Ennek a változásnak a fő mintázata az elemek fémes jellegének erősödése a Z növekedésével, ami különösen a IIIa-VIIa alcsoportokban jelentkezik. Az I A-III A-alcsoportok fémeinél a kémiai aktivitás növekedése figyelhető meg. Az IVA - VIIA alcsoportok elemeiben a Z növekedésével az elemek kémiai aktivitásának gyengülése figyelhető meg. A b-alcsoportok elemeinél a kémiai aktivitás változása nehezebb.

Elmélet periodikus rendszer N. Bohr és más tudósok fejlesztették ki a 20-as években. 20. század és egy valós sémán alapul az atomok elektronikus konfigurációinak kialakítására. Ezen elmélet szerint a Z növekedésével a periódusos rendszer periódusaiba tartozó elemek atomjaiban az elektronhéjak és részhéjak kitöltése a következő sorrendben történik:

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

A periódusos rendszer elmélete alapján a periódusra a következő definíció adható: a periódus n értékű elemmel kezdődő elemek halmaza. egyenlő a periódusszámmal, és l=0 (s-elemek) és egy azonos értékű elemmel végződik n és l = 1 (p-elemek) (lásd Atom). A kivétel az első, csak 1s elemeket tartalmazó időszak. Az elemek száma a periódusokban a periódusos rendszer elméletéből következik: 2, 8, 8. 18, 18, 32 ...

Az ábrán az egyes típusok elemeinek szimbólumai (s-, p-, d- és f-elemek) meghatározott színű háttéren vannak ábrázolva: s-elemek - piroson, p-elemek - narancson, d-elemek - kéken, f-elemeken - zölden. Minden cellában sorszámok és atomtömegek elemek, valamint a külső elektronhéjak elektronikus konfigurációi, amelyek alapvetően meghatározzák az elemek kémiai tulajdonságait.

A periódusos rendszer elméletéből következik, hogy az a-alcsoportok olyan elemeket tartalmaznak, amelyek a periódus számával egyenlők, és l = 0 és 1. A b-alcsoportokba azok az elemek tartoznak, amelyek atomjaiban a korábban hiányos héjak vannak elkészült. Éppen ezért az első, második és harmadik periódus nem tartalmaz b-alcsoport elemeit.

A periódusos rendszer felépítése kémiai elemek szorosan összefügg a kémiai elemek atomjainak szerkezetével. Ahogy Z növekszik, a külső elektronhéjak hasonló típusú konfigurációi periodikusan ismétlődnek. Nevezetesen meghatározzák az elemek kémiai viselkedésének főbb jellemzőit. Ezek a tulajdonságok eltérően mutatkoznak meg az A-alcsoportok elemei (s- és p-elemek), a b-alcsoportok elemei (átmeneti d-elemek), valamint az f-családok elemei - lantanidok és aktinidák. . Különleges esetet képviselnek az első időszak elemei - a hidrogén és a hélium. A hidrogént nagy kémiai aktivitás jellemzi, mivel egyetlen b-elektronja könnyen leválik. Ugyanakkor a hélium (1.) konfigurációja nagyon stabil, ami teljes kémiai inaktivitását okozza.

Az A-alcsoportok elemei külső elektronhéjakkal vannak kitöltve (a periódus számával n egyenlő); ezért ezeknek az elemeknek a tulajdonságai jelentősen megváltoznak a Z növekedésével. Így a második periódusban a lítium (2s konfiguráció) aktív fém, amely könnyen elveszíti egyetlen vegyértékelektronját; A berillium (2s~) szintén fém, de kevésbé aktív, mivel külső elektronjai erősebben kötődnek az atommaghoz. Továbbá a bór (2s "p) gyengén kifejezett fémes karakterrel rendelkezik, és a második periódus minden további eleme, amelyben egy 2p alhéj felépítése történik, már nem fémek. A külső nyolcelektronos konfigurációja elektronhéj neon (2s ~ p ~) - inert gáz - nagyon tartós.

