CC BY
4
Аллабердиев Довран,
преподаватель.
Халлыева Мая, студентка. Акмырадова Зохре,
студентка.
Туркменский государственный сельскохозяйственный университет
имени С.А. Ниязова.
Ашхабад, Туркменистан.
ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА Аннотация
Таблица Менделеева состоит из семи периодов, соответствующих периодическим изменениям свойств элементов. Каждый из шести периодов 1, 2, 3, 4, 5, 6 содержит по 2, 8, 8, 18, 18, 32 элемента соответственно. Седьмой - незавершенный период. Периоды 1, 2 и 3 называются второстепенными периодами, а остальные — большими периодами. Поскольку периоды различаются по продолжительности и другим характеристикам, существует множество способов расположить их относительно друг друга в таблице. На сегодняшний день известно около 400 вариантов таблицы Менделеева.
Ключевые слова:
Химия, таблица Менделеева, периоды, элементы, соединения, свойства металлов.
Abstract
The periodic table consists of seven periods corresponding to periodic changes in the properties of elements. Each of the six periods 1, 2, 3, 4, 5, 6 contains 2, 8, 8, 18, 18, 32 elements respectively. The seventh is an unfinished period. Periods 1, 2 and 3 are called minor periods, and the rest are called major periods. Because periods vary in length and other characteristics, there are many ways to arrange them relative to each other in a table. To date, about 400 variants of the periodic table are known.
Key words:
Chemistry, periodic table, periods, elements, compounds, properties of metals.
Таблица Менделеева состоит из семи периодов, соответствующих периодическим изменениям свойств элементов. Каждый из шести периодов 1, 2, 3, 4, 5, 6 содержит по 2, 8, 8, 18, 18, 32 элемента соответственно. Седьмой - незавершенный период. Периоды 1, 2 и 3 называются второстепенными периодами, а остальные — большими периодами. Поскольку периоды различаются по продолжительности и другим характеристикам, существует множество способов расположить их относительно друг друга в таблице. На сегодняшний день известно около 400 вариантов таблицы Менделеева. Сегодня широко используются коротко- и долгопериодные варианты таблицы Менделеева.
В сокращенной версии таблицы Менделеева каждый период (кроме первого периода) начинается с типичных металлов (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) и заканчивается инертными газами (Ne, Ar, Kr, Xe, Рн). Литий во фтор, натрий в хлор и т. д. при прохождении металлические свойства элементов ослабляются и усиливаются неметаллические. Инертный газ отделяет типичный неметаллический элемент того же периода от типичного металлического элемента нового периода. В первом периоде
НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «CETERIS PARIBUS»
ISSN (p) 2411-717X / ISSN (e) 2712-9470
№10 / 2023
кроме водорода присутствует только один элемент — Не. Следовательно, можно ожидать, что водород будет проявлять как металлические, так и неметаллические свойства. В отличие от второго и третьего периодов, четвертый и пятый периоды содержат цепочку столкновений элементов. Например, за вторым элементом (Са) четвертого периода следуют 10 d-элементов (декада Sc-Zn), а после них располагается основной номер 6 р-элемента ^а-Кг) периода. Пятый период построен аналогично. Шестой и седьмой периоды содержат по две ударные группы элементов. За вторым элементом (Ба) 6-го периода следует удар (Ла-Лу). Далее идет цепочка d-элементов (Hf-Hg), и след периода суммируется шестью ее основными элементами (Т1^п). Незавершенный седьмой период построен аналогично шестому периоду. Далее за первым элементом (Ас) ударной группы следуют 14 элементов. Совсем недавно La и Ас были добавлены к группам элементов лантаноидов и актинидов соответственно. По вертикали таблица Менделеева разделена на 8 групп. В свою очередь каждая группа делится на основные и дополнительные группы. Основные группы начинаются с элементов 1 и 2 периода. Дополнительную группу составляют ударные элементы. Группа 8 уникальна и содержит «триаду» элементов, принадлежащих к железу ^е, Со, N0 и металлам платинового семейства ^и, Rh, Pd, Os, Jr, Р^. Каждые два элемента, расположенные вертикально в ряду лантаноидов и актинидов, можно рассматривать как дополняющие друг друга группы, образующие группу лантаноидов-актинидов. Периодический закон позволяет определять свойства простых веществ, а также химических соединений. На основе этого закона Менделеев полностью рассчитал свойства еще неизвестных и неоткрытых элементов. Как оказалось, позже эта ситуация полностью подтвердилась. Менделеев использовал следующий метод для определения свойств неизвестных простых веществ и соединений. То есть он определял неизвестные свойства в виде средней арифметической суммы свойств соседних элементов, окружающих элемент в