Здравствуйте, уважаемые
читатели рассылки! Продолжаем изучать
школьную химию с легкостью.
На прошлом уроке речь шла
о первых попытках классификации химических
элементов и их соединений. Сегодня же вы
узнаете о наиболее признанной во всем мире
системе элементов - периодической. Она была
сформулирована в 1869 году нашим
великим соотечественником Дмитрием
Ивановичем Менделеевым. Он расположил все
известные ему элементы (а к тому времени их
было описано 63) в порядке возрастания их
атомных масс. Оказалось, что сходные в
химическом отношении элементы и их
соединения встречаются через определенные
интервалы, т.е. повторяются периодически.
Как же выглядит
периодическая система химических
элементов? Она существует в двух
вариантах, длиннопериодном и
короткопериодном. Наиболее известен и
знаком короткопериодный вариант, более
компактный. Он есть в каждом учебнике
неорганической или общей химии, поэтому
советую вам положить перед собой такую
систему-таблицу и по ходу объяснения
смотреть в нее - так будет понятнее ее
устройство.
Итак, периодическая
система элементов представляет собой
большой многоэтажный дом, но счет этажей
идет в нем не снизу, от земли, а наоборот,
сверху:
1 этаж - 2 элемента
2 этаж - 8 элементов
3 этаж - 8 элементов
4 и последующий этажи - не
простые, а двойные, в них расположено по 18
элементов, и есть еще отдельные "пристрои",
где живут еще две семейки по 14 элементов в
каждой - лантаноиды и актиноиды.
Каждый этаж называется
периодом и имеет свой номер. Первые три
периода - малые, остальные - большие,
двухэтажные, причем последний, седьмой
период, не закончен. Если же посмотреть
повнимательнее, то увидим, что и клетки-комнаты
располагаются строго одна под другой и
образуют как бы столбцы, называемые
группами. Знак элемента может быть
расположен в одной из двух сторон клетки, и
тогда говорится, что элемент находится в
главной или побочной подгруппе системы. Все
элементы первых трех периодов расположены
в главных подгруппах, и стоящие под ними
элементы больших периодов - тоже. Остальные
элементы занимают места в побочных
подгруппах. Это расположение элементов в
той или иной подгруппе очень важно.
Ну а теперь заглянем в
одну из клеток. В ней мы обязательно
увидим знак элемента, его порядковый номер
и атомную массу. Обычно атомная масса тем
больше, чем больше порядковый номер
элемента, но есть и исключения (найдите их).
Если написать знаки металлов черными,
неметаллов красными, а переходных
элементов зелеными красками, то мы увидим
интересные вещи:
1. Каждый период начинается
активным металлом, затем идут переходные
элементы, а в конце периода - неметаллы.
Следовательно, в периоде с увеличением
порядкового (атомного) номера
ослабевают металлические свойства
элементов и усиливаются неметаллические.
2. В группе же сверху вниз -
наоборот, ослабевают неметаллические
свойства и усиливаются металлические.
Причина этих изменений
кроется в особенностях строения атомов
элементов.
Изменение свойств
элементов в периоде хорошо видно в опыте:
одним из свойств металлов является, как
известно, их активное взаимодействие с
водой, при этом образуются гидроксид
данного металла и газообразный водород. Чем
ярче металлические свойства элемента, тем
активнее протекает реакция/ Так, натрий
быстро бегает по поверхности воды,
подталкиваемый выделяющимся водородом;
могут быть даже вспышки:
2Na + 2H2O
=> 2NaOH + H2
Магний реагирует только с
горячей водой и более медленно:
Mg + H2O
=> MgO + H2
Алюминий не спешит вступать в
реакцию с водой:
2Al + 6H2O
=> 2Al(OH)3 +
3H2
А теперь сравним
свойства металлов, относящихся к одному
семейству щелочных металлов и занимающих в
системе главную подгруппу первой группы:
2Li + 2H2O
=> 2LiOH + H2
2Na + 2H2O
=> 2NaOH + H2
2K + 2H2O
=> 2KOH + H2
Литий довольно спокойно
реагирует с водой, плавая по ее поверхности
и сердито шипя; натрий "бегает" по воде,
выделяющийся водород от теплоты реакции
может вспыхнуть. Калий же при попадании в
воду тут же взрывается.
Следовательно, чем
тяжелее щелочной металл, тем он активнее.
Это правило четко
соблюдается во всех периодах и главных
подгруппах периодической системы
элементов:
1. Чем левее стоит элемент в
периоде, тем он металличнее, чем правее - тем
неметалличнее.
2. Чем выше стоит элемент в
главной подгруппе- тем он неметалличнее,
чем ниже - тем металличнее.
Проследим за изменением
химических свойств у первых восемнадцати
элементов, расположенных в первом, втором и
третьем периодах. Мы наблюдаем как бы
повторяемость свойств:
неметаллы => металлы =>
переходные элементы => неметаллы
=> металлы => переходные
элементы => неметаллы
Эта повторяемость свойств
имеет и другое название - периодичность.
Поэтому изучаемая нами система элементов
называется периодической системой. По
месту элемента в периодической системе
можно довольно много узнать об этом
элементе, и этому мы обязательно научимся. А
от чего зависит эта периодичность - узнаем
уже совсем скоро.
Почтовое репетиторство -
что-то среднее между обычным
репетиторством с преподавателем и
самостоятельными занятиями. Учебные
тексты и задания вы будете получать по
электронной почте, и все ваши ответы будут
проверены, а сложные вопросы разъяснены.
Плюс этого вида занятий - возможность
оперативной связи с преподавателем не
только по почте, но и с помощью СМС, а также
помощи в приготовлении домашних заданий.
Пробные уроки бесплатно.