Elementlərin kimyəvi xassələrindəki dəyişikliklərin nümunələri. Elementlərin xüsusiyyətləri. Dövrlər və qruplar üzrə elementlərin və onların birləşmələrinin kimyəvi xassələrindəki dəyişikliklərin nümunələri İkinci dövrün kimyəvi elementlərinin xassələrindəki dəyişikliklər

Mühazirə: Dövrlər və qruplar üzrə elementlərin və onların birləşmələrinin xassələrində dəyişikliklərin qanunauyğunluqları

Rus alimi D.İ.Mendeleyev elmin bir çox sahələrində uğurla fəaliyyət göstərmişdir. Lakin ona ən böyük şöhrəti 1869-cu ildə kimyəvi elementlərin dövri qanununun unikal kəşfi gətirdi.Əvvəlcə belə səslənirdi: “Bütün elementlərin xassələri, nəticədə sadə və mürəkkəb keyfiyyətləri. əmələ gətirdikləri maddələr dövri olaraq atom çəkilərindən asılıdır.

Hazırda qanunun mətni fərqlidir. Məsələ burasındadır ki, qanunun kəşf edildiyi vaxt alimlərin atomun quruluşu haqqında heç bir təsəvvürləri yox idi və atom çəkisi kimyəvi elementin çəkisi kimi qəbul edilirdi. Atomu fəal şəkildə öyrəndikdən və onun quruluşu haqqında yeni məlumatlar əldə etdikdən sonra bu gün aktual olan bir qanun çıxarıldı: “Kimyəvi atomların xassələri. elementlər və onların atomlarının nüvələrinin yüklərindən dövri asılı olaraq əmələ gətirdikləri sadə maddələr”.

Qanun həm də qrafik şəkildə ifadə olunur. Cədvəl bunu aydın şəkildə göstərir:

Dövri cədvəl D.I. Mendeleyev

Bu dərsdə biz ondan elmi dərk etmək üçün vacib və zəruri olan məlumatları çıxarmağı öyrənəcəyik. İçində xətləri görürsən. Bu dövrlər. Onlardan cəmi yeddisi var. Əvvəlki dərsdən xatırlayaq ki, hər dövrün sayı kimyəvi element atomunun elektronlarının yerləşdiyi enerji səviyyələrinin sayını göstərir. Məsələn, natrium (Na) və maqnezium (Mg) üçüncü dövrdədir, yəni elektronları üç enerji səviyyəsində yerləşir. 1-ci dövr istisna olmaqla, bütün dövrlər qələvi metal ilə başlayır və nəcib qazla bitir.

Elektron Konfiqurasiya:

qələvi metal - ns 1,

nəcib qaz - ns 2 p 6, helium (He) istisna olmaqla - 1s 2.

Harada n - dövr nömrəsidir.

Cədvəldə şaquli sütunları da görürük - bunlardır qruplar. Bəzi cədvəllərdə ərəb rəqəmləri ilə nömrələnmiş 18 qrup görə bilərsiniz. Cədvəlin bu forması uzun adlanır, d elementləri ilə s və p elementləri arasındakı fərqlər aşkar edildikdən sonra yaranmışdır. Ancaq Mendeleyev tərəfindən yaradılan ənənəvi olan, elementlərin Roma rəqəmləri ilə nömrələnmiş 8 qrupa qruplaşdırıldığı qısa formadır:

Beləliklə, qrup nömrələri bizə hansı məlumatları verir? Nömrədən kimyəvi bağlar yaradan elektronların sayını tapırıq. Onlar çağırılır valentlik. 8 qrup iki alt qrupa bölünür: əsas və ikincil.

Əsas s- və p-alt səviyyələrin elektronlarını ehtiva edir. Bunlar IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA və VIIIA alt qruplarıdır. Məsələn, III qrupun əsas alt qrupunun elementi olan alüminium (Al) ... 3s 2 3p 1 valent elektronlara malikdir.

