Cтраница 3
![]() |
Число элементов в периодах. [31] |
Каждый период ( кроме первого) начинается активным щелочным металлом и заканчивается галоидом и следующим за ним инертным газом. Эти изменения происходят крупными скачками в малых периодах и более мелкими скачками - в больших. Кроме того, в больших периодах изменение химических свойств элементов происходит несколько своеобразно. Например, в четвертом периоде ослабление металлических свойств происходит лишь, у первых семи элементов ( от К до Мп), затем наблюдается временное усиление металлических свойств ( от Fe до Си), после чего вновь продолжается ослабление металлических и усиление неметаллических свойств. Подобная закономерность наблюдается во всех больших периодах. Максимумы металлических свойств в середине больших периодов приходятся на Си, Ag и Аи. В рамках каждой подгруппы периодической системы наблюдается закономерное усиление металлических свойств с увеличением атомного номера. [32]
Из примеров, расположенных справа, можно сделать вывод, что высшая положительная степень окисления элемента в его соединениях равна номеру группы периодической системы, в которой находится этот элемент. Для некоторых элементов сумма низшей отрицательной и высшей положительной степеней окисления равна восьми. Изменение степени окисления элементов по группам периодической системы отражает периодичность изменения химических свойств элементов с ростом порядкового номера. [33]
Высшая положительная степень окисления элемента в его соединениях равна номеру группы периодической системы, в которой находится этот элемент. Для некоторых элементов сумма низшей отрицательной и высшей положительной степеней окисления равна восьми. Изменение степени окисления элементов по группам периодической системы отражает периодичность изменения химических свойств элементов с ростом порядкового номера. [34]
У длинной формы таблицы есть много достоинств, но есть и недостатки. В последнее время предложено множество других периодических таблиц; некоторые из них будут рассмотрены в дальнейшем. Длинная форма таблицы обладает тем преимуществом, что дает понимание электронной основы периодической системы и в то же время четко отражает сходство, различие и ход изменений химических свойств элементов. [35]
У длинной формы таблицы есть много достоинств, но есть и недостатки. Вследствие недостатков длинной формы в последнее время предложено множество периодических таблиц, некоторые из них будут рассмотрены в дальнейшем. Однако длинная форма обладает преимуществом перед другими известными в настоящее время таблицами в том смысле, что она дает понимание электронной основы периодической системы и в то же время четко отражает сходство, различие и ход изменений химических свойств элементов. [36]
Строение электронной оболочки атома представляет особый интерес для химии. С перераспределением электронов в оболочках атомов и молекул связаны все химические превращения, поэтому химические свойства элементов определяются структурой электронных оболочек их атомов. Естественно, что фундаментальный закон химии, открытый Д. И. Менделеевым, - периодический закон-должен найти себе объяснение в закономерности строения атомов, вскрываемой квантовой механикой. Периодичность в изменении химических свойств элементов при возрастании заряда ядра определяется периодическим повторением у определенных атомов строения внешних электронных оболочек. Очевидно, что номер периода jaBCH главному квантовому числу электронов внешнего слоя. Например, атом натрия, открывающий третий период, и атом аргона, заканчивающий его, имеют конфигурации К 13л1 и К I3s23p6 соответственно. [37]
Мы увидим далее, что такое расположение становится вполне целесообразным при рассмотрении электронного строения атома. У длинной формы есть много достоинств, но есть и недостатки. Вследствие недостатков длинной формы в последнее время предложено множество периодических таблиц, некоторые из них будут рассмотрены в дальнейшем. Однако длинная форма обладает преимуществом перед другими, известными в настоящее время таблицами в том смысле, что она дает понимание электронной основы периодической системы и в то же время четко отражает сходство, различие и ход изменений химических свойств элементов. [38]
