Periyodik tablonun anlamı. Periyodik yasanın anlamı Periyodik sistemin işaretleri ve periyodik yasa

D.I.'nin keşfi. Mendeleev'in periyodik yasası kimyanın gelişimi açısından büyük önem taşımaktadır. Kanun kimyanın bilimsel temeliydi. Yazar, elementlerin ve bileşiklerinin özellikleri hakkında nesiller boyu kimyagerler tarafından biriktirilen zengin ancak dağınık materyali sistematikleştirmeyi ve birçok kavramı, örneğin "kimyasal element" ve "basit madde" kavramlarını açıklığa kavuşturmayı başardı. Ayrıca D.I. Mendeleev, o zamanlar bilinmeyen birçok elementin varlığını tahmin etti ve şaşırtıcı bir doğrulukla özelliklerini açıkladı; örneğin, skandiyum (eka-bor), galyum (eka-alüminyum), germanyum (eka-silikon). Bazı durumlarda, periyodik yasaya dayanarak, bilim adamı o dönemde kabul edilen elementlerin atomik kütlelerini değiştirdi ( Zn, La, BEN, Eee, Ce, Bu,sen), daha önce elementlerin değeri ve bileşiklerinin bileşimi hakkındaki hatalı fikirlere dayanarak belirlenmişti. Bazı durumlarda Mendeleev, elementleri özelliklerindeki doğal değişime göre sıraladı ve atom kütlelerinin değerlerinde olası bir yanlışlık olduğunu öne sürdü ( İşletim sistemi, IR, puan, Au, Te, BEN, Ni, Ortak) ve bazıları için daha sonraki iyileştirmeler sonucunda atom kütleleri düzeltildi.

Periyodik yasa ve elementlerin periyodik tablosu kimyada tahminin bilimsel temelini oluşturur. Periyodik tablonun yayınlanmasından bu yana 40'tan fazla yeni element ortaya çıktı. Periyodik yasaya dayanarak, mendelevyum adı verilen 101 numara da dahil olmak üzere uranyum ötesi elementler yapay olarak elde edildi.

Periyodik yasa, atomun karmaşık yapısının aydınlatılmasında belirleyici bir rol oynadı. Yasanın yazar tarafından 1869'da formüle edildiğini unutmamalıyız, yani. Modern atom yapısı teorisinin nihayet oluşmasından neredeyse 60 yıl önce. Ve yasanın ve periyodik element sisteminin yayınlanmasını takip eden bilim adamlarının tüm keşifleri (materyalin sunumunun başında bunlardan bahsettik), büyük Rus kimyacının olağanüstü keşfinin, olağanüstü bilgeliğinin doğrulanması olarak hizmet etti. ve sezgi.

EDEBİYAT

1. Glinka N. A. Genel kimya / N. A. Glinka. L.: Kimya, 1984. 702 s.

2. Genel kimya dersi / ed. N.V. Korovina. M.: Yüksekokul, 1990. 446 s.

3. Akhmetov N.S. genel ve inorganik kimya / N.S. Ahmetov. M.: Yüksekokul, 1988. 639 s.

4. Pavlov N.N. İnorganik kimya / N.N. Pavlov. M.: Yüksekokul, 1986. 336 s.

5. Ramsden E.N. Modern kimyanın başlangıcı / E.N. Ramsden. L.: Kimya, 1989. 784 s.

Atomik yapı

Yönergeler

"Genel Kimya" dersinde

Derleyen: STANKEVICH Margarita Efimovna

Efanova Vera Vasilyevna

Mihaylova Antonina Mihaylovna

Eleştirmen E.V. Tretyachenko

Editör O.A.Panina

Yazdırmak için imzalandı Format 60x84 1/16

Boom. telafi etmek. Koşullu fırında pişirme l. Akademisyen-ed.l.

Dolaşım Ücretsiz Sipariş Ver

Saratov Devlet Teknik Üniversitesi

410054 Saratov, st. Politekhnicheskaya, 77

RIC SSTU'da basılmıştır, 410054 Saratov, st. Politekhnicheskaya, 77

D. I. Mendeleev'in periyodik yasası ve kimyasal elementlerin periyodik sistemi, atomların yapısı hakkındaki fikirlere dayanmaktadır. Periyodik kanunun bilimin gelişmesindeki önemi

10. sınıf dersi için kimya biletleri.

1 Numaralı Bilet

D. I. Mendeleev'in periyodik yasası ve kimyasal elementlerin periyodik sistemi, atomların yapısı hakkındaki fikirlere dayanmaktadır. Periyodik kanunun bilimin gelişmesindeki önemi.

1869'da D.I. Mendeleev, basit maddelerin ve bileşiklerin özelliklerinin analizine dayanarak Periyodik Yasayı formüle etti:

Basit cisimlerin ve element bileşiklerinin özellikleri periyodik olarak elementlerin atomik kütlelerinin büyüklüğüne bağlıdır.

Periyodik yasaya dayanarak periyodik element sistemi derlendi. İçinde benzer özelliklere sahip elemanlar dikey sütun grupları halinde birleştirildi. Bazı durumlarda, elementleri Periyodik Tabloya yerleştirirken, özelliklerin tekrarının periyodikliğini korumak için artan atom kütlelerinin sırasını bozmak gerekliydi. Örneğin, tellür ve iyotun yanı sıra argon ve potasyumun da “takas edilmesi” gerekiyordu.

