Glavni obrazac ove promjene je jačanje metalne prirode elemenata kako Z raste. Ovaj obrazac je posebno izražen u IIIa-VIIa podskupinama. Za metale I A-III A-podskupina uočava se povećanje kemijske aktivnosti. U elementima IVA - VIIA podskupina, s porastom Z uočava se slabljenje kemijske aktivnosti elemenata. Za elemente b-podskupina promjena kemijske aktivnosti je teža.

Teorija periodni sustav razvili su N. Bohr i drugi znanstvenici 20-ih godina. 20. stoljeće a temelji se na stvarnoj shemi za nastanak elektronskih konfiguracija atoma. Prema ovoj teoriji, kako se Z povećava, punjenje elektronskih ljuski i podljuski u atomima elemenata uključenih u periode periodnog sustava događa se sljedećim slijedom:

Brojevi razdoblja
1 2 3 4 5 6 7
1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d7p

Na temelju teorije periodnog sustava može se dati sljedeća definicija perioda: period je skup elemenata koji počinje elementom s vrijednošću n. jednak broju perioda i l=0 (s-elementi) i završava elementom iste vrijednosti n i l = 1 (p-elementi) (vidi Atom). Iznimka je prva perioda koja sadrži samo 1s elemente. Broj elemenata u periodama proizlazi iz teorije periodnog sustava: 2, 8, 8. 18, 18, 32 ...

Na slici su simboli elemenata svake vrste (s-, p-, d- i f-elementi) prikazani na pozadini određene boje: s-elementi - crvenom bojom, p-elementi - narančastom bojom, d-elementi - na plavoj, f-elementi - na zelenoj. Svaka ćelija sadrži serijske brojeve i atomske mase elemenata, kao i elektronske konfiguracije vanjskih elektronskih ljuski, koje u osnovi određuju kemijska svojstva elemenata.

Iz teorije periodnog sustava proizlazi da a-podskupine uključuju elemente s i jednakim broju periode, a l = 0 i 1. B-podskupine uključuju one elemente u čijim su atomima ljuske koje su prethodno ostale nepotpune. dovršeno. Zato prva, druga i treća perioda ne sadrže elemente b-podskupine.

Struktura periodnog sustava kemijski elementi usko povezana s građom atoma kemijskih elemenata. Kako Z raste, slične vrste konfiguracije vanjskih elektronskih ljuski se periodički ponavljaju. Oni, naime, određuju glavne značajke kemijskog ponašanja elemenata. Ove se značajke različito očituju za elemente A-podskupine (s- i p-elementi), za elemente b-podskupine (prijelazni d-elementi) i za elemente f-porodice - lantanide i aktinoide. . Poseban slučaj predstavljaju elementi prve periode - vodik i helij. Vodik se odlikuje visokom kemijskom aktivnošću jer se njegov jedini b-elektron lako odvaja. Pritom je konfiguracija helija (1.) vrlo stabilna, što uzrokuje njegovu potpunu kemijsku neaktivnost.

Elementi A-podskupina ispunjeni su vanjskim elektronskim ljuskama (s n jednakim broju perioda); stoga se svojstva ovih elemenata izrazito mijenjaju kako raste Z. Dakle, u drugoj periodi litij (konfiguracija 2s) je aktivan metal koji lako gubi svoj jedini valentni elektron; berilij (2s~) je također metal, ali manje aktivan zbog činjenice da su njegovi vanjski elektroni čvršće vezani za jezgru. Nadalje, bor (2s "p) ima slabo izražen metalni karakter, a svi naredni elementi druge periode, u kojima dolazi do izgradnje 2p podljuske, već su nemetali. Osmeroelektronska konfiguracija vanjskog elektronska ljuska neon (2s ~ p ~) - inertni plin - vrlo je postojan.

Kemijska svojstva elemenata druge periode objašnjavaju se željom njihovih atoma da dobiju elektronsku konfiguraciju najbližeg inertnog plina (konfiguracija helija - za elemente od litija do ugljika ili konfiguracija neona - za elemente od ugljika do fluora). Zbog toga, primjerice, kisik ne može pokazati više oksidacijsko stanje jednako broju skupine: uostalom, lakše mu je postići neonsku konfiguraciju dobivanjem dodatnih elektrona. Ista priroda promjene svojstava očituje se u elementima treće periode iu s- i p-elementima svih sljedećih perioda. Istodobno, slabljenje jakosti veze između vanjskih elektrona i jezgre u A-podskupinama s porastom Z očituje se u svojstvima odgovarajućih elemenata. Tako je za s-elemente primjetan porast kemijske aktivnosti s porastom Z, a za p-elemente porast metalnih svojstava.

