildytas elektronais. , lygiųjų eilučių elementų savybės kinta itin lėtai. Tik nelyginėse eilėse, kai didėjant branduolio krūviui didėja elektronų skaičius išoriniame lygyje (nuo 1 iki 8), elementų savybės pradeda keistis taip pat, kaip ir tipinių.

Grupės- tai vertikalios elementų stulpeliai, kurių valentinių elektronų skaičius yra lygus grupės skaičiui. Yra suskirstymas į pagrindinius ir antrinius pogrupius. Pagrindiniai pogrupiai susideda iš mažų ir didelių laikotarpių elementų. Šių elementų valentiniai elektronai yra išoriniuose ns ir np polygiuose. Šoniniai pogrupiai susideda iš didelių laikotarpių elementų. Jų valentiniai elektronai yra išoriniame ns polygyje ir vidiniame (n – 1) d sublygyje (arba (n – 2) f polygyje). Priklausomai nuo to, kuris polygis (s-, p-, d- arba f-) užpildytas valentiniais elektronais, elementai skirstomi į:

1) s-elementai - I ir II grupių pagrindinio pogrupio elementai;

2) p-elementai - III-VII grupių pagrindinių pogrupių elementai;

3) d-elementai - antrinių pogrupių elementai;

4) f-elementai – lantanidai, aktinidai.

Iš viršaus į apačią pagrindiniuose pogrupiuose metalinės savybės didėja, o nemetalinės – silpnėja. Pagrindinės ir antrinės grupės elementai skiriasi savybėmis. Grupės numeris rodo didžiausią elemento valentiškumą. Išimtys yra deguonis, fluoras, vario pogrupio ir aštuntos grupės elementai. Pagrindinių ir antrinių pogrupių elementams būdingos aukštesniųjų oksidų (ir jų hidratų) formulės. I-III grupių elementų aukštesniuose oksiduose ir jų hidratuose (išskyrus borą) vyrauja bazinės savybės nuo IV iki VIII – rūgštinės savybės. Pagrindinių pogrupių elementams vandenilio junginių formulės yra bendros. I-III grupių elementai sudaro kietąsias medžiagas - hidridus, nes vandenilio oksidacijos laipsnis yra -1. IV-VII grupių elementai yra dujiniai. IV grupės (EN 4) pagrindinių pogrupių elementų vandenilio junginiai yra neutralūs, V grupė (EN3) – bazės, VI ir VII grupės (H 2 E ir NE) – rūgštys.

Atominiai spinduliai, jų periodiniai pokyčiai cheminių elementų sistemoje

Atomo spindulys mažėja didėjant atomo branduolių krūviams per laikotarpį, nes didėja elektronų apvalkalų pritraukimas prie branduolio. Atsiranda savotiškas „suspaudimas“. Nuo ličio iki neono branduolio krūvis palaipsniui didėja (nuo 3 iki 10), todėl didėja elektronų traukos į branduolį jėgos, mažėja atomų dydžiai. Todėl periodo pradžioje yra elementų, kurių išoriniame elektronų sluoksnyje yra nedidelis elektronų skaičius ir didelis atominis spindulys. Toliau nuo branduolio esantys elektronai lengvai atsiskiria nuo jo, kas būdinga metaliniams elementams.

Toje pačioje grupėje, didėjant periodo skaičiui, didėja atomų spinduliai, nes padidinus atomo krūvį gaunamas priešingas poveikis. Atominės sandaros teorijos požiūriu, ar elementai priklauso metalams ar nemetalams, nulemia jų atomų gebėjimas atsisakyti arba įgyti elektronų. Metalo atomai gana lengvai atsisako elektronų ir negali jų pritraukti, kad užbaigtų savo išorinį elektronų sluoksnį.

D.I. Mendelejevas 1869 metais suformulavo periodinį dėsnį, kuris skamba taip: cheminių elementų ir jų suformuotų medžiagų savybės periodiškai priklauso nuo elementų santykinės atominės masės. Sistemindamas cheminius elementus pagal jų santykines atomines mases, Mendelejevas didelį dėmesį skyrė ir elementų bei jų formuojamų medžiagų savybėms, paskirstydamas panašių savybių elementus į vertikalius stulpelius – grupes. Remiantis šiuolaikinėmis idėjomis apie atomo sandarą, cheminių elementų klasifikavimo pagrindas yra jų atomų branduolių krūviai, o šiuolaikinė periodinio dėsnio formuluotė yra tokia: cheminių elementų ir jų sudarytų medžiagų savybės. jie periodiškai priklausomi nuo savo atomų branduolių krūvių. Elementų savybių pokyčių periodiškumas paaiškinamas periodišku pasikartojimu jų atomų išorinių energijos lygių struktūroje. Būtent energijos lygių skaičius, bendras juose esančių elektronų skaičius ir elektronų skaičius išoriniame lygyje atspindi periodinėje lentelėje priimtą simboliką.

a) dėsningumai, susiję su metalinėmis ir nemetalinėmis elementų savybėmis.

