Тема2 ПСХЭ (Лекции Волчковой в Word (2008))

• современная формулировка

Свойства химических элементов, а также свойства и формы образуемых ими соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда их ядер

• формулировка Д.И.Менделеева (1869 г.)

Свойства простых тел, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов

Физический смысл периодического закона:

за счет периодически повторяющейся конфигурации электронных оболочек атомов происходит периодическое повторение химических свойств их элементов

Элементы располагаются в периодической системе в порядке возрастания заряда их ядер.

Электрон, который последним заполняет орбитали атома, называется формирующим

Элементы-аналоги – элементы, имеющие одинаковое строение

внешних электронных оболочек и расположенные в одной подгруппе.

где n –номер периода, в котором находится элемент

1.  2), (1 6) – номер группы, в которой находится элемент

для d –элементов – «проскок электронов» из подуровня ns в (n-1)d (Cu, Ag, Au, Pt, Pd, Rh, Ru, Cr, Mo, Nb)

Например, для Cu …3d¹⁰4s¹ но не …3d⁹4s²

Это связано с более низкой энергией конфигурации 3d¹⁰4s¹ по сравнению с 3d⁹4s²

При сообщении атому энергии (при столкновении с другим атомом, поглощении кванта света, электронного удара и т.д. один или несколько электронов в атоме, распариваясь, могут перейти на подуровни с более высокой энергией (но только в пределах одного энергетического уровня). Атом становится возбужденным.

Например,

B 1s²2s²2p¹ или [He]2s²2p¹ B* 1s²2s¹2p² [He]2s¹2p²

За радиус атома принимают теоретически рассчитанное расстояние от ядра до наиболее удаленного максимума электронной плотности.

В периодах наблюдается тенденция к ↓ радиуса атомов.

В группах с ↑ заряда ядра и ↑ числа электронных слоев радиус атомов увеличивается

Энергия, необходимая для удаления электрона от атома

Э - е = Э⁺

Положительно заряженные ионы – катионы

В периодах I в основном возрастает

В группах – I несколько уменьшается

Энергетический эффект присоединения электрона к атому

Э + е = Э^-

Отрицательно заряженные ионы – анионы

Наибольшее значение Е_ср имеют галогены, кислород, сера

Восстановительная активность элементов определяется способностью атомов отдавать электроны, такие вещества называют восстановителями

Окислительная способность элементов определяется способностью их атомов присоединять электроны, вещества – окислители

Суммарная способность атомов притягивать электроны называется электроотрицательность (ЭО)

С
пособность атома присоединять или замещать определенное число других атомов с образованием химических связей.

Количественная мера валентности - число неспаренных электронов в основном или возбужденном состоянии атома.

валентность Мg - в основном состоянии = 0

в возбужденном состоянии = 2

К
ислород и фтор – возбужденного состояния нет

Cl– аналог фтора – валентность 1, 3, 5, 7 - наличие свободных d-орбиталей на третьем энергетическом уровне:

валентность Cо: в основном состоянии = 0

в возбужденном состоянии

Для большинства d-элементов валентность в основном состоянии равна 0, т.к. на внешнем уровне нет неспаренных электронов. Например, Fe …3d⁶4s² В=0

В возбужденном состоянии s-электроны распариваются

Кроме внешних валентными могут быть неспаренные d-электроны предвнешнего подуровня

Валентность Fe* может быть В* = 2, 3, 4, 5, 6

..