U atomima prijelaznih d-elemenata dovršavaju se prethodno nedovršene ljuske s vrijednošću glavnog kvantnog broja i jedan manjim od broja periode. Uz neke iznimke, konfiguracija vanjskih elektronskih ljuski atoma prijelaznih elemenata je ns. Prema tome, svi d-elementi su metali i zato promjene svojstava 1-elemenata s porastom Z nisu tako oštre kao što smo vidjeli kod s i p-elemenata. U višim oksidacijskim stupnjevima d-elementi pokazuju određenu sličnost s p-elementima odgovarajućih skupina periodnog sustava.

Značajke svojstava elemenata trijada (VIII b-podskupina) objašnjavaju se činjenicom da su d-podljuske blizu završetka. Zbog toga metali željezo, kobalt, nikal i platina u pravilu nisu skloni davanju spojeva viših oksidacijskih stanja. Jedina iznimka su rutenij i osmij koji daju okside RuO4 i OsO4. Za elemente I- i II B-podskupine, d-podljuska se zapravo ispostavlja potpunom. Stoga pokazuju oksidacijska stanja jednaka broju skupine.

U atomima lantanida i aktinoida (svi su metali) dovršavanje prethodno nepotpunih elektronskih ljuski događa se s vrijednošću glavnog kvantnog broja i dvije jedinice manje od broja perioda. U atomima ovih elemenata konfiguracija vanjske elektronske ljuske (ns2) ostaje nepromijenjena. U isto vrijeme, f-elektroni zapravo ne utječu na kemijska svojstva. Zato su lantanidi toliko slični.

Za aktinoide je situacija mnogo kompliciranija. U području nuklearnih naboja Z = 90 - 95 elektroni bd i 5/ mogu sudjelovati u kemijske interakcije. A iz ovoga slijedi da aktinodi pokazuju mnogo širi raspon oksidacijskih stanja. Na primjer, za neptunij, plutonij i americij poznati su spojevi u kojima ti elementi djeluju u sedmerovalentnom stanju. Samo za elemente koji počinju od kurija (Z = 96) trovalentno stanje postaje stabilno. Stoga se svojstva aktinoida značajno razlikuju od svojstava lantanida, pa se stoga obje porodice ne mogu smatrati sličnim.

Porodica aktinida završava elementom sa Z = 103 (lavrencij). Razred kemijska svojstva kurchatovium (Z = 104) i nilsborium (Z = 105) pokazuje da bi ovi elementi trebali biti analozi hafnija, odnosno tantala. Stoga znanstvenici vjeruju da nakon obitelji aktinoida u atomima počinje sustavno punjenje 6d podljuske.

Nepoznat je konačan broj elemenata koje pokriva periodni sustav. Problem njegove gornje granice možda je glavna zagonetka periodnog sustava. Najteži element koji se nalazi u prirodi je plutonij (Z = 94). Dosegnuta granica umjetne nuklearne fuzije je element s rednim brojem 107. Ostaje otvoreno pitanje: hoće li se moći dobiti elementi s velikim rednim brojevima, koji i koliko? Na to se još ne može sa sigurnošću odgovoriti.

Određuju se svojstva elemenata i njihovih spojeva: 1 - naboji atomskih jezgri, 2 - atomski radijusi.

Mala razdoblja. Razmotrite promjenu nekih svojstava elemenata i njihovih spojeva na primjeru razdoblja II (vidi tablicu 3). U drugom periodu, s povećanjem pozitivnog naboja atomskih jezgri, dolazi do uzastopnog povećanja broja elektrona na vanjskoj razini, koja je najudaljenija od atomske jezgre i stoga se lako deformira, što dovodi do brzo smanjenje atomskog radijusa. To objašnjava brzo slabljenje metalnih i redukcijskih svojstava elemenata, jačanje nemetalnih i oksidirajuća svojstva, povećanje kiselih svojstava oksida i hidroksida i smanjenje bazičnih svojstava. Razdoblje završava s plemenitim plinom (Ne). U trećoj periodi svojstva elemenata i njihovih spojeva mijenjaju se na isti način kao u drugoj, budući da atomi elemenata ove periode ponavljaju elektronske strukture atoma elemenata druge periode (3s- i 3p-podrazine)