Bunun nedeni Mendeleev'in periyodik yasayı atomun yapısı hakkında hiçbir şeyin bilinmediği bir dönemde ortaya atmasıdır.

20. yüzyılda atomun gezegen modeli önerildikten sonra periyodik yasa şu şekilde formüle edildi:

Kimyasal elementlerin ve bileşiklerin özellikleri periyodik olarak atom çekirdeğinin yüklerine bağlıdır.

Çekirdeğin yükü, periyodik tablodaki element sayısına ve atomun elektron kabuğundaki elektron sayısına eşittir.

Bu formülasyon Periyodik Yasanın "ihlallerini" açıklıyordu.

Periyodik Tabloda periyot numarası atomdaki elektronik seviye sayısına, ana alt grupların elementlerinin grup numarası ise dış seviyedeki elektron sayısına eşittir.

Kimyasal elementlerin özelliklerinin periyodik olarak değişmesinin nedeni elektron kabuklarının periyodik olarak doldurulmasıdır. Bir sonraki kabuğu doldurduktan sonra yeni bir dönem başlar. Elementlerin periyodik değişimi, oksitlerin bileşimindeki ve özelliklerindeki değişikliklerde açıkça görülmektedir.

Periyodik kanunun bilimsel önemi. Periyodik yasa, kimyasal elementlerin ve bunların bileşiklerinin özelliklerini sistematik hale getirmeyi mümkün kıldı. Periyodik tabloyu derlerken Mendeleev, keşfedilmemiş birçok elementin varlığını öngördü, onlar için boş hücreler bıraktı ve keşfedilmemiş elementlerin birçok özelliğini öngördü, bu da onların keşfedilmesini kolaylaştırdı.

6. ???

7. Periyodik yasa ve periyodik sistem D.I. Mendeleev Periyodik sistemin yapısı (periyot, grup, alt grup). Periyodik yasa ve periyodik sistemin anlamı.

D.I.'nin periyodik yasası Mendeleev Basit cisimlerin özelliklerinin yanı sıra element bileşiklerinin formları ve özellikleri periyodik olarak bağlıdır. elementlerin atom ağırlıklarının değerleri

Elementlerin periyodik tablosu. Mendeleev, lityumdan neona veya sodyumdan argona kadar sekiz elementten oluşan seriler gibi, özellikleri sırayla değişen element serilerine periyot adını verdi. Bu iki periyodu, sodyum lityumun altında, argon ise neon altında olacak şekilde alt üste yazarsak, aşağıdaki element dizilimini elde ederiz:

Bu düzenlemeyle dikey sütunlar, özellikleri bakımından benzer olan ve aynı değerliliğe sahip olan, örneğin lityum ve sodyum, berilyum ve magnezyum vb. elementleri içerir.

Mendeleev, tüm elementleri periyotlara bölerek ve oluşan bileşik türlerinde ve özelliklerinde benzer elementlerin birbirinin altında yer alması için bir dönemi diğerinin altına yerleştirerek, gruplara ve serilere göre periyodik element sistemi adını verdiği bir tablo derledi.

Periyodik tablonun anlamı. Periyodik element tablosunun kimyanın sonraki gelişimi üzerinde büyük etkisi oldu. Bu, kimyasal elementlerin uyumlu bir sistem oluşturduklarını ve birbirleriyle yakın bağlantı içinde olduklarını gösteren ilk doğal sınıflandırması olmasının yanı sıra, daha ileri araştırmalar için de güçlü bir araçtı.

8. Kimyasal elementlerin özelliklerinde periyodik değişiklikler. Atomik ve iyonik yarıçaplar. İyonlaşma enerjisi. Elektron ilgisi. Elektronegatiflik.

Atom yarıçaplarının Z atomunun çekirdeğinin yüküne bağımlılığı periyodiktir. Bir periyot içinde, Z'nin artmasıyla birlikte, özellikle kısa periyotlarda açıkça gözlenen, atomun boyutunun küçülme eğilimi vardır.

Çekirdekten daha uzakta yeni bir elektronik katmanın inşasının başlamasıyla birlikte, yani bir sonraki döneme geçiş sırasında atom yarıçapları artar (örneğin, flor ve sodyum atomlarının yarıçaplarını karşılaştırın). Sonuç olarak, bir alt grup içinde nükleer yük arttıkça atomların boyutları da artar.

Elektron atomlarının kaybı etkin boyutunun azalmasına neden olur ve fazla elektronun eklenmesi bir artışa yol açar. Bu nedenle, pozitif yüklü bir iyonun (katyonun) yarıçapı her zaman daha küçüktür ve negatif yüklü bir iyonun (anyonun) yarıçapı, karşılık gelen elektriksel olarak nötr atomun yarıçapından her zaman daha büyüktür.

Bir alt grup içinde aynı yüke sahip iyonların yarıçapları nükleer yükün artmasıyla artar.Bu model, elektronik katmanların sayısındaki artış ve dış elektronların çekirdeğe olan uzaklığının artmasıyla açıklanır.

Metallerin en karakteristik kimyasal özelliği, atomlarının kolayca dış elektronlardan vazgeçip pozitif yüklü iyonlara dönüşebilme yeteneğidir; metal olmayanlar ise tam tersine, negatif iyonlar oluşturmak için elektron ekleme yeteneği ile karakterize edilir. Bir atomdan bir elektronu çıkarmak ve ikincisini pozitif iyona dönüştürmek için iyonlaşma enerjisi adı verilen bir miktar enerji harcamak gerekir.

