- •Азаматтық авиация академиясы химия
- •1. Дәрістің мақсаты:
- •2. Дәрістің жоспары:
- •3. Дәрістің мазмұны:
- •Атом-молекулалық ілім Атом-молекулалық ілім заттардың және олардың бір түрден екінші түрге айналуын түсінуге мүмкіндік береді.
- •4. Бақылау сұрақтары:
- •5. Тест тапсырмалары
- •Дәрістің мақсаты:
- •2. Дәрістің жоспары:
- •Жазылған теңдеуден көрiнiп отырғандай көп қышқылды негiздер бiртiндеп иондарға ыдырайды. Бiрiншi сатысында бiр гидроксид ионы бөлiнiп шығады, екiншi сатысында қалған гидроксид бөлiнедi.
- •4. Бақылау сұрақтары:
- •5. Тест тапсырмалары:
- •4. Бақылау сұрақтары:
- •5. Тест тапсырмалары:
- •Дәрістің мақсаты:
- •Дәрістің жоспары:
- •Дәрістің мазмұны:
- •4. Бақылау сұрақтары:
- •5.Тест тапсырмалары:
- •1.Дәрістің мақсаты:
- •Дәрістің жоспары:
- •Дәрістің мазмұны:
- •Бақылау сұрақтары:
- •Тест тапсырмалары:
- •Дәрістің мақсаты:
- •Дәрістің жоспары:
- •Дәрістің мазмұны:
- •Iшкi энергия және энтальпия
- •Бақылау сұрақтары:
- •Тест тапсырмалары:
- •Дәрістің мақсаты:
- •Дәрістің жоспары:
- •Дәрістің мазмұны:
- •Бақылау сұрақтары:
- •5. Тест тапсырмалары:
- •Дәрістің мақсаты:
- •2. Дәрістің жоспары:
- •3. Дәрістің мазмұны:
- •Бақылау сұрақтары:
- •Тест тапсырмалары:
- •Дәрістің мақсаты:
- •Дәрістің жоспары:
- •Дәрістің мазмұны:
- •Бақылау сұрақтары:
- •Тест тапсырмалары:
- •Бақылау сұрақтары:
- •Тест тапсырмалары:
- •Дәрістің мақсаты:
- •Дәрістің жоспары:
- •Дәрістің мазмұны:
- •Бақылау сұрақтары:
- •Тест тапсырмалары:
- •Дәрістің мақсаты:
- •Дәрістің жоспары:
- •Дәрістің мазмұны:
- •Бақылау сұрақтары:
- •Тест тапсырмалары:
- •Дәрістің жоспары:
- •Дәрістің мазмұны:
- •Бақылау сұрақтары:
- •Тест тапсырмалары:
- •Дәрістің мақсаты:
- •Дәрістің жоспары:
- •Дәрістің мазмұны:
- •Бақылау сұрақтары:
- •Тест тапсырмалары:
- •Дәрістің мақсаты:
- •Дәрістің жоспары:
- •Коррозияның негiзгi түрлерi. Коррозия ингибиторлары.
- •Дәрістің мазмұны:
- •Кернеу қатарында бұрын тұрған металл өзiнен кейiн тұрған металды тұзынан ығыстырады:
- •Коррозияның негiзгi түрлерi. Коррозия ингибиторлары.