Velika razdoblja (IV, V). U parnim redovima velikih perioda (IV, V), počevši od trećeg elementa, broj elektrona u pretposljednjoj razini raste sekvencijalno, dok struktura vanjske razine ostaje nepromijenjena. Pretposljednja razina nalazi se bliže atomskoj jezgri i stoga se deformira u manjoj mjeri. To dovodi do sporijeg smanjenja atomskog radijusa. Na primjer:

Posljedica spore promjene radijusa atoma i istog broja elektrona na vanjskoj razini je i sporo smanjenje metalnih i redukcijskih svojstava elemenata i njihovih spojeva. Dakle, u parnom redu IV perioda K - Mn - aktivni metali Fe - Ni - metali prosječna aktivnost(usporedite s elementima razdoblja II, gdje treći element, bor, više nije metal).

A počevši od grupe III neparnog niza, svojstva elemenata i njihovih spojeva mijenjaju se na isti način kao u malim razdobljima, budući da se vanjska razina počinje graditi. Dakle, struktura energetske razine je odlučujuća u svojstvima elemenata i njihovih spojeva. Svako razdoblje koje se razmatra također završava plemenitim plinom.

Razmatrajući promjenu nekih svojstava elemenata i njihovih spojeva u razdobljima, možemo izvući sljedeće zaključke:

1. Svaka perioda počinje s alkalijskim metalom, a završava s plemenitim plinom.

2. Svojstva elemenata i njihovih spojeva periodički se ponavljaju jer se strukture energetskih razina periodički ponavljaju. fizičko značenje periodični zakon.

U glavnim podskupinama povećava se broj energetskih razina, što dovodi do povećanja atomskih polumjera. Stoga se u glavnim podskupinama (odozgo prema dolje) smanjuje elektronegativnost, povećavaju megalitska i redukcijska svojstva elemenata, a smanjuju se nemetalna i oksidacijska svojstva, povećavaju bazična svojstva oksida i hidroksida, a kisela svojstva. smanjenje. Na primjer, razmotrite glavnu podskupinu skupine II.

Dakle, svojstva elementa i njegovih spojeva su posredna između dva elementa koja su mu susjedna u smislu perioda i podskupine.

Prema koordinatama (broj periode i broj grupe) elementa u periodnom sustavu D. I. Mendeljejeva moguće je odrediti elektronsku strukturu njegovog atoma, a time i predvidjeti njegova glavna svojstva.

1. broj elektroničkih razina u atomu definira broj razdoblja Sadrži odgovarajući element.

2. Ukupan broj elektrona, smještene u s- i p-orbitalama vanjske razine (za elemente glavnih podskupina) i u d-orbitalama predvanjske i s-orbitale vanjske razine (za elemente sekundarnih podskupina; iznimke:

definira broj grupe.

3. f-elementi nalaze se ili u bočnoj podskupini skupine III (kratkoročna varijanta), ili između IIA- i IIIB-skupina (dugotrajna varijanta) - lantanoidi(№ 57-70), aktinidi(№ 89-102).

4. atomi elementi različita razdoblja, ali jedna podskupina imati ista struktura vanjske i predvanjske elektronske razine te stoga imaju slična kemijska svojstva.

5. maksimalni oksidacijski broj elementa poklapa se s broj grupe u kojoj se element nalazi. Priroda oksida i hidroksida koje tvori element ovisi o oksidacijski broj elemenata u njima. Oksidi i hidroksidi u kojima je element u oksidacijskom stanju:

Što je veći stupanj oksidacije elementa koji stvara kiselinu, to je izraženije svojstva kiselina oksidi i hidroksidi.

Dakle: oksidi i hidroksidi elemenata I-III skupine su pretežno amfoterni. Oksidi i hidroksidi elemenata IV-VII skupina su pretežno kiseli (na najvećem stupnju oksidacije). Oksidi i hidroksidi istih elemenata, ali sa najniži stupanj oksidacija može biti različite prirode.

6. Veze elemenata sa vodik Može biti podijeljeni u 3 velike skupine:

a) hidridi slični soli aktivni metali(LiH - , CaH - i tako dalje.);

b) kovalentni vodikovi spojevi p-elemenata (B 2 H 6, CH 4, NH 3, H 2 O, HF i dr.);

c) faze slične metalu koje čine d- i f-elementi; potonji su obično nestehiometrijski spojevi i često je teško odlučiti treba li ih nazivati ​​pojedinačnim spojevima ili čvrstim otopinama.

