Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Содержание

2. ПС элементов была предложена выдающимся русским химиком Д.И. Менделеевым в 1869 году
3. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН Свойства простых веществ и соединений, которые они образуют, находятся в периодической зависимости от величины
4. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН Периодический закон был сформулирован почти за полстолетия до открытия электрона! Сформулированный закон позволил: уточнить
5. ПС ЭЛЕМЕНТОВ ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В РОССИИ (короткопериодный вариант)
6. ОФИЦИАЛЬНАЯ ПС ЭЛЕМЕНТОВ ИЮПАК (длиннопериодный вариант)
7. СТРУКТУРА ПС Лантаниды (лантаноиды) – 4f элементы (ид – от греческого следующий за; оид – от
8. Закономерности изменения свойств атомов и ионов К числу важнейших свойств элементов, определяемых электронным строением, относятся: радиусы;
9. Закономерности изменения свойств атомов и ионов Одна из основных характеристик атомов и ионов – их размеры.
10. Металлический радиус Металлический радиус (для металлов) – половина расстояния между ядрами соседних атомов
11. Ковалентный радиус Ковалентный радиус (для неметаллов) – половина расстояния между ядрами соседних атомов Металлический радиус и
12. Ионный радиус Ионный радиус (для ионных соединений) – пример CsCl: из данных РСА определяют карту электронной
13. Закономерности изменения атомных радиусов Атомный радиус уменьшается в периоде при увеличении атомного номера (Z): Li(1s22s1) →
14. Закономерности изменения ионных радиусов В таблице ионные радиусы приведены в Å, в скобках указано КЧ
15. Закономерности изменения ионных радиусов Ионный радиус зависит от координационного окружения (КЧ) – чем больше КЧ, тем
16. Закономерности изменения ионных радиусов для переходных металлов В периоде: Ti2+ (1,00 Å) → Ni2+ (0,83 Å)
17. Энергия ионизации Энергия ионизации атома (или иона) (I, эВ) – минимальная энергия для удаления электрона от
18. Энергия ионизации Горизонтальная периодичность – в пределах одного периода значения I увеличиваются, т.к. увеличивается заряд ядра.
19. Энергия ионизации Примеры отклонений в плавном изменении значений I: Be – 9,32 эВ, В – 8,30
20. Электроотрицательность Электроотрицательность (χ) – способность элемента притягивать электроны, когда элемент входит в состав химических соединений. Определение
21. Электроотрицательность Электроотрицательность увеличивается в периоде при увеличении атомного номера элемента. Электроотрицательность уменьшается в группе при увеличении
22. Закономерности изменения кислотно-основных свойств гидроксидов элементов Основные свойства: ЭОН → Э+ + ОН- Кислотные свойства: ЭОН
23. Закономерности изменения кислотно-основных свойств гидроксидов элементов Уменьшение основных свойств коррелирует с увеличением заряда катиона и уменьшением
24. Кислотные свойства бескислородных кислот НЭ Два фактора (изменение радиуса аниона и изменение заряда аниона) действуют в
25. Эмпирическая корреляция между строением и силой кислоты (правила Полинга) Можно предсказать относительную силу кислот: для кислородсодержащих
26. Некоторые закономерности изменения окислительно-восстановительных свойств Э + 2е + 2Н+ → Н2Э (Э – халькоген) Окислительные
27. Окислительно-восстановительные свойства соединений элементов в высших степенях окисления Главные элементы – s и p: 14 группа:
29. Скачать презентацию

Слайд 2

ПС элементов была предложена выдающимся русским химиком Д.И. Менделеевым
в 1869 году

Слайд 3

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН
Свойства простых веществ и соединений, которые они образуют, находятся в

периодической зависимости от величины атомного номера элемента.
В основу современной классификации элементов положен главный признак – заряд ядра и электронная конфигурация атомов.

Слайд 4

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН
Периодический закон был сформулирован почти за полстолетия до открытия электрона!
Сформулированный

закон позволил:
уточнить атомные массы многих известных Менделееву элементов;
предсказать существование и свойства неизвестных в то время элементов
(экасилиция (германия), экабора (галлия) и экаалюминия (скандия).
Графическим отображением ПЗ является ПС

Слайд 5

ПС ЭЛЕМЕНТОВ ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В РОССИИ
(короткопериодный вариант)

Слайд 6

ОФИЦИАЛЬНАЯ ПС ЭЛЕМЕНТОВ ИЮПАК
(длиннопериодный вариант)

Слайд 7

СТРУКТУРА ПС
Лантаниды (лантаноиды) – 4f элементы (ид – от греческого следующий

за; оид – от греческого подобный).
Аналогично, актиниды (актиноиды) – 5f элементы
Галогены – элементы 17 группы
Халькогены - элементы 16 группы
Пниктогены - элементы 15 группы

Слайд 8

Закономерности изменения свойств атомов и ионов
К числу важнейших свойств элементов, определяемых

