დი მენდელეევის პერიოდული კანონი და ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა ატომების სტრუქტურის შესახებ იდეების საფუძველზე. პერიოდული კანონის მნიშვნელობა მეცნიერების განვითარებისათვის.
1869 წელს D.I. მენდელეევმა, მარტივი ნივთიერებებისა და ნაერთების თვისებების ანალიზის საფუძველზე, ჩამოაყალიბა პერიოდული კანონი:
მარტივი სხეულების თვისებები ... და ელემენტების ნაერთები პერიოდულად დამოკიდებულია ელემენტების ატომური მასების სიდიდეზე.
პერიოდული კანონის საფუძველზე შედგენილია ელემენტების პერიოდული ცხრილი. მასში მსგავსი თვისებების მქონე ელემენტები გაერთიანდა ვერტიკალურ სვეტებად - ჯგუფებად. ზოგიერთ შემთხვევაში, ელემენტების პერიოდულ ცხრილში განთავსებისას, აუცილებელი იყო ატომური მასების გაზრდის თანმიმდევრობის დარღვევა, რათა დაფიქსირებულიყო თვისებების გამეორების სიხშირე. მაგალითად, ტელურიუმი და იოდი უნდა „გაცვალონ“, ასევე არგონი და კალიუმი.
მიზეზი ისაა, რომ მენდელეევმა შემოგვთავაზა პერიოდული კანონი იმ დროს, როდესაც არაფერი იყო ცნობილი ატომის სტრუქტურის შესახებ.
მას შემდეგ, რაც მე –20 საუკუნეში შემოთავაზდა ატომის პლანეტარული მოდელი, პერიოდული კანონი ჩამოყალიბებულია შემდეგნაირად:
ქიმიური ელემენტების და ნაერთების თვისებები პერიოდულად არის დამოკიდებული ატომური ბირთვების მუხტებზე.
ბირთვული მუხტი უტოლდება პერიოდული ცხრილის ელემენტის რაოდენობას და ატომის ელექტრონულ გარსში ელექტრონების რაოდენობას.
ეს ფორმულირება განმარტავს პერიოდული კანონის "დარღვევებს".
პერიოდულ ცხრილში, პერიოდის რიცხვი უდრის ატომში ელექტრონული დონის რაოდენობას, ძირითადი ქვეჯგუფების ელემენტებისთვის ჯგუფის რიცხვი უდრის ელექტრონების რაოდენობას გარე დონეზე.
ქიმიური ელემენტების თვისებების პერიოდული ცვლილების მიზეზი არის ელექტრონული გარსების პერიოდული შევსება. შემდეგი ჭურვის შევსების შემდეგ იწყება ახალი პერიოდი. ელემენტების პერიოდული ცვლილება აშკარად ჩანს ოქსიდების შემადგენლობის, თვისებებისა და თვისებების ცვლილებაში.
პერიოდული კანონის მეცნიერული მნიშვნელობა. პერიოდულმა კანონმა შესაძლებელი გახადა ქიმიური ელემენტების თვისებების სისტემატიზაცია და მათი ნაერთები. პერიოდული ცხრილის შედგენისას მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა მრავალი ჯერ კიდევ აღმოჩენილი ელემენტის არსებობა, დატოვა თავისუფალი უჯრედები მათთვის და იწინასწარმეტყველა დაუდგენელი ელემენტების მრავალი თვისება, რამაც ხელი შეუწყო მათ აღმოჩენას
ბილეთის ნომერი 2
ქიმიური ელემენტების ატომების სტრუქტურა მეორე პერიოდის ელემენტების მაგალითზე და IV-A მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის ჯგუფები. ამ ქიმიური ელემენტების თვისებების ცვლილება და მათ მიერ წარმოქმნილი მარტივი და რთული ნივთიერებები (ოქსიდები, ჰიდროქსიდები), მათი ატომების სტრუქტურის მიხედვით.
პერიოდის განმავლობაში მარცხნიდან მარჯვნივ გადაადგილება, ელემენტების მეტალის თვისებები სულ უფრო ნაკლებად გამოხატული ხდება. ერთი და იმავე ჯგუფში ზემოდან ქვემოდან გადაადგილებისას, ელემენტები, პირიქით, ავლენენ უფრო და უფრო გამოხატულ მეტალის თვისებებს. მოკლე პერიოდების შუა ნაწილში (მე -2 და მე -3 პერიოდები), როგორც წესი, აქვთ კოვალენტური ჩარჩო სტრუქტურა, ხოლო ელემენტები ამ პერიოდების მარჯვენა მხრიდან არსებობს მარტივი კოვალენტური მოლეკულების სახით.
ატომური რადიუსები იცვლება შემდეგნაირად: მცირდება პერიოდიდან მარცხნიდან მარჯვნივ გადაადგილებისას; გაიზარდოს, როგორც თქვენ მოძრაობთ ზემოდან ქვემოდან ჯგუფის გასწვრივ. პერიოდის განმავლობაში მარცხნიდან მარჯვნივ გადაადგილება ზრდის ელექტრონეგატიურობას, იონიზაციის ენერგიას და ელექტრონის მიახლოებას, რაც მაქსიმუმს აღწევს ჰალოგენებში. კეთილშობილ გაზებში ელექტრონეგატიურობაა 0. ჯგუფის ელემენტების ზემოდან ქვემოდან გადაადგილებისას ელემენტების ელექტრონული მიახლოების ცვლილება არც თუ ისე დამახასიათებელია, მაგრამ ელემენტების ელექტრონეგატიურობა მცირდება.
მეორე პერიოდის ელემენტებში ივსება 2s, შემდეგ კი 2p ორბიტალები.
მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის IV ჯგუფის ძირითადი ქვეჯგუფი შეიცავს ნახშირბად C- ს, სილიციუმ Si- ს, გერმანიუმ Ge- ს, კალის Sn- ს და ტყვიის Pb- ს. ამ ელემენტების გარე ელექტრონული ფენა შეიცავს 4 ელექტრონს (კონფიგურაცია s 2 p 2). აქედან გამომდინარე, ნახშირბადის ქვეჯგუფის ელემენტებს უნდა ჰქონდეთ გარკვეული მსგავსება. კერძოდ, მათი უმაღლესი ჟანგვის მდგომარეობა იგივეა და ტოლია +4.
და რა არის ქვეჯგუფის ელემენტების თვისებების განსხვავების მიზეზი? განსხვავება იონიზაციის ენერგიასა და მათი ატომების რადიუსში. ატომური რიცხვის მატებასთან ერთად, ელემენტების თვისებები ბუნებრივად იცვლება. ამრიგად, ნახშირბადი და სილიციუმი ტიპიური არამეტალებია, თუთია და ტყვია ლითონები. ეს გამოიხატება უპირველეს ყოვლისა იმაში, რომ ნახშირბადი ქმნის უბრალო არამეტალურ ნივთიერებას (ბრილიანტს), ტყვია კი ტიპიური მეტალია.
გერმანიუმს შუალედური პოზიცია უკავია. ატომის ელექტრონული გარსის სტრუქტურის მიხედვით, IV ჯგუფის p- ელემენტებს აქვთ ჟანგვის მდგომარეობაც: +4, +2, - 4. ყველაზე მარტივი წყალბადის ნაერთების ფორმულა არის EN 4, ხოლო EH ბმები კოვალენტური და ექვივალენტი s- და p- ორბიტალების ჰიბრიდიზაციის გამო წარმოქმნით sp 3 ორბიტალები მიმართულია ოთხკუთხედის კუთხეებზე.