Vodikovi spojevi elemenata IV skupine (CH 4 -metan, SiH 4 - silan) ne stupaju u interakciju s kiselinama i bazama, praktički se ne otapaju u vodi.

Vodikovi spojevi elemenata V skupine (NH 3 -amonijak) otopljeni u vodi tvore baze.

Vodikovi spojevi elemenata VI i VII skupine (H 2 S, HF) tvore kiseline otapanjem u vodi.

7. elementi druge periode, u čijim je atomima ispunjen 2. elektronski sloj, jako se razlikuju od svih ostalih elemenata. To se objašnjava činjenicom da je energija elektrona u drugom sloju puno manja od energije elektrona u sljedećim slojevima, te da drugi sloj ne može sadržavati više od osam elektrona.

8. d-elementi iste periode manje se međusobno razlikuju od elemenata glavnih podskupina, u kojima su izgrađeni vanjski elektronski slojevi.

9. Razlike u svojstvima lantanida, u čijim je atomima izgrađena f-ljuska koja izvana pripada trećem sloju, su neznatne.

Svako razdoblje(osim prvog) počinje s tipičnim metalom, a završava s plemenitim plinom kojem prethodi tipični nemetal.

Promjena svojstava elemenata unutar razdoblja:

1) slabljenje metalnih svojstava;

2) smanjenje polumjera atoma;

3) jačanje oksidacijskih svojstava;

4) povećava se energija ionizacije;

5) povećava se afinitet prema elektronu;

6) elektronegativnost se povećava;

7) povećavaju se kiselinska svojstva oksida i hidroksida;

8) počevši od IV skupine (za p-elemente), povećava se stabilnost vodikovi spojevi a njihova kisela svojstva su pojačana.

Promjena svojstava elemenata unutar grupe:

1) povećavaju se metalna svojstva;

2) radijus atoma se povećava;

3) jačanje redukcijskih svojstava;

4) energija ionizacije se smanjuje;

5) smanjuje se afinitet prema elektronu;

6) elektronegativnost se smanjuje;

7) povećavaju se glavna svojstva oksida i hidroksida;

8) počevši od IV skupine (za p-elemente), smanjuje se stabilnost vodikovih spojeva, povećavaju njihova kisela i oksidacijska svojstva.

VALENCIJA- sposobnost formiranja atoma elemenata kemijske veze. Kvantitativno, valencija je određena brojem nesparenih elektrona.

Godine 1852. engleski kemičar Edward Frankland uveo je pojam spojne sile. Ovo svojstvo atoma kasnije je nazvano valentnost.

valencija je 2, jer postoje 2 nesparena elektrona.

STUPANJ OKSIDACIJE- uvjetni naboj atoma, koji se izračunava na temelju pretpostavke da se molekula sastoji samo od iona.

Za razliku od valencije, oksidacijsko stanje ima predznak.

pozitivno oksidacijsko stanjejednak je broju izvučenih (danih) elektrona iz danog atoma. Atom može donirati sve nesparene elektrone.

negativna snaga oksidacijajednak je broju privučenih (pripojenih) elektrona za dati atom; pokazuju ga samo nemetali. Atomi nemetala vežu toliki broj elektrona koji je potreban za formiranje stabilne osmeroelektronske konfiguracije vanjske razine.

Na primjer: N -3 ; S-2; Cl-; C -4 .

u periodima s lijeva na desno:

radijus atoma se smanjuje;
povećava se elektronegativnost elemenata;
broj valentnih elektrona raste od 1 do 8 (jednako broju grupe);
· najviši stupanj povećava se oksidacija (jednako broju skupine);
broj elektronskih slojeva atoma se ne mijenja;
metalna svojstva su smanjena;
· povećana su nemetalna svojstva elemenata.

Promjena nekih karakteristika elemenata u grupi od vrha do dna:
povećava se naboj jezgri atoma;
radijus atoma se povećava;
povećava se broj energetskih razina (elektronskih slojeva) atoma (jednak broju perioda);
broj elektrona na vanjskom sloju atoma je isti (jednak broju skupine);
smanjuje se jakost veze između elektrona vanjskog sloja i jezgre;
Elektronegativnost se smanjuje
povećava se metalnost elemenata;
smanjuje se nemetaličnost elemenata.

Elementi koji se nalaze u istoj podskupini su analogni elementi, jer imaju neke opća svojstva(ista viša valencija, isti oblici oksida i hidroksida itd.). Ova opća svojstva objašnjavaju se strukturom vanjskog elektroničkog sloja.