- •Металдарды алу. Электролиттiк рафинадтау. Зоналық балқыту
- •Бақылау сұрақтары:
- •Тест тапсырмалары:
- •Әдебиеттер тізімі
- •Қосымша деректер
- •Қышқылдар, негіздер және тұздардың судағы ерігіштігі
- •Күшті және әлсіз электролиттер
- •Металдар белсенділігінің қатары
- •Қышқылдар, сілтілер және тұздардың әртүрлі концентрациялы ерітінділерінің 150с-дағы тығыздығы (г/см3)
- •Металдардың стандартты электродтық потенциалдары (сутек бойынша)
- •Жүйелік емес бірліктер және си жүйесі бірліктерінің арасындағы қатынас
- •Си халықаралық жүйесінің кейбір бірліктері
- •Кейбір негізгі физикалық тұрақтылар
- •Физикалық шамалардың шартты белгіленуі, аттары және бірліктері
- •Бірлік аттарына ондық тіркестер
- •Грек алфавиті
- •Кейбір әлсіз электролиттердің сулы ерітінділерінің 250с-дағы диссоциация тұрақтысы
- •Жиі кездесетін табиғи қосылыстардың аттары
- •Кейбір заттардың 298 к (250с)-дағы стандарты түзілу энтальпиясы δн0298, энтропиясы δs0298 және Гиббс энергиясы δg0298
- •Қосылыстардың (оксидтер мен гидроксидтердің) сипаттамасы
- •Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесіндегі химиялық элементтердің орналасқан орнына байланысты кейбір элементтердің қасиеттері
- •Кейбiр индикаторлардың қасиеттерi
- •Кейбір бейорганикалық заттардың тарихи қалыптасқан тривиалды аттары
- •Атомдардың салыстырмалы электртерістігі
- •250С-дағы сулы ерітінділердегі стандартты электродты потенциалдары φ
- •Газдардың судағы ерігіштігі ( литрмен өлшенген)
- •Негіздер мен тұздардың 180с-дағы ерігіштігі (100 г суды қанықтыратын заттар (граммен алынған))
Дәрістің мақсаты:
Химиялық элементтердің периодтық жүйесін қарастыру және периодтық жүйені пайдалана отырып әрбір элементке сипаттама беруді студентке үйрету. Д. И. Менделеевтіѕ периодтыќ заѕының маңызын көрсету.
Дәрістің жоспары:
1. Элементтердiң периодтық жүйесi және атом құрылысы. Атомдағы электрондар күйi. Үлкен және кiшi периодтар. Топтар және топшалар.
2. Электрон қауызы құрылысының периодтылығы. Периодтық жүйеде топ және топшалар бойынша элементтердiң маңызды қасиеттерiнiң өзгеруi.
3. Элементтердің электртерістілігі
4. Химиялық элементтердiң периодтық жүйедегi орны және атом құрылысы тұрғысынан элементтiң және оның қосылыстарының сипаттамасы.
5. Д. И. Менделеевтiң периодтық заңының маңызы
Дәрістің мазмұны:
Элементтердiң периодтық жүéåñi æәíå àòîì құрылысы. Атомдағы электрондар күéi. Үëêåí æәíå êiøi периодтар. Топтар және топшалар.
ХIХ Ғасырдың екiншi жартысында алпыстан аса химиялық элементтер ашылып, олардың қасиеттерi және ол элементтердiң қосылыстарының қасиеттерi зерттелдi. Осындай толып жатқан материалдарды бiр жүйеге келтiру қажет болды. Көптеген ғалымдар элементтердi жүйеге келтiруге тырысты. Мысалы, немiс ғалымы И. Деберейнер қасиеттерi ұқсас үш элементтiң атомдық массаларының орташа арифметикалық мөлшерiне тең екенiн айтты. Ағылшын ғалымы Д. Ньюлендс элементтердi атомдық массаларының өсу ретiмен орналастырғанда жетi элементтен соң сегiзiншiден бастап химиялық қасиеттерi қайта қайталанатынын байқап, оны октава заңы деп атады. Немiс ғалымы Л.Мейер элементтердi атомдық массаларының өсу ретiмен орналастырып ұқсас элементтердiң алты тобын жасады. Бiрақ аталған ғалымдар элементтердiң ұқсас топтарын бiр-бiрiнен жеке қарап, олардың арасындағы iшкi байланысты аша алмады. Сондықтан олар ұқсас және ұқсас емес элементтердiң топтарын сипаттайтын теориялық шолу жасай алмады.
Элементтердi жүйеге келтiру мәселесiн орыстың ұлы ғалымы Д.И.Менделеев (1834-1907ж.) шештi. Ол 1869 жылы периодтық заңды ашып, 1871 жылы анықтамасын бердi және сол заңның негiзiнде элементтердiң периодық жүйесiн жасады. Элементтердi жүйеге келтiрудiң негiзi етiп олардың атомдық массаларын алды.