არამეტალური ელემენტის ნიშნების შესუსტება ნიშნავს იმას, რომ ქვეჯგუფში (C-Si-Ge-Sn-Pb) უმაღლესი დადებითი დაჟანგვის მდგომარეობა +4 სულ უფრო და უფრო დამახასიათებელი ხდება და ჟანგვის მდგომარეობა +2 უფრო ტიპიური. ასე რომ, თუ ნახშირბადისათვის ყველაზე სტაბილური ნაერთებია ნაერთები, რომლებშიც მას აქვს დაჟანგვის მდგომარეობა +4, მაშინ ნაერთები, სადაც ის ავლენს ჟანგვის მდგომარეობას +2, ტყვიისთვის სტაბილურია.
და რაც შეეხება ელემენტების ნაერთების სტაბილურობას უარყოფით დაჟანგვის მდგომარეობაში -4? VII-V ჯგუფების არამეტალურ ელემენტებთან შედარებით, IV ჯგუფის p- ელემენტების არამეტალური ელემენტის ნიშნები ნაკლებად არის გამოხატული. ამრიგად, ნახშირბადის ქვეჯგუფის ელემენტებისთვის უარყოფითი ჟანგვის მდგომარეობა არ არის ტიპიური.
პერიოდული კანონის საფუძველზე დ.ი. მენდელეევმა შექმნა ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა. მოსეს კანონის აღმოჩენასთან დაკავშირებით თანამედროვე ფორმულირება პერიოდული კანონი ასეთია: ელემენტების თვისება, ისევე როგორც მათი ნაერთების ფორმა და თვისებები, პერიოდულად დამოკიდებულია მათი ატომების ბირთვის მუხტზე. პერიოდული კანონისა და პერიოდული სისტემის კავშირი ატომების სტრუქტურასთან.
ამრიგად, ატომის მთავარი მახასიათებელი არ არის მისი ატომური მასა, არამედ ბირთვის დადებითი მუხტის სიდიდე. ეს არის ატომის და, შესაბამისად, ელემენტის უფრო ზოგადი, ზუსტი მახასიათებელი. ელემენტის ყველა თვისება და მისი პოზიცია პერიოდულ სისტემაში დამოკიდებულია ატომური ბირთვის დადებითი მუხტის სიდიდეზე. ამრიგად, ქიმიური ელემენტის სერიული ნომერი რიცხობრივად ემთხვევა მისი ატომის ბირთვის მუხტს. ელემენტების პერიოდული სისტემა არის პერიოდული კანონის გრაფიკული წარმოდგენა და ასახავს ელემენტების ატომების სტრუქტურას. ატომის სტრუქტურის თეორია განმარტავს ელემენტების თვისებების პერიოდულ ცვლილებას. ატომური ბირთვების დადებითი მუხტის ზრდა 1 -დან 110 -მდე იწვევს გარე ენერგიის დონის სტრუქტურული ელემენტების ატომების პერიოდულ გამეორებას. და რადგან ელემენტების თვისებები ძირითადად დამოკიდებულია ელექტრონების რაოდენობაზე გარე დონეზე; შემდეგ ისინი პერიოდულად მეორდება. ეს არის პერიოდული კანონის ფიზიკური მნიშვნელობა. მაგალითად, განიხილეთ პერიოდების პირველი და ბოლო ელემენტების თვისებების შეცვლა. პერიოდული ცხრილის თითოეული პერიოდი იწყება ატომების ელემენტებით, რომლებსაც გარე დონეზე აქვთ ერთი s- ელექტრონი (არასრული გარე დონეები) და, შესაბამისად, აქვთ მსგავსი თვისებები - ისინი ადვილად გადასცემენ ვალენტურ ელექტრონებს, რაც განსაზღვრავს მათ მეტალურ ხასიათს.
ატომური ორბიტალების ელექტრონებით შევსების ძირითადი პრინციპები. პაულის პრინციპი, ჰუნდის წესი. პაულის პრინციპი: ერთზე მეტი ელექტრონის მქონე ატომებს არ შეუძლიათ ჰქონდეთ 2 ელექტრონი ოთხივე კვანტური რიცხვის ერთნაირი მნიშვნელობით. შედეგი: თითოეულ AO– ზე შეიძლება იყოს მხოლოდ ორი ელექტრონი ანტიპარალელური ტრიალებით.
ქვედონეები p, d და f შედგება რამდენიმე ორბიტალისაგან, რომელთა ენერგიები ერთნაირია; შესაბამისად, ამ ქვედონეებს ეწოდება "გადაგვარებული": p ქვედონე სამჯერ გადაგვარებულია, d არის ხუთჯერ და f არის შვიდჯერ. ამ ქვესართულიანი ელექტრონებისათვის დაცულია ჰუნდის წესი.
ჰუნდის წესი: ატომის გრუნტის (არამოძრავებულ) მდგომარეობაში np, nd და nf ქვედონეებზე ყოველთვის არის დაწყვილებული ელექტრონების მაქსიმალური რაოდენობა (მაქსიმალური დაწყვილებული დატრიალება).
ჰუნდის წესი.კონფიგურაციას მაქსიმალური თანხით აქვს მინიმალური ენერგია. დატრიალება.
D- და f- ქვედონეების ფორმირების თავისებურებები... მინიმალური ენერგიის პრინციპი: ელექტრონის მდგომარეობა უნდა შეესაბამებოდეს ძირითად პრინციპს - მინიმალური ენერგიის პრინციპს. ენერგია მოცემულია: E = n + l. მინიმალური ენერგია შეესაბამება მაქსიმალურ სტაბილურობას. გარე დონეზე, არ შეიძლება იყოს 8 -ზე მეტი ელექტრონი.
კლიჩკოვსკის წესი: ენერგიის ქვედონე ივსება კვანტური რიცხვების ჯამის აღმავალი თანმიმდევრობით (n + l). თანხის თანაბარი მნიშვნელობებით, პირველ რიგში ივსება ქვეს დონე
უფრო მცირე ნ.
პერიოდული ცხრილის ყველა ვერსიაში, იგი შედგება 7 პერიოდისგან, ხოლო პერიოდის რიცხვი შეესაბამება გარე ენერგიის დონის მთავარ კვანტურ რიცხვს. ყველა ვარიანტში გამოყოფილია s-, p-, d-, f- ელემენტების ცალკეული სვეტები, ე.ი. ელემენტები, რომლებიც ივსება
შესაბამისი ენერგეტიკული ქვედონე. ელემენტების ამ ბლოკებს აქვთ მსგავსი ქიმიური თვისებები. ყველა ვარიანტში (და ნახევრად გრძელი და გრძელი პირობა განსაკუთრებით აშკარაა) გამოიყენება "დიაგონალური წესი" - პირობითი დიაგონალის ქვემოთ ყველა ელემენტი არის ლითონები, და
ზემოთ - არამეტალებით, და მარჯვნიდან მარცხნივ და ზემოდან ქვემოდან გაძლიერებულია
მეტალის თვისებები.
ატომების სტრუქტურის შესახებ თანამედროვე იდეების შესაბამისად, ყველა ელემენტი იყოფა 4 ჯგუფად, რის საფუძველზეც ორბიტალებს აქვთ ძირითადი ენერგია უმაღლესი ენერგიით. ასე გამოირჩევა s -, p -, d -, f-ელემენტები.
ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილების ჯგუფი- ატომების თანმიმდევრობა მზარდი ბირთვული მუხტით, რომელსაც აქვს ერთი და იგივე ტიპის ელექტრონული სტრუქტურა.
ჯგუფის რიცხვი განისაზღვრება ატომის გარე გარსზე არსებული ელექტრონების რაოდენობით (ვალენტური ელექტრონები) და, როგორც წესი, შეესაბამება ატომის უმაღლეს ვალენტობას.
პერიოდული ცხრილის მოკლე პერიოდის ვერსიაში ჯგუფები იყოფა ქვეჯგუფებად - ძირითადი (ან ქვეჯგუფები A), დაწყებული პირველი და მეორე პერიოდის ელემენტებით და მხარე (ქვეჯგუფები B), შეიცავს d- ელემენტებს. ქვეჯგუფები ასევე დასახელებულია ყველაზე დაბალი ბირთვული მუხტის მქონე ელემენტის მიხედვით (როგორც წესი, ძირითადი ქვეჯგუფებისთვის მეორე პერიოდის ელემენტის მიხედვით და მეოთხე პერიოდის ელემენტისთვის მეორადი ქვეჯგუფებისთვის). ერთი ქვეჯგუფის ელემენტებს აქვთ მსგავსი ქიმიური თვისებები.
ერთი ჯგუფის ელემენტებში ბირთვული მუხტის გაზრდით, ელექტრონული გარსების რაოდენობის გაზრდის გამო, იზრდება ატომური რადიუსები, რის შედეგადაც მცირდება ელექტრონეგატიურობა, იზრდება მეტალის და არამეტალური თვისებები ელემენტების, მათ მიერ წარმოქმნილი ნივთიერებების ჟანგვითი თვისებების შემცირებისა და შესუსტების ზრდა.
სამეცნიერო ინფორმაციის რაოდენობა, რომლითაც მუშაობს D.I. მენდელეევის სისტემა და რომელზედაც
მისი თეორიის განვითარება ემყარება, ის უფრო ფართო და ფართო ხდება. სამი პერიოდული სისტემის საზღვრები გაფართოება როგორც გადატანითი მნიშვნელობით, ასევე პირდაპირი მნიშვნელობით. ყოველივე ეს, ბუნებრივია, იძლევა სისტემის სტრუქტურის საფუძველი კანონების უფრო ღრმა და ყოვლისმომცველი შესწავლის საშუალებას.
ქიმიური ელემენტების ატომების თვისებების ცვლილებების პერიოდულობა. ატომებისა და იონების რადიუსი. ატომური და იონური რადიუსების ცვლილება პერიოდებისა და ჯგუფების მიხედვით. D- და f- შეკუმშვის ეფექტები. იონიზაციის პოტენციალი. პერიოდების და ჯგუფების მიხედვით იონიზაციის პოტენციალის ღირებულებების შეცვლა. ელექტრონის მიდრეკილება. ქიმიური ელემენტების ატომების ელექტრონეგატიურობის კონცეფცია. ელემენტების ატომების ელექტრონეგატიურობის მნიშვნელობების შეცვლა პერიოდებისა და ჯგუფების მიხედვით.
ქიმიური ელემენტების ატომების თვისებების პერიოდულობა.ელემენტების თვისებები, რაც დამოკიდებულია ატომის ელექტრონული გარსის სტრუქტურაზე, განსხვავდება პერიოდული სისტემის პერიოდებისა და ჯგუფების მიხედვით. ვინაიდან ანალოგიური ელემენტების სერიაში ელექტრონული სტრუქტურები მხოლოდ მსგავსია, მაგრამ არა იდენტური, მაშინ როდესაც ერთი ელემენტიდან მეორეში გადადიან, ისინი აკვირდებიან არა თვისებების უბრალო გამეორებას, არამედ მათ მეტ -ნაკლებად ნათლად გამოხატულ რეგულარულ ცვლილებას. ელემენტის ქიმიური ბუნება განპირობებულია მისი ატომის ელექტრონების დაკარგვის ან მოპოვების უნარით. ეს უნარი რაოდენობრივად განისაზღვრება იონიზაციის ენერგიების ღირებულებებით და ელექტრონის მიახლოებით. იონიზაციის ენერგია (Ei) არის ენერგიის მინიმალური რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ატომიდან ელექტრონის გათიშვისა და გაყვანის ფაზაში T = 0 K ტემპერატურაზე T = 0 K კინეტიკური ენერგიის გათავისუფლებულ ელექტრონზე ატომის გარდაქმნის გარეშე. დადებითად დამუხტული იონი: E + Ei = E + + e-
იონიზაციის ენერგია არის დადებითი მნიშვნელობა და აქვს ყველაზე დაბალი მნიშვნელობები ტუტე ლითონის ატომებისთვის და ყველაზე მაღალი კეთილშობილური (ინერტული) აირების ატომებისთვის.
ელექტრონის მიახლოება (Ee) არის ენერგია, რომელიც გამოიყოფა ან შეიწოვება, როდესაც ელექტრონი ატომს ერთვის აირის ფაზაში T = 0
K ატომის უარყოფითად დამუხტულ იონად გადაქცევით ნაწილაკზე კინეტიკური ენერგიის გადაცემის გარეშე: E + e- = E- + Ee.
ჰალოგენებს, განსაკუთრებით ფტორს, აქვთ ელექტრონის მაქსიმალური მიდრეკილება (Ee = -328 კჯ / მოლი).
E და Ee მნიშვნელობები გამოიხატება კილოჯოულებში მოლში (kJ / mol) ან ელექტრონ-ვოლტებში ატომზე (eV). შეკრული ატომის უნარს გადაიტანოს ქიმიური ობლიგაციების ელექტრონები თავის თავზე, თავის გარშემო ელექტრონის სიმკვრივის გაზრდა ეწოდება ელექტრონეგატიურობას. ეს კონცეფცია მეცნიერებაში შემოიღო ლ. პაულინგმა ... ელექტრონეგატიურობა აღინიშნება სიმბოლოთი ÷ და ახასიათებს მოცემული ატომის მიდრეკილებას ელექტრონების შეერთების დროს, როდესაც ის ქმნის ქიმიურ კავშირს. რამოდენიმე განსხვავებული მეთოდია შემოთავაზებული რაოდენობრივი შესაფასებლად.
რ.მალიკენის აზრით ელექტრონეგატიურობა ატომი შეფასებულია იონიზაციის ენერგიების ნახევარი ჯამით და თავისუფალი ატომების ელექტრონის მიახლოებით ÷ = (Ee + Ei) / 2
ყველაზე ფართოდ მიღებული საგანმანათლებლო ლიტერატურაში ელექტრონეგატიურობის მასშტაბი, L. Poling– ის მიერ შემოთავაზებული, რომლის გამოყენებაც რეკომენდირებულია. ამ მასშტაბით, ელექტრონეგატიურობა გამოიხატება ფარდობითი მაჩვენებლებით. პაულინგის მასშტაბის ერთეული პირობითად ითვლება ლითიუმის ატომის ელექტრონეგატიურობად (÷ = 1.0), ხოლო ფტორის ატომს, რომელსაც აქვს ელექტრონების მოზიდვის უდიდესი უნარი, აქვს ÷ = 4.0. ქიმიური ელემენტების ატომების ელექტრონეგატიურობის მნიშვნელობები პაულინგის მიხედვით მოცემულია ცხრილში.
