Hlavným vzorom tejto zmeny je zosilnenie kovovej povahy prvkov pri zvyšovaní Z. Tento vzor je obzvlášť výrazný v podskupinách IIIa-VIIa. Pre kovy I A-III A-podskupín sa pozoruje zvýšenie chemickej aktivity. V prvkoch podskupín IVA - VIIA sa pri zvýšení Z pozoruje oslabenie chemickej aktivity prvkov. Pre prvky b-podskupín je zmena chemickej aktivity ťažšia.

teória periodický systém bol vyvinutý N. Bohrom a ďalšími vedcami v 20. rokoch. 20. storočie a je založená na reálnej schéme tvorby elektrónových konfigurácií atómov. Podľa tejto teórie, keď sa Z zvyšuje, plnenie elektrónových obalov a podobalov v atómoch prvkov zahrnutých v periódach periodického systému prebieha v nasledujúcom poradí:

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

Na základe teórie periodického systému možno uviesť nasledujúcu definíciu periódy: perióda je súhrn prvkov začínajúci prvkom s hodnotou n. rovné číslu periódy a l=0 (s-prvky) a končiace prvkom s rovnakou hodnotou n a l = 1 (p-prvky) (pozri Atóm). Výnimkou je prvá perióda obsahujúca len 1s prvky. Počet prvkov v periódach vyplýva z teórie periodického systému: 2, 8, 8. 18, 18, 32 ...

Na obrázku sú symboly prvkov každého typu (prvky s, p, d a f) zobrazené na špecifickom farebnom pozadí: prvky s - na červenej, prvky p - na oranžovej, d prvky - na modrej, f-prvky - na zelenej. Každá bunka obsahuje sériové čísla a atómové hmotnosti prvky, ako aj elektrónové konfigurácie vonkajších elektrónových obalov, ktoré v podstate určujú chemické vlastnosti prvkov.

Z teórie periodického systému vyplýva, že do a-podgrupy patria prvky s číslom periódy a rovné l = 0 a 1. B-podskupiny zahŕňajú tie prvky, v ktorých atómoch sú obaly, ktoré predtým zostali neúplné. dokončené. Preto prvá, druhá a tretia perióda neobsahujú prvky b-podgrupy.

Štruktúra periodického systému chemické prvky úzko súvisí so štruktúrou atómov chemických prvkov. Ako sa Z zvyšuje, podobné typy konfigurácie vonkajších elektrónových obalov sa periodicky opakujú. Konkrétne určujú hlavné znaky chemického správania prvkov. Tieto znaky sa prejavujú odlišne pre prvky podskupín A (prvky s a p), pre prvky podskupín b (prechodné prvky d) a pre prvky rodín f - lantanoidy a aktinidy. . Špeciálny prípad predstavujú prvky prvého obdobia – vodík a hélium. Vodík sa vyznačuje vysokou chemickou aktivitou, pretože jeho jediný b-elektrón sa ľahko odštiepi. Zároveň je konfigurácia hélia (1.) veľmi stabilná, čo spôsobuje jeho úplnú chemickú nečinnosť.

Prvky A-podskupín sú vyplnené vonkajšími elektrónovými obalmi (s n rovným číslu periódy); vlastnosti týchto prvkov sa preto výrazne menia so zvyšovaním Z. Lítium (konfigurácia 2s) je teda v druhej perióde aktívny kov, ktorý ľahko stráca svoj jediný valenčný elektrón; berýlium (2s~) je tiež kov, ale menej aktívny v dôsledku skutočnosti, že jeho vonkajšie elektróny sú pevnejšie viazané na jadro. Ďalej má bór (2s "p) slabo výrazný kovový charakter a všetky nasledujúce prvky druhej periódy, v ktorých dochádza ku konštrukcii 2p podplášťa, sú už nekovy. Osemelektrónová konfigurácia vonkajšej elektrónový obal neón (2s ~ p ~) - inertný plyn - je veľmi odolný.