Химиялық элементтердiң периодтық жүйесi Д.И. Менделеевтiң периодтық заңының графикалық көрiнiсi болып табылады. Периодтық жүйе жетi периодтан және сегiз топтан тұрады. Ñiëòiëiк металмен басталып инерттi ãàçбåí àÿқталатын (бiðiíøi периодтан басқалары) элементтердiң горизонталь қатарын период äåéäi. 1, 2, 3-периодтар кiшi, ал 4, 5, 6 және 7 -периодтар үлкен периодтарға жатады. 1, 2, 3-периодтардың әрқайсысы бiр қатардан, 4, 5, 6-периодтардың әрқайсысы екi қатардан тұрады. 7 - период аяқталмаған. Периодтық жүйеде 10 қатар бар. Бiрiншi периодта екi элемент сутек пен гелий орналасқан. 2-ші және 3-ші периодтар нағыз металдармен басталып инерттi газдармен аяқталады. Бұлардың әрқайсысында 8 элементтен орналасқан. 4-ші және 5-ші периодтарда 18 элементтен, 6-шы периодтта 32 элемент, аяқталмаған 7-ші периодта 18 элемент бар.
Үлкен периодтар жұп және тақ қатарлардан тұрады. Бұл периодтарда элементтер қасиеттерi өзгеруiнiң периодтылығы екi рет байқалады. Жұп қатарда бiрiншi периодтық өзгеру, ал тақ қатарда екiншi периодтық өзгеру болады. Мысалы, IV периодтың жұп қатарында калийден марганецке дейiн элементтердiң валенттiлiгi бiрден жетiге дейiн өседi (бұл бiрiншi периодтық өзгеру), одан кейін үш элемент – темiр, кобальт, никелден кейiнгi тұрған мыстан бромға дейiн екiншi периодтық өзгеру болып валенттiлiк қайтадан бiрден жетiге дейiн артады. Осындай периодтық өзгерулер басқа үлкен периодтарда да (5, 6) байқалады.
Жұп қатарларда негiзiнен металдар орналасады және олардың металдық қасиеттерiнiң кемуi баяу жүредi. Тақ қатарларда солдан оңға қарай элементтердiң металдық қасиеттерi кемiп, бейметалдық қасиеттерiнiң артуы айқын көрiнедi.
Алтыншы периодтағы № 57 элемент - лантан және одан кейiн келетiн 14 элементтiң қасиеттерi өзара ұқсас болып келедi. Сондықтан периодтық жүйеде бұларға бiр орын берiлген. Лантанға ұқсас бұл 14 элементтi (№58-71) лантаноидтар деген атпен кестенiң төменгi жағына бiр қатар етiп орналастырған. Лантаноидтар химиялық қосылыстарда көбiнесе үш валенттi болады.
Жетiншi периодтағы № 90-103 элементтер бiр клеткадан орын алады. Бұл 14 элементтi актиноидтар деген атпен кестенiң төменгi жағына лантаноидтардың астына бiр қатар етiп орналастырған. Актиноидтар өздерiнiң қасиеттерi бойынша лантаноидтарға ұқсас, әрі химиялық қосылыстарында көп жағдайда үш валенттiлік көрсетеді. Химиялық белсендiлiгi жөнiнен лантаноидтар да, актиноидтар да сiлтiлiк-жер металдарға ұқсас болып келедi.
Химиялық элементтердің периодтық жүйесiнде вертикаль бағытта орналасқан элементтердiң сегiз тобы бар. Òîï дегенiìiз - оттектi қосылыстарындағû æîғары валенттiëiêòåði áiрдей элементтердiң қатары. Топтың нөмiрi – сол топты түзiп тұрған элементтердiң оттектi қосылыстарындағы жоғары валенттiлiгiн көрсетедi. Бұл ережеге қатарда бiрiншi болып тұрған элементтер бағынбайды. Мысалы, фтор VII топта тұр, бiрақ ол жетi валенттi болмайды. Химиялық қосылыстарда фтор бiр валенттi. Мыс, күмiс, алтын бiрiншi топта тұр, бiрақ олардың ең жоғары валенттiлiгi 3-ке дейiн болады. VIII топта орналасқан элементтерден валенттiлiгi 8-ге тең болатын тек осмий мен рутений.
Әрбiр топ негiзгi және қосымша топшаларға бөлiнедi. Негiзгi топша кiшi және үлкен периодтардың элементтерiнен тұрады.