• Kai juda DEŠINĖ Į KAIRĮ kartu PERIODAS METALAS p elementų savybės PADIDĖJO. Priešinga kryptimi daugėja nemetalinių. Tai paaiškinama tuo, kad dešinėje yra elementai, kurių elektroniniai apvalkalai yra arčiau okteto. Dešinėje periodo pusėje esantys elementai yra mažiau linkę atiduoti savo elektronus, kad sudarytų metalinius ryšius ir apskritai vykstant cheminėms reakcijoms.
• Pavyzdžiui, anglis yra ryškesnė nemetalinė medžiaga nei jos periodinis kaimynas boras, o azotas turi dar ryškesnes nemetalines savybes nei anglis. Per tam tikrą laikotarpį iš kairės į dešinę taip pat didėja branduolinis krūvis. Vadinasi, valentinių elektronų pritraukimas prie branduolio didėja ir jų išsiskyrimas tampa sunkesnis. Priešingai, kairėje lentelės pusėje esantys s elementai turi mažai elektronų išoriniame apvalkale ir mažesnį branduolio krūvį, o tai skatina metalinio ryšio susidarymą. Išskyrus akivaizdžią vandenilį ir helią (jų apvalkalai yra beveik baigti arba užbaigti!), visi s elementai yra metalai; p-elementai gali būti ir metalai, ir nemetalai, priklausomai nuo to, ar jie yra kairėje ar dešinėje stalo pusėje.
• D ir f elementai, kaip žinome, turi „rezervinius“ elektronus iš „priešpaskutinio“ apvalkalo, o tai apsunkina paprastą vaizdą, būdingą s ir p elementams. Apskritai, d ir f elementai turi daug lengviau metalines savybes.
• Didžiulis elementų skaičius yra metalai ir tik 22 elementai yra klasifikuojami kaip nemetalai: H, B, C, Si, N, P, As, O, S, Se, Te, taip pat visi halogenai ir inertinės dujos. Kai kurie elementai dėl to, kad gali pasižymėti tik silpnomis metalinėmis savybėmis, priskiriami pusmetaliams. Kas yra pusmetaliai? Jei pasirinksite p-elementus iš periodinės lentelės ir įrašysite juos į atskirą "bloką" (tai daroma "ilgoje" lentelės formoje), rasite šabloną, parodytą Apatinėje kairėje bloko dalyje yra tipiški metalai, viršuje dešinėje - tipiški nemetalai. Elementai, kurie užima vietas ant ribos tarp metalų ir nemetalų, vadinami pusmetaliai.
• Pusmetalai yra maždaug išilgai įstrižainės, einančios per p elementus nuo viršutinio kairiojo iki apatinio dešiniojo periodinės lentelės kampo.
• Pusmetalai turi kovalentinę kristalinę gardelę su metaliniu laidumu (elektros laidumu). Jie arba neturi pakankamai valentinių elektronų, kad sudarytų visavertį „oktetinį“ kovalentinį ryšį (kaip bore), arba jie nėra pakankamai tvirtai laikomi (kaip telūre ar polonyje) dėl didelio atomo dydžio. Todėl šių elementų kovalentiniuose kristaluose esantis ryšys iš dalies yra metalinis. Kai kurie pusmetaliai (silicis, germanis) yra puslaidininkiai. Šių elementų puslaidininkinės savybės paaiškinamos daugybe sudėtingų priežasčių, tačiau viena iš jų yra žymiai mažesnis (nors ir ne nulinis) elektros laidumas dėl silpno metalinio sukibimo. Puslaidininkių vaidmuo elektroninėse technologijose yra nepaprastai svarbus.
• Kai juda VIRŠUS Į apačią palei grupes METALAS SUstiprintas elementų savybės. Taip yra dėl to, kad žemiau grupėse yra elementų, kurie jau turi gana daug užpildytų elektronų apvalkalų. Jų išoriniai apvalkalai yra toliau nuo šerdies. Nuo branduolio jie atskirti storesniu apatinių elektronų apvalkalų „sluoksniu“, o išorinių lygių elektronai laikomi ne taip tvirtai.

b) Su redokso savybėmis susiję dėsningumai. Elementų elektronegatyvumo pokyčiai.

• Aukščiau išvardytos priežastys paaiškina, kodėl IŠ KAIRĖS Į DEŠINĘ OKSIDAVIMAS PADIDĖJA savybės, ir judant IŠ VIRŠUS Į apačią – ATSTATYMAS elementų savybės.
• Pastarasis modelis taikomas net tokiems neįprastiems elementams kaip inertinės dujos. Iš apatinėje grupės dalyje esančių „sunkiųjų“ tauriųjų dujų kriptono ir ksenono galima „atrinkti“ elektronus ir sudaryti jų junginius su stipriais oksidatoriais (fluoru ir deguonimi), bet „lengvajam“ heliui. , neoną ir argoną to padaryti negalima.
• Viršutiniame dešiniajame lentelės kampe yra aktyviausias nemetalų oksidatorius fluoras (F), o apatiniame kairiajame kampe – aktyviausias redukuojantis metalas cezis (Cs). Elementas francis (Fr) turėtų būti dar aktyvesnis reduktorius, tačiau jo chemines savybes itin sunku ištirti dėl greito radioaktyvaus skilimo.
• Dėl tos pačios priežasties kaip ir elementų oksidacinės savybės, jų ELEKTRONEGATYVUMAS DIDĖJA Tas pats IŠ KAIRĖS Į DEŠINĘ, pasiekiantis halogenų maksimumą. Ne paskutinį vaidmenį čia vaidina valentinio apvalkalo išsamumo laipsnis, jo artumas oktetui.
• Kai juda VIRŠUS Į apačią pagal grupes ELEKTRONEGATYVUMAS SUMAŽĖJA. Taip yra dėl to, kad daugėja elektronų apvalkalų, kurių paskutinieji elektronai vis silpniau traukia į branduolį.
• c) dėsningumai, susiję su atomų dydžiais.
• Atominiai dydžiai (ATOMINIS SPINDULIS) judant IŠ KAIRĖS Į DEŠINĘ išilgai laikotarpio SUMAŽINTAS. Didėjant branduolio krūviui, elektronus vis labiau traukia branduolys. Netgi padidėjus elektronų skaičiui išoriniame apvalkale (pavyzdžiui, fluore, palyginti su deguonimi), atomo dydis nepadidėja. Priešingai, fluoro atomo dydis yra mažesnis nei deguonies atomo.
• Kai juda ATOMINIS SPINDULIS NUO VIRŠU Į ŽEMYN elementai AUGANTIS, nes užpildoma daugiau elektronų apvalkalų.