A második periódus elemeinek kémiai tulajdonságai Az atomjaiknak az a vágya, hogy a legközelebbi inert gáz elektronikus konfigurációját szerezzék meg (hélium konfiguráció - lítiumtól szénig vagy neon konfigurációjú elemekhez - széntől fluorig). Emiatt például az oxigén nem tud magasabb, a csoportszámmal megegyező oxidációs állapotot felmutatni: elvégre további elektronok megszerzésével könnyebben éri el a neonkonfigurációt. A tulajdonságok változásának ugyanaz a természete nyilvánul meg a harmadik periódus elemeiben és az összes következő periódus s- és p-elemeiben. Ugyanakkor az A-alcsoportokban a külső elektronok és az atommag közötti kötés erősségének gyengülése Z növekedésével a megfelelő elemek tulajdonságaiban nyilvánul meg. Így az s-elemeknél a kémiai aktivitás észrevehető növekedése a Z növekedésével, a p-elemeknél pedig a fémes tulajdonságok növekedése.

Az átmeneti d-elemek atomjaiban a főkvantumszám értékű és a periódusszámnál eggyel kisebb értékű, korábban befejezetlen héjak teljesülnek. Néhány kivételtől eltekintve az átmenetielem-atomok külső elektronhéjainak konfigurációja ns. Ezért minden d-elem fém, ezért az 1-elemek tulajdonságainak változása Z növekedésével nem olyan éles, mint azt az s és p-elemeknél láttuk. Magasabb oxidációs állapotokban a d-elemek bizonyos hasonlóságot mutatnak a periódusos rendszer megfelelő csoportjainak p-elemeivel.

A triádok (VIII b-alcsoport) elemeinek tulajdonságainak sajátosságait az magyarázza, hogy a d-alhéjak már közel állnak a befejezéshez. Ez az oka annak, hogy a vas, a kobalt, a nikkel és a platinafémek általában nem hajlamosak magasabb oxidációs állapotú vegyületek előállítására. Az egyetlen kivétel a ruténium és az ozmium, amelyek RuO4 és OsO4 oxidokat adnak. Az I- és II-es B-alcsoport elemei esetében a d-alhéj valójában teljesnek bizonyul. Ezért a csoportszámmal megegyező oxidációs állapotot mutatnak.

A lantanidok és aktinidák atomjaiban (mindegyik fém) a korábban hiányos elektronhéjak kiteljesedése a főkvantumszám értékével és a periódusszámnál két egységgel kisebb értékkel történik. Ezen elemek atomjaiban a külső elektronhéj (ns2) konfigurációja változatlan marad. Ugyanakkor az f-elektronok valójában nem befolyásolják a kémiai tulajdonságokat. Ezért olyan hasonlóak a lantanidok.

Az aktinidák esetében a helyzet sokkal bonyolultabb. A Z = 90 - 95 nukleáris töltések tartományában a bd és az 5/ elektronok részt vehetnek kémiai kölcsönhatások. Ebből pedig az következik, hogy az aktinidák sokkal szélesebb oxidációs állapotot mutatnak. Például a neptunium, plutónium és americium esetében ismertek olyan vegyületek, amelyekben ezek az elemek hét vegyértékű állapotban hatnak. Csak a kúriumból kiinduló elemeknél (Z = 96) válik stabillá a háromértékű állapot. Így az aktinidák tulajdonságai jelentősen eltérnek a lantanidakétól, ezért mindkét család nem tekinthető hasonlónak.

Az aktinidák családja egy Z = 103 elemmel végződik (lawrencium). Fokozat kémiai tulajdonságok A kurchatovium (Z = 104) és a nilsbórium (Z = 105) azt mutatja, hogy ezeknek az elemeknek a hafnium és a tantál analógjainak kell lenniük. Ezért a tudósok úgy vélik, hogy az atomokban lévő aktinidák családja után megkezdődik a 6d alhéj szisztematikus feltöltése.