Электрон қауызы құрылысының периодтылығы. Периодтық æүéåäå òîï æәне топшалар бойынша элементтердiң ìàңûçäû қасиеттерiíiң өзгеруi.
Периодтық жүйенi жасау барысында Д.И. Менделеев элементтердiң атомдық массаларын негiзге алумен қатар, олардың қасиеттерiн де ескерiп отырды. Кейбiр жағдайларда кестедегi элементтердiң атомдық массаларының өсу ретiмен орналасу тәртiбiнің бұзылғандығы байқалады. Мысалы, теллурдың атомдық массасы иодтан ауыр болса да, оны иодтан бұрын алтыншы топқа қасиеттерi ұқсас элементтермен бiрге орналастырған.
Д.И.Менделеев периодтық жүйенi жасау кезінде көптеген қиыншылықтарға кездестi. Себебi ол кезде көптеген элементтер ашылмаған едi, кейбiр элементтердiң қасиеттерi, кейбiреулерiнiң атомдық массалары дұрыс анықталмаған едi.
Д.И.Менделеев өзi ашқан периодтық заңның объективтiк шындықты бейнелейтiндiгiне толық сендi және заңның графикалық көрiнiсi болатын кестеде кейбiр элементтердiң атомдық массаларын түзеттi. Кейбiр ашылмаған элементтердiң табиғатта бар екенiн болжады және олардың қасиеттерiн сипаттап жазды. Ол ашылмаған элементтерге экабор, экаалюминий, экасилиций деген аттар берiп, кестеден оларға арнап орын қалдырды.
Д.И. Менделеев элементтiң қасиеттерiн болжап сипаттау барысында кестедегi оны қоршап тұрған төрт элементтiң қасиеттерiн негiзге алды. Мысалы, магнийдiң атомдық массасы өзiн қоршаған төрт элементтiң атомдық массаларының орташа арифметикалық шамасына тең, яғни:
Д.И. Менделеев болжаған үш элемент оның тiрi кезiнде ашылды.
1875 жылы француз Лекок де Буабордан № 31 элемент - галийдi, 1879 жылы швед Нильсон № 21 элемент - скандийді, 1886 жылы немiс Винклер
№ 32 элемент германийдi ашты.
Бұл ашылған элементтердiң тәжiрибе жүзiнде зерттеліп анықталған қасиеттерi Д.И. Менделеевтiң болжамымен бiрдей болып шықты. Ол болжаған жаңа элементтердiң ашылуы және олардың қасиеттерiнiң тәжiрибе нәтижелерiмен сәйкес келуi бүкiл дүние жүзi ғалымдарына периодтық заңды мойындатты.
Д.И.Менделеев периодтық жүйеде нағыз бейметалдардың (галогендердің) нағыз металдарға (сiлтiлiк металдарға) көшуі секiрмелi түрде болмай, баяу (бiркелкi) болуға тиiс деген едi. XIX ғасырдың 90-жылдарында ашылған инерттi газдар Д.И. Менделеевтiң бұл болжамын дәлелдеді және бұл газдар периодтық жүйеде галогендер мен сiлтiлiк металдардың арасынан орын алып жеке топ кұрды. Инерттi газдардың ашылуы Д.И. Менделеевтiң периодтық жүйесiне қайшы келген жоқ, қайта оны толықтыра түстi.
Сонымен, периодтық жүйеде орналасқан элементтердiң қасиеттерi периодтар бойынша, әрі топтар бойынша өзгередi. Сондықтан элементтiң қасиеттерi оның тұрған орнына байланысты болады, яғни элементтiң орнына қарап оның қасиеттерiн сипаттайды.
Өздерiнiң қасиеттерi бойынша негiзгi топша элементтерiнiң қосымша топша элементтерiнен елеулi айырмашылықтары болады. Мысалы, VII топтың негiзгi топшасында бейметалдар – фтор, хлор, бром, иод, астат, ал қосымша топшасында металдар – марганец, технеций, рений орналасқан. Сол сияқты бiрiншi топтың негiзгi топшасының элементтеріне сiлтiлiк белсендi металдар – литий, натрий, калий, рубидий, цезий, ал қосымша топшасының элементтеріне химиялық белсендiлiгi өте төмен болатын –мыс, күмiс, алтын металдары жатады.
