Главным делом жизни Д. И. Менделеева, навеки обессмертившим его имя, было создание периодической системы химических элементов. Открытие периодического закона было величайшим обобщением всего эмпирического материала в химии. Периодический закон показал, что все химические элементы закономерно связаны между собой. Если элементы расположить в последовательности возрастания их атомных весов, как это сделал Д. И. Менделеев, то оказывается, что они периодически, через правильные промежутки, проявляют сходные свойства. Этим было впервые показано, что всё многообразие химических элементов и их соединений в природе образует стройную систему, причём свойства элементов закономерно зависят от их атомного веса или же, как было установлено позднее, от их атомного номера. Известные во время работ Д. И. Менделеева 63 химических элемента он расположил в виде таблицы, которая была названа Периодической системой химических элементов или таблицей Менделеева.
Свойства атомов химических элементов повторяются через определенные интервалы, в соответствии с чем они и были собраны в таблице в периоды.
Например, бор, алюминий, скандий, галлий, иттрий собраны на основании того, что на их внешнем энергетическом уровне находятся три электрона. То есть они имеют схожее строение внешней энергетической оболочки и будут проявлять некоторые схожие свойства.
Рассмотрим Периодическую систему и вспомним закономерности, которые ей присущи, если рассматривать элементы в каждом периоде слева направо:
1. Металлические свойства ослабевают.
2. Неметаллические свойства усиливаются.
3. Степень окисления элементов в высших оксидах увеличивается от +1 до +8.
4. Степень окисления элементов в летучих водородных соединениях увеличивается от -4 до -1.
5. Оксиды от оснОвных через амфотерные сменяются кислотными.
6. Гидроксиды от щелочей через амфотерные гидроксиды сменяются кислородосодержащими кислотами.
В соответствии с современными представлениями о строении атома, основой классификации химических элементов являются заряды их атомных ядер, и современная формулировка периодического закона такова:
Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от зарядов их атомных ядер.
Периодичность свойств элементов объясняется периодической повторяемостью в строении внешних энергетических уровней их атомов. Например, в первый период собраны элементы, имеющие на внешнем энергетическом уровне один электрон (литий, натрий, калий), на втором – два электрона (беррилий, магний, кальций) и так далее до восьмого последнего периода.
Особая ценность Периодической системы Дмитрия Ивановича Менделеева в химии заключается в следующем:
1. В ней обобщаются все сведения о химических элементах и образованных ими веществах.
2. Таблица объясняет периодичность в изменении их свойств и причину сходства свойств элементов одной и той же группы.
3. Периодическая система позволяет прогнозировать свойства и указывает пути открытия новых химических элементов.
Как известно, в то время, когда Дмитрий Иванович Менделеев составил Периодическую систему химических элементов, было известно только 63 химических элемента. Сегодня их – более 110. И все они нашли свое место в таблице. Каким же образом это произошло? Дело в том, что составляя периоды, Менделеев иногда натыкался на «провалы» в периодичности свойств химических элементов. В этом случае он просто оставлял пустую ячейку, прогнозируя таким образом, что элемент с этими свойствами будет открыт позже. И он не ошибся. Например, через пять лет после составления таблицы в 1875 году Лекок де Буабодран открыл галлий, следующий за алюминием по периоду, затем в 1879 году Льюис Нильсон открыл в том же третьем периоде скандий, немцем Карлом Винклером в 1886 году германий в четвертом периоде.
Количество химических элементов становилось все больше. Один из них, открытый американскими учеными - №101 был назван в честь первооткрывателя периодической системы «менделевий».
3. Обратитесь к параграфам № 1-3 учебника
4. Выполните тест
Тест « Периодический закон и периодическая система Д.И.Менделеева в свете строение атома».
1. Какая формулировка Периодического закона является современной?
а) Свойства химических элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от величины их атомной массы.
б) Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов их атомных ядер.
2. Как определяется место химического элемента в периодической системе Д.И. Менделеева?
а) количеством электронов на внешнем уровне
б) количеством нейтронов в ядре
в) зарядом ядра атома
г) атомной массой
3. Как определить число энергетических уровней в атоме элемента?
а) по порядковому номеру элемента
б) по номеру группы
в) по номеру ряда
г) по номеру периода
4.Какой элемент возглавляет главную подгруппу пятой группы?
а) ванадий б) азот в) фосфор г) мышьяк
5. Укажите элемент, возглавляющий большой период периодической системы элементов:
а) Cu (№29) б) Ag (№47) в) Rb (№37) г) Au (№79)
6. Элемент, в ядре атома которого содержится 26 протонов:
а) S б) Cu в) Fe г) Ca
7.Сколько энергетических уровней у атома скандия?
а) 1 б) 2 в) 3 г) 4
8. Атомы натрия и магния имеют:
а) одинаковое число электронов
б) одинаковое число электронных уровней
в) одинаковую степень окисления в оксидах
г) одинаковое число протонов в ядрах
9. В ряду химических элементов Li → Be → B → C металлические свойства:
а) не изменяются
б) усиливаются
в) ослабевают
г) изменяются периодически
10. Какой из высших оксидов относится к оксиду, образованному элементом четвёртой группы?
а) RO3 б) R2O5 в) RO2 г)R2O д) R2O3 e) RO
Домашнее задание: ответы (номер вопроса – буква ответа) выполненного теста прикрепить в сетевой или отправить по почте elenaalekc2020@mail.ru
Оценка теста: ( 1 вопрос – 1 балл)
10 баллов – «5»
9 баллов – «4»
8 баллов – «3»