Периодический закон Д.И. Менделеева

Практическое занятие 8. Решение задач по теме

«Периодический закон Д.И. Менделеева»

Ход работы

Задача 1. Как изменяются свойства гидроксидов элементов в периодах и группах с увеличением порядкового номера? Почему?

1. При увеличении номер периода основные свойства гидроксидов растут.
2. При увеличении группы основные свойства гидроксидов снижаются.
3. В целом, при увеличении порядкового номера, основные свойства гидроксидов увеличиваются.
4. Основность – способность отдавать среде гидроксид анионы. Чем меньше электроотрицательность и чем больше радиус атома, тем меньше сила связи между гидроксид-анионом и центральным атомом. Также, чем больше гидроксо-групп содержит молекула, тем больше ее способность защелачивать среду. Однако, это правило относится только к растворимым гидроксидам.

Задача 2. Какова современная формулировка Периодического закона? В чем причина периодической зависимости свойств элементов и образуемых ими соединений от заряда ядра атомов?

"Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов."

Свойства элементов и соединений связаны с количеством протонов в ядре атома (атомным номером).

Основным фактором, определяющим свойства элемента, является структура его самого внешнего электронного слоя; как таковые, элементы в одной и той же подгруппе, как правило, имеют схожие свойства.

По мере увеличения порядкового числа атомов (заряда ядра) увеличивается и общее число электронов, а число электронов на внешнем электронном слое периодически изменяется. Это приводит к периодическому изменению свойств химических элементов.

Деление элементов на периоды основано на числе энергетических уровней: в один период объединяются элементы, имеющие такое же количество энергетических уровней (электронных слоев), как и номер перода.

Разделение на группы и подгруппы обусловлено порядком заполнения уровней и подуровней электронами. Элементы главных подгрупп состоят из s- и p-элементов (т. е. из элементов, у которых заполнен либо s-, либо p-подуровень).

Элементами вторичных подгрупп являются те, у которых заполнен d- или f-подуровень.

Многие свойства элемента, такие как атомный радиус, электроотрицательность, степень окисления, энергия ионизации и сродство к электрону, связаны со строением электронных оболочек. Поэтому эти свойства проявляют периодичность наряду со структурой электронных оболочек.

Свойства элементов определяются строением внешнего электронного слоя их атомов. Следовательно, элементы одной и той же подгруппы обладают сходными свойствами.

Задача 3. Проанализируйте изменения величины зарядов ядер, радиусов. Атомов, электроотрицательностей и степеней окисления 4 периода. Каковы закономерности этих изменений при движении — по группе сверху вниз или по периоду слева направо? Как изменяется в этом направлении металличность элементов и характер их оксидов и гидроксидов?

Номер периода соответствует количеству электронных слоев, причем самый внешний слой представлен наибольшим номером периода. Количество энергетических уровней внутри периода соответствует наибольшему номеру периода. Значение главного квантового числа соответствует самому высокому уровню энергии в пределах периода.

Элементы четвертого периода имеют главное квантовое число 4.

Эта конструкция состоит из четырех электронных слоев.

Четвертый период периодической таблицы заканчивается благородными газами. За двумя элементами, K и Ca, следуют 10 элементов (от Sc до Zn), в атомах которых электроны заполняют d-подуровень предвнешнего электронного слоя (d-элементы). Cr и Cu демонстрируют проскальзывание электронов. P-элементы завершают период.