Chemické vlastnosti prvkov druhého obdobia sa vysvetľujú túžbou ich atómov získať elektrónovú konfiguráciu najbližšieho inertného plynu (héliová konfigurácia - pre prvky od lítia po uhlík alebo neónová konfigurácia - pre prvky od uhlíka po fluór). To je dôvod, prečo napríklad kyslík nemôže vykazovať vyšší oxidačný stav rovný číslu skupiny: koniec koncov je pre neho jednoduchšie dosiahnuť neónovú konfiguráciu získaním ďalších elektrónov. Rovnaký charakter zmeny vlastností sa prejavuje v prvkoch tretej periódy a v s- a p-prvkoch všetkých nasledujúcich periód. Zároveň sa oslabenie sily väzby medzi vonkajšími elektrónmi a jadrom v A-podskupinách pri zväčšovaní Z prejavuje na vlastnostiach zodpovedajúcich prvkov. Pre s-prvky je teda badateľný nárast chemickej aktivity so zvyšovaním Z a pre p-prvky zvýšenie kovových vlastností.

V atómoch prechodných d-prvkov sú dokončené predtým nedokončené obaly s hodnotou hlavného kvantového čísla a o jednu menšou ako je číslo periódy. Až na niektoré výnimky je konfigurácia vonkajších elektrónových obalov atómov prechodných prvkov ns. Preto sú všetky d-prvky kovy, a preto zmeny vlastností 1-prvkov pri zvyšovaní Z nie sú také prudké, ako sme videli pri s a p-prvkoch. Vo vyšších oxidačných stupňoch vykazujú d-prvky určitú podobnosť s p-prvkami zodpovedajúcich skupín periodickej sústavy.

Vlastnosti vlastností prvkov triád (VIII b-podskupina) sú vysvetlené skutočnosťou, že d-podškrupiny sú blízko dokončenia. To je dôvod, prečo kovy železa, kobaltu, niklu a platiny spravidla nie sú náchylné na vytváranie zlúčenín s vyšším oxidačným stavom. Výnimkou sú len ruténium a osmium, ktoré dávajú oxidy RuO4 a OsO4. Pre prvky I- a II B-podskupín sa d-podskupina v skutočnosti ukáže ako úplná. Preto vykazujú oxidačné stavy rovné číslu skupiny.

V atómoch lantanoidov a aktinoidov (všetky sú kovy) dochádza k dokončeniu predtým neúplných elektrónových obalov s hodnotou hlavného kvantového čísla a o dve jednotky menšou ako je číslo periódy. V atómoch týchto prvkov zostáva konfigurácia vonkajšieho elektrónového obalu (ns2) nezmenená. Zároveň f-elektróny v skutočnosti neovplyvňujú chemické vlastnosti. Preto sú lantanoidy také podobné.

V prípade aktinoidov je situácia oveľa komplikovanejšia. V rozsahu jadrových nábojov Z = 90 - 95 sa môžu zúčastniť elektróny bd a 5/ chemické interakcie. A z toho vyplýva, že aktinidy vykazujú oveľa širší rozsah oxidačných stavov. Napríklad pre neptúnium, plutónium a amerícium sú známe zlúčeniny, kde tieto prvky pôsobia v sedemvalenčnom stave. Len pre prvky vychádzajúce z kúria (Z = 96) sa trojmocný stav stáva stabilným. Vlastnosti aktinoidov sa teda výrazne líšia od vlastností lantanoidov, a preto nemožno obe rodiny považovať za podobné.

Rodina aktinidov končí prvkom so Z = 103 (lawrencium). stupňa chemické vlastnosti kurchatovium (Z = 104) a nilsborium (Z = 105) ukazuje, že tieto prvky by mali byť analógmi hafnia a tantalu. Vedci sa preto domnievajú, že po rodine aktinoidov v atómoch začína systematické vypĺňanie 6d podplášťa.