პერიოდებში, არსებობს ზოგადი ტენდენცია იონიზაციის ენერგიისა და ელექტრონეგატიურობის ზრდისკენ ატომური ბირთვის მუხტის მატებასთან ერთად; ჯგუფებში ეს მნიშვნელობები მცირდება ელემენტის რიგითი რაოდენობის მატებასთან ერთად. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ელექტრონეგატიურობის მუდმივი მნიშვნელობა არ შეიძლება მიეკუთვნებოდეს ელემენტს, რადგან ის დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, კერძოდ, ელემენტის ვალენტურობის მდგომარეობაზე, მასში შემავალი ნაერთის ტიპზე, მეზობელი ატომების რაოდენობაზე და ტიპზე.
ატომური და იონური რადიუსი... ატომებისა და იონების ზომები განისაზღვრება ელექტრონული გარსის ზომით. კვანტური მექანიკური ცნებების თანახმად, ელექტრონულ გარსს არ აქვს მკაცრად განსაზღვრული საზღვრები. ამრიგად, თეორიულად გამოთვლილი მანძილი ბირთვიდან გარე ელექტრონული ღრუბლების სიმკვრივის ძირითადი მაქსიმუმის პოზიციამდე შეიძლება მივიღოთ თავისუფალი ატომის ან იონის რადიუსად. ამ მანძილს ორბიტალური რადიუსი ეწოდება. პრაქტიკაში, ჩვეულებრივ გამოიყენება ატომებისა და იონების რადიუსის მნიშვნელობები ნაერთებში, გამოთვლილი ექსპერიმენტული მონაცემებით. ამ შემთხვევაში, განასხვავებენ ატომების კოვალენტურ და მეტალის რადიუსებს. ატომური და იონური რადიუსების დამოკიდებულება ელემენტის ატომის ბირთვის მუხტზე ასევე პერიოდულია. პერიოდებში როდესაც იზრდება ატომური რიცხვი, რადიუსები მცირდება. ყველაზე დიდი შემცირება დამახასიათებელია მცირე პერიოდების ელემენტებისთვის, ვინაიდან მათი გარე ელექტრონული დონე ივსება ... დიდ პერიოდში d- და f- ელემენტების ოჯახებში ეს ცვლილება ნაკლებად მკვეთრია, რადგან მათში ელექტრონების შევსება ხდება წინა გარე ფენაში. ქვეჯგუფებში, ერთი და იგივე ტიპის ატომებისა და იონების რადიუსი ზოგადად იზრდება.
თერმოქიმიის საფუძვლები. ენთალპია. იზოქორიული, იზობარული და იზოთერმული პროცესები. ენთალპია იცვლება ქიმიური რეაქციის დროს. ქიმიური რეაქციის თერმული ეფექტი. ეგზო და ენდოთერმული რეაქციები. ნივთიერების ფორმირების სტანდარტული ენთალპია. ჰესის კანონი. ენთალპიის ცვლილება და ქიმიური რეაქციის მიმართულება.
ქიმიური რეაქციები მიმდინარეობს ენერგიის გამოყოფით ან შთანთქმით (ჩვეულებრივ სითბოს სახით). სითბოს გამოყოფასთან ერთად ქიმიურ რეაქციებს უწოდებენ ეგზოთერმული და რეაქციები, რომლებიც მიმდინარეობს სითბოს შეწოვით - ენდოთერმული
Მაგალითად:
С + О2 CO2 + Q,
СaCO3 CaO + CO2 - Q.
სითბოს რაოდენობას, რომელიც გამოიყოფა ან შეიწოვება ქიმიური რეაქციის შედეგად, ეწოდება რეაქციის თერმული ეფექტი (Q).
სითბოს ეფექტი გამოხატულია კჯ -ში ან კკალში
(1 კკალ = 4.187 კჯ). ეგზოთერმული რეაქციებისთვის Q> 0, ენდოთერმული რეაქციებისთვის Q< 0.
ქიმიური რეაქციების განტოლებებს, რომლებშიც დაწერილია რეაქციის სითბური ეფექტი, ეწოდება თერმოქიმიური განტოლებები. Q მნიშვნელობა განისაზღვრება განტოლების მარჯვენა მხარეს "+" ნიშნით ეგზოთერმული რეაქციის შემთხვევაში და "-" ნიშნით ენდოთერმული რეაქციის შემთხვევაში. თერმოქიმიურ განტოლებაში ჩვეულებრივია მიუთითოს რეაქტორებისა და რეაქციის პროდუქტების აგრეგაციის მდგომარეობა, ვინაიდან რეაქციის თერმული ეფექტი დამოკიდებულია რეაქტიული ნივთიერებების აგრეგაციის მდგომარეობაზე. სხვადასხვა გათვლები შეიძლება განხორციელდეს თერმოქიმიური განტოლების გამოყენებით, ვინაიდან რეაქციის სითბური ეფექტი ეხება საწყისი მასალების და რეაქციის პროდუქტების მოლურ რაოდენობას. ასევე, თერმოქიმიური განტოლებები შეიძლება დაიწეროს ენთალპიის (H) ცვლილების სიდიდით.
ენთალპია- თერმოდინამიკური ფუნქცია, რომელიც განსაზღვრავს სისტემის მთლიანი ენერგიის რეზერვს (მატერიის ენერგეტიკულ მდგომარეობას), მათ შორის ენერგიის დახარჯვას გარე წნევის დასაძლევად. Q = –H ენთალპიის განზომილება არის J / mol.
Მაგალითად:
С + О2 CO2 - Н,
ელემენტებისა და მათი ნაერთების ქიმიური თვისებების ცვლილებების კანონზომიერება პერიოდებისა და ჯგუფების მიხედვით
მოდით ჩამოვთვალოთ თვისებების ცვლილებების კანონზომიერება, რომლებიც ვლინდება პერიოდებში:
- მცირდება მეტალის თვისებები;
- გაძლიერებულია არამეტალური თვისებები;
- უფრო მაღალ ოქსიდებში ელემენტების დაჟანგვის მდგომარეობა იზრდება $ + 1 $ - დან + 7 $ - მდე ($ + 8 $ $ Os $ და $ Ru $);
-არასტაბილური წყალბადის ნაერთებში ელემენტების დაჟანგვის მდგომარეობა იზრდება $ -4 $ -დან $ -1 $ -მდე;
- ძირითადი ოქსიდები ამფოტერიული გზით იცვლება მჟავე ოქსიდებით;
- ტუტეებიდან ამფოტერიული გზით ჰიდროქსიდები იცვლება მჟავებით.
მენდელეევმა 1869 დოლარში გააკეთა დასკვნა - მან ჩამოაყალიბა პერიოდული კანონი, რომელიც ასე ჟღერს:
ქიმიური ელემენტების თვისებები და მათ მიერ წარმოქმნილი ნივთიერებები პერიოდულად დამოკიდებულია ელემენტების ფარდობით ატომურ მასებზე.
მენდელეევმა ქიმიური ელემენტების სისტემატიზაცია მათი შედარებითი ატომური მასების საფუძველზე, ასევე დიდი ყურადღება მიაქცია ელემენტების თვისებებს და მათ მიერ წარმოქმნილ ნივთიერებებს, ანალოგიური თვისებების მქონე ელემენტებს ანაწილებდა ვერტიკალურ სვეტებად - ჯგუფებად.