A periódusos rendszer által lefedett elemek véges száma ismeretlen. Felső határának problémája talán a periodikus rendszer fő rejtvénye. A természetben található legnehezebb elem a plutónium (Z = 94). A mesterséges magfúzió elért határa egy 107-es sorszámú elem. Marad nyitott kérdés: lehet-e kapni nagy sorszámú elemeket, melyiket és hányat? Erre még nem lehet teljes bizonyossággal válaszolni.

Meghatározzuk az elemek és vegyületeik tulajdonságait: 1 - atommagok töltései, 2 - atomsugár.

kis időszakok. Tekintsük az elemek és vegyületeik egyes tulajdonságainak változását a II. periódus példáján (lásd 3. táblázat). A második periódusban, az atommagok pozitív töltésének növekedésével, az atommagtól legtávolabb lévő, ezért könnyen deformálódó külső szinten az elektronok számának szekvenciális növekedése következik be, ami egy az atomsugár gyors csökkenése. Ez magyarázza az elemek fémes és redukáló tulajdonságainak gyors gyengülését, a nem fémes, ill oxidáló tulajdonságok, az oxidok és hidroxidok savas tulajdonságainak növekedése és a bázikus tulajdonságok csökkenése. Az időszak egy nemesgázzal (Ne) zárul. A harmadik periódusban az elemek és vegyületeik tulajdonságai ugyanúgy változnak, mint a másodikban, hiszen ennek a periódusnak az elemeinek atomjai megismétlik a második periódus elemeinek atomjainak elektronszerkezetét (3s- ill. 3p-alszintek)

Nagy időszakok (IV, V). A nagy periódusok (IV, V) páros soraiban a harmadik elemtől kezdve az utolsó előtti szinten lévő elektronok száma szekvenciálisan növekszik, miközben a külső szint szerkezete változatlan marad. Az utolsó előtti szint közelebb helyezkedik el az atommaghoz, ezért kisebb mértékben deformálódik. Ez az atomsugár lassabb csökkenéséhez vezet. Például:

Az atomok sugarának és a külső szinten azonos számú elektronnak a lassú változásának következménye az elemek és vegyületeik fémes és redukáló tulajdonságainak lassú csökkenése is. Tehát a IV periódus páros sorában K - Mn - aktív fémek Fe - Ni - fémek átlagos aktivitás(vö. a II. periódus elemeivel, ahol a harmadik elem, a bór már nem fém).

És egy páratlan sorozat III. csoportjából kiindulva az elemek és vegyületeik tulajdonságai ugyanúgy változnak, mint kis periódusokban, mivel a külső szint elkezd felépülni. Így az energiaszint szerkezete meghatározó az elemek és vegyületeik tulajdonságaiban. Minden vizsgált időszak szintén nemesgázzal zárul.

Figyelembe véve az elemek és vegyületeik bizonyos tulajdonságainak periódusonkénti változását, a következő következtetéseket vonhatjuk le:

1. Minden periódus alkálifémmel kezdődik és nemesgázzal végződik.

2. Az elemek és vegyületeik tulajdonságai periodikusan ismétlődnek, mert az energiaszintek szerkezete periodikusan ismétlődik. fizikai jelentése időszakos törvény.

A fő alcsoportokban az energiaszintek száma növekszik, ami az atomi sugarak növekedéséhez vezet. Ezért a fő alcsoportokban (fentről lefelé) az elektronegativitás csökken, az elemek megalitikus és redukáló tulajdonságai nőnek, míg a nemfémes és oxidáló tulajdonságok csökkennek, az oxidok és hidroxidok bázikus tulajdonságai nőnek, a savas tulajdonságok csökken. Vegyük például a II. csoport fő alcsoportját.

Így egy elem és vegyületeinek tulajdonságai periódusban és alcsoportban köztesek a vele szomszédos két elem között.