Konečný počet prvkov, ktoré periodický systém pokrýva, nie je známy. Problém jeho hornej hranice je možno hlavnou hádankou periodického systému. Najťažším prvkom v prírode je plutónium (Z = 94). Dosiahnutá hranica umelej jadrovej fúzie je prvkom s poradovým číslom 107. Zostáva otvorená otázka: bude možné získať prvky s veľkými radovými číslami, ktoré a koľko? Na to sa zatiaľ nedá s istotou odpovedať.

Zisťujú sa vlastnosti prvkov a ich zlúčenín: 1 - náboje atómových jadier, 2 - atómové polomery.

Malé obdobia. Zvážte zmenu niektorých vlastností prvkov a ich zlúčenín na príklade obdobia II (pozri tabuľku 3). V druhej perióde, s nárastom kladného náboja atómových jadier, dochádza k postupnému zvyšovaniu počtu elektrónov na vonkajšej úrovni, ktorá je najvzdialenejšia od atómového jadra, a preto sa ľahko deformuje, čo vedie k rýchly pokles atómového polomeru. To vysvetľuje rýchle oslabenie kovových a redukčných vlastností prvkov, spevnenie nekovových a oxidačné vlastnosti, zvýšenie kyslých vlastností oxidov a hydroxidov a zníženie zásaditých vlastností. Obdobie končí vzácnym plynom (Ne). V tretej perióde sa vlastnosti prvkov a ich zlúčenín menia rovnako ako v druhej perióde, keďže atómy prvkov tejto periódy opakujú elektrónové štruktúry atómov prvkov druhej periódy (3s- a 3p-podúrovne)

Veľké obdobia (IV, V). V párnych radoch veľkých periód (IV, V), počnúc od tretieho prvku, sa počet elektrónov v predposlednej úrovni postupne zvyšuje, zatiaľ čo štruktúra vonkajšej úrovne zostáva nezmenená. Predposledná úroveň sa nachádza bližšie k atómovému jadru a preto sa v menšej miere deformuje. To vedie k pomalšiemu poklesu atómového polomeru. Napríklad:

Dôsledkom pomalej zmeny polomeru atómov a rovnakého počtu elektrónov na vonkajšej úrovni je aj pomalý pokles kovových a redukčných vlastností prvkov a ich zlúčenín. Takže v párnom rade IV periódy K - Mn - aktívne kovy Fe - Ni - kovy priemerná aktivita(porovnaj s prvkami obdobia II, kde tretí prvok, bór, už nie je kovom).

A počnúc skupinou III nepárneho radu sa vlastnosti prvkov a ich zlúčenín menia rovnakým spôsobom ako v malých obdobiach, pretože sa začína hromadiť vonkajšia úroveň. Vo vlastnostiach prvkov a ich zlúčenín je teda rozhodujúca štruktúra energetickej hladiny. Každé uvažované obdobie tiež končí vzácnym plynom.

Po zvážení zmien niektorých vlastností prvkov a ich zlúčenín v obdobiach môžeme vyvodiť tieto závery:

1. Každá perióda začína alkalickým kovom a končí vzácnym plynom.

2. Vlastnosti prvkov a ich zlúčenín sa periodicky opakujú, pretože štruktúry energetických hladín sa periodicky opakujú fyzický význam periodický zákon.

V hlavných podskupinách sa zvyšuje počet energetických hladín, čo vedie k zvýšeniu atómových polomerov. Preto v hlavných podskupinách (zhora nadol) klesá elektronegativita, zvyšujú sa megalitické a redukčné vlastnosti prvkov, naopak klesajú nekovové a oxidačné vlastnosti, zvyšujú sa základné vlastnosti oxidov a hydroxidov a vlastnosti kyselín. znížiť. Zoberme si napríklad hlavnú podskupinu skupiny II.

Vlastnosti prvku a jeho zlúčenín sú teda prechodné medzi dvoma susednými prvkami z hľadiska periódy a podskupiny.