ხანდახან, მის მიერ გამოვლენილი შაბლონის დარღვევით, მენდელეევმა დააყენა უფრო მძიმე ელემენტები, შედარებით დაბალი ატომური მასების ღირებულებებით. მაგალითად, მან ჩაწერა კობალტი ნიკელის წინ, ტელურიუმი იოდის წინ და როდესაც ინერტული (კეთილშობილი) აირები აღმოაჩინეს, არგონი კალიუმამდე. მენდელეევმა ჩათვალა, რომ ეს მოწყობა აუცილებელია, რადგან სხვაგვარად ეს ელემენტები მოხვდებიან თვისებების მსგავსი ელემენტების ჯგუფებში, კერძოდ, ტუტე ლითონის კალიუმი მოხვდება ინერტული აირების ჯგუფში, ხოლო ინერტული გაზის არგონი - ტუტე ლითონების ჯგუფში.
დი მენდელეევმა ვერ განმარტა ეს გამონაკლისი ზოგადი წესისათვის, ვერ ახსნა ელემენტების თვისებების და მათ მიერ წარმოქმნილი ნივთიერებების პერიოდულობის მიზეზი. ამასთან, მან იწინასწარმეტყველა, რომ ეს მიზეზი მდგომარეობს ატომის რთულ სტრუქტურაში, რომლის შიდა სტრუქტურა იმ დროს არ იყო შესწავლილი.
ატომის სტრუქტურის შესახებ თანამედროვე იდეების შესაბამისად, ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაციის საფუძველია მათი ატომური ბირთვების მუხტები, ხოლო პერიოდული კანონის თანამედროვე ფორმულირება ასეთია:
ქიმიური ელემენტების თვისებები და მათ მიერ წარმოქმნილი ნივთიერებები პერიოდულად დამოკიდებულია მათი ატომური ბირთვების მუხტებზე.
ელემენტების თვისებების ცვლილების პერიოდულობა აიხსნება მათი ატომების გარე ენერგიის დონის სტრუქტურაში პერიოდული განმეორებით. ეს არის ენერგიის დონის რაოდენობა, მათზე განლაგებული ელექტრონების საერთო რაოდენობა და გარე დონეზე ელექტრონების რაოდენობა, რომლებიც ასახავს პერიოდულ სისტემაში მიღებულ სიმბოლიკას, ე.ი. პერიოდის რიცხვის, ჯგუფის ნომრისა და ელემენტის სერიული ნომრის ფიზიკური მნიშვნელობის გამოვლენა.
ატომის სტრუქტურა შესაძლებელს ხდის ახსნას პერიოდების და ჯგუფების ელემენტების მეტალის და არამეტალური თვისებების ცვლილების მიზეზები.
პერიოდული კანონი და ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა D.I. პერიოდული კანონისა და პერიოდული სისტემის ამ ორ უმნიშვნელოვანეს მნიშვნელობას ავსებს კიდევ ერთი, რაც არის პროგნოზირების უნარი, ე.ი. პროგნოზირება, თვისებების აღწერა და ახალი ქიმიური ელემენტების აღმოჩენის გზების მითითება.
I -III ჯგუფების ძირითადი ქვეჯგუფების ლითონების ზოგადი მახასიათებლები D.I. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემაში მათ პოზიციასთან დაკავშირებით და მათი ატომების სტრუქტურული მახასიათებლები
ქიმიური ელემენტები - ლითონები
ქიმიური ელემენტების უმეტესობა კლასიფიცირებულია როგორც ლითონები - $ 92 ცნობილი $ 114 დოლარიდან.
ყველა ლითონი, ვერცხლისწყლის გარდა, ჩვეულებრივ მყარია და აქვს მრავალი საერთო თვისება.
ლითონებიარის მოქნილი, მოქნილი, ბლანტი ნივთიერებები, რომლებსაც აქვთ მეტალის ბრწყინვალება და შეუძლიათ სითბოს და ელექტრული დენის გამტარობა.
ლითონის ელემენტების ატომები გადასცემენ გარე (და ზოგიერთი წინა გარე) ელექტრონული შრის ელექტრონებს და იქცევიან დადებით იონებად.
ლითონის ატომების ეს თვისება, როგორც მოგეხსენებათ, განისაზღვრება იმით, რომ მათ აქვთ შედარებით დიდი რადიუსი და ელექტრონების მცირე რაოდენობა (ძირითადად 1 $ -დან $ 3 $ -მდე გარე ფენაზე).
ერთადერთი გამონაკლისი არის $ 6 $ ლითონები: გერმანიუმის, კალის და ტყვიის ატომებს გარე ფენაზე აქვს $ 4 ელექტრონი, ანტიმონისა და ბისმუტის ატომებს $ 5 $, ხოლო პოლონიუმის ატომებს $ 6 $.
ლითონის ატომებს ახასიათებთ ელექტრონეგატიურობის მცირე ღირებულებები ($ 0.7 -დან $ 1.9 $ -მდე) და უკიდურესად შემცირების თვისებები, ე.ი. ელექტრონების გაცემის უნარი.
თქვენ უკვე იცით, რომ D.I. მენდელეევის ლითონების ქიმიური ელემენტების პერიოდულ ცხრილში არის ბორის ქვემოთ - ასტატინის დიაგონალი, ისევე როგორც მის ზემოთ, გვერდითი ქვეჯგუფებში. პერიოდებსა და ძირითად ქვეჯგუფებში, თქვენთვის ცნობილი კანონზომიერებები მოქმედებს მეტალის და, შესაბამისად, ელემენტების ატომების შემცირების თვისებებზე.
ბორის მახლობლად მდებარე ქიმიურ ელემენტებს - ასტატინის დიაგონალს ($ Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb $) აქვს ორმაგი თვისება: ზოგიერთ მათგანში ისინი იქცევიან ლითონების მსგავსად, ზოგიერთში ისინი ავლენენ არამეტალების თვისებებს.
გვერდით ქვეჯგუფებში, ლითონების შემცირების თვისებები სერიული რიცხვის ზრდით ყველაზე ხშირად მცირდება.
ეს შეიძლება აიხსნას იმით, რომ ვალენტობის ელექტრონების კავშირის სიძლიერე ამ ლითონების ატომების ბირთვთან უფრო მეტად გავლენას ახდენს ბირთვული მუხტის სიდიდეზე და არა ატომის რადიუსზე. ბირთვული მუხტის სიდიდე მნიშვნელოვნად იზრდება, იზრდება ბირთვში ელექტრონების მიზიდულობა. ამავდროულად, ატომის რადიუსი იზრდება, მაგრამ არა ისე მნიშვნელოვნად, როგორც ძირითადი ქვეჯგუფების ლითონებისთვის.
ქიმიური ელემენტებით წარმოქმნილი მარტივი ნივთიერებები - ლითონები და რთული მეტალის შემცველი ნივთიერებები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ დედამიწის მინერალურ და ორგანულ "ცხოვრებაში". საკმარისია გავიხსენოთ, რომ ლითონის ელემენტების ატომები (იონები) არის ნაერთების განუყოფელი ნაწილი, რომლებიც განსაზღვრავენ მეტაბოლიზმს ადამიანებსა და ცხოველებში. მაგალითად, ადამიანის სისხლში აღმოჩენილია 76 $ $ ელემენტები, რომელთაგან მხოლოდ 14 $ არ არის ლითონები. ადამიანის სხეულში, ზოგიერთი ელემენტი - ლითონები (კალციუმი, კალიუმი, ნატრიუმი, მაგნიუმი) დიდი რაოდენობითაა, ე.ი. არიან მაკროელემენტები.და ლითონები, როგორიცაა ქრომი, მანგანუმი, რკინა, კობალტი, სპილენძი, თუთია, მოლიბდენი მცირე რაოდენობითაა წარმოდგენილი, ე.ი. ეს კვალი ელემენტები.
