Систематика химических элементов, Периодическая система химических элементов - Систематика химических элементов

Периодическая система химических элементов

1 марта 1869 года признан днем открытия Периодического закона, который представляет собой один из наиболее фундаментальных законов естествознания. Честь его открытия принадлежит Менделееву Д. И.:

Свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома или от порядкового номера элемента.

Периодическая система является табличным отображением периодического закона и отражает электронное строение атомов.

Каждый период начинается элементом с новым значением главного квантового числа, при этом номер периода совпадает со значением n внешнего энергетического уровня. Каждый период заканчивается элементом с восьмиэлектронной конфигурацией внешнего энергетического уровня.

I период состоит из двух элементов. У водорода единственный электрон занимает самую низкую орбиталь. Гелий имеет два электрона с антипараллельными спинами, тем самым содержит полностью сформированный первый энергетический уровень.

У элементов II периода начинается заполнение второго энергетического уровня. У лития два электрона находятся на первом энергетическом уровне, т. е. повторяется электронная конфигурация гелия, а третий электрон открывает s-подуровень второго энергетического уровня. Для элементов II периода сначала происходит заполнение s-подуровня, а затем p - подуровня второго уровня (при заполненном первом уровне). У последнего элемента II периода - неона полностью сформирован второй энергетический уровень, т. е. заполнены все его s - и p-орбитали.

Элементы, в атомах которых заполняется S-подуровень последнего уровня, называются S-элементами; если p-подуровень последнего уровня, то - Р-элементами;. S-элементами являются первые два элемента каждого периода; P-элементами являются последние шесть элементов каждого периода, кроме I. III период идентичен II.

В IV периоде, который также открывается двумя s-элементами (К, Са), начиная с Sc, Происходит заполнение электронами D-подуровня, но предпоследнего третьего уровня, который остался незавершенным у элементов III периода. Заполнение 3d-подуровня осуществляется у 10-ти элементов от Sc до Zn. Последний электрон в атоме Zn попадает в состояние 3d10. Далее до Кr происходит заполнение Р-подуровня 4 уровня. У Кr последний электрон попадает в состояние 4p6.

Элементы, в атомах которых происходит заполнение D-Подуровня предпоследнего уровня, называются D-элементами.

V период аналогичен IV периоду.

В VI периоде после заполнения 6s-подуровня у лантана начинает формироваться 5d-подуровень. Затем заполнение 5d-подуровня прерывается и энергетически более выгодным становится заполнение F - подуровня 4-го уровня. У следующих после La 14 элементов -Лантаноидов - Формируется 4f-подуровень, который завершается у Lu. Далее от Hf до Hg продолжается заполнение 5d-подуровня.

Аналогичный порядок формирования энергетических уровней и у атомов элементов VII периода. У 14 элементов этого периода от Th до LT - актиноидов Формируется 5f-подуровень.

Элементы, в атомах которых происходит заполнение f - подуровня предпредпоследнего уровня, называются F-элементами.

Таким образом, все элементы делятся на четыре электронных семейства:

S-семейство: 14 элементов (по 2 элемента в 7 периодах):

P-ссмейство: 30 элементов (по 6 элементов в 5 периодах);

D-семейство: 40 (по 10 элементов в 4 периодах);

F-семейство: 28 элементов (лантаноиды и актиноиды).

Группы делятся на главную и побочную подгруппы:

В главных подгруппах стоят элементы, n которых равно номеру периода, а / принимает значение 0, 1;

В побочных подгруппах расположены элементы, n которых меньше номера периода, а L принимает значение 2, 3. У этих элементов происходит заполнение незавершенного предпоследнего (d - элементы) или предпредпоследнего (d-элементы) подуровней.

I, II, III периоды состоят только из элементов главных подгрупп. Электронная структура атомов однозначно определяется зарядом ядра, по мере увеличения которого происходит закономерная периодическая повторяемость химических свойств элементов.

Похожие статьи




Систематика химических элементов, Периодическая система химических элементов - Систематика химических элементов

Предыдущая | Следующая