Мы увидим далее, что такое расположение становится вполне целесообразным при рассмотрении электронного строения атома. У длинной формы есть много достоинств, но есть и недостатки. Вследствие недостатков длинной формы в последнее время предложено множество-периодических таблиц, некоторые из них будут рассмотрены в дальнейшем. Однако длинная форма обладает преимуществом перед другими, известными в настоящее время таблицами в том смысле, что она дает понимание электронной основы периодической системы и в то же время четко отражает сходство, различие и ход изменений химических свойств элементов. [39]
Мы увидим далее, что; такое расположение становится вполне целесообразным при рассмотрении электронного строения атома. У длинной формы есть много достоинств, но есть и недостатки. Вследствие недостатков длинной формы в последнее время предложено множество периодических таблиц, некоторые из них будут рассмотрены в дальнейшем. Однако длинная форма обладает преимуществом перед другими, известными в настоящее время таблицами в том смысле, что она дает понимание электронной основы периодической системы и в то же время четко отражает сходство, различие и ход изменений химических свойств элементов. [40]
Поэтому электроны на этих орбиталях подвергаются сильному влиянию координационного окружения; в свою очередь сами d - электроны существенно влияют на соседние атомы или ионы. Многие свойства ионов с частично заполненной d - оболочкой очень чувствительны к числу и распределению d - электронов. В противоположность этому 4 / - орби-тали у лантанидов расположены довольно глубоко внутри электронной оболочки атома или иона. Находящиеся на них электроны заметно экранируются менее глубоко лежащими оболочками ( 5s, 5р), в результате чего взаимодействие между 4 / - электронами и соседними атомами или ионами мало отражается на химических свойствах центрального атома. Вот почему все лантаниды подобны друг другу в химическом отношении, тогда как изменения химических свойств элементов d - труппы носят совершенно нерегулярный характер. В этом смысле актиниды занимают промежуточное положение между обоими типами групп, так как 5 / - орбитали пространственно расположены не столь глубоко, как 4 / -, но и не настолько вытянуты по периферии атома, как d - орбитали. [41]
Самой первой и наиболее четко выражающей существо периодического изменения свойств элементов была и остается модель, которую мы назвали бы химической. Она тождественна менделеевской естественной системе и, следовательно, является канонической. Именно эту модель мы и имели в виду, формулируя определение системы как упорядоченного множества. Эта модель отражает существование электронной периодичности и представляет фундамент формальной теории периодической системы. Формализм ее заключается в том, что ее построение проводилось с непременным учетом закономерностей изменения химических свойств элементов по мере роста Z, а не на основе каких-либо строгих теоретических представлений. Формальная физическая модель относится к реальной схеме формирования электронных конфигураций атомов, и ее можно рассматривать в качестве физического объяснения явления периодичности, другими словами - как интерпретацию химической модели на электронном уровне развития учения о периодичности. [42]
В связи с этим следует уточнить три существенные момента в рассказе Браунера. Один из них касается того, будто способ группировки элементов по их сходству ( и, очевидно, по их атомным весам) не удовлетворял Д. И. Менделеева до тех пор, пока он не расположил элементы в один ряд согласно возрастанию их атомных весов. Черновик же таблицы неоспоримо доказывает, что именно благодаря расположению элементов по их сходству и по их атомным весам Д. И. Менделеев пришел к созданию своей системы, а значит, и к открытию периодического закона. Расположить все элементы в один ряд по величине их атомного веса было нетрудно, после того как была составлена таблица элементов, изображенная на фотокопии. Для этого нужно было лишь переписать все элементы, вошедшие в эту таблицу, подряд, один за другим, в последовательности значений их атомных весов. Но до составления этой таблицы расположение элементов в один общий ряд по величине атомных весов ничего не дало бы, так как атомные веса у многих элементов были установлены неправильно. Уже одно помещение Be 14 около азота и Са 20 между натрием и фтором исключало возможность обнаружить периодичность в изменении химических свойств элементов, расположенных согласно возрастанию их атомных весов. [43]