электронным строением, относятся:
радиусы;
потенциалы ионизации;
сродство к электрону;
электроотрицательность.
Все эти характеристики закономерно изменяются по периодам и группам

Слайд 9

Закономерности изменения свойств атомов и ионов
Одна из основных характеристик атомов и

ионов – их размеры.
Строение соединений – расположение атомов в пространстве (расстояния между атомами, углы).
Единица измерения расстояний - 1Å

Слайд 10

Металлический радиус
Металлический радиус (для металлов) –
половина расстояния между ядрами соседних

атомов

Слайд 11

Ковалентный радиус
Ковалентный радиус (для неметаллов) –
половина расстояния между ядрами соседних

атомов

Металлический радиус и ковалентный радиус называют атомными радиусами

Слайд 12

Ионный радиус
Ионный радиус (для ионных соединений) – пример CsCl: из

данных РСА определяют карту электронной плотности и там где минимум электронной плотности на прямой Cs-Cl, проводят границу между Cs+ и Cl-

Слайд 13

Закономерности изменения атомных радиусов
Атомный радиус уменьшается в периоде при увеличении атомного

номера (Z):
Li(1s22s1) → F(1s22s22p5) – валентные электроны занимают орбитали одной оболочки, но увеличивается заряд ядра.
Атомный радиус увеличивается в группе при увеличении атомного номера (Z):
Li([He]2s1) → Cs([Xe]5s1) – валентные электроны занимают орбитали с большим главным квантовым числом.
Изменение атомных радиусов в группах меньше, чем в периодах. В группах изменение немонотонно (одна из причин – «лантанидное сжатие»)

Слайд 14

Закономерности изменения ионных радиусов
В таблице ионные радиусы приведены в Å, в

скобках указано КЧ

Слайд 15

Закономерности изменения ионных радиусов
Ионный радиус зависит от координационного окружения (КЧ) –
чем

больше КЧ, тем больше радиус.
В пределах периода размеры анионов больше размеров катионов (упрощенно: катионы – маленькие, анионы – большие).
Ионный радиус увеличивается в группе при увеличении атомного номера: Li+ ([He] → Cs+ ([Xe]).
Изоэлектронные катионы – Na+, Mg2+, Al3+ имеют одинаковую электронную конфигурацию [Ne], но отличаются зарядом, ионный радиус сильно уменьшается.
Изоэлектронные анионы – P3-, S2-, Cl- имеют одинаковую электронную конфигурацию [Ar], но отличаются зарядом, ионный радиус уменьшается

Слайд 16

Закономерности изменения ионных радиусов для переходных металлов
В периоде: Ti2+ (1,00 Å)

→ Ni2+ (0,83 Å) –
уменьшение радиуса катиона, но различия небольшие.
Зависимость от заряда: Fe2+ (0,75 Å) → Fe3+ (0,69 Å). Больше положительный заряд, меньше ионный радиус.

Слайд 17

Энергия ионизации
Энергия ионизации атома (или иона) (I, эВ) – минимальная

энергия для удаления электрона от атома (или иона), находящегося в газообразном состоянии:
А(г) → А+(г) + е(г); I = E(A+, г.) – E(A, г.)

Максимальное значение I имеют инертные газы,
минимальные – щелочные металлы.

Слайд 18

Энергия ионизации
Горизонтальная периодичность – в пределах одного периода значения I увеличиваются,

т.к. увеличивается заряд ядра.
Вертикальная периодичность – в пределах одной группы значения I уменьшаются (не сильно): например, Li ([He]2s1) → Cs ([Xe]6s1)

Слайд 19

Энергия ионизации
Примеры отклонений в плавном изменении значений I:
Be – 9,32 эВ,

В – 8,30 эВ. Различия в электронном строении – у В один электрон находится на 2p орбитали, р орбитали более диффузные, по сравнению с s орбиталями.
N – 14,53 эВ, O – 13,62 эВ. Катион O+ имеет три электрона на 2р уровне (p уровень заполнен ровно на половину - это выгодно энергетически).

Слайд 20

Электроотрицательность
Электроотрицательность (χ) – способность элемента притягивать электроны, когда элемент входит

в состав химических соединений.
Определение электроотрицательности по Малликену:
χМ = ½(I+Ea)
Сродство к электрону (Ea, эВ) :
А(г) + е(г) → А-(г) Ea = E(A, г.) – E(A-, г.)

Слайд 21

Электроотрицательность
Электроотрицательность увеличивается в периоде при увеличении атомного номера элемента.
Электроотрицательность уменьшается в

группе при увеличении атомного номера элемента.

Слайд 22

Закономерности изменения кислотно-основных свойств гидроксидов элементов
Основные свойства: ЭОН → Э+ +

ОН-
Кислотные свойства: ЭОН → ЭО- + Н+

Изменение по группе:
увеличение ионного радиуса приводит к ослаблению связи с ОН-

Слайд 23

Закономерности изменения кислотно-основных свойств гидроксидов элементов
Уменьшение основных свойств коррелирует с увеличением

заряда катиона и уменьшением радиуса катиона

Слайд 24

Кислотные свойства бескислородных кислот НЭ
Два фактора (изменение радиуса аниона и изменение

заряда аниона) действуют в противоположных направлениях.
Главным является изменение заряда аниона.