d) dėsningumai, susiję su elementų valentiškumu.

• To paties elementai POGRUPĖS turi panašią išorinių elektronų apvalkalų konfigūraciją ir todėl junginių su kitais elementais valentiškumą.
• s-elementų valentai atitinka jų grupės numerį.
• p-elementai turi didžiausią įmanomą valentiškumą, lygų grupės skaičiui. Be to, jų valentingumas gali būti lygus skirtumui tarp skaičiaus 8 (oktetas) ir jų grupės skaičiaus (elektronų skaičiaus išoriniame apvalkale).
• d-elementai pasižymi daugybe skirtingų valentybių, kurių negalima tiksliai numatyti pagal grupės skaičių.
• Ne tik elementai, bet ir daugelis jų junginių – oksidai, hidridai, junginiai su halogenais – pasižymi periodiškumu. Kiekvienam GRUPĖS elementų, galite rašyti formules junginiams, kurie periodiškai „pasikartoja“ (tai yra, gali būti parašyti apibendrintos formulės forma).

Taigi, apibendrinkime laikotarpiais pasireiškusius savybių pokyčių modelius:

Kai kurių elementų charakteristikų pokyčiai periodais iš kairės į dešinę:

• atomų spindulys mažėja;
• didėja elementų elektronegatyvumas;
• valentinių elektronų skaičius padidėja nuo 1 iki 8 (lygus grupės skaičiui);
• padidėja didžiausia oksidacijos būsena (lygi grupės skaičiui);
• atomų elektroninių sluoksnių skaičius nekinta;
• sumažėja metalinės savybės;
• didėja nemetalinės elementų savybės.

Kai kurių elementų charakteristikų keitimas grupėje iš viršaus į apačią:

• didėja atomų branduolių krūvis;
• didėja atomų spindulys;
• didėja atomų energijos lygių (elektroninių sluoksnių) skaičius (lygus periodo skaičiui);
• elektronų skaičius išoriniame atomų sluoksnyje yra vienodas (lygus grupės skaičiui);
• mažėja išorinio sluoksnio elektronų ir branduolio ryšio stiprumas;
• elektronegatyvumas mažėja;
• padidėja elementų metališkumas;
• mažėja elementų nemetališkumas.

Etaloninė medžiaga testui atlikti:

Periodinė lentelė

Tirpumo lentelė

Periodiškas elementų savybių pasikeitimas periode paaiškinamas atomų užpildymo elektronais lygių ir polygių seka, kai didėja elemento atominis skaičius ir atomo branduolio krūvis.

Kadangi elementų atomų elektroninės konfigūracijos periodiškai kinta, periodiškai kinta ir elementų savybės, kurias lemia jų elektroninė struktūra: atomų dydžiai, energetinės charakteristikos, redokso savybės. Pagrindinė elementų atomų cheminė savybė yra jų oksidacinis arba redukcinis gebėjimas, kurį lemia elemento padėtis PSE. Laikotarpiais nuo pradžios iki pabaigos atomų redukcinis aktyvumas susilpnėja, o oksidacinis aktyvumas didėja, t. y. stebimas perėjimas nuo metalams būdingų savybių turinčių atomų prie nemetalams būdingų savybių turinčių atomų, o atomų elektronegatyvumas. didėja. Elementų grupėje (pagrindiniame pogrupyje) didėjant atomo branduolio krūviui, didėja atominės energijos lygių skaičius. Taigi didėja atomų redukcinis aktyvumas grupėse iš viršaus į apačią, o oksidacinis aktyvumas mažėja, taip pat mažėja atomų EO vertė.

Parašykite reakcijų lygtis molekuline, pilnąja ir redukuota jonine forma

Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 Þ ;

MgOHCl + HNO 3 Þ .

EGZAMINO KORTELĖ Nr.42

Metalų apsaugos nuo korozijos metodai.

Druskų hidrolizė.

Hidrolizė yra mainų reakcija tarp druskos ir vandens.

Druska susidaro iš stiprios bazės ir silpnos rūgšties (šarminės):

Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH

Druską sudaro silpna bazė ir silpna rūgštis (neutrali, silpnai rūgšti, silpnai šarminė terpė). Tokias druskas dažniausiai visiškai suskaido vanduo:

AL2S3 + 6H2O = 2AL(OH)3 + 3H2S

Druską sudaro silpna bazė ir stipri rūgštis (rūgštinė aplinka):

CuCL2 + H2O = Cu(OH)CL + HCL

Stiprios rūgšties ir stiprios bazės susidarančios druskos nehidrolizuojamos.