периодической системе. Например, левым и правым соседями селена являются мышьяк и бром, которые образуют водородные связи. То есть селен тоже образует водородное соединение, свойства которого близки к среднему арифметическому его свойств. Также его свойства можно определить как среднеарифметическую сумму свойств элементов выше и ниже селена (серы и теллура). Этот метод до сих пор широко используется для определения свойств неизвестных веществ. Самым замечательным свойством таблицы Менделеева является то, что она полностью описывает атомы любого элемента. Положение элементов в системе (периодов, групп и подгрупп) зависит от расположения электронов на их энергетических уровнях. Как известно из строения атома, заполнение энергетических уровней электронами зависит главным образом от правила Паули и стремления электронов находиться в низшем энергетическом состоянии. Поскольку в атоме в нормальном состоянии на первом энергетическом уровне имеется только один дополнительный уровень, то оба электрона располагаются на первом энергетическом уровне. Таким образом, эти электроны характеризуются одинаковыми квантовыми числами и отличаются друг от друга своими спинами. Как видно из этого, требование правила исключения Паули, которое гласит, что в атоме не может быть одинакового количества четырех квантов, даже двух электронов, выполнено. Второй период начинается с элемента лития, атомный номер которого равен трем. Заряд его ядра равен трем, а вокруг ядра атома лития в нормальном состоянии вращаются три электрона. Два из них электроны расположены на первом энергетическом уровне, как и в атоме гелия, и характеризуются одинаковыми квантовыми числами. Поскольку возможные значения квантовых чисел позволяют описать только первые два электрона, то согласно правилу Паули третий электрон не может находиться на первом электронном уровне. Итак, правило Паули требует, чтобы третий электрон находился на втором энергетическом уровне и был электроном 2s. Период начинается с занятия атомом лития следующего электрона на дополнительном энергетическом уровне s и заканчивается заполнением дополнительного уровня 2р. Третий период начинается с натрия, элемента после неона.
В его атоме 11 электронов, 10 из которых расположены на первом и втором энергетических уровнях, как и в атоме неона. 11-й электрон расположен на третьем энергетическом уровне и представляет собой 3s-электрон с квантовыми числами п=3 и 1=0 для атомов в нормальном состоянии. Подобно тому, как у атомов бериллия-неона заполнены дополнительные уровни s, р второго энергетического уровня, в атомах Mg, А1, Si, Р, S, С1 и Аг после натрия дополнительные уровни s и р третьего уровня являются постепенно заполняется электронами по правилам Паули и Хунда. Для первых 18 элементов периодической системы следует отметить, что их электронные энергетические уровни заполняются по схеме полного квантования. Но для элементов больших периодов заполнение энергетических уровней по схеме квантования нарушается и вместо естественной прогрессии (строка 1) усложняется порядок их заполнения (строка 2). Это результат увеличения числа электронов на энергетических уровнях, ослабления воздействия их ядерного поля на новые электроны. Новые электроны из-за слабого притяжения ядра временно покидают орбитали близкого к ядру уровня и оседают в ячейках энергетического уровня, удаленного от ядра. Пустые орбитали «оттягиваются» и заполняются атомами последних элементов. Однако принцип минимума энергии не нарушается. Это связано с тем, что в многоэлектронных атомах энергия уровня (п+1) постепенно возрастает. Действительно, заполнение энергетических уровней в одном и том же сложном порядке (строка 2) показывает, что энергия электронов постепенно возрастает с увеличением п+1. (правило Клечковского). В. М. Клечковский установил действительный закон заполнения энергетических уровней электронами по возрастанию суммы п+1. Если п+1 одинаково для двух электронов, то сначала заполняются дополнительные уровни с меньшим значением п, затем заполняются дополнительные уровни со значением п (или заполняются дополнительные уровни со значением I, затем заполняются дополнительные уровни со значением I). Это соответствует закону минимума энергии.
Список использованной литературы:
1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. - М. Высшая школа, 1981, 1988, 1998, 2000, 2001, 2002.
2. Гуранов С.С. Строение атома и химическая связь; М.: Изд. МГУ. - 1972.
3. Жолнин А.В. Строение атома. Химическая связь. - Челябинск.: Издательство ЧМА. - 1995.
4. Жолнин А.В. Химическая кинетика и равновесие: - Челябинск: Издательство: ЧМА. - 1995.
5. Зубович И.А. Неорганическая химия: Учеб. для технол. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1989.
© Аллабердиев Д., Халлыева М., Акмырадова З., 2023