I-III ძირითადი ქვეჯგუფების ლითონების სტრუქტურის თავისებურებანი.
ტუტე ლითონები- ეს არის I ჯგუფის ძირითადი ქვეჯგუფის ლითონები. გარე ენერგიის დონეზე მათ ატომებს აქვთ თითო ელექტრონი. ტუტე ლითონები ძლიერი შემცირების აგენტებია. მათი შემცირების უნარი და რეაქტიულობა იზრდება ელემენტის რიგითი რიცხვის ზრდასთან ერთად (ანუ ზემოდან ქვემოდან პერიოდულ ცხრილში). ყველა მათგანი ელექტრონულად გამტარია. ტუტე ლითონის ატომებს შორის ბმის ძალა მცირდება ელემენტის რიგითი რიცხვის მატებასთან ერთად. ასევე მცირდება მათი დნობის და დუღილის წერტილები. ტუტე ლითონები ურთიერთქმედებენ მრავალ მარტივ ნივთიერებასთან - ჟანგვის აგენტებთან. წყალთან რეაქციისას ისინი ქმნიან წყალში ხსნად ბაზებს (ტუტეებს).
ტუტე დედამიწის ელემენტები II ჯგუფის ძირითადი ქვეჯგუფის ელემენტებია. ამ ელემენტების ატომები შეიცავს ორ ელექტრონს გარე ენერგიის დონეზე. ისინი ამცირებენ აგენტებს და აქვთ დაჟანგვის მდგომარეობა + $ 2 $. ამ ძირითად ქვეჯგუფში შეიმჩნევა ფიზიკური და ქიმიური თვისებების ცვლილების ზოგადი ნიმუშები, რომლებიც დაკავშირებულია ჯგუფში ატომების ზომის ზრდას ზემოდან ქვემოდან და ატომებს შორის ქიმიური კავშირიც სუსტდება. იონის ზომის მატებასთან ერთად მჟავე თვისებები სუსტდება და იზრდება ოქსიდების და ჰიდროქსიდების ძირითადი თვისებები.
III ჯგუფის ძირითადი ქვეჯგუფი შედგება ბორის, ალუმინის, გალიუმის, ინდიუმის და თალიუმის ელემენტებისგან. ყველა ელემენტი ეხება $ p $ -ელემენტებს. გარე ენერგიის დონეზე, მათ აქვთ სამი $ (s ^ 2p ^ 1) $ ელექტრონი, რაც განმარტავს თვისებების მსგავსებას. დაჟანგვის მდგომარეობა $ + 3 $. ჯგუფის შიგნით, ბირთვის მუხტის მატებასთან ერთად, მეტალური თვისებები იზრდება. ბორი არამეტალური ელემენტია, ხოლო ალუმინს უკვე აქვს მეტალის თვისებები. ყველა ელემენტი ქმნის ოქსიდებს და ჰიდროქსიდებს.
გარდამავალი ელემენტების დახასიათება - სპილენძი, თუთია, ქრომი, რკინა მათი პოზიციის მიხედვით D.I. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემაში და მათი ატომების სტრუქტურული მახასიათებლები
ლითონის ელემენტების უმეტესობა გვხვდება პერიოდული ცხრილის გვერდით ჯგუფებში.
მეოთხე პერიოდში მეოთხე ელექტრონული ფენა ჩნდება კალიუმის და კალციუმის ატომებში და ივსება $ 4s $ ქვეგარკვევი, ვინაიდან მას აქვს უფრო დაბალი ენერგია, ვიდრე $ 3d $ ქვეგარდაზე. $ K, Ca არის $ $ ელემენტები, რომლებიც ეკუთვნის ძირითად ქვეჯგუფებს. $ Sc $ - დან $ Zn $ - მდე ატომებში $ 3d $ ქვეს დონე ივსება ელექტრონებით.
მოდით განვიხილოთ რა ძალები მოქმედებს ელექტრონზე, რომელიც ატომს ემატება ბირთვის მუხტის მატებასთან ერთად. ერთის მხრივ, არსებობს ატომური ბირთვის მიზიდულობა, რომელიც აიძულებს ელექტრონს დაიკავოს ყველაზე დაბალი თავისუფალი ენერგიის დონე. მეორეს მხრივ, მოგერიება უკვე არსებული ელექტრონებით. როდესაც ენერგიის დონეზე არის $ 8 $ ელექტრონები ($ s- $ და $ p- $ ორბიტალები დაკავებულია), მათი ზოგადი მოსაგერიებელი ეფექტი იმდენად ძლიერია, რომ მომდევნო ელექტრონი ეცემა ენერგიის ნაცვლად $ d- $ ორბიტალზე მომდევნო დონის უმაღლესი $ s- $ ორბიტა. კალიუმის გარე ენერგიის დონის ელექტრონული სტრუქტურა არის $ ... 3d ^ (0) 4s ^ 1 $, კალციუმისთვის არის $ ... 3d ^ (0) 4s ^ 2 $.
სკანდიუმზე კიდევ ერთი ელექტრონის შემდგომი დამატება იწვევს $ 3d $ ორბიტალის შევსების დაწყებას უფრო მაღალი ენერგიის $ 4p $ ორბიტალების ნაცვლად. ეს აღმოჩნდება ენერგიულად უფრო მომგებიანი. $ 3d $ -ორბიტალური შევსება სრულდება თუთიით, რომელსაც აქვს ელექტრონული სტრუქტურა $ 1s ^ (2) 2s ^ (2) 2p ^ (6) 3s ^ (2) 3p ^ (6) 3d ^ (10) 4s ^ 2 $. უნდა აღინიშნოს, რომ სპილენძის და ქრომის ელემენტებისათვის შეინიშნება ელექტრონის "დიპლომის" ფენომენი. სპილენძის ატომში მეათე $ d $ ელექტრონი გადადის მესამე $ 3d $ ქვეგარდაზე.
სპილენძის ელექტრონული ფორმულა არის $ ... 3d ^ (10) 4s ^ 1 $. ქრომის ატომს ენერგიის მეოთხე დონეზე ($ s $ -ორბიტალური) უნდა ჰქონდეს $ 2 $ ელექტრონი. თუმცა, ორი ელექტრონიდან ერთი მიდის ენერგიის მესამე დონეზე, დაუმთავრებელ $ d $ -ორბიტალამდე, მისი ელექტრონული ფორმულა არის $ ... 3d ^ (5) 4s ^ 1 $.
ამრიგად, ძირითადი ქვეჯგუფების ელემენტებისგან განსხვავებით, სადაც ხდება გარე დონის ატომური ორბიტალების თანდათანობით შევსება ელექტრონებით, სავარაუდო ენერგიის დონის $ d $ ორბიტალები ივსება მეორადი ქვეჯგუფების ელემენტებში. აქედან გამომდინარე, სახელი: $ d $ -ელემენტები.