Više o obrascima promjena svojstava elemenata po periodima i skupinama

Kiselinsko-bazna svojstva hidroksida ovise o tome koja je od dviju veza u E-O-H lancu slabija.
Ako je E–O veza manje jaka, tada hidroksid pokazuje glavni svojstva ako je O−N − kiselina.
Što su ove veze slabije, veća je snaga odgovarajuće baze ili kiseline. Jakost E–O i O–H veza u hidroksidu ovisi o raspodjeli gustoće elektrona u lancu E–O– H. Na potonju najviše utječu oksidacijsko stanje elementa i ionski radijus. Povećanje oksidacijskog stanja elementa i smanjenje njegovog ionskog radijusa uzrokuje pomak u gustoći elektrona prema atomu
element u lancu E ← O ←N. To dovodi do slabljenja O–H veze i jačanja E–O veze. Zbog toga su bazična svojstva hidroksida oslabljena, a kisela svojstva pojačana.

1. Što proučava informatika?



Računalne tehnologije


informacija je nematerijalna





postupak.
miris
zvuk
ljudski govor
ukus
Fotografija

šifriranje
prijenos informacija
Pohrana podataka
sortiranje popisa
pretraživanje baze podataka






6. Što je kodiranje?
alat za pronalaženje informacija

iskrivljavanje informacija
mijenjanje vrste informacija

Test na temu: "Informacije i informacijski procesi"
1. Što proučava informatika?
sve procese i pojave vezane uz informacije
računalno programiranje
odnos pojava u prirodi
Računalne tehnologije
matematičke metode za rješavanje problema
2. Označite sve točne tvrdnje.
informacija je nematerijalna
informacija je odraz stvarnog svijeta
informacije karakteriziraju raznolikost
kod primanja informacija smanjuje se nesigurnost znanja
postoji stroga definicija informacije
3. Označite vrste informacija koje računalo još ne poznaje
postupak.
miris
zvuk
ljudski govor
ukus
Fotografija
4. Odaberite procese koji se mogu nazvati obradom informacija.
šifriranje
prijenos informacija
Pohrana podataka
sortiranje popisa
pretraživanje baze podataka
5. Označite sve točne tvrdnje.
informacija može postojati samo zajedno s nositeljem
pohranjivanje informacija jedan je od informacijskih procesa
kako bi izvukao informaciju iz poruke, osoba koristi znanje
obrada informacije je promjena njenog sadržaja
kada se informacija zapisuje, mijenjaju se svojstva medija
6. Što je kodiranje?
alat za pronalaženje informacija
bilježenje informacija u drugom sustavu znakova
iskrivljavanje informacija
mijenjanje vrste informacija
promjena u količini informacija

izbor potrebnih elemenata


mijenjanje redoslijeda elemenata
uklanjanje nepotrebnih elemenata

prenijeti informacije?


principi?
_______________________________________________________________

rješavanje nekih problema?
_______________________________________________________________

sami?
_______________________________________________________________







sustavi?
_______________________________________________________________
7. Koji izraz može poslužiti kao definicija sortiranja?
izbor potrebnih elemenata
poredati elemente popisa zadanim redoslijedom
abecedni raspored nizova
mijenjanje redoslijeda elemenata
uklanjanje nepotrebnih elemenata
8. Kako se zove promjena svojstava medija koja se koristi
prenijeti informacije?
_______________________________________________________________
9. Kako se zove znanje, koje su činjenice, zakoni,
principi?
_______________________________________________________________
10. Kako se zove znanje koje su algoritmi
rješavanje nekih problema?
_______________________________________________________________
11. Kako se nazivaju čovjekove predodžbe o prirodi, društvu i sebi
sami?
_______________________________________________________________
12. Označite sve točne tvrdnje.
primljena informacija ovisi o znanju primatelja
primljena informacija ovisi samo o primljenoj poruci
dobivanje informacija uvijek povećava znanje
znanje se povećava samo kada je primljena informacija djelomično poznata
iste informacije mogu biti predstavljene u različitim oblicima
13. Kako se zove informacija zabilježena (kodirana) u nekom obliku, posebno u računalnim informacijama
sustavi?
_______________________________________________________________

Odgovor:
1 2 3 4 5 6 7
a, b, ha, b, c, ha, ha, d, e a, c, e b, gb
8 9 10 11 12 13 signal deklarativni proceduralno znanje a, d, e podaci