Периодтық заң және периодтық жүйе Химиялық элементтердің периодтық жүйесі



Дата01.04.2022
өлшемі17.56 Kb.
#29564

Периодтық заң және периодтық жүйе


Химиялық элементтердің периодтық жүйесі
Химиялық элементтердің периодтық жүйесі (Менделеев кестесі) — Элементтердің әртүрлі қасиеттерінің атом ядросы зарядына тәуелділігін белгілейтін химиялық элементтердің жіктелу реті.
Жүйе атақты орыс химигі Д. И. Менделеевтің 1869 жылы ашқан периодтық заңының графикалық түрде бейнеленуі болып табылады. Оның бастапқы нұсқасын Д. И. Менделеев 1869-1871 жылдары шығарған еді және бұл нұсқасында элементтердің қасиеттерінің олардың атомдық салмағына (қазіргіше, атомдық массасына) тәуелділігін көрсеткен еді.

Периодтық жүйесінің ашылу тарихы


Алғашқы кестеде Менделеев әлі ашылмаған бірнеше элементтер бар екенін болжап, оларға
кестеде тиісті орын қалдырып, кейбір қасиеттерін күні бұрын айтып берді. Күні бұрын болжанған қасиеттер мен анықталған қасиеттердің дәл келуі Менделеевтің периодты заңын дүние жүзі ғалымдарына танытты Ағылшын физигі Г.Мозли еңбектерінің нәтижесінде Менделеев ұсынған әр элементтің рет нөмерінің оның ядро зарядымен тең болуы, сондай-ақ атомдағы электрондар санының анықталуы, олардың орналасуындағы периодтық заңның тұтастай ішкі сырын ашты.
Периодтық жүйесінің құрылымы
Қазіргі кездегі периодтық жүйеде барлық элементтер рет бойынша нөмірленген. Элементтердің нөмерін реттік немесе атомдық нөмер деп атайды. Химиялық элементтердің периодтық жүйесін құрастырудағы негізгі принцип – барлық элементтердегі периодтар мен топтарға бөліп орналастыру. Әр топ өз кезегіндегі негізгі (а) және қосымша (б) топшаларға бөлінеді (периодты кестенің ұзын түрін қара). Топшалардағы элементтер өзара химиялық қасиеттері жағынан өте ұқсас.

Периодтар


Период деп сілтілік металдан басталып инертті газбен аяқталатын элементтер тобын айтады. Периодтар 

горизнталь қатардан тұрады. Периодтық жүйеде 7 период бар, олар рим сандарымен белгілеген, I, II және III периодтар бір қатардан тұрады және кіші периодтар деп аталады, ал IV, V, VI, VII периодтар екі қатардан тұрады, оларды үлкен периодтар деп атайды. Бірінші периодта-2 элемент, екінші және үшіншіде-8-ден, төртінші мен бесіншіде-18-ден, алтыншыда-32, жетіншіде(аяқталмаған)-32 элемент бар. Әрбір период, біріншіден басқасы, сілтілік металдан басталып, инертті элементпен аяқталады.


Әр периодта 2, 8, 18, 32 элемент болады.
·         Бірінші периодтың ерекшелігі – онда екі элемент қана Н, Не орналасқан. Сутектің сілтілік металдарға да, галогендерге де ұқсайтын ортақ қасиетіне байланысты оны көбіне Іa кейде VІҚа топшаға да орналастырады.

·         Екінші периодтта 8 элемент ( Lі – Ne) бар. Ол сілтілік металл литийден Lі басталады, одан кейінгі ІІ валентті Ве металл, ал ІІІ валентті В элементтінің металдық қасиеті кеміп, ІV валентті көміртектен бейметалдар басталады, олардың (N, О, F) тотығу дәрежелері теріс. Период инертті газ – неонмен (Ne) аяқталады.