ყველა მარტივი ნივთიერება, რომელიც წარმოიქმნება პერიოდული ცხრილის ქვეჯგუფების ელემენტებით, არის ლითონები. ძირითადი ქვეჯგუფების ლითონის ელემენტების ატომური ორბიტალების უფრო დიდი რაოდენობის გამო, $ d $ -ელემენტების ატომები ქმნიან ქიმიურ კავშირებს ერთმანეთთან და ამიტომ ქმნიან უფრო ძლიერ ბროლის ბადეს. ის უფრო ძლიერია როგორც მექანიკურად, ასევე გათბობის თვალსაზრისით. ამრიგად, მეორადი ქვეჯგუფების ლითონები ყველა ლითონს შორის ყველაზე ძლიერი და ცეცხლგამძლეა.
ცნობილია, რომ თუ ატომს აქვს სამზე მეტი ვალენტობის ელექტრონი, მაშინ ელემენტს აქვს ცვალებადი ვალენტობა. ეს პუნქტი ვრცელდება $ d $ -ელემენტებზე. მათი მაქსიმალური ვალენტობა, როგორც ძირითადი ქვეჯგუფების ელემენტებში, უდრის ჯგუფის რაოდენობას (თუმცა არის გამონაკლისებიც). ელემენტები თანაბარი რაოდენობის ვალენტობის ელექტრონებით შედიან ჯგუფში იმავე რიცხვით $ (Fe, Co, Ni) $.
$ D $ -ელემენტები ცვლის მათი ოქსიდების და ჰიდროქსიდების თვისებებს ერთი პერიოდიდან მარცხნიდან მარჯვნივ გადაადგილებისას, ე.ი. მათი ვალენტობის მატებასთან ერთად, იგი მოდის ძირითადი თვისებიდან ამფოტერული გზით მჟავამდე. მაგალითად, ქრომის აქვს valencies $ + 2, +3, + 6 $; და მისი ოქსიდები: $ CrO $ - ძირითადი, $ Cr_ (2) O_3 $ - ამფოტერიული, $ CrO_3 $ - მჟავე.
IV-VII ჯგუფების ძირითადი ქვეჯგუფების არამეტალების ზოგადი მახასიათებლები D.I. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემაში მათ პოზიციასთან დაკავშირებით და მათი ატომების სტრუქტურული მახასიათებლები
ქიმიური ელემენტები - არამეტალები
ქიმიური ელემენტების პირველი მეცნიერული კლასიფიკაცია იყო მათი დაყოფა მეტალებად და არამეტალებად. ამ კლასიფიკაციას დღემდე არ დაუკარგავს თავისი მნიშვნელობა.
არამეტალები- ეს არის ქიმიური ელემენტები, რომელთა ატომებს ახასიათებთ ელექტრონების მიღების უნარი გარე ფენის დასრულებამდე გარე ელექტრონული ფენაზე, როგორც წესი, ოთხი ან მეტი ელექტრონის არსებობისა და ატომების მცირე რადიუსის შედარებით. ლითონის ატომები.
ეს განმარტება ტოვებს ძირითადი ქვეჯგუფის VIII ჯგუფის ელემენტებს - ინერტულ, ან კეთილშობილურ გაზებს, რომელთა ატომებს აქვთ სრული გარე ელექტრონული ფენა. ამ ელემენტების ატომების ელექტრონული კონფიგურაცია ისეთია, რომ ისინი არ შეიძლება მიეკუთვნებოდეს არც მეტალებს და არც მეტალებს. ისინი არიან ობიექტები, რომლებიც ელემენტებს ყოფენ ლითონებად და არამეტალებად, იკავებენ მათ შორის სასაზღვრო პოზიციას. ინერტული, ან კეთილშობილური აირები ("კეთილშობილება" გამოხატულია ინერტულობით) ზოგჯერ მოიხსენიება როგორც არამეტალები, მაგრამ ფორმალურად, ფიზიკური მახასიათებლების მიხედვით. ეს ნივთიერებები ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე აირისებრი რჩება. ასე რომ, ჰელიუმი არ გადადის თხევად მდგომარეობაში $ t ° = -268.9 ° С $.
ამ ელემენტების ქიმიური ინერტულობა ფარდობითია. ქსენონისა და კრიპტონისთვის ცნობილია ფტორთან და ჟანგბადთან დაკავშირებული ნაერთები: $ KrF_2, XeF_2, XeF_4 $ და ა.შ. უდავოდ, ამ ნაერთების წარმოქმნაში ინერტულმა აირებმა შეასრულა შემამცირებელი აგენტების როლი.
არამეტალების განსაზღვრებიდან გამომდინარეობს, რომ მათი ატომები ხასიათდება ელექტრონეგატიურობის მაღალი ღირებულებებით. ის მერყეობს $ 2 -დან $ 4 -მდე. არამეტალები ძირითადი ქვეჯგუფების ელემენტებია, ძირითადად $ p $ -ელემენტები, წყალბადის -s- ელემენტის გარდა.
ყველა არამეტალური ელემენტი (წყალბადის გარდა) იკავებს ზედა მარჯვენა კუთხეს D.I.- ს ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემაში.
თუმცა, განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს წყალბადის ორმაგ პოზიციას პერიოდულ ცხრილში: I და VII ჯგუფების ძირითად ქვეჯგუფებში. ეს შემთხვევითი არ არის. ერთის მხრივ, წყალბადის ატომს, ტუტე ლითონის ატომების მსგავსად, აქვს ერთი ელექტრონი გარე (და მხოლოდ ამისთვის) ელექტრონის ფენაზე (ელექტრონული კონფიგურაცია $ 1s ^ 1 $), რომლის შემოწირვაც მას შეუძლია აჩვენოს ა შემცირების აგენტი.
მისი ნაერთების უმეტესობაში წყალბადი, ისევე როგორც ტუტე ლითონები, ავლენს ჟანგვის მდგომარეობას $ 1 + 1 $. მაგრამ წყალბადის ატომით ელექტრონის დაბრუნება უფრო რთულია ვიდრე ტუტე ლითონის ატომები. მეორეს მხრივ, წყალბადის ატომს, ჰალოგენის ატომების მსგავსად, აკლია ერთი ელექტრონი გარე ელექტრონული ფენის დასრულებამდე, ამიტომ წყალბადის ატომს შეუძლია მიიღოს ერთი ელექტრონი, აჩვენებს ჟანგვის აგენტის თვისებებს და ჰალოგენის დამახასიათებელ დაჟანგვის მდგომარეობას - $ 1 $ ჰიდრიდებში (ნაერთები მეტალებით, როგორიცაა ნაერთები ლითონები ჰალოგენებით - ჰალოგენიდები). მაგრამ ერთი ელექტრონის წყალბადის ატომზე მიმაგრება უფრო რთულია ვიდრე ჰალოგენებთან.
ელემენტების ატომების თვისებები - არამეტალები
არამეტალების ატომებში დომინირებს ჟანგვის თვისებები, ე.ი. ელექტრონების მიმაგრების უნარი. ეს უნარი ახასიათებს ელექტრონეგატიურობის მნიშვნელობას, რომელიც ბუნებრივად იცვლება პერიოდებსა და ქვეჯგუფებში.
ფტორი არის ყველაზე ძლიერი ჟანგვის აგენტი, ქიმიურ რეაქციებში მისი ატომები ვერ ახერხებენ ელექტრონების შემოწირვას, ე.ი. აჩვენეთ აღმდგენი თვისებები.
გარე ელექტრონული ფენის კონფიგურაცია.
სხვა არამეტალებს შეუძლიათ გამოამჟღავნონ შემამცირებელი თვისებები, თუმცა გაცილებით სუსტი ხარისხით ვიდრე ლითონები; პერიოდებსა და ქვეჯგუფებში, მათი შემამცირებელი უნარი იცვლება საპირისპირო მიზნით ჟანგვითთან შედარებით.