Yan altqruplarda yerləşən elementlər d altsəviyyəsinin elektronlarını ehtiva edir. Yan təsirlər IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB və VIIIB qruplarıdır. Məsələn, VII qrupun əsas yarımqrupunun elementi olan manqan (Mn) ...3d 5 4s 2 valent elektrona malikdir.

Qısa cədvəldə s elementləri qırmızı, p elementləri sarı, d elementləri mavi, f elementləri ağ rənglə göstərilmişdir.

• Cədvəldən başqa hansı məlumatları çıxara bilərik? Hər bir elementə seriya nömrəsi verildiyini görürsünüz. Bu da təsadüf deyil. Element nömrəsinə əsaslanaraq, müəyyən bir elementin atomunda elektronların sayını mühakimə edə bilərik. Məsələn, kalsium (Ca) 20 rəqəmidir, yəni onun atomunda 20 elektron var.

Cədvəldən çıxarıla bilən başqa bir nəticə isə odur ki, elementin atom nömrəsi nə qədər çox olarsa, atomun radiusu da bir o qədər kiçik olar. Niyə? Fakt budur ki, elektronların ümumi sayı artdıqca atomun radiusu azalır. Elektron nə qədər çox olarsa, onların nüvəyə bağlanma enerjisi bir o qədər yüksək olar. Məsələn, fosfor (P) atomunun nüvəsi öz xarici səviyyəsinin elektronlarını xarici səviyyədə bir elektronu olan natrium (Na) atomunun nüvəsindən qat-qat güclü saxlayır. Fosfor və natrium atomları reaksiya verərsə, fosfor daha çox elektronmənfi olduğu üçün fosfor həmin elektronu natriumdan götürəcəkdir. Bu proses elektronmənfilik adlanır. Unutmayın ki, cədvəldəki elementlərin bir sırası boyunca sağa doğru hərəkət edərkən onların elektromənfiliyi artır, bir alt qrup daxilində isə azalır. Elementlərin bu xassəsindən sonrakı dərslərdə daha ətraflı danışacağıq.

Unutmayın:

• nüvə yükünün artması və atom radiusunun azalması;
• xarici elektronların sayının artması;
• artan ionlaşma və elektronegativlik;
• qeyri-metal oksidləşdirici xüsusiyyətlərin artması və metal reduksiya xüsusiyyətlərinin azalması;
• turşuluğun artması və hidroksidlərin və oksidlərin əsaslığının zəifləməsi.

• nüvə yükünün artması və atom radiusunun artması;
• ionlaşma və elektronmənfiliyin azalması;
• qeyri-metal oksidləşdirici xüsusiyyətlərin azalması və metal reduksiya xüsusiyyətlərinin artması;
• əsaslığın artırılması və hidroksidlərin və oksidlərin turşuluğunun zəifləməsi.

İonlaşma kimyəvi reaksiya zamanı atomların ionlara (müsbət yüklü kationlara və ya mənfi yüklü anionlara) çevrilməsi prosesidir.

Elektromənfilik atomun qabiliyyətidir Kimə kimyəvi reaksiyalar zamanı başqa bir atomdan elektron cəlb etmək.

Oksidləşmə- elektronun reduksiya edən atomdan (elektron donorundan) oksidləşdirici atoma (elektron qəbuledicisi) köçürülməsi və maddənin atomunun oksidləşmə vəziyyətinin artırılması prosesi.

• elementin yüksək elektronmənfiliyi ilə elektronları daha güclü cəlb edir və onun atomları mənfi oksidləşmə vəziyyətini alır (məsələn, flüor həmişə 1 oksidləşmə vəziyyətinə malikdir);
• aşağı elektronmənfilikdə element elektronlardan imtina edir və müsbət oksidləşmə vəziyyəti əldə edir (bütün metallar + dərəcəsinə malikdir, məsələn, kalium +1, kalsium +2, alüminium +3);
• bir elementdən ibarət sadə maddələrin atomları; yüksək və sərbəst atomları olan atomlar sıfır dərəcəyə malikdir.

Dövrlər və qruplar üzrə elementlərin və onların birləşmələrinin kimyəvi xassələrinin dəyişməsinin qanunauyğunluqları

Dövrlər ərzində xassələrdə baş verən dəyişikliklərin nümunələrini sadalayaq:

— metal xassələri azalır;

— qeyri-metal xassələri gücləndirilir;

— yüksək oksidlərdə elementlərin oksidləşmə dərəcəsi $+1$-dan $+7$-a qədər artır ($Os$ və $Ru$ üçün $+8$);

— uçucu hidrogen birləşmələrində elementlərin oksidləşmə dərəcəsi $-4$-dan $-1$-a qədər yüksəlir;

- əsasdan amfoterə qədər olan oksidlər turşu oksidləri ilə əvəz olunur;

- amfoter vasitəsilə qələvilərdən hidroksidlər turşularla əvəz olunur.

D.I.Mendeleyev 1869-cu ildə bir nəticə çıxardı - o, belə səslənən Dövri Qanunu tərtib etdi:

Kimyəvi elementlərin və onların əmələ gətirdiyi maddələrin xassələri dövri olaraq elementlərin nisbi atom kütlələrindən asılıdır.

Kimyəvi elementləri nisbi atom kütlələrinə görə sistemləşdirən Mendeleyev elementlərin və onların əmələ gətirdiyi maddələrin xassələrinə də böyük diqqət yetirir, oxşar xassələrə malik elementləri şaquli sütunlara - qruplara bölürdü.

Bəzən kəşf etdiyi nümunəni pozaraq, Mendeleyev daha az nisbi atom kütləsi olan daha ağır elementləri yerləşdirirdi. Məsələn, o, cədvəlinə nikeldən əvvəl kobaltı, yoddan əvvəl telluru, inert (nəcib) qazlar aşkar edildikdə isə kaliumdan əvvəl arqonu yazmışdır. Mendeleyev bu düzülüşü zəruri hesab edirdi, çünki əks halda bu elementlər xassələrinə görə onlara bənzəməyən elementlər qruplarına düşəcək, xüsusən də qələvi metal kalium inert qazlar qrupuna, inert qaz arqon isə qələvi metallar.

D.İ.Mendeleyev bu istisnaları ümumi qaydaya izah edə bilmədi, elementlərin və onların əmələ gətirdiyi maddələrin xassələrinin dövriliyinin səbəbini də izah edə bilmədi. Lakin o, bu səbəbin o dövrdə daxili quruluşu öyrənilməmiş atomun mürəkkəb quruluşunda olduğunu qabaqcadan görürdü.

Atomun quruluşu haqqında müasir fikirlərə uyğun olaraq, kimyəvi elementlərin təsnifatının əsasını onların atom nüvələrinin yükləri təşkil edir və dövri qanunun müasir tərtibatı aşağıdakı kimidir:

Kimyəvi elementlərin və onların əmələ gətirdiyi maddələrin xassələri dövri olaraq onların atom nüvələrinin yüklərindən asılıdır.

Elementlərin xassələrinin dəyişməsinin dövriliyi onların atomlarının xarici enerji səviyyələrinin strukturunda dövri təkrarlanma ilə izah olunur. Dövri Cədvəldə qəbul edilmiş simvolizmi əks etdirən enerji səviyyələrinin sayı, onların üzərində yerləşən elektronların ümumi sayı və xarici səviyyədəki elektronların sayıdır, yəni. elementin dövr nömrəsinin, qrup nömrəsinin və sıra nömrəsinin fiziki mənasını açmaq.

Atomun quruluşu dövrlərdə və qruplarda elementlərin metal və qeyri-metal xassələrinin dəyişməsinin səbəblərini izah etməyə imkan verir.

D.İ.Mendeleyevin dövri qanunu və Kimyəvi elementlərin dövri sistemi kimyəvi elementlər və onların əmələ gətirdiyi maddələr haqqında məlumatları ümumiləşdirir və onların xassələrinin dəyişməsinin dövriliyini və eyni qrup elementlərinin xassələrinin oxşarlığının səbəbini izah edir. Dövri Qanunun və Dövri Sistemin bu iki ən mühüm mənası daha biri ilə tamamlanır ki, bu da proqnoz vermək qabiliyyətidir, yəni. proqnozlaşdırmaq, xassələri təsvir etmək və yeni kimyəvi elementləri kəşf etməyin yollarını göstərmək.

I±III qrupların əsas yarımqruplarının metallarının D.İ.Mendeleyevin kimyəvi elementlərinin dövri cədvəlindəki mövqeyi və atomlarının struktur xüsusiyyətləri ilə əlaqədar ümumi xarakteristikası.

Kimyəvi elementlər - metallar

Kimyəvi elementlərin əksəriyyəti metallar kimi təsnif edilir - 114 dollarlıq məlum elementin 92 dolları.

Civə istisna olmaqla, bütün metallar normal vəziyyətdə bərkdir və bir sıra ümumi xüsusiyyətlərə malikdir.

Metallar- Bunlar metal parıltıya malik olan, istilik və elektrik cərəyanını keçirməyə qadir olan elastik, plastik, özlü maddələrdir.

Metal elementlərin atomları müsbət ionlara çevrilərək xarici (və bəziləri xarici) elektron təbəqədən elektronları verir.

Metal atomlarının bu xassəsi, bildiyiniz kimi, onların nisbətən böyük radiuslara və az sayda elektrona malik olması ilə müəyyən edilir (xarici təbəqədə əsasən 1$-dan 3$-a qədər).

Yalnız 6 dollarlıq metallar istisnadır: xarici təbəqədəki germanium, qalay və qurğuşun atomlarında 4 dollar elektron, sürmə və vismut atomlarında 5 dollar, polonium atomlarında 6 dollar var.

Metal atomları aşağı elektronmənfilik dəyərləri (0,7 dollardan 1,9 dollara qədər) və yalnız azaldıcı xüsusiyyətlərlə xarakterizə olunur, yəni. elektron vermək qabiliyyəti.

Artıq bilirsiniz ki, D.I.Mendeleyevin Kimyəvi Elementlərin Dövri Cədvəlində metallar bor-astatin diaqonalının altında, eləcə də onun üstündə ikinci dərəcəli alt qruplarda yerləşir. Dövrlərdə və əsas altqruplarda elementlərin atomlarının metallik və buna görə də reduksiya xassələrindəki dəyişikliklərdə məlum qanunauyğunluqlar mövcuddur.

Bor-astatin diaqonalının yaxınlığında yerləşən kimyəvi elementlər ($Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb$) ikili xassələrə malikdir: onların bəzi birləşmələrində metal kimi davranırlar, digərlərində isə qeyri-metalların xassələrini nümayiş etdirirlər.

İkinci dərəcəli alt qruplarda metalların azaldıcı xüsusiyyətləri çox vaxt artan atom sayı ilə azalır.

Bunu onunla izah etmək olar ki, valentlik elektronları ilə bu metalların atomlarının nüvəsi arasındakı əlaqənin gücünə atomun radiusu deyil, nüvə yükünün böyüklüyü daha çox təsir edir. Nüvə yükü əhəmiyyətli dərəcədə artır və elektronların nüvəyə cəlb edilməsi artır. Bu halda, atom radiusu artsa da, əsas alt qrupların metalları kimi əhəmiyyətli deyil.