3. Parašykite visas jonines ir molekulines lygtis, atitinkančias šias trumpas reakcijų lygtis:

NiOH + + H + Þ Ni 2+ + H2O;

NiOH+ + H+ Þ Ni2+ + H2O

NiOH+ + NO3– + H+ + NO3– Ni2+ + 2 NO3– + H2O

NiOHNO3 + HNO3 Ni(NO3)2 + H2O

BO 3 3- + 3H + Þ H 3 BO 3 .

EGZAMINO KORTELĖ Nr.43

Metalinės dangos.

Metalinės dangos dengiamos galvaniniu metodu (galvanine elektrolize), detalių panardinimu į išlydytą metalą, skardinimo ir metalizavimo būdu (terminiu purškimu).
Galvaninės dangos naudojamos kaip apsauginės ir dekoratyvinės dangos įvairiems metalo gaminiams (chromavimas, nikelis, sidabravimas) bei antikorozinės tvirtinimo detalių ir vamzdžių dangos (cinko, kadmio, vario dengimas).

S. Arrhenius elektrolitinės disociacijos teorijos pagrindinės nuostatos.

1. Elektrolitai vandeninėje aplinkoje (ir išlydytoje būsenoje) linkę skaidytis į teigiamo krūvio jonus (katijonus) ir neigiamo krūvio jonus (anijonus). Jonų savybės smarkiai skiriasi nuo juos sudarančių elementų neutralių atomų savybių. Vandeniniuose tirpaluose esantys jonai yra hidratuoti (vandens kompleksai). Taigi, neutralus natrio atomas +11 Na 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 1 normaliomis sąlygomis lengvai skleidžia išorinį (3 s 1) elektronas (oksiduoja). Natris smarkiai reaguoja su vandeniu ir rūgštimis ir yra chemiškai aktyvus.
Natrio jonas (katijonas) +11 Na + 1 s 2 2s 2 2p 6 negali atsisakyti elektronų (oksiduotis), nereaguoja su vandeniu.

2. Atsitiktinis (chaotiškas) jonų judėjimas tirpale, veikiant elektriniam laukui, tampa kryptingas: teigiamai įkrauti jonai (katijonai) juda link elektrodo su neigiamu krūviu (katodas), o anijonai – link anodo. Tai paaiškina vandeninių tirpalų ir elektrolitų lydalo joninį laidumą.

3. Elektrolitų disociacijos procesas vandeninėje terpėje (tirpsta) yra grįžtamas.

Vaikinai, mes įdėjome savo sielą į svetainę. Ačiū už tai
kad atrandi šį grožį. Ačiū už įkvėpimą ir žąsų odą.
Prisijunk prie mūsų Facebook Ir VKontakte

Yra dvi priešingos nuomonės: „Žmonės nesikeičia“ ir „Mes visi keičiamės“. Geros naujienos! Mes vis dar galime pasikeisti, ir tai dabar yra moksliškai įrodytas faktas.

svetainę kviečia susipažinti su sąrašu, kuriame pateikiamos pagrindinės mūsų charakterio pasikeitimo priežastys.

Romantiški santykiai

Pradiniame santykių etape stengiamės suderinti kitų žmonių idėjas apie idealų meilužį. Mes keičiamės veikiami naudingos ar destruktyvios partnerio įtakos. Kai išsiskiriame, stresas pakoreguoja mūsų elgesį. Todėl santykių kokybė ir trukmė negali neįtakoti mūsų charakterio pokyčių.

Perkelkite arba pakeisite savo socialinį ratą

Konstruktyvus bendravimas su nauja aplinka formuoja naujus įpročius ir prisideda prie žmogaus tobulėjimo. Anksčiau jis keikėsi, bet dabar sustojo. Anksčiau gerdavau trečiadienį, penktadienį ir šeštadienį, dabar tik penktadienį. Visi nauji draugai lanko sporto salę – ir jis pradėjo eiti.

Aplinkos pasikeitimas į blogąją pusę vienodai veikia daugumą žmonių, tik turi priešingą poveikį ir prisideda prie degradacijos. Tik nedaugeliui pavyksta išlikti ištikimiems geriems įpročiams ir pasilikti sau.

Sąmoninga charakterio korekcija

Nauji tyrimai patvirtina, kad dirbti su savimi galima ir būtina. Tai galima padaryti padedant psichologui arba pačiam, pasitelkiant pavyzdį ir griežtą savikontrolę. Rezultatai bus matomi per 16 savaičių. Puiki žinia tiems, kurie nuolat jaučia žalą savo charakteriui.

Darbo sąlygų/darbo vietos pasikeitimai

Papildoma atsakomybė didina savivertės jausmą, ypač kai ji sustiprinama finansiškai ar statuso požiūriu. Bendravimas su naujais žmonėmis užmezga naujus ryšius ir suteikia naujos informacijos. Visa tai didina žmogaus išsivystymo lygį.

Jei asmenybė yra stabili ir stipri, blogiausios sąlygos kels nuobodulį ir apgailestavimą, žmogus stengsis ištrūkti iš tokios aplinkos. Jei asmenybė silpna, žmogus įsisavins ir įsisavins naujas nuotaikas. Greičiausiai po trumpo laiko draugai ne darbo metu jam pasakys, kad jis pasikeitė į blogąją pusę.