ქიმიური ელემენტები-არამეტალები მხოლოდ $ 16 $! არც თუ ისე ბევრი რამის გათვალისწინებით, რომ $ 114 $ -ის ერთეულია ცნობილი. ორი არალითონური ელემენტი შეადგენს დედამიწის ქერქის მასის 76% -ს. ესენია ჟანგბადი ($ 49% $) და სილიციუმი ($ 27% $). ატმოსფერო შეიცავს ჟანგბადის მასის 0,03% $ დედამიწის ქერქში. არამეტალები შეადგენს მცენარის წონის $ 98.5%, ადამიანის სხეულის წონის $ 97.6%. არამეტალები $ C, H, O, N, S, P $ არის ორგანოგენები, რომლებიც ქმნიან ცოცხალი უჯრედის უმნიშვნელოვანეს ორგანულ ნივთიერებებს: ცილები, ცხიმები, ნახშირწყლები, ნუკლეინის მჟავები. ჰაერი, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ, მოიცავს მარტივ და რთულ ნივთიერებებს, ასევე წარმოიქმნება არამეტალური ელემენტებით (ჟანგბადი $ O_2 $, აზოტი $ N_2 $, ნახშირორჟანგი $ СО_2 $, წყლის ორთქლი $ Н_2О $ და ა.შ.).
წყალბადი არის სამყაროს მთავარი ელემენტი. ბევრი კოსმოსური ობიექტი (გაზის ღრუბლები, ვარსკვლავები, მათ შორის მზე) ნახევარზე მეტი წყალბადისგან შედგება. დედამიწაზე, ის, ატმოსფეროს, ჰიდროსფეროსა და ლითოსფეროს ჩათვლით, არის მხოლოდ $ 0.88% $. მაგრამ ეს არის მასით და წყალბადის ატომური მასა ძალიან მცირეა. ამრიგად, მისი მცირე შინაარსი მხოლოდ აშკარაა და დედამიწაზე ყოველი 100 $ ატომიდან 17 $ არის წყალბადის ატომები.
ქიმიის მე -9 კლასის ბილეთები პასუხებით
ბილეთის ნომერი 1
დი მენდელეევის პერიოდული კანონი და ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა. მცირე პერიოდების და ძირითადი ქვეჯგუფების ელემენტების თვისებების ცვლილებების კანონზომიერება, მათი რიგითი (ატომური) რიცხვიდან გამომდინარე.
პერიოდული სისტემა გახდა ერთ -ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი წყარო ქიმიური ელემენტების, მათი წარმოქმნის მარტივი ნივთიერებებისა და ნაერთების შესახებ.
დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევმა შექმნა პერიოდული სისტემა მის სახელმძღვანელოზე "ქიმიის საფუძვლები" მუშაობის პროცესში, მიაღწია მაქსიმალურ თანმიმდევრულობას მასალის წარმოდგენაში. სისტემაში შემავალი ელემენტების თვისებების ცვლილების ნიმუშს ეწოდება პერიოდული კანონი.
მენდელეევის მიერ 1869 წელს ჩამოყალიბებული პერიოდული კანონის თანახმად, ქიმიური ელემენტების თვისებები პერიოდულად დამოკიდებულია მათ ატომურ მასებზე. ანუ, შედარებით ატომური მასის მატებასთან ერთად, ელემენტების თვისებები პერიოდულად მეორდება. *
შეადარეთ: რამდენად ხშირად იცვლება სეზონები დროთა განმავლობაში.
ეს კანონზომიერება ზოგჯერ ირღვევა, მაგალითად, არგონი (ინერტული გაზი) აღემატება მომდევნო კალიუმის (ტუტე ლითონის) წონას. ეს წინააღმდეგობა აიხსნა 1914 წელს ატომის სტრუქტურის შესწავლისას. პერიოდული ცხრილის ელემენტის რიგითი რიცხვი არ არის მხოლოდ თანმიმდევრობა, მას აქვს ფიზიკური მნიშვნელობა - ის უტოლდება ატომური ბირთვის მუხტს. ამიტომ
პერიოდული კანონის თანამედროვე ფორმულირება ასეთია:
ქიმიური ელემენტების თვისებები, ისევე როგორც მათ მიერ წარმოქმნილი ნივთიერებები, პერიოდულად დამოკიდებულია ატომური ბირთვის მუხტზე.
პერიოდი არის ელემენტების თანმიმდევრობა, რომლებიც განლაგებულია ატომური ბირთვის მუხტის აღმავალი წესით, იწყება ტუტე ლითონით და მთავრდება ინერტული გაზით.
იმ პერიოდში, ბირთვის მუხტის მატებასთან ერთად, იზრდება ელემენტის ელექტრონეგატიურობა, სუსტდება მეტალის (შემცირების) თვისებები და იზრდება მარტივი ნივთიერებების არამეტალური (ჟანგვითი) თვისებები. ასე რომ, მეორე პერიოდი იწყება ტუტე ლითონის ლითიუმით, რასაც მოჰყვება ბერილიუმი, რომელიც ამფოტერულ თვისებებს ავლენს, ბორი არამეტალია და ა.შ. დასასრულს, ფტორი არის ჰალოგენი და ნეონი არის ინერტული გაზი.
(მესამე პერიოდი კვლავ იწყება ტუტე ლითონით - ეს არის პერიოდულობა)
1-3 პერიოდი მცირეა (შეიცავს ერთ სტრიქონს: 2 ან 8 ელემენტს), 4-7-დიდი პერიოდი, შედგება 18 ან მეტი ელემენტისგან.
პერიოდული სისტემის შედგენისას, მენდელეევმა გააერთიანა იმ დროს ცნობილი ელემენტები, რომლებსაც აქვთ მსგავსება ვერტიკალურ სვეტებში. ჯგუფები არის ელემენტების ვერტიკალური სვეტები, რომლებსაც, როგორც წესი, აქვთ ვალენტობა უფრო მაღალ ოქსიდში, რაც უდრის ჯგუფის რაოდენობას. ჯგუფი იყოფა ორ ქვეჯგუფად:
ძირითადი ქვეჯგუფები შეიცავს მცირე და დიდი პერიოდის ელემენტებს, ქმნიან მსგავსი თვისებების მქონე ოჯახებს (ტუტე ლითონები - I A, ჰალოგენები - VII A, ინერტული აირები - VIII A).
(პერიოდული ცხრილის ძირითადი ქვეჯგუფების ელემენტების ქიმიური ნიშნები განლაგებულია ასო "A" - ს ქვეშ, ან ძალიან ძველ ცხრილებში, სადაც არ არის ასოები A და B, მეორე პერიოდის ელემენტის ქვეშ)
გვერდითი ქვეჯგუფები შეიცავს მხოლოდ დიდი პერიოდის ელემენტებს, მათ უწოდებენ გარდამავალ ლითონებს.
(ასო "B" ან "B")
ძირითად ქვეჯგუფებში ბირთვული მუხტის (ატომური რიცხვის) მატებასთან ერთად იზრდება მეტალის (შემცირების) თვისებები.
* უფრო ზუსტად, ნივთიერებები, რომლებიც წარმოიქმნება ელემენტებით, მაგრამ ეს ხშირად გამოტოვებულია და ამბობს "ელემენტების თვისებები"