Негiзгi топшаларда жоғарыдан төмен қарай бейметаллдық қасиет кемiп, металдық қасиет артады. Негiзгi және қосымша топшаларды бiр-бiрiнен айыру үшiн бiреуiн солға қарай, екiншiсiн оңға қарай ығыстыра орналастырған. Сонымен топшаларға қасиеттері өзара өте ұқсас элементтер кiредi.
Барлық
элементтер оттекпен оксидтер түзедi.
I-VIII топтарда орналасқан элементтердiң
ең жоғары валенттiлiгiн көрсететiн
оксидтерiнiң жалпы формулаларын
валенттiлiктерiнiң өсу ретiмен
түрiнде жазуға болады. Бұл формуладағы
-нiң
орнына осы топтағы кез келген элементтiң
таңбасын қоюға болады.
IV,
V, VI, VII топтардың негiзгi топшаларындағы
элементтердiң көпшiлiгi сутекпен қосылыстар
түзедi. Элементтердiң сутектi қосылыстарының
жалпы формулаларын валенттiлiктерiнiң
өсу ретiмен
түрiнде көрсетуге болады.
Негiзгi топша элементтерiнiң оттектi қосылыстарындағы жоғары валенттiлiгi мен сутектi қосылыстарындағы валенттiлiгiнiң қосындысы сегiзге тең болады. Демек, егер элементтiң оттектi қосылысындағы валенттiлiгi белгiлi болса, онда оның сутектi қосылысындағы валенттiлiгiн табуға болады. Мысалы, фосфор бесiншi топта орналасқан, яғни оның оттектi қосылысындағы жоғары валенттiлiгi 5-ке тең, ал оның сутектi қосылысындағы валенттiлiгi 3-ке тең болады.
Д. И.Менделеев элементтердiң қасиеттерiнiң өзгеруi олардың атомдық массаларының өсуiне тәуелдi екенiн дәлелдеп, периодтық заңға мынадай анықтама бердi:
Жай заттардың қасиеттерi, сондай-ақ олардың қосылыстарының пiшiндерi мен қасиеттерi элементтердiң атомдық массаларының шамасына периодты түрде тәуелдi болады.
Бұл
заңдылық кестедегi орны белгiлi элементтiң
қасиеттерiн толық сипаттауға мүмкiндiк
бередi. Мысалы периодтық жүйенi пайдаланып
селеннiң қасиеттерiн анықтау керек
дейiк. Селен VI топта орналасқан, сондықтан
оның оттектi қосылысындағы ең жоғары
валенттiлiгi 6-ға тең, ал жоғары оксидiнiң
формуласы
Бұл
оксидтiң қышқылдық қасиеттерi болуға
тиiс. Селен VI топтың негiзгi топшасының
жоғары жағына орналасқандықтан
бейметалдарға жатады. Бейметалл
болғандықтан сутекпен қосылуы тиiс.
Сутектi қосылысында валенттiлiгi екiге
тең болғандықтан
қосылысын түзедi. Оның атомдық массасы
шамамен өзiн қоршаған төрт элементтің
атомдық массаларының арифметикалық
орташа шамасына тең болуға тиiс.
Атом құрылысы туралы iлiмнiң жетiстiктерiне байланысты Д.И. Менделеевтiң периодтық заңы қазiр былай айтылады:
Жай заттардың қасиеттерi, сондай-ақ элементтердiң қосылыстарының пішіндері мен қасиеттерi олардың атомдарының ядро зарядтарының шамасына периодты түрде тәуелдi болады.
Бұл заңды қысқаша түрде былай тұжырымдап айтуға болады: элементтердiң қасиеттерi олардың ядро зарядтарының шамасына периодты түрде тәуелдi болады.
Периодтық заңның жаңа анықтамасы Д.И. Менделеевтің берген анықтамасына еш уақытта қайшы келмейдi, қайта оны жаңа ғылыми деректермен толықтыра түседi және заңның дұрыстығын дәлелдейдi. Мысалы, периодтық жүйеде элементердi Д.И. Менделеев атомдық массаларының өсу ретiмен орналастырғанда кейбiр сәйкессiздiктер байқалды. Атомдық массалары ауыр теллур иодтан бұрын, ал кобальт никельден бұрын орналасқан, оның себебі: атомдардың ядро зарядтарының өсу түрғысынан қарағанда иодтың теллурдан, ал кобальттың никельден ядро зарядтарының саны бiрге артық болып келедi.