A D. I. Mengyelejev periodikus rendszerében szereplő elem koordinátái (periódusszám és csoportszám) alapján meghatározható atomjának elektronszerkezete, és így előre láthatók a fő tulajdonságai.

1. az atomban lévő elektronikus szintek száma meghatározza időszak szám A megfelelő elemet tartalmazó.

2. Az elektronok teljes száma, a külső szint s- és p-pályáján (a fő alcsoportok elemeinél), valamint a külső szint előkülső és s-pályáinak d-pályáin (másodlagos alcsoportok elemeinél; kivételek:

meghatározza csoportszám.

3. f-elemek találhatók vagy a III. csoport oldalsó alcsoportjában (rövid távú változat), vagy az IIA- és IIIB-csoportok között (hosszú távú változat) - lantanidok(№ 57-70), aktinidák(№ 89-102).

4. atomok elemeket különböző időszakok, de egy alcsoport van a külső és az előkülső elektronikus szintek azonos felépítéseés ezért hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek.

5. az elem maximális oxidációs száma egybeesik annak a csoportnak a száma, amelyben az elem található. Az elem által képzett oxidok és hidroxidok természete attól függ oxidáló számú elem bennük. Oxidok és hidroxidok, amelyekben az elem oxidált állapotban van:

Minél magasabb a savképző elem oxidációs foka, annál kifejezettebb savas tulajdonságok oxidok és hidroxidok.

Ezért: az I-III csoportba tartozó elemek oxidjai és hidroxidjai túlnyomórészt amfoterek. A IV-VII csoportba tartozó elemek oxidjai és hidroxidjai túlnyomórészt savasak (maximális oxidációs fokon). Ugyanazon elemek oxidjai és hidroxidjai, de együtt a legalacsonyabb fokozat az oxidáció eltérő természetű lehet.

6. Az elemek kapcsolatai a hidrogén lehet 3 nagy csoportra osztva:

a) sószerű hidridek aktív fémek(LiH - , CaH - satöbbi.);

b) p-elemek kovalens hidrogénvegyületei (B 2 H 6, CH 4, NH 3, H 2 O, HF stb.);

c) d- és f-elemekből képzett fémszerű fázisok; az utóbbiak általában nem sztöchiometrikus vegyületek, és gyakran nehéz eldönteni, hogy egyedi vegyületeknek vagy szilárd oldatoknak nevezzük őket.

A IV. csoport elemeinek hidrogénvegyületei (CH 4 -metán, SiH 4 - szilán) nem lépnek kölcsönhatásba savakkal és bázisokkal, gyakorlatilag nem oldódnak vízben.

Az V. csoport elemeinek hidrogénvegyületei (NH 3 -ammónia) vízben oldva bázisokat képeznek.

A VI. és VII. csoport elemeinek hidrogénvegyületei (H 2 S, HF) vízben oldva savakat képeznek.

7. a második periódus elemei, amelyek atomjaiban a 2. elektronréteget töltik ki, nagyon különböznek az összes többi elemtől. Ez azzal magyarázható, hogy a második rétegben lévő elektronok energiája jóval alacsonyabb, mint a következő rétegekben lévő elektronok energiája, és a második réteg nem tartalmazhat nyolc elektronnál többet.

8. Az azonos időszak d-elemei kevésbé különböznek egymástól, mint a fő alcsoportok elemei, amelyekben a külső elektronikus rétegek épülnek fel.

9. A lantanidok tulajdonságaiban mutatkozó különbségek, amelyek atomjaiban a kívülről a harmadik réteghez tartozó f-héj épül fel, elenyészőek.

Minden időszak(az első kivételével) egy tipikus fémmel kezdődik, és egy nemesgázzal végződik, amelyet egy tipikus nemfém előz meg.