İyonlaşma enerjisi, atomların bir elektrik alanında hızlandırılan elektronlarla bombardıman edilmesiyle belirlenebilir. Elektron hızının atomları iyonlaştırmaya yeterli hale geldiği en düşük alan voltajı, belirli bir elementin atomlarının iyonlaşma potansiyeli olarak adlandırılır ve volt cinsinden ifade edilir.

Yeterli enerji harcanarak bir atomdan iki, üç veya daha fazla elektron çıkarılabilir. Bu nedenle, birinci iyonlaşma potansiyelinden (birinci elektronun atomdan uzaklaştırılmasının enerjisi) ve ikinci iyonlaşma potansiyelinden (ikinci elektronun atomdan uzaklaştırılmasının enerjisi) bahsederler.

Yukarıda belirtildiği gibi, atomlar yalnızca bağış yapmakla kalmaz, aynı zamanda elektron da kazanabilir. Bir elektronun serbest bir atoma bağlanması sırasında açığa çıkan enerjiye atomun elektron ilgisi denir. İyonlaşma enerjisi gibi elektron ilgisi de genellikle elektron volt cinsinden ifade edilir. Böylece hidrojen atomunun elektron ilgisi 0,75 eV, oksijen - 1,47 eV, flor - 3,52 eV'dir.

Metal atomlarının elektron ilgileri tipik olarak sıfıra yakındır veya negatiftir; Bundan, çoğu metalin atomları için elektron eklenmesinin enerji açısından uygun olmadığı sonucu çıkar. Ametal olmayan atomların elektron ilgisi her zaman pozitiftir ve ne kadar büyükse, ametal periyodik tablodaki soy gaza o kadar yakın konumdadır; bu, dönemin sonu yaklaştıkça metalik olmayan özelliklerin arttığını gösterir.

(?)9. Kimyasal bağ. Kimyasal bağların temel türleri ve özellikleri. Oluşum koşulları ve mekanizması. Değerlik bağı yöntemi. Değerlik. Moleküler yörünge yöntemi kavramı

Atomlar etkileşime girdiğinde aralarında kimyasal bir bağ ortaya çıkabilir ve bu da kararlı bir çok atomlu sistemin (bir molekül, bir moleküler olmayan, bir kristal) oluşmasına yol açar. kimyasal bir bağ oluşumunun koşulu, etkileşime giren atomlar sisteminin potansiyel enerjisindeki bir azalmadır.

Kimyasal yapı teorisi. A. M. Butlerov tarafından geliştirilen teorinin temeli şudur:

Moleküllerdeki atomlar belirli bir sırayla birbirine bağlanır. Bu diziyi değiştirmek, yeni özelliklere sahip yeni bir maddenin oluşmasına yol açar.

Atomların birleşimi değerliklerine göre gerçekleşir.

Maddelerin özellikleri yalnızca bileşimlerine değil aynı zamanda “kimyasal yapılarına”, yani moleküllerdeki atomların bağlantı sırasına ve karşılıklı etkilerinin doğasına da bağlıdır. Birbirlerine doğrudan bağlı olan atomlar birbirlerini en güçlü şekilde etkiler.

Heitler ve Londra tarafından hidrojen molekülü örneğini kullanarak geliştirilen kimyasal bağ oluşumunun mekanizması hakkındaki fikirler, daha karmaşık moleküllere genişletildi. Bu temelde geliştirilen kimyasal bağlar teorisine değerlik bağı yöntemi (BC yöntemi) adı verildi. BC yöntemi, kovalent bağların en önemli özelliklerinin teorik olarak açıklanmasını sağladı ve çok sayıda molekülün yapısının anlaşılmasını mümkün kıldı. Her ne kadar aşağıda göreceğimiz gibi bu yöntem evrensel olmasa da ve bazı durumlarda moleküllerin yapısını ve özelliklerini doğru bir şekilde tanımlayamasa da, kimyasalların kuantum mekaniksel teorisinin geliştirilmesinde hala önemli bir rol oynamıştır. bağ kurmuş ve günümüze kadar önemini kaybetmemiştir. Değerlik karmaşık bir kavramdır. Bu nedenle değerlik kavramının farklı yönlerini ifade eden çeşitli tanımları bulunmaktadır. Aşağıdaki tanım en genel olarak kabul edilebilir: Bir elementin değerliliği, atomlarının diğer atomlarla belirli oranlarda birleşme yeteneğidir.

Başlangıçta, hidrojen atomunun değerliliği değerlik birimi olarak alındı. Başka bir elementin değerliliği, kendisine eklenen veya bu diğer elementin bir atomunun yerini alan hidrojen atomlarının sayısıyla ifade edilebilir.