Периодтық заңның жаңа анықтамасы элементтердiң қасиеттерiнiң периодты түрде қайталануын да түсiндiрiп бередi. Әрбiр период басталғанда электрондар жаңа түзiлген электрондық қабатқа орналасады да бұрынғы элементтердiң сыртқы электрондық конфигурацияларын қайталайды. Мысал ретiнде 1, 2, 3 және 4 периодтарда орналасқан сiлтiлiк металдар мен галогендердiң қасиеттерiнiң өзгеруiн қарастырайық. Сiлтiлiк металдардың электрондық қабаттарында электрондардың орналасуы мынадай болады:
Литийде - 2,1, натрийде -2, 8, 1, калийде -2, 8, 8, 1, рубидийде -2, 8, 18, 1, ал галогендерде: фторда - 2, 7, хлорда - 2, 8, 7, бромда - 2, 8, 18, 7, иодта - 2, 8, 18, 18, 7.
Сiлтiлiк металдардың сыртқы электрондық қабаттарында бiр электрон қайталап келiп отырады. Сондықтан олардың қасиеттерi өзара ұқсас болады. Олар химиялық реакциялар кезінде сыртқы қабаттағы бiр электрондарын оңай берiп нағыз металдық қасиет көрсетедi.
Барлық галогендердiң сыртқы қабаттарында жетi электроннан орналасқан. Сондықтан галогендердің қасиеттері өзара ұқсас болып келеді, сонымен қатар, олардың сыртқы электрондық қабаттарының аяқталуына жалғыз электрон жетіспейтіндіктен олар бiр электроннан қосып алып нағыз бейметалдық қасиет көрсетедi.
Д.И. Менделеевтiң периодтық жүйесi периодтық заңның және атом құрылысының дұрыс көрiнiсi болып есептеледi.
Кiшi периодтарда ядро зарядтарының өсуiне байланысты электрондардың саны артады да (1-периодта 1-ден 2-ге дейiн, 2, 3-периодта 1-ден 8-ге дейiн) осыған сәйкес элементтердiң қасиеттерi өзгередi. Периодтың басында сыртқы электрондық қабатындағы электрондардың саны ең аз болатын элемент - сiлтiлiк металл орналасқан, ал электрондарының саны өскен сайын солдан оңға қарай металдық қасиет бiрте-бiрте кемiп, бейметалдық қасиет арта бередi де период инерттi газбен аяқталады. Периодта солдан оңға қарай элементтердiң металдық қасиеттерi кемiп бейметалдың қасиеттерiнiң артуы байқалады. Осы бағытта элементтер атомдарының радиустары да кiшiрейедi. Бiр периодтағы элементтердiң электрондық қабаттарының саны бiрдей болады, ал олардың солдан оңға қарай ядро зарядтарының өсуiне байланысты валенттiлiк электрондары ядроға күштi тартылады да атомның радиусы кiшiрейедi. Радиусы кiшiрейген сайын периодтағы элементтердiң электрон беру қабiлетi әлсiрейдi, яғни олардың бейметаллдық қасиеттерi артады.
Үлкен периодтарда (4, 5, 6) сiлтiлiк металдан нағыз бейметалдарға қарай элементтер қасиеттерiнiң өзгеруі кiшi периодтарға қарағанда баяу жүредi. Металдық қасиеттiң бәсеңдеуi элемент атомының радиусына, валенттiк электрондарының ядромен байланысына тәуелдi болады. Үлкен периодтардың жұп қатарларындағы элементтердiң ядро зарядтары өссе де сыртқы электрондық қабаттарындағы электрондар саны тұрақты (1 немесе 2) болып қалады.
Сыртқы электрондық қабаттарында бiр немесе екi электрон болғандықтан жұп қатардағы элементтер металдар қатарына жатады. Үлкен периодтардың тақ қатарларында ядро зарядтарының өсуiне байланысты сыртқы қабаттағы электрондар саны 1- ден 8-ге дейiн артады. Осыған сәйкес тақ қатарларда кiшi периодтардағы сияқты металдық қасиет бiрте-бiрте кемiп бейметалдық қасиет артады.
