Периодический закон Д.И.Менделеева

После утверждения атомно-молекулярной теории важнейшим событием в химии было открытие периодического закона. Это открытие, сделанное в 1869 г. гениальным русским учёным Д.И.Менделеевым, создало новую эпоху в химии, определив пути её развития на много десятков лет вперёд. Опирающаяся на периодический закон классификация химических элементов, которую Менделеев выразил в форме периодической системы, сыграла очень важную роль в изучении свойств химических элементов и дальнейшем развитии учения о строении вещества.

В отличие от своих предшественников Менделеев был глубоко убеждён, что между всеми химическми элементами должна существовать закономерная связь, объединяющая их в единое целое, и пришёл к заключению, что в основу систематики элементов должна быть положена их относительная атомная масса.

Действительно, расположив все элементы в порядке возрастания атомных масс, Менделеев обнаружил, что сходжные в химическом отношении элементы встречаются через правильные интервалы и что, таким образом, в ряду элементов многие их свойства периодически повторяются.

Эта замечательная закономерность получила своё выражение в периодическом законе, который Менделеев сформулировал следующим образом: Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

Если проследить изменение химических свойств элементов в таблице Менделеева, то можно заметить, что изменение свойств химических элементов по мере возрастания их атомной массы не совершается непрерывно в одном и том же направлении, а имеет периодический характер.

Ряды элементов, в пределах которых свойства изменяются последовательно, как, например, ряд из восьми элементов от лития до неона или от натрия до аргона, Ме нделеев назва периодами. Если написать эти периоды один под другим, то в вертикальные столбцы попадают элементы, сходные по своим свойствам и обладающие одинаковой валентностью. Таким образом Менделеев составил таблицу, названную им периодической системой элементов по группам и рядам. Эта таблица в современном виде, дополненная открытыми уже после Менделеева элементами, состоит из десяти горизонтальных рядов и восьми вертикальных столбцов, или групп, в которых один под другим размещены сходные между собой элементы. Первые три ряда таблицы называются малыми периодами.Затем следуют 2 больших периода, состоящих из двух рядов. В восьмом ряду после лантана идут четырнадцать элементов, называемых лантанойдами, котоые чрезвычайно сходны с лантаном и между собой. Восьмой и девятый ряды образуют 6 большой период. Десятый ряд, составляющий седьмой, - пока незаконченный, - период, содержит девятнадцать элементов, из которых первый и последние тринадцать получены лишь сравнительно недавно. Следующие за актинием четырнадцать элементов сходны по строению их атомов с актинием, поэтому объединяют в отдельную группу, под названием актанойды.

Начиная с четвёртого периода каждую группу можно разбить на две подгуппы: состоящую их верхних рядов (чётная) и из нижних рядов (нечётная). Элементы малых периодов первой и второй групп ближе по своим свойствам к элементам чётной подгруппы, а других - к элементам нечётной подруппы. Поэтому элементы малых периодов обычно объединяют со сходными с ними элементами чётных или нечётных рядов в одну главную подгуппу, а другая подгруппа называется побочной. У каждого элемента в таблице Менделеева есть свой порядковый номер. Этот номер соответствует заряду ядра атома элемента.

Рассмотрим периодичность изменения свойств атомов элементов в зависимости от порядкового номера:

• радиус атомов: в периоде слева направо радиус атома уменьшается. В группе сверху вниз радиус атома увеличивается.

• валентность: в периоде с увеличением на 1 ед. заряда ядра валентность увеличивается на 1 ед. В группе валентность не меняется.

• электроотрицательность: наиболее электроотрицательные элементы находятся в правом верхнем углу периодической системы.

Рассмотрим периодичность изменения свойств простых веществ в зависимости от порядкового номера:

• металлические и неметаллические свойства: по периоду - слева направо металлы через переходные элементы сменяются неметаллами; в группе - сверху вниз металлические свойства увеличиваются.

• окислительно-восстановительные свойства: в периоде - изменяются от восстановителей до окислителей слева направо; в группе - сверху вниз от окислителей до восстановителей.