Az elemek tulajdonságainak megváltoztatása egy perióduson belül:

1) a fémes tulajdonságok gyengülése;

2) az atom sugarának csökkenése;

3) az oxidáló tulajdonságok erősítése;

4) az ionizációs energia nő;

5) az elektronaffinitás nő;

6) az elektronegativitás nő;

7) az oxidok és hidroxidok savas tulajdonságai növekednek;

8) a IV. csoportból kiindulva (p-elemeknél) nő a stabilitás hidrogénvegyületekés savas tulajdonságaik fokozódnak.

Az elemek tulajdonságainak megváltoztatása egy csoporton belül:

1) a fémes tulajdonságok nőnek;

2) az atom sugara nő;

3) a redukáló tulajdonságok erősítése;

4) az ionizációs energia csökken;

5) az elektronaffinitás csökken;

6) az elektronegativitás csökken;

7) az oxidok és hidroxidok fő tulajdonságai nőnek;

8) a IV. csoportból kiindulva (p-elemeknél) a hidrogénvegyületek stabilitása csökken, savas és oxidáló tulajdonságaik nőnek.

VEGYÉRTÉK- az elemek atomjainak képződési képessége kémiai kötések. Mennyiségileg a vegyértéket a párosítatlan elektronok száma határozza meg.

1852-ben Edward Frankland angol kémikus bevezette az összekötő erő fogalmát. Az atomok ezen tulajdonságát később vegyértéknek nevezték.

vegyértéke 2, mert 2 párosítatlan elektron van.

OXIDÁCIÓS FOKOZAT- az atom feltételes töltése, amelyet abból a feltételezésből számítanak ki, hogy a molekula csak ionokból áll.

A vegyértékkel ellentétben az oxidációs állapotnak van előjele.

pozitív oxidációs állapotegyenlő az adott atomból húzott (adott) elektronok számával. Egy atom az összes párosítatlan elektront képes leadni.

negatív fokozat oxidációegyenlő az adott atomhoz vonzott (csatlakozott) elektronok számával; csak nem fémek mutatják. A nemfémek atomjai olyan számú elektront kötnek hozzá, ami a külső szint stabil nyolcelektronos konfigurációjának kialakításához szükséges.

Például: N -3 ; S-2; Cl-; C-4.

időszakokban balról jobbra:

az atomok sugara csökken;
az elemek elektronegativitása nő;
a vegyértékelektronok száma 1-ről 8-ra nő (a csoportszámmal egyenlő);
· legmagasabb fokozat az oxidáció fokozódik (a csoportszámmal egyenlő);
az atomok elektronrétegeinek száma nem változik;
a fémes tulajdonságok csökkennek;
· az elemek nem fémes tulajdonságai nőnek.

Az elemek egyes jellemzőinek megváltoztatása csoportban fentről lefelé:
az atommagok töltése nő;
az atomok sugara nő;
az atomok energiaszintjeinek (elektronikus rétegeinek) száma nő (a periódus számával egyenlő);
az atomok külső rétegén lévő elektronok száma azonos (egyenlő a csoportszámmal);
a külső réteg elektronjai és az atommag közötti kötés erőssége csökken;
Az elektronegativitás csökken
az elemek fémessége nő;
az elemek nemfémessége csökken.

Az azonos alcsoportba tartozó elemek analóg elemek, mert van néhányuk általános tulajdonságok(ugyanaz a magasabb vegyérték, ugyanazok az oxidok és hidroxidok formái stb.). Ezeket az általános tulajdonságokat a külső elektronikus réteg szerkezete magyarázza.

Bővebben az elemek tulajdonságainak változásának mintázatairól időszakonként és csoportonként

A hidroxidok sav-bázis tulajdonságai attól függnek, hogy az E-O-H lánc két kötése közül melyik a kevésbé erős.
Ha az E-O kötés kevésbé erős, akkor a hidroxid megmutatkozik fő- tulajdonságok, ha О−Н − sav.
Minél gyengébbek ezek a kötések, annál nagyobb a megfelelő bázis vagy sav erőssége. A hidroxidban lévő E–O és O–H kötések erőssége az E–O– H lánc elektronsűrűség-eloszlásától függ, utóbbit leginkább az elem oxidációs állapota és az ionsugár befolyásolja. Egy elem oxidációs állapotának növekedése és ionos sugarának csökkenése az elektronsűrűség eltolódását okozza az atom felé.
elem a láncban E ← O ←N. Ez az O-H kötés gyengüléséhez és az E-O kötés erősödéséhez vezet. Emiatt a hidroxid bázikus tulajdonságai gyengülnek, a savas tulajdonságai pedig javulnak.