·         Үшінші периодта да 8 элемент орналасқан (Na – Ar). Олардың қасиеттерінің өзгеру сипаты екінші период элементтеріне ұқсас, дегенмен Mg-мен Al-дің Ве-мен В-ға қарағанда металдық қасиеті басымдау, сондай-ақ бейметалдар – P, S, Cl-дың екінші периодтағы “ұқсастардан” айырмашылығы олар өздеріне тән ең жоғары оң валенттіктерін көрсете алады. Менделеев 2 және 3-период элементтерін типтік элементтер деп атаған, себебі олардың бәрі де табиғатта кең таралған.
Алғашқы 3 периодтың элементтері негізгі топшаларға (а) ғана кіреді. Қазіргі технологиялар бойынша бұл периодтардың алғашқы екі элементі (сілтілік және сілтілік-жер
металдар) Қа-, ІҚа- топшаларды құрайтын s-элементтерден тұрады (кестеден қызыл түске боялған), қалған алтауы (B – Ne, Al – Ar) ІІҚа, VІІҚа-топшаларды құрайтын р-элементтерден тұрады (кестеде сары түсті). Кіші периодтар деп аталған бұл үш период элементтерінің рет нөмірі артқан сайын атом радиустары кішірейіп, кейінгі атомның сыртқы қабығындағы электрондар саны көбейгенде, олардың өзара ығысуының күшеюінен атом радиустары ұлғая бастайды. Ең үлкен радиус периодтың басында орналасқан сілтілік металға тән. Осындай заңдылық иондар радиусының өзгеруінен де байқалады.
·         Төртінші периодта 18 элемент бар ( К – Кr), ол – үлкен периодтардың алғашқысы. Мұнда сілтілік және сілтілік-жер металдардан кейін ауыспалы деп аталатын 10 элемент (Sc – Zn) орналасады. Бұларды d – элементтер деп атайды (кестеде көк түсті), олар да қосымша топшаларға кіреді. Ауыспалы элементтер түгелдей металдар, Fe – Co – Nі триадасынан басқасы өздеріне тән ең жоғары валенттіктерін көрсетеді. Соңғы алты p-элементтер (Ga – Kr) негізгі топшаға (a) кіреді, қасиеттерінің өзгеруі
бұрын айтқан ІІ және ІІІ период элементтеріне ұқсас.
·         Бесінші периодта 18 элемент (Rb – Xe) бар, құрылысы төртінші периодқа ұқсас. Одан айырмашылығы ауыспалы элементтер де, ксенон да (Xe) өзіне тән ең жоғары оң валенттіктерін көрсете алады. Соңғы галоген – иодта аздаған металдық қасиет пайда болады.
·         Алтыншы периодта 32 (Cs – Rn) элемент бар. Онда ауыспалы 10 элементпен (La, Hf – Hg) қатар 14 f – элементтер, лантаноидтар (кестеде жасыл түсті) орналасқан.
·         Жетінші периодта да францийден (Fr) басталатын 32 элемент болуға тиісті, бірақ ол әлі аяқталмаған (12 элемент әлі табылған жоқ).
·         Мұнда да алтыншы периодтағыдай 89-элементтен кейін 14 f – элементтер – актиноидтар орналасқан (Th – Lr). Олардың тотығу дәрежесі лантаноидтардан де жоғары болады (ІІІ – VІІ). Лантаноидтар мен актиноидтар кестенің түрі ықшамды болу үшін
төменірек жеке екі қатар етіп орналастырылған.
Қатарлар
Периодтарда араб сандарымен белгіленген 10 қатар кіреді. Үлкен периодтардың жұп қатарларында (төртінші, алтыншы, сегізінші және оныншы) тек металдар тұр және бұл қатарлардағы элементтердің қасиеттері аздап қана өзгереді. Үлкен периодтардың тақ қатарларындағы (бесінші, жетінші, тоғызыншы) элементтің қасиеттері қатардағы типтік эдменттердегі сияқты солдан оңға қарай өзгереді.
Менделеев II және III период элементтерін типтік деп атады. Бұл элементтердің қасиеттері типтік металдан екідайлы элементтерге одан бейметалл мен инертті газға қарай заңдылықпен өзгереді. Сонымен қатар периодтарда элемент қосылыстарының қасиеттері және формалары да заңдылықпен өзгереді.

VII периодта реттік нөмерлері 90-103-ке дейін 14 элементті актоноидтар деп атайды. Оларды лантаниодтардың төменгі жағынан жеке орналастырады, ал сәйкес ұяшықта олардың жүйеде орналасу кезектестігі көрсетілген:Ac-Lr. Көптеген актонидтар радиоактивті.