Bir atomdaki elektrotların durumunun kuantum mekaniği tarafından bir dizi atomik elektron yörüngesi (atomik elektron bulutları) olarak tanımlandığını zaten biliyoruz; Bu tür yörüngelerin her biri belirli bir dizi atomik kuantum sayısıyla karakterize edilir. MO yöntemi, bir moleküldeki elektronların durumunun, her bir moleküler yörüngenin (MO) belirli bir moleküler kuantum sayıları kümesine karşılık geldiği bir dizi moleküler elektron yörüngesi (moleküler elektron bulutu) olarak tanımlanabileceği varsayımına dayanmaktadır. Diğer çok elektronlu sistemlerde olduğu gibi, Pauli ilkesi molekülde de geçerli kalır (bkz. § 32), böylece her bir MO, zıt yönlü spinlere sahip olması gereken ikiden fazla elektron içeremez.

Periyodik kanunun bilimin gelişmesindeki önemi

Periyodik Yasaya dayanarak Mendeleev, kimyasal elementlerin bir sınıflandırmasını (periyodik sistem) derledi. 7 periyot ve 8 gruptan oluşur.
Periyodik yasa, kimyanın modern gelişim aşamasının başlangıcını işaret ediyordu. Keşfiyle birlikte yeni elementleri tahmin etmek ve özelliklerini tanımlamak mümkün hale geldi.
Periyodik Kanun yardımıyla atom kütleleri düzeltildi ve bazı elementlerin değerlikleri netleştirildi; Kanun, unsurların birbirine bağlılığını ve özelliklerinin birbirine bağımlılığını yansıtır. Periyodik yasa, doğanın gelişiminin en genel yasalarını doğruladı ve atomun yapısının bilgisine giden yolu açtı.

Periyodik element tablosunun kimyanın sonraki gelişimi üzerinde büyük etkisi oldu.

Dmitri İvanoviç Mendeleev (1834-1907)

Bu sadece kimyasal elementlerin uyumlu bir sistem oluşturduklarını ve birbirleriyle yakın bağlantı içinde olduklarını gösteren ilk doğal sınıflandırması olmakla kalmadı, aynı zamanda daha ileri araştırmalar için güçlü bir araç haline geldi.

Mendeleev keşfettiği periyodik yasaya dayanarak tablosunu derlediği sırada birçok unsur hâlâ bilinmiyordu. Bu nedenle dördüncü periyot elementi olan skandiyum bilinmiyordu. Titanyum atom kütlesi açısından kalsiyumdan sonra gelir ancak titanyum üçüncü gruba gireceği için kalsiyumun hemen ardından yerleştirilemez, titanyum daha yüksek bir oksit oluşturur ve diğer özelliklerine göre dördüncü grupta sınıflandırılması gerekir. . Bu nedenle Mendeleev bir hücreyi atladı, yani kalsiyum ile titanyum arasında boş alan bıraktı. Aynı temelde, dördüncü periyotta çinko ve arsenik arasında iki serbest hücre kaldı ve artık galyum ve germanyum elementleri tarafından işgal edildi. Diğer sıralarda hala boş koltuklar var. Mendeleev yalnızca bu boşlukları dolduracak henüz bilinmeyen elementlerin olması gerektiğine ikna olmadı, aynı zamanda periyodik tablonun diğer elementleri arasındaki konumlarına dayanarak bu tür elementlerin özelliklerini önceden tahmin etti. Bunlardan birine, gelecekte kalsiyum ve titanyum arasında yer alacak olan (özelliklerinin bor'a benzediği varsayıldığından) ekabor adını verdi; tabloda çinko ve arsenik arasında boşluk kalan diğer ikisine eka-alüminyum ve eca-silikon adı verildi.

Önümüzdeki 15 yıl boyunca Mendeleev'in tahminleri zekice doğrulandı: beklenen üç unsurun tümü keşfedildi. İlk olarak Fransız kimyager Lecoq de Boisbaudran, eka-alüminyumun tüm özelliklerine sahip olan galyumu keşfetti; daha sonra İsveç'te L. F. Nilsson ekaboron özelliklerine sahip skandiyumu keşfetti ve son olarak birkaç yıl sonra Almanya'da K. A. Winkler germanyum adını verdiği ve ekasilicon ile aynı olduğu ortaya çıkan bir elementi keşfetti.

Mendeleev'in öngörüsünün şaşırtıcı doğruluğunu değerlendirmek için, onun tarafından 1871'de tahmin edilen eca-silisyumun özelliklerini 1886'da keşfedilen germanyumun özellikleriyle karşılaştıralım:

Galyum, skandiyum ve germanyumun keşfi periyodik yasanın en büyük zaferiydi.

Periyodik sistem, bazı elementlerin değerliklerinin ve atom kütlelerinin belirlenmesinde de büyük önem taşıyordu. Bu nedenle berilyum elementi uzun süredir alüminyumun bir analoğu olarak kabul edildi ve formülü okside verildi. Berilyum oksitin yüzde bileşimine ve beklenen formülüne dayanarak atom kütlesinin 13,5 olduğu kabul edildi. Periyodik tablo, berilyum için tabloda yalnızca bir yer olduğunu, yani magnezyumun üstünde olduğunu göstermiştir, bu nedenle oksidinin, berilyumun atom kütlesini ona eşit veren formüle sahip olması gerekir. Bu sonuç, berilyumun atom kütlesinin, klorürün buhar yoğunluğundan belirlenmesiyle kısa süre sonra doğrulandı.

Kesinlikle Ve şu anda periyodik yasa, kimyanın yol gösterici konusu ve yol gösterici ilkesi olmaya devam ediyor. Periyodik tabloda uranyumdan sonra yer alan transuranyum elementlerinin son yıllarda yapay olarak yaratılması temeline dayanıyordu. Bunlardan biri - ilk kez 1955'te elde edilen 101 numaralı element - büyük Rus bilim adamının onuruna mendelevyum adını verdi.