Podľa súradníc (číslo periódy a číslo skupiny) prvku v periodickom systéme D. I. Mendelejeva je možné určiť elektrónovú štruktúru jeho atómu, a teda predvídať jeho hlavné vlastnosti.

1. počet elektronických úrovní v atóme definuje číslo obdobia Obsahuje zodpovedajúci prvok.

2. Celkový počet elektrónov, ktoré sa nachádzajú v s- a p-orbitáloch vonkajšej úrovne (pre prvky hlavných podskupín) a v d-orbitáloch predvonkajších a s-orbitálov vonkajšej úrovne (pre prvky sekundárnych podskupín; výnimky:

definuje číslo skupiny.

3. f-prvky sa nachádzajú buď vo vedľajšej podskupine skupiny III (krátkodobý variant), alebo medzi skupinami IIA a IIIB (dlhodobý variant) - lantanoidy(№ 57-70), aktinidy(№ 89-102).

4. atómov prvkov rôzne obdobia, ale jedna podskupina mať rovnakú štruktúru vonkajšej a predvonkajšej elektronickej úrovne a preto majú podobné chemické vlastnosti.

5. maximálne oxidačné číslo prvku sa zhoduje sčíslo skupiny, v ktorej sa prvok nachádza. Povaha oxidov a hydroxidov tvorených prvkom záleží na oxidačný počet prvkov v nich. Oxidy a hydroxidy, v ktorých je prvok v oxidačnom stave:

Čím vyšší je stupeň oxidácie kyselinotvorného prvku, tým výraznejšie kyslé vlastnosti oxidy a hydroxidy.

Preto: oxidy a hydroxidy prvkov skupín I-III sú prevažne amfotérne. Oxidy a hydroxidy prvkov skupín IV-VII sú prevažne kyslé (pri maximálnom stupni oxidácie). Oxidy a hydroxidy tých istých prvkov, ale s najnižší stupeň oxidácia môže mať rôznu povahu.

6. Spojenia prvkov s vodík môže byť rozdelené do 3 veľkých skupín:

a) hydridy podobné soli aktívne kovy(LiH - , CaH - atď.);

b) kovalentné vodíkové zlúčeniny p-prvkov (B2H6, CH4, NH3, H20, HF atď.);

c) kovové fázy tvorené d- a f-prvkami; posledné uvedené sú zvyčajne nestechiometrickými zlúčeninami a často je ťažké rozhodnúť, či ich označovať ako jednotlivé zlúčeniny alebo tuhé roztoky.

Vodíkové zlúčeniny prvkov IV. skupiny (CH 4 -metán, SiH 4 - silán) neinteragujú s kyselinami a zásadami, prakticky sa nerozpúšťajú vo vode.

Vodíkové zlúčeniny prvkov skupiny V (NH 3 -amoniak) po rozpustení vo vode tvoria zásady.

Vodíkové zlúčeniny prvkov VI. a VII. skupiny (H 2 S, HF) tvoria po rozpustení vo vode kyseliny.

7. prvky druhej periódy, v ktorých atómoch je vyplnená 2. elektrónová vrstva, sú veľmi odlišné od všetkých ostatných prvkov. Vysvetľuje to skutočnosť, že energia elektrónov v druhej vrstve je oveľa nižšia ako energia elektrónov v nasledujúcich vrstvách a že druhá vrstva nemôže obsahovať viac ako osem elektrónov.

8. d-prvky rovnakého obdobia sa od seba líšia menej ako prvky hlavných podskupín, v ktorých sú vybudované vonkajšie elektronické vrstvy.

9. Rozdiely vo vlastnostiach lantanoidov, v ktorých atómoch je vybudovaný f-obal, ktorý patrí zvonku do tretej vrstvy, sú nepatrné.

Každé obdobie(okrem prvého) začína typickým kovom a končí vzácnym plynom, ktorému predchádza typický nekov.