Атом
құрылысы теориясы периодтық жүйенiң
неге жетi периодтан тұратынын да
түсiндiредi. Әрбiр жаңа период жаңа
электрондық қабатпен басталады да
сыртқы қабатындағы электрондар саны
8-ге
тең болатын инерттi газдармен аяқталады.
Осы кездегi барлық белгiлi элементердiң
ең көп болатын электрондық қабаттарының
саны (қозбаған жағдайда) 7-ге тең. Бұдан
периодтық жүйеде жетi период болу керек
екенiн бiлемiз. Периодтың нөмiрi сол
периодтағы элементтердiң электрондық
қабаттарының санын көрсетедi.
Атом құрылысы теориясы периодтық жүйенiң неге 8 топтан тұратын және әрбiр топтың неге екi топшаға бөлiнетiнiн де түсiндiредi. Әрбiр топтың нөмiрi сол топқа жататын элементтердiң химиялық байланыс түзуге қатыса алатын электрондарының ең көп мөлшерiн көрсетедi. Әрбiр топ негiзi және қосымша топшаларға бөлiнедi. Мұндай бөлiну топшалардағы элементтердiң электрондық қабаттарындағы электрондардың орналасу тәртiбiне байланысты. Барлық негiзгi топшаларда элементтердiң кезектi электрондары сыртқы қабаттың (I және II топтарда) -немесе (III –VIII топтарда) -қабатшаларында орналасады. Сондықтан да I және II топтардың негiзгi топшаларының элементтерi -типтi элементтерге жатады. Негiзгi топша элементтерiнiң валенттiлiк электрондарының саны топтың нөмiрiне тең болады және олар сыртқы қабатта орналасады. Қосымша топшалардағы элементтердiң кезектi электрондары сырттан санағанда екiншi қабаттың -қабатшаларында орналасқандықтан олар -типке жатады. Қосымша топша элементтерiнiң сыртқы қабатында 1 немесе 2 электрон болады. Қосымша топша элементтерiнiң валенттiлiк электрондары екi қабатта – сыртқы қабаттың -қабатшасында және сыртқыдан кейiнгi қабаттың -қабатшасында орналасқан. Екi электрондық қабаттағы химиялық байланысқа қатысатын электрондардың ең көп мөлшерi сол элемент тұрған топтың нөмiрiне тең болады.
Әрқайсысы 14 элементтен тұратын лантаноидтар мен актиноидтардың кезектi электрондары сырттан санағанда үшiншi қабаттың -қабатшасында орналасқандықтан олар -типтi элементтер қатарына жатады. -типтi элементтердiң химиялық байланысқа қатысатын электрондары сыртқы үш қабатта жатады.
Атом құрылысы теориясы тұрғысынан топтардағы элементердiң ядро зарядтарының өсуiне байланысты бейметалдық қасиеттерінің кемiп, металдық қасиеттерінің артатындығын да түсiндiруге болады.
Топтағы элементтердiң ядро зарядтары артқан сайын электрондық қабаттар саны да өсе бередi. Яғни, элемент атомының радиусы үлкейiп сыртқы валенттiлiк электрондарының ядроға тартылу күшi кемидi. Сондықтан элементтердiң жоғарыдан төмен қарай бейметаллдық қасиеттерi кемiп, металдық қасиеттерi арта бередi.
Мысал ретiнде екiншi топ элементтерi - берилий мен барийдi қарастырайық, олардың атомдарындағы электрондардың орналасуы мынадай: Ве - 2, 2 Ва - 2, 8, 18, 8, 2. Екеуiнiң сыртқы қабатында да екi электроннан болуы олардың қасиеттерiнiң ұқсастығын көрсетедi. Бiрақ барийдiң сыртқы валенттік электрондары берилийге қарағанда ядродан алыс жатқандықтан ядроға әлсiз тартылады. Сондықтан барийдiң атомы сыртқы қабаттағы электрондарын берилийге қарағанда бiршама оңай берiп, нағыз металдық қасиет көрсетедi.
