Периодическая система элементов, строение и свойства атомов

Строение атомов и периодическая система элементов Д. И. Менделеева. Периодический закон был установлен Д. И. Менделеевым в 1869 г. В то время атом еще считался неделимой частицей и причины периодичности свойств элементов не могли быть выявлены. [c.39]

Закон, на котором основана периодическая система элементов (Д.Я. Менделеев, 1869 г.) периодическое изменение строения атом ной оболочки элементов определяет периодичность изменения свойств элементов. [c.41]

Четырехвалентность атома углерода. Первая особенность углерода требует некоторого разъяснения. В то время как для большинства элементов характерна переменная валентность (например, для азота валентность меняется от единицы до пяти), атомы углерода характеризуются, за отдельными исключениями, постоянной валентностью. Объясняется это внутренним строением атома углерода и его положением в периодической системе элементов. Элемент углерод находится в четвертой группе первого малого периода, являясь переходным от металлов к типичным металлоидам на внешней оболочке атом углерода имеет четыре электрона и обладает способностью в одно и то же время и притягивать к себе электроны от других элементов и отдавать их причем обе эти способности выявляются у него почти в одинаковой степени. Отмеченные свойства атомов углерода и определяют как постоянную валентность угле- [c.37]

Впоследствии было показано (Г. Си бор г. Актинидные элементы. М., Атом-издат, 1960), что строение периодической системы элементов сложнее. Химические свойства элементов закономерно меняются с изменением электронной оболочки атома, и хотя уран имеет шести валентные соединения, он принадлежит не к VI группе, а к группе тяжелых редкоземельных элементов, аналогов группы элементов от лантана до лютеция. [c.8]

Как известно, атом представляет систему, построенную из положительно заряженного ядра, состоящего в свою очередь из протонов и нейтронов, и электронов, движущихся вокруг этого ядра. Число протонов определяет заряд ядра 2 и общее число электронов в атоме, а сумма протонов и нейтронов ядра с учетом некоторого небольшого дефекта массы, имеющего место при образовании ядер, определяет атомный вес. Поскольку изменение строения и физико-химических свойств элементов происходит в результате периодического изменения строения внешних электронных оболочек с возрастанием заряда ядра, необходимо кратко рассмотреть квантово-механические представления о строении электронных оболочек атомов, лежащие в основе периодической системы элементов Менделеева. [c.13]

Заряд атомного ядра по величине совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе число электронов равно заряду ядра. Атом в целом нейтрален, т. е. сумма отрицательных зарядов компенсирована положительным зарядом ядра. Размеры атомного ядра (диаметр 10 — 10 м) весьма малы по сравнению с размерами атома (диаметр 10 м), но почти вся его масса сосредоточена в ядре ( 99,97 %). А так как масса является мерой энергии, то в ядре сосредоточена почти вся энергия атома. Плотность ядерного вещества огромна ( 10 кг/м ). Заряд ядра определяет не только общее число электронов, но и электронное строение атомов, а следовательно, их физико-химические свойства. [c.90]

С позиций строения атома объяснимо положение водорода в периодической системе. Атом водорода имеет один внешний электрон, который может быть отдан атомам других элементов. Поскольку это свойство проявляют атомы всех элементов, начинающих периоды,— [c.55]

С позиций строения атома объяснимо положение водорода в периодической системе. Атом водорода имеет один электрон, который может быть отдан атомам других элементов. Поскольку это свойство проявляют атомы всех элементов, начинающих периоды,— Ыа, К, НЬ, s, Рг, то и водород должен стоять в главной подгруппе I группы. С другой стороны, поскольку атом водорода обладает способностью, подобно атомам галогенов, присоединять один электрон (Н+е =Н ), т. е. проявляет неметаллические свойства, он должен находиться в главной подгруппе VII группы. Такая двойственность в химическом поведении водорода является причиной того, что его помещают в двух подгруппах. При этом в одной из подгрупп символ элемента заключают в скобки. [c.54]