Materialinės gerovės pasikeitimas

Didėjant materialinei gerovei, keičiasi ir pragyvenimo lygis: žmogus turi pinigų sportui, pradeda geriau maitintis, gali lankytis įvairiuose renginiuose, susitikti su draugais už namų ribų, vadinasi, užmegzti naujų pažinčių, tobulėti. Jis gali pakeisti gyvenamąją vietą, gali eiti studijuoti ir tai pakels jį dar vienu gyvenimo žingsniu.

Jei palyginsite tokį asmenį su kažkuo iš jo „praėjusio“ gyvenimo, su žmogumi, kuris liko tame pačiame lygyje, tai bus du skirtingi žmonės. Anksčiau jie bardavo viską ir visus aplinkinius, skųsdavosi gyvenimo neteisybe, o dabar greičiausiai neturi apie ką net kalbėti.

Poreikis taupyti arba, atvirkščiai, pernelyg didelės išlaidos turi įtakos socialiniams ryšiams, žmonių požiūriui į jus, savigarbai ir sveikatai. Būtų klaidinga ir toliau manyti, kad materialinis turtas niekaip negali paveikti charakterio.

Klimatas ir ekologija

Bene pati netikėčiausia žmogaus charakterio pokyčių priežastis. Pateiksime paprastą pavyzdį: persikėlimas iš paprasto miesto į Arktį. Saulės šviesos ir vitamino D trūkumas gali sukelti depresiją ar depresines sąlygas. Įprastos šviežių daržovių ir vaisių gausos trūkumas neigiamai paveiks procesus organizme, o tai paveiks charakterį.

Elementų ir jų junginių cheminių savybių kitimo modeliai pagal periodus ir grupes

Išvardinkime savybių pasikeitimo modelius, kurie pasireiškia tam tikrais laikotarpiais:

— mažėja metalinės savybės;

— pagerinamos nemetalinės savybės;

— elementų oksidacijos laipsnis aukštesniuose oksiduose padidėja nuo $+1$ iki $+7$ ($+8$ už $Os$ ir $Ru$);

— lakiųjų vandenilio junginių elementų oksidacijos laipsnis padidėja nuo -4$ iki -1$;

- oksidai nuo bazinio iki amfoterinio pakeičiami rūgštiniais oksidais;

- hidroksidai nuo šarmų iki amfoterinių pakeičiami rūgštimis.

D.I. Mendelejevas padarė išvadą 1869 USD - jis suformulavo periodinį įstatymą, kuris skamba taip:

Cheminių elementų ir jų susidarančių medžiagų savybės periodiškai priklauso nuo elementų santykinių atominių masių.

Sistemindamas cheminius elementus pagal jų santykines atomines mases, Mendelejevas taip pat didelį dėmesį skyrė elementų ir jų formuojamų medžiagų savybėms, paskirstydamas panašių savybių elementus į vertikalius stulpelius – grupes.

Kartais, pažeisdamas savo nustatytą modelį, Mendelejevas įdėjo sunkesnius elementus, kurių santykinė atominė masė buvo mažesnė. Pavyzdžiui, kobaltą jis savo lentelėje parašė prieš nikelį, telūrą – prieš jodą, o kai buvo aptiktos inertinės (kilniosios) dujos – argoną prieš kalį. Mendelejevas laikė tokią išdėstymo tvarką būtina, nes priešingu atveju šie elementai suskirstytų į jiems savo savybėmis nepanašių elementų grupes, ypač šarminio metalo kalis patektų į inertinių dujų grupę, o inertinės dujos argonas – į inertinių dujų grupę. šarminiai metalai.

D.I. Mendelejevas negalėjo paaiškinti šių bendrosios taisyklės išimčių, taip pat negalėjo paaiškinti elementų ir jų formuojamų medžiagų savybių periodiškumo. Tačiau jis numatė, kad ši priežastis slypi sudėtingoje atomo struktūroje, kurios vidinė struktūra tuo metu nebuvo ištirta.

Remiantis šiuolaikinėmis idėjomis apie atomo struktūrą, cheminių elementų klasifikavimo pagrindas yra jų atomų branduolių krūviai, o šiuolaikinė periodinio įstatymo formuluotė yra tokia:

Cheminių elementų ir jų susidarančių medžiagų savybės periodiškai priklauso nuo jų atomų branduolių krūvių.

Elementų savybių pokyčių periodiškumas paaiškinamas periodišku pasikartojimu jų atomų išorinių energijos lygių struktūroje. Būtent energijos lygių skaičius, bendras juose esančių elektronų skaičius ir elektronų skaičius išoriniame lygyje atspindi Periodinėje lentelėje priimtą simboliką, t.y. atskleisti fizinę periodo numerio, grupės numerio ir elemento eilės numerio reikšmę.

Atomo sandara leidžia paaiškinti metalinių ir nemetalinių elementų savybių pokyčių periodais ir grupėmis priežastis.

D. I. Mendelejevo periodinis įstatymas ir periodinė cheminių elementų sistema apibendrina informaciją apie cheminius elementus ir jų suformuotas medžiagas ir paaiškina jų savybių pokyčių periodiškumą bei tos pačios grupės elementų savybių panašumo priežastis. Šias dvi svarbiausias Periodinio dėsnio ir Periodinės sistemos reikšmes papildo dar viena, tai yra gebėjimas numatyti, t.y. numatyti, apibūdinti savybes ir nurodyti būdus, kaip atrasti naujus cheminius elementus.