Элементтердің электртерiстiлiгi (ЭТ)
Элементтердiң химиялық қасиеттерi олардың иондану энергиясына байланысты болады.
Иондану энергиясы (I) деп атомның ең әлсiз электронын үзiп алып, оны оң ионға айналдыруға жұмсалатын энергияны айтады.
Иондану энергиясының мәнi аз болатын атомдар металдық қасиет көрсетедi. Ал инерттi газдардың иондану энергиясы өте жоғары болады.
Атомның бiр электронды қосып алған кезiндегі бөлiнетiн энергия электронға жақындық (Е) деп аталады.
Иондану энергиясы мен электронға жақындық электронвольтпен (ЭВ) өлшенедi.
Молекула құрамындағы атомның өзiне электрондарды тарту қабiлетiн электртерiстiлiк (Õ) äåéäi.
Электртерiстiлiк өлшемi ретiнде молекуладағы атомдардың иондану энергиясы мен электронға жақындығының арифметикалық қосындысын алады:
Õ=I+Å
Электртерiстiлiк период бойынша артады. Сiлтiлiк металдардың электртерiстiгi төмен болады. Электртерiстiлiгi ең кiшi элемент франций (0,86), ал ең жоғары элемент фтор (4,1). Элементтердiң электртерiстiлiгi атомның реттік нөмiрiнiң артуына байланысты периодты түрде өзгередi, период бойынша артады, топ бойынша кемидi. Электртерiстiлiк атомның бейметалдық қасиетiнiң өлшемi.
Химиялық байланыстың полюстiлiгi байланысты түзетін атомдардың электртерiстiлiктерiнің айырмасына байланысты болады. Айырманың мәнi жоғары болған сайын байланыстың полюстiлігі артады.
Химиялық элементтердiң периодтық жүйедегi орны және атом құрылысы тұрғысынан элементтiң және оның қосылыстарының сипаттамасы.
Химиялық элементтердi сипаттау төмендегі жоспар бойынша жүргізіледі:
Элементтiң химиялық белгiсi
Элементтiң периодты жүйедегі орны: а) атомдық нөмiрi ә) периоды, тобы б) салыстырмалы атомдық массасы
Металл, бейметалл, амфотерлiк мiнездемесi бар элемент
Ядро заряды
Электрондардың жалпы саны, электрондық қабат саны, валенттiлiк электрондық қабаттағы электрондар саны
Қосылыстар формуласы: а) оттегiмен ә) сутекпен қосылыстарының.
Заттардың химиялық қасиеттерiнiң сипаттамасының жоспары:
Элемент, жай зат
Оксидтер
Гидроксидтер
Д. И. Менделеевтiң периодтық çàңûíûң ìàңûçû
Д.И. Менделеевтiң периодтық заңы химия ғылымдарының дамуына зор ықпалын тигiздi. Периодтық заң барлық элементтердi бiр жүйеге келтiрдi. Жеке алынған бiр элементтiң қасиеттерiн кестедегi оны қоршаған басқа элементтердiң қасиеттерi арқылы анықтауға мүмкiндiк туды.
Периодтық заңды пайдаланып химияда алдын ала ғылыми болжамдар жасауға жол ашылды. Жаңа элементтердiң қасиеттерi мен олардың қосылыстарының қасиеттерiн болжап айтуға мүмкiндiк туды.
Д.И. Менделеевтiң периодтық заңының негiзiнде кестедегi бос орындар жаңадан ашылған элементтермен толтырылды. Бұл заңды пайдалана отырып жаңадан ашылатын элементтердiң қасиеттерiн болжауға болады. Мысалы, егер №118 элементтi синтездеу iске асса, ол инерттi элементке жатады.
Периодтық заң химиямен байланысты басқа да ғылымдардың дамуына аса үлкен әсерiн тигiздi.
Д.И. Менделеевтiң периодтық заңы атом құрылысы туралы iлiмнiң дамуына зор әсер еттi, ал атом құрылысы теориясы периодтық заңның физикалық мәнiн терең түсiнуге жағдай жасады.
Атом құрылысы теориясының дамуы нәтижесiнде ураннан кейiнгi элементтердi синтездеу мүмкiн болды және атом энергиясын ашып оны халық шаруашылығында пайдалану iске асырылды.