Periyodik yasanın keşfi ve bir kimyasal elementler sisteminin yaratılması sadece kimya için değil, aynı zamanda felsefe ve tüm dünya anlayışımız için de büyük önem taşıyordu. Mendeleev, kimyasal elementlerin doğanın temel kanununa dayanan uyumlu bir sistem oluşturduğunu gösterdi. Bu, materyalist diyalektiğin doğa olaylarının birbirine bağlılığı ve birbirine bağımlılığı konusundaki konumunun bir ifadesidir. Kimyasal elementlerin özellikleri ile atomlarının kütlesi arasındaki ilişkiyi ortaya koyan periyodik yasa, doğanın gelişiminin evrensel yasalarından birinin - niceliğin niteliğe geçiş yasasının - parlak bir doğrulamasıydı.

Bilimin daha sonraki gelişimi, periyodik yasaya dayanarak, maddenin yapısını Mendeleev'in yaşamı boyunca mümkün olandan çok daha derinlemesine anlamayı mümkün kıldı.

20. yüzyılda geliştirilen atomun yapısı teorisi ise periyodik yasaya ve periyodik element sistemine yeni ve daha derin bir ışık verdi. Mendeleev'in kehanet dolu sözleri zekice doğrulandı: "Periyodik yasa yıkımla tehdit edilmiyor, yalnızca üst yapı ve gelişme vaat ediliyor."

Atomik yapı teorisi ışığında periyodik yasa ve kimyasal elementlerin periyodik sistemi

1 Mart 1869Periyodik yasanın D.I. Mendeleev.

Basit maddelerin özellikleri ve element bileşiklerinin formları ve özellikleri periyodik olarak elementlerin atom ağırlıklarına bağlıdır.

19. yüzyılın sonunda D.I. Mendeleev, görünüşe göre atomun diğer küçük parçacıklardan oluştuğunu ve periyodik yasanın bunu doğruladığını yazdı.

Periyodik kanunun modern formülasyonu.

Kimyasal elementlerin ve bunların bileşiklerinin özellikleri periyodik olarak, dış değerlik elektron kabuğunun yapısının periyodik tekrarlanabilirliğinde ifade edilen, atomlarının çekirdeklerinin yükünün büyüklüğüne bağlıdır.

Atomik yapı teorisinin ışığında periyodik yasa

Atomik yapı teorisi ışığında periyodik tablo

Sonuçlar:

1. Dış seviyedeki elektronlar ne kadar azsa ve atomun yarıçapı ne kadar büyük olursa, elektronegatiflik o kadar düşük olur ve dış elektronlardan vazgeçmek o kadar kolay olur, dolayısıyla metalik özellikler o kadar belirgin olur.

Dış seviyedeki elektronlar ne kadar fazlaysa ve atomun yarıçapı ne kadar küçükse, elektronegatiflik o kadar büyük olur ve elektronları kabul etmek o kadar kolay olur, dolayısıyla metalik olmayan özellikler o kadar güçlü olur.

2. Metaller elektron vermeleriyle, metal olmayanlar ise elektron almalarıyla karakterize edilir.

Periyodik tablodaki hidrojenin özel konumu

Periyodik tablodaki hidrojen, grup 1 ve grup 7'de iki hücreyi kaplar (bunlardan birinde parantez içine alınır).

Hidrojen birinci grupta yer alır çünkü birinci gruptaki elementler gibi onun da dış seviyesinde bir elektronu vardır.

Hidrojen yedinci grupta yer alır çünkü yedinci gruptaki elementler gibi enerjisi tamamlanmadan önce

PERİYODİK HUKUKUN ANLAMI

Periyodik element tablosu kimyadaki en değerli genellemelerden biri haline geldi. Tüm elementlerin kimyasının bir özeti, elementlerin ve bileşiklerinin özelliklerini okuyabileceğiniz bir grafik gibidir. Sistem bazı elementlerin konumunu, atom kütlelerini ve değerlik değerlerini netleştirmeyi mümkün kıldı. Tabloya dayanarak henüz keşfedilmemiş elementlerin varlığını ve özelliklerini tahmin etmek mümkündü. Mendeleev periyodik yasayı formüle etti ve grafiksel gösterimini önerdi, ancak o zamanlar periyodikliğin doğasını belirlemek imkansızdı. Periyodik yasanın anlamı daha sonra atomun yapısına ilişkin keşiflerle bağlantılı olarak ortaya çıktı.

1. Periyodik yasa hangi yılda keşfedildi?

2. Mendeleev unsurların sistemleştirilmesinin temeli olarak neyi aldı?

3. Mendeleev'in keşfettiği yasa ne diyor?

4. Modern formülasyondan farkı nedir?

5. Atomik yörüngeye ne denir?

6. Özellikler dönemlere göre nasıl değişir?

7. Dönemler nasıl bölünür?

8. Gruba ne denir?

9. Gruplar nasıl bölünüyor?

10. Ne tür elektronları biliyorsunuz?

11. Enerji seviyeleri nasıl doluyor?

Ders No. 4: Değerlik ve oksidasyon durumu. Özellik değişikliklerinin sıklığı.