Zmena vlastností prvkov v rámci obdobia:

1) oslabenie kovových vlastností;

2) zmenšenie polomeru atómu;

3) posilnenie oxidačných vlastností;

4) ionizačná energia sa zvyšuje;

5) zvyšuje sa elektrónová afinita;

6) zvyšuje sa elektronegativita;

7) zvyšujú sa kyslé vlastnosti oxidov a hydroxidov;

8) od skupiny IV (pre p-prvky) sa stabilita zvyšuje zlúčeniny vodíka a zlepšujú sa ich kyslé vlastnosti.

Zmena vlastností prvkov v skupine:

1) zvyšujú sa kovové vlastnosti;

2) polomer atómu sa zväčšuje;

3) posilnenie redukčných vlastností;

4) ionizačná energia klesá;

5) elektrónová afinita klesá;

6) elektronegativita klesá;

7) hlavné vlastnosti oxidov a hydroxidov sa zvyšujú;

8) od skupiny IV (pre p-prvky) klesá stabilita vodíkových zlúčenín, zvyšujú sa ich kyslé a oxidačné vlastnosti.

VALENCE- schopnosť tvoriť atómy prvkov chemické väzby. Kvantitatívne je valencia určená počtom nespárovaných elektrónov.

V roku 1852 anglický chemik Edward Frankland predstavil koncept spojovacej sily. Táto vlastnosť atómov bola neskôr nazvaná valencia.

valencia je 2, pretože existujú 2 nepárové elektróny.

STUPEŇ OXIDÁCIE- podmienený náboj atómu, ktorý sa vypočíta na základe predpokladu, že molekula pozostáva len z iónov.

Na rozdiel od valencie má oxidačný stav znamienko.

pozitívny oxidačný stavsa rovná počtu vytiahnutých (daných) elektrónov z daného atómu. Atóm môže darovať všetky nepárové elektróny.

negatívny stupeň oxidáciasa rovná počtu priťahovaných (pripútaných) elektrónov k danému atómu; ukazujú to len neziskovky. Atómy nekovov pripájajú taký počet elektrónov, ktorý je potrebný na vytvorenie stabilnej osemelektrónovej konfigurácie vonkajšej úrovne.

Napríklad: N-3; S-2; Cl-; C-4.

v obdobiach zľava doprava:

polomer atómov sa zmenšuje;
zvyšuje sa elektronegativita prvkov;
počet valenčných elektrónov sa zvyšuje z 1 na 8 (rovná sa číslu skupiny);
· najvyšší stupeň oxidácia sa zvyšuje (rovná sa číslu skupiny);
počet elektrónových vrstiev atómov sa nemení;
kovové vlastnosti sú znížené;
· zvyšujú sa nekovové vlastnosti prvkov.

Zmena niektorých charakteristík prvkov v skupine zhora nadol:
zvyšuje sa náboj jadier atómov;
polomer atómov sa zväčšuje;
zvyšuje sa počet energetických hladín (elektronických vrstiev) atómov (rovnajúci sa počtu periód);
počet elektrónov na vonkajšej vrstve atómov je rovnaký (rovnajúci sa číslu skupiny);
znižuje sa pevnosť väzby medzi elektrónmi vonkajšej vrstvy a jadrom;
Elektronegativita klesá
zvyšuje sa metalickosť prvkov;
znižuje sa nekovovosť prvkov.

Prvky, ktoré sú v rovnakej podskupine, sú analógové prvky, pretože majú nejaké všeobecné vlastnosti(rovnaká vyššia valencia, rovnaké formy oxidov a hydroxidov atď.). Tieto všeobecné vlastnosti sú vysvetlené štruktúrou vonkajšej elektronickej vrstvy.