Общими физическими свойствами, характеризующими металлы, обладают в свободном состоянии 82 элемента из 105. Естественно предположить, что атомы этих элементов должны быть сходными и по строению. Атомы элементов главных подгрупп I—III групп периодической системы на внешнем энергетическом уровне имеют мало электронов (от одного до трех) и, стремясь принять более устойчивое состояние (структуру атомов благородных газов), сравнительно легко отдают эти электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы. Эта особенность обусловливает своеобразное строение кристаллической решетки металлов, которая состоит из положительных ионов и атомов, находящихся в узлах решетки. Между узлами находятся электроны, не принадлежащие каким-либо определенным атомам. Малые размеры электронов позволяют им более или менее свободно перемещаться по всему кристаллу металла, переходя от одного атома или иона к другому атому или иону. При достаточном сближении электронов с ионами образуются нейтральные атомы, которые снова распадаются на ионы и электроны. Следовательно, в кристалле металла существует своеобразное равновесие [c.390]

Двойственность свойств водорода определяется оригинальностью строения его атома — один протон и один электрон. Потеряй водород электрон, и останется голый протон — частица, а не атом. Никакой другой элемент не имеет подобной структуры ато ма. Но где бы он ни находился — в I группе или в VII, нижняя граница периодической системы проходит по этому элементу. [c.183]

Менделеев, показав химическую частицу (атом), обладающей валентностью, как единство противоположностей, более глубоко раскрыл сущность строения веществ, состоящих из этих частиц. Оказалось, что в зависимости от условий элемент не только обладает различной валентностью, но что последняя, как и многие другие химические свойства атомов, подчиняется периодическому закону, т. е. изменение валентности происходит не случайно, а связано с положением элемента в периодической системе. [c.256]

Таким образом, при переходе от любого элемента Периодической системы Д. И. Менделеева к следующему заряд ядра увеличивается на единицу, также на единицу увеличивается и число электронов. Величина заряда атомного ядра любого элемента 2 есть не что иное, как его атомный, или порядковый номер в Периодической системе. Величина 2 также равна числу электронов в атоме данного элемента и определяет его химические свойства. Очевидно, что с увеличением числа Z строение атома соответствующего элемента усложняется. Так атом урана — одного из самых тяжелых элементов — имеет 2—92, и, следовательно, содержит 92 электрона, вращающихся вокруг ядра. Можно полагать, что такое большое число двигающихся частиц должно располагаться внутри атома некоторым упорядоченным образом. Каков же этот порядок Можно ли его найти, пользуясь законами Ньютона и небесной механики, или этот микромир подчиняется своим особым законам Для ответа на подобные вопросы следует познакомиться с данными, характеризующими движение микрочастиц. [c.230]

Электроны находятся в оболочке атома, и их распределение в ней непосредственно определяет химические и физические свойства элементов. Строение оболочки обусловливает также образование и природу химической связи. Очевидно, что распределение электронов в оболочке зависит от их количества, а так как последнее связано с числом положительных зарядов ядра атома, т. е. протонов, то ядро тоже влияет на свойства атома. Порядковый номер атома в периодической системе совпадает с числом электронов в оболочке незаряженного атома, которые компенсируют заряд ядра если число электронов меньше или больше числа зарядов ядра, то образуется заряженный атом, атом-ион. [c.13]

Атомные ядра являются чрезвычайно прочными образованиями, не изменяющимися при любых химических реакциях. Атом в целом является электрически нейтральной системой, вследствие чего общее число протонов в ядре равно общему числу электронов в электронной оболочке. Это число Z является характеристическим для каждого атома, так как определяет его принадлежность к тому или иному химическому элементу и есть не что иное, как порядковый номер элемента в периодической системе Менделеева. Помимо числа Z, определяющего электрический заряд ядра, атомы характеризуются еще массовым числом Ма, равным числу нуклонов в ядре. Атомы, характеризующиеся одним и тем же числом Z, но разными числами Ма, называются изотопными. Такие атомы имеют идентичные по своему строению и составу электронные оболочки и в силу этого почти неотличимы по своим химическим свойствам. Встречающиеся в природе химические элементы большей частью состоят из разных изотопных атомов, ввиду чего атомные массы элементов не целочисленные. [c.192]

С позиций строения атома объяснимо положение водорода в периодической системе. Атом водорода имеет один электрон, который может быть отдан атомам других элементов. Так как это свойство проявляют атомы всех элементов, начинающих периоды,— Li, Na, К, Rb, s, Fr, то и водород должен стоять в главной подгруппе [c.45]