Değerlilik kavramının kökeni. Kimyasal elementlerin değerliliği onların en önemli özelliklerinden biridir. Değerlik kavramı bilime 1852'de E. Frankland tarafından tanıtıldı. İlk başta kavram, doğası gereği tamamen stokiyometrikti ve eşdeğerler kanunundan kaynaklanıyordu. Değerlik kavramının anlamı, atom kütlesi değerlerinin ve kimyasal elementlerin eşdeğerlerinin karşılaştırılmasından kaynaklanmaktadır.

Atomik-moleküler kavramların kurulmasıyla değerlik kavramı belli bir yapısal ve teorik anlam kazandı. Değerlik, belirli bir elementin bir atomunun, başka bir kimyasal elementin belirli sayıda atomunu kendisine bağlama yeteneği olarak anlaşılmaya başlandı. Hidrojenin atom kütlesinin eşdeğerine oranı birliğe eşit olduğundan, hidrojen atomunun karşılık gelen kapasitesi değerlik birimi olarak alınmıştır. Böylece, bir kimyasal elementin değerliliği, atomunun belirli sayıda hidrojen atomunu bağlama yeteneği olarak tanımlandı. Belirli bir element hidrojen ile bileşikler oluşturmadıysa, onun değerliliği, atomunun, bileşiklerindeki belirli sayıda hidrojen atomunun yerini alma yeteneği olarak belirlendi.

Bu değerlik fikri en basit bileşikler için doğrulandı.

Elementlerin değerliliği fikrine dayanarak, tüm grupların değerliliği fikri ortaya çıktı. Yani, örneğin OH grubuna, diğer bileşiklerine bir hidrojen atomu eklediği veya bir hidrojen atomunun yerini aldığı için, bir değerlik atandı. Ancak konu daha karmaşık bileşiklere geldiğinde değerlik fikri netliğini yitirdi. Dolayısıyla, örneğin hidrojen peroksit H202'de oksijenin değeri bire eşit olarak kabul edilmelidir, çünkü bu bileşikte her oksijen atomu için bir hidrojen atomu vardır. Ancak H2O2'deki her oksijen atomunun bir hidrojen atomuna ve bir tek değerlikli OH grubuna bağlı olduğu, yani oksijenin iki değerlikli olduğu bilinmektedir. Benzer şekilde, etan C2H6'daki karbonun değerliği üçe eşit olarak kabul edilmelidir, çünkü bu bileşikte her karbon atomu için üç hidrojen atomu vardır, ancak her karbon atomu üç hidrojen atomuna ve bir tek değerlikli CH grubuna bağlı olduğundan Şekil 3'te C2H6'daki değerlik karbonu dörde eşittir.

Bireysel elementlerin değeri hakkında fikir oluştururken, bu karmaşık koşulların dikkate alınmadığı ve yalnızca en basit bileşiklerin bileşiminin dikkate alındığı belirtilmelidir. Ancak aynı zamanda birçok element için farklı bileşiklerdeki değerliğin aynı olmadığı ortaya çıktı. Bu, özellikle bazı elementlerin hidrojen ve oksijen içeren, farklı değerlerin ortaya çıktığı bileşikleri için dikkat çekiciydi. Böylece, hidrojen ile kombinasyon halinde kükürtün değerinin ikiye, oksijen ile ise altıya eşit olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle hidrojenin değerliliği ile oksijenin değerliliği arasında ayrım yapmaya başladılar.

Daha sonra, bileşiklerde bazı atomların pozitif, bazılarının ise negatif polarize olduğu fikriyle bağlantılı olarak, oksijen ve hidrojen bileşiklerindeki değerlik kavramının yerini pozitif ve negatif değerlik kavramı almıştır.

Aynı elementler için farklı değerlik değerleri, oksijenle olan farklı bileşiklerinde de ortaya çıkmıştır. Başka bir deyişle, aynı unsurlar farklı pozitif değerlik sergileyebildi. Bazı elementlerin değişken pozitif değerliği fikri bu şekilde ortaya çıktı. Metalik olmayan elementlerin negatif değerliğine gelince, kural olarak aynı elementler için sabit olduğu ortaya çıktı.

Elementlerin çoğunluğu değişken pozitif değerlik sergiledi. Bununla birlikte, bu öğelerin her biri maksimum değerliliğiyle karakterize edildi. Bu maksimum değerliğe denir karakteristik.

Daha sonra atomun yapısı ve kimyasal bağlara ilişkin elektronik teorinin ortaya çıkması ve gelişmesiyle bağlantılı olarak değerlik, bir atomdan diğerine geçen elektronların sayısıyla veya atomlar arasında ortaya çıkan kimyasal bağların sayısıyla ilişkilendirilmeye başlandı. Kimyasal bir bileşiğin oluşum süreci.