Pagrindinių I±III grupių metalų pogrupių bendrosios charakteristikos, susijusios su jų padėtimi D. I. Mendelejevo cheminių elementų periodinėje lentelėje ir jų atomų struktūros ypatumai

Cheminiai elementai – metalai

Dauguma cheminių elementų yra klasifikuojami kaip metalai – 92 USD iš 114 USD žinomų elementų.

Visi metalai, išskyrus gyvsidabrį, normalioje būsenoje yra kieti ir turi daug bendrų savybių.

Metalai– Tai kaliosios, plastiškos, klampios medžiagos, turinčios metalinį blizgesį ir galinčios praleisti šilumą bei elektros srovę.

Metalo elementų atomai atiduoda elektronus iš išorinio (ir kai kurių priešišorinio) elektronų sluoksnio, virsdami teigiamais jonais.

Šią metalo atomų savybę, kaip žinote, lemia tai, kad jie turi santykinai didelius spindulius ir nedidelį elektronų skaičių (daugiausia nuo 1$ iki 3$ išoriniame sluoksnyje).

Vienintelės išimtys yra 6 USD metalai: germanio, alavo ir švino atomai išoriniame sluoksnyje turi 4 USD elektronų, stibio ir bismuto atomai - 5 USD, polonio atomai - 6 USD.

Metalo atomai pasižymi mažomis elektronegatyvumo vertėmis (nuo 0,7 USD iki 1,9 USD) ir išskirtinai redukuojančiomis savybėmis, t.y. gebėjimas paaukoti elektronus.

Jau žinote, kad D. I. Mendelejevo periodinėje cheminių elementų lentelėje metalai yra žemiau boro-astatino įstrižainės, taip pat virš jos, antriniuose pogrupiuose. Perioduose ir pagrindiniuose pogrupiuose yra žinomi metalo kitimo, taigi ir elementų atomų redukuojamųjų savybių, dėsniai.

Cheminiai elementai, esantys šalia boro-astatino įstrižainės ($Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb$), pasižymi dvejopomis savybėmis: vienuose junginiuose jie elgiasi kaip metalai, kituose pasižymi nemetalų savybėmis.

Antriniuose pogrupiuose metalų redukcinės savybės dažniausiai mažėja didėjant atominiam skaičiui.

Tai galima paaiškinti tuo, kad ryšio tarp valentinių elektronų ir šių metalų atomų branduolio stiprumui daugiausia įtakos turi branduolio krūvio dydis, o ne atomo spindulys. Branduolinis krūvis žymiai padidėja, o elektronų pritraukimas prie branduolio didėja. Šiuo atveju, nors atomo spindulys didėja, jis nėra toks reikšmingas kaip pagrindinių pogrupių metalams.

Paprastos medžiagos, sudarytos iš cheminių elementų - metalų, ir sudėtingos metalų turinčios medžiagos vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį mineraliniame ir organiniame Žemės „gyvenime“. Pakanka prisiminti, kad metalo elementų atomai (jonai) yra neatskiriama junginių, lemiančių medžiagų apykaitą žmonių ir gyvūnų organizme, dalis. Pavyzdžiui, žmogaus kraujyje buvo rasta 76 USD elementų, iš kurių tik 14 USD yra ne metalai. Žmogaus organizme kai kurie elementai – metalai (kalcis, kalis, natris, magnis) yra dideliais kiekiais, t.y. yra makroelementai. O tokių metalų kaip chromas, manganas, geležis, kobaltas, varis, cinkas, molibdenas yra nedideliais kiekiais, t.y. Tai mikroelementai.

I-III grupių pagrindinių pogrupių metalų sandaros ypatumai.

Šarminiai metalai- tai I grupės pagrindinio pogrupio metalai. Jų atomai išoriniame energijos lygyje turi po vieną elektroną. Šarminiai metalai yra stiprūs reduktorius. Jų redukcinė galia ir cheminis aktyvumas didėja didėjant elemento atominiam skaičiui (t. y. periodinėje lentelėje iš viršaus į apačią). Visi jie turi elektroninį laidumą. Ryšio tarp šarminių metalų atomų stiprumas mažėja didėjant elemento atominiam skaičiui. Taip pat mažėja jų lydymosi ir virimo taškai. Šarminiai metalai sąveikauja su daugybe paprastų medžiagų – oksiduojančiomis medžiagomis. Reakcijoje su vandeniu susidaro vandenyje tirpios bazės (šarmai).

Šarminių žemių elementai yra II grupės pagrindinio pogrupio elementai. Šių elementų atomai turi du elektronus išoriniame energijos lygyje. Jie yra reduktoriai ir jų oksidacijos būsena yra $+2$. Šiame pagrindiniame pogrupyje stebimi bendri fizikinių ir cheminių savybių pokyčių dėsniai, susiję su grupės atomų dydžio padidėjimu iš viršaus į apačią, taip pat susilpnėja cheminis ryšys tarp atomų. Didėjant jonų dydžiui, oksidų ir hidroksidų rūgštinės savybės silpnėja, o bazinių didėja.