1. Mit tanul az informatika?



Számítógépes technológiák


az információ megfoghatatlan





folyamat.
szag
hang
emberi beszéd
íz
Fénykép

Titkosítás
információ továbbítása
adattárolás
lista rendezés
adatbázis keresés






6. Mi a kódolás?
információkereső eszköz

információk torzítása
az információ típusának megváltoztatása

Teszt a következő témában: "Információ és információs folyamatok"
1. Mit tanul az informatika?
az információval kapcsolatos bármely folyamat és jelenség
számítógép programozás
a természeti jelenségek kapcsolata
Számítógépes technológiák
matematikai módszerek a feladatok megoldására
2. Jelölje meg az összes helyes állítást!
az információ megfoghatatlan
az információ a való világ tükre
információ jellemzi a sokszínűséget
információ fogadásakor a tudás bizonytalansága csökken
az információnak szigorú meghatározása van
3. Jelölje be azokat az információk típusait, amelyeket a számítógép még nem ismer
folyamat.
szag
hang
emberi beszéd
íz
Fénykép
4. Válassza ki az információfeldolgozásnak nevezhető folyamatokat.
Titkosítás
információ továbbítása
adattárolás
lista rendezés
adatbázis keresés
5. Jelölje meg az összes helyes állítást!
információ csak a hordozóval együtt létezhet
az információ tárolása az információs folyamatok egyike
annak érdekében, hogy egy üzenetből információt nyerjen ki, egy személy tudást használ fel
az információfeldolgozás tartalmi változása
az információ írása során a média tulajdonságai megváltoznak
6. Mi a kódolás?
információkereső eszköz
információ rögzítése egy másik jelrendszerben
információk torzítása
az információ típusának megváltoztatása
az információ mennyiségének változása

a szükséges elemek kiválasztása


az elemek sorrendjének megváltoztatása
a szükségtelen elemek eltávolítása

információt közvetíteni?


elvek?
_______________________________________________________________

megoldani néhány problémát?
_______________________________________________________________

saját magad?
_______________________________________________________________







rendszerek?
_______________________________________________________________
7. Milyen kifejezés szolgálhat a válogatás definíciójaként?
a szükséges elemek kiválasztása
egy lista elemeit adott sorrendbe rendezni
húrok ábécé szerinti elrendezése
az elemek sorrendjének megváltoztatása
a szükségtelen elemek eltávolítása
8. Mi a neve a médiatulajdonságokban használt változásnak?
információt közvetíteni?
_______________________________________________________________
9. Mi a neve a tudásnak, amelyek tények, törvények,
elvek?
_______________________________________________________________
10. Mi a neve annak a tudásnak, amely az algoritmusok
megoldani néhány problémát?
_______________________________________________________________
11. Mi a neve az ember természetről, társadalomról és önmagáról alkotott elképzeléseinek?
saját magad?
_______________________________________________________________
12. Jelölje meg az összes helyes állítást!
a kapott információ a címzett tudásától függ
a kapott információ csak a kapott üzenettől függ
az információszerzés mindig növeli a tudást
a tudás csak akkor növekszik, ha a kapott információ részben ismert
ugyanazok az információk különböző formában jeleníthetők meg
13. Mi a neve a valamilyen formában rögzített (kódolt) információnak, különösen számítógépes információban?
rendszerek?
_______________________________________________________________

Válasz:
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 jel kijelentő eljárási ismeretek a, d, e adatok