Elektrovalans ve kovalanlık. Bir elementin pozitif veya negatif değerliği, iki elementin iyonik bir bileşik oluşturması durumunda en kolay şekilde belirlenir: atomu pozitif yüklü iyon haline gelen elementin pozitif değerliğe sahip olduğu kabul edilirken, atomu negatif yüklü iyon haline gelen elementin negatif değerliğe sahip olduğu kabul edilir. değerlik. Değerliğin sayısal değeri iyon yükünün büyüklüğüne eşit kabul edildi. Bileşiklerdeki iyonlar, atomların elektron bağışı ve alımı yoluyla oluştuğundan, iyonların yük miktarı, atomların verdiği (pozitif) ve eklenen (negatif) elektronların sayısına göre belirlenir. Buna göre, bir elementin pozitif değerliliği, atomunun bağışladığı elektronların sayısıyla, negatif değerliliği ise belirli bir atomun bağladığı elektronların sayısıyla ölçülüyordu. Böylece değerlik, atomların elektrik yükünün büyüklüğü ile ölçüldüğü için elektrovalans adını almıştır. Buna iyonik değerlik de denir.

Kimyasal bileşikler arasında moleküllerinde atomları polarize olmayanlar vardır. Açıkçası, onlar için pozitif ve negatif elektrovalans kavramı geçerli değildir. Molekül bir elementin (temel maddeler) atomlarından oluşuyorsa, olağan stokiyometrik değerlik kavramı anlamını kaybeder. Bununla birlikte, atomların belirli sayıda başka atoma bağlanma yeteneğini değerlendirmek için, bir kimyasal bileşiğin oluşumu sırasında belirli bir atom ile diğer atomlar arasında ortaya çıkan kimyasal bağların sayısını kullanmaya başladılar. Eş zamanlı olarak bağlı her iki atoma ait olan elektron çiftleri olan bu kimyasal bağlara kovalent adı verildiğinden, bir atomun diğer atomlarla belirli sayıda kimyasal bağ oluşturabilme yeteneğine kovalentlik adı verilir. Kovalentliği oluşturmak için kimyasal bağların tire ile temsil edildiği yapısal formüller kullanılır.

Oksidasyon durumu ve oksidasyon numarası.İyonik bileşiklerin oluşumunun reaksiyonlarında, elektronların reaksiyona giren bir atomdan veya iyondan diğerine geçişine, bunların elektrovalansının değerinde veya işaretinde karşılık gelen bir değişiklik eşlik eder. Kovalent yapıdaki bileşikler oluştuğunda, atomların elektrovalent durumunda böyle bir değişiklik gerçekte meydana gelmez, ancak yalnızca elektronik bağların yeniden dağıtımı gerçekleşir ve orijinal reaksiyona giren maddelerin değerliği değişmez. Şu anda, bağlantılardaki bir elemanın durumunu karakterize etmek için koşullu bir kavram tanıtılmıştır. oksidasyon durumları. Oksidasyon durumunun sayısal ifadesine denir oksidasyon sayısı.

Atomların oksidasyon sayıları pozitif, sıfır ve negatif değerlere sahip olabilir. Pozitif oksidasyon numarası, belirli bir atomdan çekilen elektronların sayısıyla belirlenir ve negatif oksidasyon numarası, belirli bir atomun çektiği elektronların sayısıyla belirlenir. Oksidasyon numarası, herhangi bir maddedeki her atoma atanabilir ve bunun için aşağıdaki basit kurallara göre yönlendirilmeniz gerekir:

1. Herhangi bir temel maddedeki atomların oksidasyon sayıları sıfırdır.

2. İyonik yapıdaki maddelerdeki temel iyonların oksidasyon sayıları, bu iyonların elektrik yüklerinin değerlerine eşittir.

3. Kovalent yapıdaki bileşiklerdeki atomların oksidasyon sayıları, bir atomdan çekilen her elektronun ona +1'e eşit bir yük verdiği ve çekilen her elektronun ona -1'e eşit bir yük verdiği geleneksel hesaplamayla belirlenir.

4. Herhangi bir bileşiğin tüm atomlarının oksidasyon sayılarının cebirsel toplamı sıfırdır.

5. Diğer elementlerle olan tüm bileşiklerindeki flor atomunun oksidasyon numarası -1'dir.

Oksidasyon durumunun belirlenmesi, elementlerin elektronegatifliği kavramıyla ilişkilidir. Bu kavramı kullanarak başka bir kural formüle edilmiştir.

6. Bileşiklerde oksidasyon sayısı, elektronegatifliği yüksek element atomları için negatif, elektronegatifliği düşük element atomları için pozitiftir.

Oksidasyon durumu kavramı böylece elektrovalans kavramının yerini almıştır. Bu bakımdan ortak değer kavramının kullanılması uygun görülmemektedir. Elementleri karakterize etmek için, belirli bir atom tarafından çekilip çekilmediğine veya tersine ondan çekilip çekilmediğine bakılmaksızın, belirli bir atom tarafından elektron çiftleri oluşturmak için kullanılan elektronların sayısına göre tanımlayarak değerlik kavramını kullanmak daha iyidir. Daha sonra değerlik işaretsiz bir sayı olarak ifade edilecektir. Değerlikten farklı olarak, oksidasyon durumu, belirli bir atomdan çekilen (pozitif) veya ona çekilen (negatif) elektronların sayısıyla belirlenir. Çoğu durumda, değerlik ve oksidasyon durumunun aritmetik değerleri çakışmaktadır - bu oldukça doğaldır. Bazı durumlarda değerlik ve oksidasyon durumunun sayısal değerleri birbirinden farklılık gösterir. Örneğin, serbest halojen moleküllerinde her iki atomun da değeri bire eşittir ve oksidasyon durumu sıfırdır. Oksijen ve hidrojen peroksit moleküllerinde, her iki oksijen atomunun değerliği ikidir ve oksijen molekülündeki oksidasyon durumları sıfırdır ve hidrojen peroksit molekülünde eksi birdir. Azot ve hidrazin moleküllerinde - N4H2 - her iki nitrojen atomunun değerliği üçtür ve elementel nitrojen molekülündeki oksidasyon durumu sıfırdır ve hidrazin molekülünde eksi ikidir.