Естественно, что фундаментальный закон химии, открытый Д. И. Менделеевым, — периодический закон—должен найти себе объяснение в закономерности строения атоМов, вскрываемой квантовой механикой. Периодичность в изменении химических свойств элементов при возрастании заряда ядра определяется периодическим повторением у определенных атомов строения внешних электронных оболочек. Легко заметить, что число электронов в последовательности от 5 до ближайшей конфигурации (первый период) или (остальные периоды) равно 2, 8, 8, 18, 32 (табл. 3), т. е. совпадает с числом элементов в периодах системы Д. И. Менделеева и объясняет, почему именно столько элементов содержится в данном периоде. Период начинается элементом, у которого впервые в системе возникает новый квантовый слой, содержащий один л-электрон (щелочной металл), и оканчивается элементом, у которого впервые в этом квантовом слое достраивается шестью электронами -подоболочка (благородные газы). Очевидно, что номер периода )авен главному квантовому числу электронов внешнего слоя. Например, атом натрия, открывающий третий период, и атом аргона, заканчивающий его, имеют конфигурации К 13л и К соответст- [c.60]

ГАФНИЙ (Hafnium, от древнего названия Копенгагена) Hf — химический элемент IV группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 72, ат. м. 178,49 природный Г. состоит из шести изотопов. Положение Г. в периодической системе предсказал Д. И. Менделеев задолго до его открытия. Основываясь на выводах Н, Бора о строении атома 72-го элемента, Д. Костер и Г. Хевеши обнаружили этот элемент в минералах циркония и назвали его. Г.— рассеянный элемент, не имеет собственных минералов, в природе сопутствует цирконию (I — 7%). Г.— серебристо-белый металл, т. нл. 2222 30 С чистый Г. очень пластичен и ковок, легко поддается холодной и горячей обработке. По своим химическим свойствам очень близок к цирконию, потому их трудно разделить. В соединениях Г. четырехвалентен. Металлический Г. легко поглощает газы. На воздухе Г. покрывается тонкой пленкой оксида HfOj. При нагревании реагирует с галогенами, а при высоких температурах — с азотом и углеродом, [c.65]

За прошедшие сто лет были исправлены атомные веса ряда элементов, было открыто более 40 новых элементов и среди них 101-й — менделеевий Md. Все они нашли свое место в периодической системе элементов Менделеева, которая приобрела огромное значение в химии и во всех сопредельных областях знания. С каждым годом она углублялась, непрерывно увеличивая и расширяя свое внутреннее содержание. Периодическая система явилась как бы призмой, через которую можно было рассмотреть в атомном разрезе весь мир. Исключительное значение в понимании периодического закона элементов принадлежит теории строения атомов и прежде всего строению их электронных оболочек. Оказалось, что химические свойства элементов определяются внетнними электронными оболочками, строение которых закономерно периодически возвращается. Характером заполнения оболочек у разных атомов можно было объяснить, например, эффект так называемого лантаноидного сн атия, наблюдаемого не только у группы редких земель, но и у группы актиноидов. [c.205]

Изотопы. Протонно-нейтронная теория позволила разрешить и еще одно противоречие, возникшее при формировании теории строения атома. Если признать, что ядра атомов элементов состоят из определенного числа нуклонов, то атомные массы всех элементов должны выражаться целыми числами. Для многих элементов это действительно так, а незначительные (отклонения от целых чисел можно объяснить недостаточной точностью измерений. Однако у некоторых элементов значения атомных масс так сильно отклонялись от целых чисел, что это уже нельзя объясннгь нелочностью измерении и другими случайными причинами. Например, атомная масса хлора равна 35,45. Установлено, что приблизительно три четверти существующих в природе атомов хлора имеют массу 35, а одна четверть — 37. Таким образом, существующие в природе элементы состоят из смеси атомов, имеющих ра и ые массы, но, очевидно, одинаковые химические свойства, т. е. существуют разновидности атомов одного элемента с разными и притом целочисленными массами, Ф. Астону удалось разделить такие смеси на составные части, которые были названы изотопами от греческих слов изос и топос , что означает одинаковый и место (здесь имеется в виду, что разные изогоны одного элемента занимают одно место в периодической системе), С точки зрения протонно-нейтронной теории изотопами являются разновидности элементов, ядра атом.ов которых содержат различн-je число нейтронов, но одинаковое число протонов. Химическая природа элемента обусловлена числом протонов в атомном ядре, ко- [c.22]

С развитием электронной теории строения атомов стало ясно, что химические свойства элементов являются функцией электронной стрз ктуры атомов. Отсюда следует, что в качестве объективного критерия, однозначно определяющего положение элемента в Периодической системе, целесообразно выбрать именно электронное строение атома. Поэтому в развитии Периодического закона выделяют три этапа. На первом этапе в качестве аргумента, определяющего свойства элементов, была выбрана атомная масса и закон был сформулирован Д.И.Менделеевым следующим образом "Свойства элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от их атомного веса". На втором этапе было выяснено значение атомного номера, который, как оказалось, определяет заряд ядра атома. Открытие изотопов и изобаров показало, что истинным аргументом, определяющим природу элемента, является именно заряд ядра, а не атомная масса. Действительно, атомы с одинаковой атомной массой — изобары (например, Ат, °К, — принадлежат разным элементам, в то вре- [c.226]

Электронное строение и типы связей элементов периодической системы - ключ к пониманию Сфуктуры и свойств простых и сложных веществ, образованных эти.ми элементами Два или более атомов располагаются друг около друга так, как это энергетически выгодно. Это справедливо независимо от того, сильно или слабо связана фуппа атомов, содержит эта фуппа лишь несколько или 10 атомов, является расположение атомов упорядоченным (как в кристалле) или неупорядоченным (как в жидкости). Группа ато.мов устойчива тогда и только тогда, когда энергия атомов, расположенных вместе, ниже, чем у отдельных атомов. Единственной физической причиной конкретной кристаллической сфуктуры любого элемента и его модификаций является перекрытие валентных и подвалентных оболочек его атомов, приводящее к образованшо определенных межатомных связей. Число протяженность и симмефия орбиталей атомов данного конкретного элемента полностью определяют число, длину, ориентиров и энергию межатомных связей, образующихся в результате перекрытия этих орбита-лей, а следовательно, размещение атомов в пространстве, т е. кристаллическую структуру, основные физико-химические свойства элемента. [c.30]

Если бы не было определенной закономерности, в соответствии с которой атомы различных элементов соединяются, образуя молекулы и кристаллические соединения, то приходилось бы запоминать формулы тысяч соединений. Однако формулы различных веществ в значительной мере поддаются систематизации, в основе которой лежит тот факт, что некоторые элементы имеют вполне определенную способность образовывать соединения или обладают определенной валентностью (от латинского слова valentia — сила или способность), определяющей число других атомов, с которыми может соединяться атом данного элемента. Другие элементы, более слон<ные по своему поведению, могут проявлять одну из двух или большего числа присущих им валентностей. Данная глава посвящена вопросам природы валентности, валентности элементов и ее связи со строением атомов, систематизации валентностей и других свойств элементов, достигаемой периодической системой все эти вопросы — очень важная часть химической науки. [c.159]

Геосферы — обо.лочки земной коры, более или менео однородные по своему составу и образовавшиеся в сравнительно одинаковой физико-химической обстановке. Поэтому все явления, происходящие в геосферах, рассматриваются на основе учения о термодинамич. равновесии, правила фаз и других законов физич. химии с тем или иным приближением — в зависимости от сложности явлений, происходящих в той или иной геосфере, как, напр., в биосфере. Основными параметрами. этих природных равновесий в геосферах являются давление, темп-ра, число фаз, их химич. состав и др. 13 пределах внешних геосфер между геосферами с разной интенсивностью непрерывно идет обмен веществ, миграция химических элементов. Распределение химич. эле-мептов по оболочкам Земли имеет закономерный характер и зависит от физико-химич, свойств самих элементов и образуемых ими соединений, в первую очередь, — от строения внешних. электронных оболочек атомов и ионов, т. с. от ноложеиии элемента в периодической системе Менделеева. Геохымическ1 .я к.гис-сиф1и аци,ч элементов может быть иллюстрирована кривой ато.мных объемов — ркс. 2. [c.423]