Viac o zákonitostiach zmien vlastností prvkov podľa období a skupín

Acidobázické vlastnosti hydroxidov závisia od toho, ktorá z dvoch väzieb v reťazci E-O-H je menej silná.
Ak je väzba E–O menej silná, potom sa prejaví hydroxid hlavné vlastnosti, ak О−Н − kyselina.
Čím sú tieto väzby slabšie, tým väčšia je sila zodpovedajúcej zásady alebo kyseliny. Sila väzieb E–O a O–H v hydroxide závisí od distribúcie elektrónovej hustoty v reťazci E–O– H. Ten je najsilnejšie ovplyvnený oxidačným stavom prvku a iónovým polomerom. Zvýšenie oxidačného stavu prvku a zníženie jeho iónového polomeru spôsobuje posun elektrónovej hustoty k atómu
prvok v reťazci E ← O ←N. To vedie k oslabeniu väzby O–H a posilneniu väzby E–O. Preto sú základné vlastnosti hydroxidu oslabené a vlastnosti kyseliny sú posilnené.

1. Čo študuje informatika?



Počítačové technológie


informácie sú nehmotné





proces.
vôňa
zvuk
ľudská reč
chuť
Fotografia

šifrovanie
prenos informácií
úložisko dát
triedenie zoznamu
vyhľadávanie v databáze






6. Čo je kódovanie?
nástroj na vyhľadávanie informácií

skreslenie informácií
zmena typu informácie

Test na tému: "Informácie a informačné procesy"
1. Čo študuje informatika?
akékoľvek procesy a javy súvisiace s informáciami
počítačové programovanie
vzťah javov v prírode
Počítačové technológie
matematické metódy riešenia problémov
2. Označte všetky správne tvrdenia.
informácie sú nehmotné
informácie sú odrazom skutočného sveta
informácie charakterizujú rozmanitosť
pri prijímaní informácií klesá neistota poznania
existuje prísna definícia informácií
3. Označte typy informácií, ktoré počítač ešte nepozná
proces.
vôňa
zvuk
ľudská reč
chuť
Fotografia
4. Vyberte procesy, ktoré možno nazvať spracovaním informácií.
šifrovanie
prenos informácií
úložisko dát
triedenie zoznamu
vyhľadávanie v databáze
5. Označte všetky správne tvrdenia.
informácie môžu existovať len spolu s dopravcom
uchovávanie informácií je jedným z informačných procesov
na extrahovanie informácií zo správy človek používa znalosti
spracúvaním informácií je zmena ich obsahu
pri zápise informácie sa menia vlastnosti média
6. Čo je kódovanie?
nástroj na vyhľadávanie informácií
zaznamenávanie informácií v inom systéme znakov
skreslenie informácií
zmena typu informácie
zmena množstva informácií

výber požadovaných prvkov


zmena poradia prvkov
odstránenie nepotrebných prvkov

odovzdať informácie?


princípy?
_______________________________________________________________

vyriešiť nejaké problémy?
_______________________________________________________________

seba?
_______________________________________________________________







systémy?
_______________________________________________________________
7. Aké slovné spojenie môže slúžiť ako definícia triedenia?
výber požadovaných prvkov
usporiadať prvky zoznamu v danom poradí
abecedné usporiadanie strún
zmena poradia prvkov
odstránenie nepotrebných prvkov
8. Ako sa volá zmena vlastností média, ktorá sa používa
odovzdať informácie?
_______________________________________________________________
9. Ako sa nazýva poznanie, čo sú fakty, zákony,
princípy?
_______________________________________________________________
10. Aký je názov znalosti, ktorá je algoritmom
vyriešiť nejaké problémy?
_______________________________________________________________
11. Ako sa nazývajú predstavy človeka o prírode, spoločnosti a sebe
seba?
_______________________________________________________________
12. Označte všetky správne tvrdenia.
prijaté informácie závisia od vedomostí príjemcu
prijaté informácie závisia iba od prijatej správy
získavanie informácií vždy zvyšuje vedomosti
poznanie sa zvyšuje len vtedy, keď sú prijaté informácie čiastočne známe
rovnaké informácie môžu byť prezentované v rôznych formách
13. Ako sa nazýva informácia zaznamenaná (zakódovaná) v nejakej forme, najmä v počítačových informáciách
systémy?
_______________________________________________________________

odpoveď:
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 signálne deklaratívne procedurálne znalosti a, d, e dáta