Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Как и в любой естественной науке, в химии ул е давно были сделаны попытки классифицировать различные химические объекты, начиная с простейших — элементов, по родам и семействам на основании известных законов логики. Эти попытки привели к открытию Д. И. Менделеевым (1869) периодической системы элементов. Однако периодическая система не является только простой классификационной схемой элементов по их свойствам, она выражает закон природы фундаментального значения.

ПОИСК





Упражнения

из "Общая химия"

Как и в любой естественной науке, в химии ул е давно были сделаны попытки классифицировать различные химические объекты, начиная с простейших — элементов, по родам и семействам на основании известных законов логики. Эти попытки привели к открытию Д. И. Менделеевым (1869) периодической системы элементов. Однако периодическая система не является только простой классификационной схемой элементов по их свойствам, она выражает закон природы фундаментального значения. [c.53]
Дмитрий Иванович Менделеев (1834—1907) родился в сибирском городе Тобольске, в семье был четырнадцатым ребенком. Он окончил Главный педагогический институт в Петербурге, позже (1859—1860) работал в лаборатории Бунзена в Гейдельберге. Д. И. Менделеев участвовал в знаменитом конгрессе в Карлсруэ (см. стр. 48). По возвращении на родину он заведовал сначала кафедрой органической химии, а затем неорганической химии (1867—1890) Петербургского университета. В 1890 г. Менделеев был вынужден покинуть университет из-за конфликта с министром просвещения. Еще при жизни Менделеева периодическая система, которую он неустанно совершенствовал, получила полное признание. [c.53]
Развитие периодической системы. Уже давно было обнаружено, что некоторые группы из трех элементов обладают весьма сходными свойствами. Такими группами, или триадами, являются кальций, стронций и барий сера, селен и теллур хлор, бром и иод. Атомный вес элемента, находящегося в середине каждой триады, приблизительно равен среднему арифметическому атомных весов двух остальных элементов (Дёберейнер, 1829). [c.53]
В 1864 г. Ньюлендс предложил классификацию, согласно которой элементы, расположенные в порядке увеличения атомных весов, разделяются на 7 групп по 7 элементов в каждой. Эти группы были названы октавами, так как каждый восьмой элемент в определенном отношении повторял свойства первого, подобно восьмой ноте музыкальной октавы (инертные газы еще не были известны). Это предложение не нашло признания. [c.53]
Лотаром Мейером. Более простая и более легко запоминающаяся таблица второй формы находит наибольшее применение и в настоящее время длинная, более новая форма А. Вернера принципиально не отличается от нее. [c.54]
Для нескольких элементов принятый атомный вес соответствовал неверному кратному эквивалента. Одним из таких элементов был бериллий, который не подчиняется правилу Дюлонга и Пти. Благодаря большому сходству свойств бериллия и алюминия этому элементу приписывали валентность 3 эквивалент бериллия равен 4,5, и за его атомный вес принимали 3-4,5 = 13,5. Элемент с таким атомным весом должен был располагаться в системе между углеродом и азотом. Поскольку между этими элементами не было свободного места, предположили, что бериллий двухвалентен, и, следовательно, его атомный вес должен быть равен 9. Позже это было подтверждено и другими путями. Итак, бериллий находится между литием и бором. Аналогично было установлено, что уран, которому тоже приписывалась неправильная валентность, имеет атомный вес 238 — наибольший из известных в то время атомных весов. [c.56]
Смысл этих чисел выявляется только в свете квантовой теории. [c.58]
Чем дальше друг от друга находятся два элемента в периоде, тем больше они отличаются по своим свойствам. Каждый период заканчивается инертным газом, т. е. элементом, не способным соединяться ни с одним другим элементом (нулевая валентность) . Таким образом, существуют шесть инертных газов Не, Ме, Аг, Кг, Хе и Кп. [c.58]
Вертикальные столбцы, называемые группами, содержат сходные по своим свойствам элементы. В периодической таблице Менделеева различают девять групп (обозначаются римскими цифрами I—VIII и 0). Первые семь групп разделены на главные (1а, Па и т. д.) и побочные подгруппы (16, 116 и т. д.). В периодической системе длинной формы главные и побочные подгруппы расположены в разных местах. VIII группа системы содержит девять элементов, расположенных по три в четвертом, пятом и шестом периодах в продолжение подгруппы VП6. С таким же основанием можно было бы полагать, что имеется десять побочных подгрупп и только восемь главных подгрупп, включая нулевую группу. [c.58]