Pagrindinį III grupės pogrupį sudaro elementai boras, aliuminis, galis, indis ir talis. Visi elementai yra $p$-elementai. Išoriniame energijos lygyje jie turi tris $(s^2p^1)$ elektronus, o tai paaiškina savybių panašumą. Oksidacijos būsena $+3$. Grupėje, didėjant branduoliniam krūviui, didėja metalinės savybės. Boras yra nemetalinis elementas, o aliuminis jau turi metalinių savybių. Visi elementai sudaro oksidus ir hidroksidus.

Pereinamųjų elementų - vario, cinko, chromo, geležies charakteristikos pagal jų padėtį D. I. Mendelejevo cheminių elementų periodinėje lentelėje ir jų atomų struktūros ypatumai

Dauguma metalinių elementų yra antrinėse periodinės lentelės grupėse.

Ketvirtajame periode kalio ir kalcio atomuose atsiranda ketvirtasis elektronų sluoksnis, o $4s$ polygis užpildomas, nes jo energija yra mažesnė nei $3d$ sublygio. $K, Ca yra s$-elementai, įtraukti į pagrindinius pogrupius. Atomams nuo $Sc$ iki $Zn$ $3d$ polygis užpildytas elektronais.

Panagrinėkime, kokios jėgos veikia elektroną, kuris pridedamas prie atomo didėjant branduolio krūviui. Viena vertus, yra atomo branduolio trauka, kuri verčia elektroną užimti žemiausią laisvosios energijos lygį. Kita vertus, jau esamų elektronų atstūmimas. Kai energijos lygmenyje yra $8$ elektronų ($s-$ ir $p-$ orbitalės užimtos), jų bendras atstūmimo efektas yra toks stiprus, kad kitas elektronas atsiduria aukštesnėje $s-$ orbitoje, o ne energijos lygis žemesnis už $d-$ orbitalę. Kalio išorinių energijos lygių elektroninė struktūra yra $...3d^(0)4s^1$, o kalcio - $...3d^(0)4s^2$.

Vėlesnis vieno elektrono pridėjimas prie skandžio veda prie $3d$ orbitalės užpildymo, o ne dar didesnės energijos $4p$ orbitos. Tai pasirodo energetiškai palankiau. $3d$ orbitos užpildymas baigiasi cinku, kurio elektroninė struktūra yra $1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)3d^(10)4s ^2 $. Reikėtų pažymėti, kad vario ir chromo elementai pasižymi elektronų „gedimo“ reiškiniu. Vario atome dešimtasis $d$ elektronas pereina į trečiąjį $3d$ polygį.

Elektroninė vario formulė yra $...3d^(10)4s^1$. Chromo atomas ketvirtame energijos lygyje ($s$-orbitalė) turėtų turėti $2$ elektronų. Tačiau vienas iš dviejų elektronų juda į trečią energijos lygį, į neužpildytą $d$-orbitalę, jo elektroninė formulė yra $...3d^(5)4s^1$.

Taigi, priešingai nei pagrindinių pogrupių elementai, kur išorinio lygio atominės orbitalės palaipsniui užpildomos elektronais, priešpaskutinio energijos lygio $d$-orbitalės užpildomos antrinių pogrupių elementais. Iš čia ir kilo pavadinimas: $d$-elementai.

Visos paprastos medžiagos, sudarytos iš periodinės lentelės pogrupių elementų, yra metalai. Dėl didesnio atominių orbitalių skaičiaus nei pagrindinių pogrupių metalinių elementų, $d$ elementų atomai sudaro daug cheminių jungčių vienas su kitu ir todėl sukuria stipresnę kristalinę gardelę. Jis stipresnis tiek mechaniškai, tiek šilumos atžvilgiu. Todėl antrinių pogrupių metalai yra stipriausi ir atspariausi ugniai tarp visų metalų.

Yra žinoma, kad jei atomas turi daugiau nei tris valentinius elektronus, tada elementas turi kintamą valentiškumą. Tai taikoma daugumai $d$ elementų. Maksimalus jų, kaip ir pagrindinių pogrupių elementų, valentingumas yra lygus grupės skaičiui (nors yra išimčių). Elementai, turintys vienodą valentinių elektronų skaičių, įtraukiami į grupę tuo pačiu numeriu $(Fe, Co, Ni)$.

$d$-elementams jų oksidų ir hidroksidų savybės keičiasi per vieną laikotarpį, judant iš kairės į dešinę, t.y. padidėjus jų valentingumui, jis pereina nuo bazinių savybių per amfoterines į rūgštines. Pavyzdžiui, chromo valencijos yra $+2, +3, +6$; ir jo oksidai: $CrO$ – bazinis, $Cr_(2)O_3$ – amfoterinis, $CrO_3$ – rūgštinis.

IV±VII grupių pagrindinių pogrupių nemetalų bendrosios charakteristikos, susijusios su jų padėtimi D. I. Mendelejevo cheminių elementų periodinėje lentelėje ir jų atomų struktūros ypatumai

Cheminiai elementai – nemetalai

Pati pirmoji mokslinė cheminių elementų klasifikacija buvo jų padalijimas į metalus ir nemetalus. Ši klasifikacija neprarado savo reikšmės iki šių dienų.

Nemetalai- tai cheminiai elementai, kurių atomai pasižymi gebėjimu priimti elektronus dar nepasibaigus išoriniam sluoksniui dėl to, kad išoriniame elektroniniame sluoksnyje paprastai yra keturi ar daugiau elektronų ir dėl mažo atomų spindulio, palyginti su metalo atomai.