Топтар
Тігінен орналасқан элементтердің қатарын топтар деп атайды. Периодтық жүйеде сегіз топ бар, олардың нөмері рим сандарымен белгіленген. Топ нөмері элементтің ең жоғарғы тотығу дәрежесіне сәйкес келеді. Фтордың тотығу дәрежесі әрқашан -1-ге тең, мыс, күміс,алтынның тотығу дәрежелері +1,+2,+3-ке тең, ал VIII топ элементтерінен +8 тотығу дәрежесі тек осмий, рутений, ксенонға тән.
Әрбір топ-негізгі(A) және қосымша (Б) деп екі топшаға бөлінеді. Негізгі топшаны табиғи ұялас элементтер құрайды;оған типтік элементтер (II және III период элементтері) және химиялық
қасиеттері соларға ұқсас үлкен периодтардың элементтері кіреді. Қосымша топшаны үлкен периодтың элементтері –металдар ғана құрайды.
VIII топ қалған топтардан ерекшеленеді. Инертті газдарың негізгі топшасынан басқа, онда үш қосымша топша бар: темір топшасы, кобальт топшасы, никель топшасы, оларда көлденіңінен алғанда триада деп атайды, мәселен, темір триадасы: Fe,Co,Ni.

Химиялық элементтердің периодтық жүйесі маңызы


Химиялық элементтердің периодтық жүйесі – периодтық заңның графиктік бейнесі, олар өзара тығыз байланысты, бірін-бірі толықтыра түседі. Екеуі де хим. элементтерді материя дамуының бір сатысы деп қарап, олардың арасындағы табиғи байланысты ашады. Периодты заң химия ғылымына ғана жатпайды, ол бүкіл жаратылыстану және табиғи
ғылымдардың ортақ заңы, сондықтан ғылыммен бірге дамып, оны байыта түседі.

Стехиометрия - заттардың арасындағы массалық және көлемдік қатынастарды қарастыратын химияның бөлімі.

«Стехиометриялық мөлшер» деген ұғым химиялық реакцияның теңдеуіндегі немесе формуладағы заттың мөлшеріне сәйкес келеді. «Стехиометриялық есептеулерге» заттардың түрлері мен олардың арасында жүретін теңдеулері бойынша әр түрлі есептеулер және оған заттардың түрлері мен химиялық реакциялардың теңдеулерін құрастыру да жатады. Стехиометрияның негізін стехиометриялық заңдар құрайды. Бұларға заттар массасының сақталу заңы, құрам тұрақтылық заңы, эквиваленттер заңы,еселік қатынас заңы, кәлемдік қатынас заңы, Авогадро заңы жатады. Бұл заңдар заттардың атомдар мен молекулалардан тұратынын және атом – молекулалық ілімнің дұрыс екенін дәлелдесе, ал атом молекулалық ілім стехиометриялық заңдардың мәндерін
толық түсіндіріп береді.

Салыстырмалы атомдық масса дегеніміз атом массасының 1 м.а.б-нен неше рет үлкендігін көрсететің сан. Бұны Ar деп белгілейді. (“r” — индексі ағылш. relatіve — салыстырмалы).

Көміртегі атомының салыстырмалы атомдық массасы 12 м.а.б-ге тең, ал сутегінің 1 м.а.б-ге тең. Басқалай айтсақ салыстырмалы атомдық масса, атомның массасының көміртегі массасының 1/12 бөлігінен неше рет үлкендігін көрсететің сан.

Жай заттың салыстырмалы молекулалық массасын - элементтің салыстырмал атомдық масссын оның атом санына көбейтіп табады. Мысалы, оттек молекуласының О2 салыстырмалы молекулалық массасын табайық: Мr(О2) = 2· Аr(О) = 2 · 16 = 32

         Күрделі заттың салыстырмалы молекулалық массасын табу үшін алдымен оның құрамына кіретін әрбір элементтің атомдарының салыстырмалы атомдық массаларын атом санына көбейтіп, содан соң олардың қосындысын табады.Мысалы, алюминий гидроксидің АІ(ОН)3салыстырмалы
молекулалық массасы:

Аr(АІ) = 27 , Аr(Н) = 1  Аr(О) = 16

Мr[АІ(ОН)3] = Аr(АІ)   + 3[Аr(О)  + Аr(Н)]= 27 + 3(16 +1) = 27 + 17 = 78

Химия ғылымында сандық қатынастар жиі колданылады. Мысалы, затта қанша моллекула бар, ал молекулаларда қанша атом болады деген сұрақтардың шешімін табу үшін химияда «моль» деген түсінік қолданылады.



Кез келген заттың 1 молінде Авогадро санындай құрылымдық бірліктер (атом, молекула) болады. Олай болса «моль» дегеніміз Авогадро санындай құрылымдык бірлігі бар зат мөлшері.

Достарыңызбен бөлісу:




©emirsaba.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет