les3 (1154125)
Текст из файла
Лекция 3Периодическая система элементов Д.И. Менделеева и электроннаяструктура атомов. Периодическое изменение физико-химических свойствэлементов и их соединенийПЛАН1. Структура Периодической Системы. Связь с электронным строениематомов.2. Периодический закон.3. Периодическое изменение физико-химических свойств элементов.4.
Изменение физико-химических свойств элементов и их соединений вдольпо периоду и сверху вниз по группе.Структура Периодической Системы однозначно определена электроннымстроением атомов элементов. Порядковый номер элемента N – совпадает с зарядом ядра и числомэлектронов в атоме данного элемента. Элементы располагаются в ПС впорядке возрастания заряда их ядер. Номер периода Nпер – совпадает со значением n (гл.квантового числа)внешнего энергетического уровня атома. Номер группы Nгр – совпадает с максимальным числом валентныхэлектронов в атоме. В главных подгруппах находятся элементы, у которых заполняетсяs- или p- подуровень. В побочных подгруппах находятся элементы, у которых формируется dподуровень. В одной подгруппе находятся элементы-аналоги, обладающиеаналогичной валентной формулой. Их свойства – сходные.Периодическая таблица состоит:Из 7 периодовглавная подгруппа (А)8 групппобочная подгруппа (Б)В ПСЭ различают 4 группы элементов, называемых по формирующемуэлектрону s-, p-, d-, f- элементы:- s-элементы - расположены в 1А, 2А -подгруппах, Н, Не; их краткаяэлектронная формула ns12- р-элементы расположены в 3А - 8А-подгруппах; их краткая электроннаяформула ns2np16d –элементы расположены в В-подгруппах; их краткая электронная формула(n-1)d110ns2(1)f –элементы - лантаниды и актиниды; их краткая электронная формула(n-2)f114(n-1)d02Формирование периодов в соответствии с правилами заполненияI1s2II, IIIns2np6IV, Vns2(n-1)d10 np6VI, VII ns2 (n-1)d (n-2)f14 (n-1)d9np6ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН формулировка Д.И.Менделеева (1869 г.)Свойства простых тел, а также свойства и формысоединений элементов находятся в периодическойзависимости от величины атомных весов элементов современная формулировкаСвойства химических элементов, а также свойства и формыобразуемых ими соединений находятся в периодическойзависимости от величины заряда их ядерФизический смысл периодического закона:за счет периодически повторяющейся конфигурацииэлектронных оболочек атомов происходит периодическоеповторение химических свойств их элементовПериодически изменяются: атомные и ионные радиусы, потенциалыионизации и сродства к электрону, электроотрицательность, валентные,оптические и магнитные свойства элементов и кислотно-основные свойствасоединений.Рис.1.
Периодическое изменение атомных радиусовРадиус атомов:За радиус атома (орбитальный) принимают теоретически рассчитанноерасстояние от ядра до наиболее удаленного максимума электроннойплотности.В периодах наблюдается тенденция к уменьшению радиуса атомов.В группах с ростом заряда ядра и числа электронных слоев радиус атомовувеличивается.Энергия ионизации Еи - энергия, необходимая для отрыва электрона отатома и образования положительно заряженного иона – катиона:Э - е = Э+Вдоль по периоду Еи в основном возрастает.В группе сверху вниз Еи несколько уменьшается.Сродство к электрону Еср - энергия, выделяемая при присоединении электронак атомуЭ + е = ЭПри этом образуются отрицательно заряженные ионы – анионы.Наибольшее значение Еср имеют галогены, кислород, сера.Электроотрицательность ЭО - относительная величина, характеризующаяспособность элементов смещать к себе электроны при взаимодействииатомов друг с другом.Чем больше ЭО, тем сильнее атом притягивает электроны при образованиихимической связи.Рис.
2. Зависимость первой энергии ионизации от порядкового номера элементаОкислительно-восстановительные свойства элементов.Восстановительная активность элементов определяется способностью атомовотдаватьэлектроны.Частицы,отдающиеэлектроны,называютвосстановителями.Окислительная способность элементов определяется способностью их атомовприсоединять электроны, вещества – окислители.Наиболее сильные окислители – вещества с большой ЭО.Таблица 1.Электроотрицательность элементов по ПолингуH2,1Li Be1,0 1,5Na Mg0,9 1,2K Ca0,8 1,0Rb Sr0,8 1,0Cs Ba0,7 0,9Sc1,3Y1,2La-Lu1,0-1,2Ti1,5Zr1,4Hf1,3V1,6Nb1,6Ta1,5Cr Mn Fe1,6 1,5 1,8Mo Te Ru1,8 1,9 2,2W Re Os1,7 1,9 2,2Co1,9Rh2,2Ir2,2Ni1,9Pd2,2Pt2,2Cu1,9Ag1,9Au2,4Zn1,6Cd1,7Hg1,9B2,0Al1,5Ga1,6In1,7Tl1,8C2,5Si1,8Ge1,8Sn1,8Pb1,9N3,0P2,1As2,0Sb1,9Bi1,9O3,5S2,5Se2,1Te2,0Po2,0F4,0Cl3,0Br2,8I2,5At2,2Изменение физико-химических свойств элементов и их соединенийВдоль по периоду.У элементов одного периода число квантовых слоев одинаково,а заряд ядра возрастает слева направо.В этом же направлении - вдоль по периоду слева направо: радиус атома уменьшается ↓ Еи увеличивается ↑ Еср увеличивается ↑ ЭО увеличивается ↑ окислительные свойства простых веществ увеличиваются ↑, восстановительные свойства – уменьшаются ↓ неметаллический характер простых веществ увеличивается ↑, металлический – уменьшается ↓ кислотный характер гидроксидов усиливается ↑, основной – уменьшается ↓Сверху вниз по группе.Сверху вниз по группе у атомов растет заряд ядра, одновременно растет числоквантовых слоев.Эти факторы противоположным образом действуют на внешние электроны.Решающую роль имеет степень экранирования заряда ядра предыдущимислоями.У s- и p- элементов экранирование сильное, следовательно: радиус атома увеличивается ↑ Еи уменьшается ↓ Еср уменьшается ↓ ЭО уменьшается ↓ окислительные свойства простых веществ уменьшаются ↓, восстановительные свойства – увеличиваются ↑ неметаллический характер простых веществ уменьшается ↓, металлический – увеличивается ↑ кислотный характер гидроксидов уменьшается ↓, основной – увеличивается ↑У атомов d- и f-элементов имеются особенности в изменении ЭО иокислительно-восстановительных свойств в зависимости от положения в ПС(см.
Таблицу 1).Причина: более слабое экранирование d- и f-электронами электронов внешнейоболочки и лантанидное сжатие.Таким образом:Самые сильные восстановители, имеющие наименьшиерасположены в нижней левой части ПСЭ - Fr, Сs, Rb, Rа.Самые сильные окислители, имеющие наибольшие ЭО,расположены в верхней правой части ПСЭ - F, Cl, О.ЭО,.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.