Kimyəvi elementlərin - metalların və mürəkkəb metal tərkibli maddələrin əmələ gətirdiyi sadə maddələr Yerin mineral və üzvi "həyatında" mühüm rol oynayır. Metal elementlərin atomlarının (ionlarının) insan və heyvan orqanizmində maddələr mübadiləsini təyin edən birləşmələrin tərkib hissəsi olduğunu xatırlamaq kifayətdir. Məsələn, insan qanında 76 dollarlıq element tapılıb ki, bunun da yalnız 14 dolları metal deyil. İnsan bədənində bəzi elementlər - metallar (kalsium, kalium, natrium, maqnezium) böyük miqdarda mövcuddur, yəni. var makroelementlər. Və xrom, manqan, dəmir, kobalt, mis, sink, molibden kimi metallar az miqdarda mövcuddur, yəni. Bu mikroelementlər.

I-III qrupların əsas yarımqruplarının metallarının quruluşunun xüsusiyyətləri.

Qələvi metallar- bunlar I qrupun əsas alt qrupunun metallarıdır. Onların xarici enerji səviyyəsindəki atomlarının hər birində bir elektron var. Qələvi metallar güclü reduksiyaedici maddələrdir. Onların azaldıcı gücü və kimyəvi aktivliyi elementin atom nömrəsinin artması ilə artır (məsələn, Dövri Cədvəldə yuxarıdan aşağıya). Onların hamısı elektron keçiriciliyə malikdir. Qələvi metal atomları arasındakı əlaqənin gücü elementin atom nömrəsinin artması ilə azalır. Onların ərimə və qaynama nöqtələri də azalır. Qələvi metallar bir çox sadə maddələrlə - oksidləşdirici maddələrlə qarşılıqlı təsir göstərir. Su ilə reaksiyalarda suda həll olunan əsaslar (qələvilər) əmələ gətirirlər.

Qələvi torpaq elementləri II qrupun əsas yarımqrupunun elementləridir. Bu elementlərin atomları xarici enerji səviyyəsində iki elektron ehtiva edir. Onlar azaldıcı maddələrdir və $+2$ oksidləşmə vəziyyətinə malikdirlər. Bu əsas alt qrupda fiziki və kimyəvi xassələrin dəyişməsinin ümumi qanunauyğunluqları müşahidə olunur ki, bu da qrupdakı atomların ölçülərinin yuxarıdan aşağıya artması ilə bağlıdır və atomlar arasında kimyəvi əlaqə də zəifləyir. İonun ölçüsü artdıqca oksidlərin və hidroksidlərin turşu xassələri zəifləyir, əsasları isə artır.

III qrupun əsas alt qrupu bor, alüminium, qalium, indium və tallium elementlərindən ibarətdir. Bütün elementlər $p$ elementləridir. Xarici enerji səviyyəsində onların üç $(s^2p^1)$ elektronu var ki, bu da xassələrin oxşarlığını izah edir. Oksidləşmə vəziyyəti $+3$. Qrup daxilində nüvə yükü artdıqca metal xassələri də artır. Bor qeyri-metal elementdir, alüminium isə artıq metal xüsusiyyətlərə malikdir. Bütün elementlər oksidlər və hidroksidlər əmələ gətirir.

Keçid elementlərinin - mis, sink, xrom, dəmirin D. İ. Mendeleyevin kimyəvi elementlərinin dövri cədvəlindəki mövqeyinə və atomlarının struktur xüsusiyyətlərinə görə xüsusiyyətləri

Əksər metal elementlər Dövri Cədvəlin ikinci dərəcəli qruplarında olur.

Dördüncü dövrdə kalium və kalsium atomlarında dördüncü elektron təbəqəsi meydana çıxır və $4s$ alt səviyyəsi doldurulur, çünki onun enerjisi $3d$ alt səviyyəsindən aşağıdır. $K, Ca əsas alt qruplara daxil olan s$ elementləridir. $Sc$-dan $Zn$-a qədər olan atomlar üçün $3d$ alt səviyyəsi elektronlarla doldurulur.

Nüvə yükü artdıqca atoma əlavə olunan elektrona hansı qüvvələrin təsir etdiyini nəzərdən keçirək. Bir tərəfdən, elektronu ən aşağı sərbəst enerji səviyyəsini tutmağa məcbur edən atom nüvəsi tərəfindən cazibə var. Digər tərəfdən, artıq mövcud elektronlar tərəfindən itələmə. Enerji səviyyəsində $8$ elektronlar olduqda ($s-$ və $p-$orbitalları tutur), onların ümumi itələmə təsiri o qədər güclü olur ki, növbəti elektron daha yüksək $s-$ orbitalında bitir. enerji səviyyəsi $d-$orbitaldan aşağıdır.Növbəti səviyyəli orbital. Kaliumun xarici enerji səviyyələrinin elektron quruluşu $...3d^(0)4s^1$, kalsiumunki isə $...3d^(0)4s^2$-dır.

Sonradan daha bir elektronun skandiyə əlavə edilməsi daha yüksək enerjili 4p$ orbital əvəzinə $3d$ orbitalının doldurulmasının başlanmasına gətirib çıxarır. Bunun enerji baxımından daha əlverişli olduğu ortaya çıxır. $3d$ orbitalının doldurulması sinklə başa çatır, onun elektron strukturu $1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)3d^(10)4s. ^2$. Qeyd etmək lazımdır ki, mis və xrom elementləri elektron “çatışmazlığı” fenomenini nümayiş etdirir. Mis atomunda onuncu $d$ elektron üçüncü $3d$ alt səviyyəsinə keçir.

Misin elektron düsturu $...3d^(10)4s^1$-dır. Dördüncü enerji səviyyəsində bir xrom atomu ($s$-orbital) 2$ elektrona malik olmalıdır. Bununla belə, iki elektrondan biri üçüncü enerji səviyyəsinə, doldurulmamış $d$-orbitala keçir, onun elektron formulu $...3d^(5)4s^1$-dır.

Beləliklə, xarici səviyyənin atom orbitallarının tədricən elektronlarla dolduğu əsas yarımqrupların elementlərindən fərqli olaraq, ikinci dərəcəli altqrupların elementlərində sondan əvvəlki enerji səviyyəsinin $d$-orbitalları doldurulur. Beləliklə, ad: $d$-elementlər.

Dövri Cədvəlin alt qruplarının elementləri ilə əmələ gələn bütün sadə maddələr metallardır. Əsas yarımqrupların metal elementlərinə nisbətən atom orbitallarının sayı daha çox olduğuna görə $d$ elementlərinin atomları bir-biri ilə çoxlu sayda kimyəvi bağlar əmələ gətirir və buna görə də daha güclü kristal qəfəs yaradır. Həm mexaniki, həm də istiliyə münasibətdə daha güclüdür. Buna görə ikinci dərəcəli alt qrupların metalları bütün metallar arasında ən güclü və odadavamlıdır.

Məlumdur ki, atomun üçdən çox valent elektronu varsa, o zaman element dəyişən valentlik nümayiş etdirir. Bu, əksər $d$ elementlərinə aiddir. Onların maksimum valentliyi, əsas alt qrupların elementləri kimi, qrup nömrəsinə bərabərdir (istisnalar olsa da). Valentlik elektronlarının sayı bərabər olan elementlər eyni sayda $(Fe, Co, Ni)$ altında qrupa daxil edilir.

$d$-elementlər üçün soldan sağa hərəkət edərkən onların oksid və hidroksidlərinin xassələri bir dövr ərzində dəyişir, yəni. onların valentliyinin artması ilə əsas xüsusiyyətlərdən amfoterdən turşuya doğru irəliləyir. Məsələn, xrom $+2, +3, +6$ valentliklərinə malikdir; və onun oksidləri: $CrO$ - əsas, $Cr_(2)O_3$ - amfoter, $CrO_3$ - turşu.

IV±VII qruplarının əsas yarımqruplarının qeyri-metallarının D.İ.Mendeleyevin kimyəvi elementlərinin dövri cədvəlindəki mövqeyi və atomlarının struktur xüsusiyyətləri ilə əlaqədar ümumi xarakteristikası.