Šis apibrėžimas palieka nuošalyje pagrindinio pogrupio VIII grupės elementus – inertines arba tauriąsias dujas, kurių atomai turi pilną išorinį elektronų sluoksnį. Šių elementų atomų elektroninė konfigūracija yra tokia, kad jų negalima priskirti nei metalams, nei nemetalams. Tai tie objektai, kurie dalija elementus į metalus ir nemetalus, užimdami ribinę padėtį tarp jų. Inertinės arba tauriosios dujos ("kilnumas" išreiškiamas inertiškumu) kartais priskiriamos nemetalams, tačiau formaliai pagal jų fizines savybes. Šios medžiagos išlaiko dujinę būseną iki labai žemos temperatūros. Taigi helis He virsta skysta būsena, kai $t°= -268,9 °C$.

Šių elementų cheminis inertiškumas yra santykinis. Ksenonui ir kriptonui yra žinomi junginiai su fluoru ir deguonimi: $KrF_2, XeF_2, XeF_4$ ir kt. Be abejo, formuojantis šiems junginiams inertinės dujos veikė kaip reduktorius.

Iš nemetalų apibrėžimo matyti, kad jų atomai pasižymi didelėmis elektronegatyvumo reikšmėmis. Jis svyruoja nuo 2 USD iki 4 USD. Nemetalai yra pagrindinių pogrupių elementai, daugiausia $p$ elementai, išskyrus vandenilį, s elementą.

Visi nemetaliniai elementai (išskyrus vandenilį) užima viršutinį dešinįjį D.I. Mendelejevo cheminių elementų lentelės kampą, sudarydami trikampį, kurio viršūnė yra fluoras $F$, o pagrindas yra įstrižainė $B - At$. .

Tačiau ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas dvigubai vandenilio padėčiai periodinėje lentelėje: pagrindiniuose I ir VII grupių pogrupiuose. Tai nėra atsitiktinumas. Viena vertus, vandenilio atomas, kaip ir šarminių metalų atomai, turi vieną elektroną savo išoriniame (ir vieninteliame) elektronų sluoksnyje (elektroninė konfigūracija $1s^1$), kurį jis gali paaukoti, pasižymėdamas redukuojančio agento savybėmis. .

Daugumoje jo junginių vandenilio, kaip ir šarminių metalų, oksidacijos būsena yra $+1$. Tačiau elektroną prarasti vandenilio atomas yra sunkiau nei šarminių metalų atomus. Kita vertus, vandenilio atomui, kaip ir halogeno atomams, trūksta vieno elektrono prieš užbaigiant išorinį elektronų sluoksnį, todėl vandenilio atomas gali priimti vieną elektroną, pasižymintį oksiduojančios medžiagos savybėmis ir halogenui būdinga oksidacijos būsena – $1. $ hidriduose (junginiai su metalais, panašūs į junginius metalai su halogenais – halogenidais). Tačiau vieną elektroną pridėti prie vandenilio atomo yra sunkiau nei halogenus.

Elementų atomų savybės – nemetalai

Nemetalų atomai turi vyraujančias oksidacines savybes, t.y. galimybė pridėti elektronų. Šiam gebėjimui būdinga elektronegatyvumo reikšmė, kuri natūraliai kinta periodais ir pogrupiais.

Fluoras yra stipriausias oksidatorius, jo atomai cheminėse reakcijose nepajėgūs atiduoti elektronų, t.y. turi atkuriamųjų savybių.

Išorinio elektroninio sluoksnio konfigūracija.

Kiti nemetalai gali turėti redukuojančių savybių, nors ir daug silpniau, palyginti su metalais; perioduose ir pogrupiuose jų redukcinis gebėjimas kinta priešinga tvarka, lyginant su oksidaciniu gebėjimu.

Nemetaliniai cheminiai elementai tik 16 USD! Nemažai, turint omeny, kad yra žinoma $114$ elementų. Du nemetaliniai elementai sudaro 76 %$ žemės plutos masės. Tai deguonis (49% $) ir silicis (27% $). Atmosferoje yra $0,03%$ deguonies masės žemės plutoje. Nemetalai sudaro 98,5% $ augalų masės, 97,6% $ žmogaus kūno masės. Nemetalai $C, H, O, N, S, P$ – tai organogenai, kurie sudaro svarbiausias gyvos ląstelės organines medžiagas: baltymus, riebalus, angliavandenius, nukleorūgštis. Oro, kuriuo kvėpuojame, sudėtis apima paprastas ir sudėtingas medžiagas, kurias taip pat sudaro nemetaliniai elementai (deguonis $O_2$, azotas $N_2$, anglies dioksidas $CO_2$, vandens garai $H_2O$ ir kt.).

Vandenilis yra pagrindinis Visatos elementas. Daugelį kosminių objektų (dujų debesų, žvaigždžių, įskaitant Saulę) sudaro daugiau nei pusė vandenilio. Žemėje, įskaitant atmosferą, hidrosferą ir litosferą, ji yra tik 0,88% $. Bet tai yra masė, o vandenilio atominė masė yra labai maža. Todėl mažas jo kiekis yra tik akivaizdus, ​​o iš 100 USD Žemėje esančių atomų 17 USD yra vandenilio atomai.