Самое характерное химическое свойство элемента — валентность. Максимальная (стехиометрическая) валентность элементов соответствует номеру группы периодической системы элементы I группы одновалентны, II группы — двухвалентны и т. д. Исключение составляют элементы подгруппы 16 (Си, Ag, Аи), которые в некоторых своих соединениях являются двух- или трехвалентными. Далее, некоторые элементы VIII группы не достигают максимальной валентности 8 ни в одном из своих соединений. Многие другие элементы образуют соединения, имея валентность меньше максимальной. [c.58]
В табл. 8 приведены общие формулы химических соединений элементов каждой группы (обозначены К) с тремя характерными элементами водородом, кислородом и фтором. Максимальная валентность элементов по кислороду и фтору возрастает постепенно от 1 до 8 последняя является максимально возможной валентностью элемента. Валентность элементов по водороду имеет максимальное значение 4, которое достигается элементами IV группы. Однако затем валентность снова уменьшается до 1 у элементов V, VI и VII групп. Как будет показано в другом месте, такое поведение, естественно, объясняется строением электронных оболочек атомов в соответствующих соединениях. [c.59]
Шести инертным газам — Не, Ме, Аг, Кг, Хе, Кп, которые образуют нулевую группу и представляют собой переходы между периодами, предшествуют элементы с максимальной валентностью 7 (неметалл, электроотрицательный). За инертным газом следует одновалентный элемент (металл, электроположительный). [c.59]
Общий термин электроотрицательные элементы (неметаллы) относится к элементам, атомы которых приобретают электроны, образуя отрицательные ионы, термин электроположительные элементы (металлы) — к тем, атомы которых отдают электроны, образуя положительные ионы. Эти понятия относительны. Существуют различные степени электроотрицательности, которые, однако, обычно нельзя измерить и оценить количественно. [c.59]
В пределах главных подгрупп электроположительный характер, выражающийся, например, в большей основности окисей, возрастает от элемента к элементу сверху вниз одновременно с увеличением атомного номера. Следовательно, наиболее электроположительные элементы расположены в левом нижнем углу таблицы (цезий, радий), а наиболее электроотрицательные — в правом верхнем углу (фтор, кислород, хлор). Элементы, обладающие свойствами неметаллов (элементы, образующие кислотные окиси), занимают треугольный участок в правой части периодической таблицы (в периодической системе, приведенной на стр. 56—57, они обведены жирными линиями). [c.59]
Все элементы побочных подгрупп представляют собой металлы со слабым электроположительным характером. Они называются переходными металлами. В отличие от элементов главных подгрупп в случае этих элементов не наблюдается усиления основности их окисей одновременно с увеличением атомного веса. Большинство переходных металлов проявляет в своих соединениях различные валентности. [c.59]
Те физические свойства атомов, которые обусловлены внешними электронными оболочками, как и химические свойства, изменяются периодически. [c.59]
Свойства, зависящие от атомного ядра,— атомные веса и атомные номера — не проявляют периодичности. [c.60]
Размеры атомов более реально отражают атомные радиусы, определяемые с помощью рентгеновских лучей у элементов и неионизированных кристаллических соединений. Рис. 8 показывает изменение атомных радиусов в зависимости от атомного номера. Как видно, щелочные металлы имеют наибольшие радиусы атомов, а переходные металлы — наименьшие. На рис. 8 приведены также ионные радиусы. Как молшо было предвидеть, радиусы катионов (атомов, отдавших электроны) меньше, а радиусы анионов (атомов, присоединивших электроны) больше, чем радиусы соответствующих атомов. [c.60]
Потенциал ионизации атома элемента — это минимальная энергия (выраженная в электроновольтах), затрачиваемая на образование положительного иона из атома или молекулы в их основном состоянии при удалении одного электрона. Кривая зависимости первых потенциалов ионизации от атомных номеров элементов также имеет резко выраженные минимумы у щелочных металлов. Труднее всего ионизируются инертные газы (за ними следуют галогены), а легче всех — щелочные металлы. [c.60]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте