Периодический закон и ПСХЭ Д. И. Менделеева

Периодический закон и Периодическая система химических элементов 

Д. И. Менделеева

 ПСХЭ Д.И. Менделеева

ПСХЭ Д. И. Менделеева наглядно демонстрирует, что все химические элементы, образующие вещества окружающего нас мира, взаимосвязаны и подчиняются общим закономерностям, т. е. представляют собой единое целое – систему химических элементов.

 

Почему «периодическая система», тоже понятно, так как общие закономерности в изменении свойств атомов, простых и сложных веществ, образованных химическими элементами, повторяются в этой системе через определённые интервалы – периоды.

 Периодический закон Д. И. Менделеева

Все существующие в мире химические элементы подчиняются единому, объективно действующему в природе Периодическому закону, графическим отображением которого является Периодическая система элементов. Этот закон и система носят имя великого русского химика Д. И. Менделеева.

Д. И. Менделеев пришёл к открытию Периодического закона, проведя сопоставление свойств и относительных атомных масс химических элементов.  Для этого Д. И. Менделеев для каждого химического элемента на карточке записал:

символ элемента, значение относительной атомной массы, формулы и характер высшего оксида и гидроксида. Он расположил 63 известных к тому времени химических элемента в одну цепочку в порядке возрастания их относительных атомных масс и проанализировал эту совокупность элементов, пытаясь найти в ней определённые закономерности. 

 

Закономерные изменения свойств, проявляемые в пределах периодов: 

▪ металлические свойства ослабевают; 

▪ неметаллические свойства усиливаются; 

▪ степень окисления элементов в высших оксидах увеличивается от +1 до +8; 

▪ степень окисления элементов в летучих водород­ных соединениях увеличивается от -4 до -1;

▪ оксиды от основных через амфотерные сменяются кислотными;

▪ гидроксиды от щелочей через амфотерные гидроксиды сменяются кислородсодержащими кислотами.

На основании этих наблюдений Д. И. Менделеев в 1869 г. сделал вывод – сформулировал Периодический закон, который с использованием современных терминов звучит так: свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от относительных атомных масс элементов.

Систематизируя химические элементы на основе их относительных атомных масс, Д. И. Менделеев уделял большое внимание также свойствам элементов и образованных ими веществ, распределяя элементы со сходными свойствами в вертикальные столбцы – группы.

Иногда в нарушение выявленной им закономерности он ставил более тяжёлые элементы перед элементами с меньшими значениями относительных атомных масс. Например, он записал в свою таблицу кобальт перед никелем, теллур — перед иодом, а когда были открыты инертные (благородные) газы, аргон — перед калием. Такой порядок расположения Д.И. Менделеев считал необходимым потому, что иначе эти элементы попали бы в группы несходных с ними по свойствам элементов. Так, в частности, щелочной металл калий попал бы в группу инертных газов, а инертный газ аргон – в группу щелочных металлов.

Д.И. Менделеев не мог объяснить эти исключения из общего правила, как и причину периодичности в изменении свойств элементов и образованных ими веществ. Однако он предвидел, что эта причина кроется в сложном строении атома.

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 в изменении свойств элементов и их соединений объясняется периодической повторяемостью в строении внешних энергетических уровней их атомов.

Именно число энергетических уровней, общее число расположенных на них электронов и число электронов на внешнем уровне отражают принятую в Периодической системе символику, т. е. раскрывают физический смысл порядкового номера элемента, номера периода и номера группы.

Строение атома позволяет объяснить и причины изменения металлических и неметаллических свойств элементов в периодах и группах.

 Значение Периодического закона Д.И. Менделеева Периодический закон и Периодическая система Д. И. Менделеева:

1.     Обобщают сведения о химических элементах и образованных ими веществах.

2.     Объясняют причины периодичности в изменении их свойств.

3.     Дали возможность прогнозировать, т. е.

предсказывать, описывать свойства и указывать пути открытия новых химических элементов.