Слайд 25

Эмпирическая корреляция между строением и силой кислоты (правила Полинга)
Можно предсказать относительную силу

кислот:
для кислородсодержащих кислот:
сила кислоты Э(ОН)nОm тем выше, чем больше m
рКа ~ 8 −5m;
для многоосновных кислот: при отщеплении каждого
последующего Н+ рКа увеличивается на ~5.
HClO ≡ Cl(OH) (m=0) – очень слабая кислота (рКа ~ 10−8);
HClO2 ≡ Cl(OH)О (m=1) – кислота средней силы (рКа ~ 10−2);
HClO3 ≡ Cl(OH)О2 (m=2) – сильная кислота;
HClO4 ≡ Cl(OH)О3 (m=3) – очень сильная кислота.
Н3РО4: рКа1 ~ 10−2; рКа2 ~ 10−6; рКа3 ~ 10−12.

Слайд 26

Некоторые закономерности изменения окислительно-восстановительных свойств
Э + 2е + 2Н+ → Н2Э

(Э – халькоген)

Окислительные свойства уменьшаются в ряду O2, S, Se, Te
Восстановительные свойства увеличиваются в ряду H2O, H2S, H2Se, H2Te
Аналогичные закономерности для галогенов.
Э2 + 2е + 2Н+ → 2НЭ (Э – галоген)

Слайд 27

Окислительно-восстановительные свойства соединений элементов в высших степенях окисления
Главные элементы – s и

p:
14 группа: CO2, SiO2, GeO2 – практически не являются окислителями;
PbO2 – сильный окислитель.
Переходные металлы:
5 группа: V(V) – окислитель,
Nb(V) и Ta(V) – не являются окислителями.
6 группа: Cr(VI) - окислитель,
Mo(VI) и W(VI) – не являются окислителями.
7 группа: Mn(VII) - окислитель,
Tc(VII) и Re(VII) – не являются окислителями.

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Содержание

ПС элементов была предложена выдающимся русским химиком Д.И. Менделеевымв 1869 году

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОНСвойства простых веществ и соединений, которые они образуют, находятся в

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОНПериодический закон был сформулирован почти за полстолетия до открытия электрона!Сформулированный

ПС ЭЛЕМЕНТОВ ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЕМАЯ В РОССИИ (короткопериодный вариант)

ОФИЦИАЛЬНАЯ ПС ЭЛЕМЕНТОВ ИЮПАК (длиннопериодный вариант)

СТРУКТУРА ПСЛантаниды (лантаноиды) – 4f элементы (ид – от греческого следующий

Закономерности изменения свойств атомов и ионовК числу важнейших свойств элементов, определяемых

Закономерности изменения свойств атомов и ионовОдна из основных характеристик атомов и

Металлический радиус Металлический радиус (для металлов) –половина расстояния между ядрами соседних

Ковалентный радиус Ковалентный радиус (для неметаллов) –половина расстояния между ядрами соседних

Ионный радиус Ионный радиус (для ионных соединений) – пример CsCl: из

Закономерности изменения атомных радиусовАтомный радиус уменьшается в периоде при увеличении атомного

Закономерности изменения ионных радиусовВ таблице ионные радиусы приведены в Å, в

Закономерности изменения ионных радиусовИонный радиус зависит от координационного окружения (КЧ) –чем

Закономерности изменения ионных радиусов для переходных металловВ периоде: Ti2+ (1,00 Å)

Энергия ионизации Энергия ионизации атома (или иона) (I, эВ) – минимальная

Энергия ионизацииГоризонтальная периодичность – в пределах одного периода значения I увеличиваются,

Энергия ионизацииПримеры отклонений в плавном изменении значений I:Be – 9,32 эВ,

Электроотрицательность Электроотрицательность (χ) – способность элемента притягивать электроны, когда элемент входит

ЭлектроотрицательностьЭлектроотрицательность увеличивается в периоде при увеличении атомного номера элемента.Электроотрицательность уменьшается в

Закономерности изменения кислотно-основных свойств гидроксидов элементовОсновные свойства: ЭОН → Э+ +

Закономерности изменения кислотно-основных свойств гидроксидов элементовУменьшение основных свойств коррелирует с увеличением

Кислотные свойства бескислородных кислот НЭДва фактора (изменение радиуса аниона и изменение

Эмпирическая корреляция между строением и силой кислоты (правила Полинга)Можно предсказать относительную силу

Некоторые закономерности изменения окислительно-восстановительных свойствЭ + 2е + 2Н+ → Н2Э

Окислительно-восстановительные свойства соединений элементов в высших степенях окисленияГлавные элементы – s и

Похожие презентации