Değerliliğin, herhangi bir bileşiğin, hatta homonükleer bile olsa, yalnızca bir parçası olan, yani bir elementin atomlarından oluşan atomları karakterize ettiği açıktır; Bireysel atomların değerliliği hakkında konuşmanın bir anlamı yok. Oksidasyon derecesi, hem bir bileşiğe dahil olan hem de ayrı ayrı mevcut olan atomların durumunu karakterize eder.

Konuyu pekiştirecek sorular:

1. “Değerlik” kavramını kim ortaya attı?

2. Değerlik neye denir?

3. Değerlik ve oksidasyon durumu arasındaki fark nedir?

4. Değerlik nedir?

5. Oksidasyon durumu nasıl belirlenir?

6. Bir elementin değerlik ve yükseltgenme durumu her zaman eşit midir?

7. Bir elementin değerliliği hangi elemente göre belirlenir?

8. Bir elementin değerini ne karakterize eder ve oksidasyon durumu nedir?

9. Bir elementin değerliliği negatif olabilir mi?

Ders No. 5: Kimyasal reaksiyonun hızı.

Kimyasal reaksiyonların meydana gelme süreleri önemli ölçüde değişebilir. Oda sıcaklığında hidrojen ve oksijen karışımı uzun süre neredeyse hiç değişmeden kalabilir, ancak çarpılması veya ateşlenmesi halinde bir patlama meydana gelecektir. Demir plaka yavaş yavaş paslanır ve bir parça beyaz fosfor havada kendiliğinden tutuşur. İlerlemesini kontrol edebilmek için belirli bir reaksiyonun ne kadar hızlı gerçekleştiğini bilmek önemlidir.

Periyodik kanunun bilimsel önemi. D.I. Mendeleev'in hayatı ve eseri

Periyodik yasanın keşfi ve Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosunun oluşturulması, 19. yüzyılın biliminin en büyük başarısıdır. D.I. Mendeleev tarafından değiştirilen göreceli atom kütlelerinin deneysel olarak doğrulanması, kendisi tarafından öngörülen özelliklere sahip elementlerin keşfi ve açık inert gazların periyodik tablodaki konumu, periyodik yasanın evrensel olarak tanınmasına yol açtı.

Periyodik yasanın keşfi kimyanın daha da hızlı gelişmesine yol açtı: sonraki otuz yıl içinde 20 yeni kimyasal element keşfedildi. Periyodik yasa, atomun yapısının incelenmesine yönelik çalışmaların daha da geliştirilmesine katkıda bulundu ve bunun sonucunda atomun yapısı ile özelliklerinin periyodik değişimi arasındaki ilişki kuruldu. Periyodik kanuna dayanarak, bilim adamları belirli özelliklere sahip maddeleri çıkarmayı ve yeni kimyasal elementleri sentezlemeyi başardılar. Periyodik yasa, bilim adamlarının Evrendeki kimyasal elementlerin evrimi hakkında hipotezler oluşturmalarına olanak sağladı.

D.I. Mendeleev'in periyodik yasası genel bilimsel öneme sahiptir ve doğanın temel bir yasasıdır.

Dmitry Ivanovich Mendeleev 1834'te Tobolsk'ta doğdu. Tobolsk spor salonundan mezun olduktan sonra altın madalyayla mezun olduğu St. Petersburg Pedagoji Enstitüsü'nde okudu. Öğrenci olarak D.I. Mendeleev bilimsel araştırmalara katılmaya başladı. Eğitiminin ardından iki yılını yurtdışında ünlü kimyager Robert Bunsen'in laboratuvarında geçirdi. 1863'te önce St. Petersburg Teknoloji Enstitüsü'ne, ardından St. Petersburg Üniversitesi'ne profesör seçildi.

Mendeleev, çözeltilerin kimyasal yapısı, gazların durumu ve yakıtın yanma ısısı alanında araştırmalar yaptı. Tarım, madencilik, metalurji konularının çeşitli sorunlarıyla ilgilendi, yakıtın yeraltında gazlaştırılması sorunu üzerinde çalıştı ve petrol mühendisliği okudu. D. I. Mendeleev'e dünya çapında ün kazandıran yaratıcı faaliyetin en önemli sonucu, 1869'da Periyodik Yasanın ve Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosunun keşfiydi. Kimya, fizik, teknoloji, ekonomi ve jeodezi üzerine 500'e yakın makale yazdı. İlk Rus Ağırlık ve Ölçüler Odası'nı organize etti ve direktörlüğünü yaptı ve modern metrolojinin başlangıcını tamamladı. İdeal bir gazın genel durum denklemini icat etti, Clapeyron denklemini (Clapeyron-Mendeleev denklemi) genelleştirdi.

Mendeleev 73 yaşına kadar yaşadı. Başarılarından dolayı 90 yabancı bilim akademisine üye seçildi ve birçok üniversiteden fahri doktora unvanı aldı. 101. kimyasal element (Mendelevyum) onun onuruna adlandırılmıştır.