Kimyəvi elementlər - qeyri-metallar

Kimyəvi elementlərin ilk elmi təsnifatı onların metallara və qeyri-metallara bölünməsi idi. Bu təsnifat bu günə qədər öz əhəmiyyətini itirməmişdir.

Qeyri-metallar- bunlar, bir qayda olaraq, xarici elektron təbəqədə dörd və ya daha çox elektronun olması və atomların kiçik radiusuna görə xarici təbəqənin tamamlanmasından əvvəl elektronları qəbul etmək qabiliyyəti ilə xarakterizə olunan kimyəvi elementlərdir. metal atomları.

Bu tərif əsas yarımqrupun VIII qrupunun elementlərini - atomları tam xarici elektron təbəqəyə malik olan inert və ya nəcib qazları bir kənara qoyur. Bu elementlərin atomlarının elektron konfiqurasiyası elədir ki, onları nə metallar, nə də qeyri-metallar kimi təsnif etmək olmaz. Bunlar elementləri metallara və qeyri-metallara ayıran, aralarında sərhəd mövqeyi tutan obyektlərdir. İnert və ya nəcib qazlar (“zadəganlıq” inertlikdə ifadə olunur) bəzən qeyri-metallar kimi təsnif edilir, lakin formal olaraq fiziki xüsusiyyətlərinə görə. Bu maddələr çox aşağı temperaturlara qədər qaz halını saxlayır. Beləliklə, helium He $t°= -268.9 °C$-da maye halına çevrilir.

Bu elementlərin kimyəvi təsirsizliyi nisbidir. Ksenon və kripton üçün flüor və oksigen ilə birləşmələr məlumdur: $KrF_2, XeF_2, XeF_4$ və s. Şübhəsiz ki, bu birləşmələrin əmələ gəlməsində inert qazlar reduksiyaedici kimi çıxış etmişdir.

Qeyri-metalların tərifindən belə çıxır ki, onların atomları yüksək elektronmənfilik dəyərləri ilə xarakterizə olunur. 2 dollardan 4 dollara qədər dəyişir. Qeyri-metallar əsas alt qrupların elementləridir, əsasən $p$-elementləri, hidrogen, s elementi istisna olmaqla.

Bütün qeyri-metal elementlər (hidrogendən başqa) D.İ.Mendeleyevin Kimyəvi Elementlərinin Dövri Cədvəlinin yuxarı sağ küncünü tutur, təpəsi flüor $F$, əsası isə $B - At$ diaqonalı olan üçbucaq əmələ gətirir. .

Bununla belə, Dövri Cədvəldə hidrogenin ikili mövqeyinə xüsusi diqqət yetirilməlidir: I və VII qrupların əsas alt qruplarında. Bu təsadüfi deyil. Bir tərəfdən, hidrogen atomu, qələvi metal atomları kimi, xarici (və yeganə) elektron təbəqəsində bir elektrona malikdir (elektron konfiqurasiya $1s^1$), onu bağışlaya bilir, azaldıcı agentin xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir. .

Əksər birləşmələrində hidrogen, qələvi metallar kimi, $+1$ oksidləşmə vəziyyətini nümayiş etdirir. Ancaq bir hidrogen atomu tərəfindən elektronun itirilməsi qələvi metal atomlarından daha çətindir. Digər tərəfdən, hidrogen atomu, halogen atomları kimi, xarici elektron təbəqəsini tamamlamadan əvvəl bir elektrondan məhrumdur, buna görə də hidrogen atomu oksidləşdirici maddənin xüsusiyyətlərini və halogen üçün xarakterik olan oksidləşmə vəziyyətini nümayiş etdirərək bir elektron qəbul edə bilər - $1. $ hidridlərdə (metallarla birləşmələr, metalların halogenlərlə birləşmələrinə bənzər - halidlər). Lakin hidrogen atomuna bir elektron əlavə etmək halogenlərə nisbətən daha çətindir.

Elementlərin atomlarının xüsusiyyətləri - qeyri-metallar

Qeyri-metal atomları üstünlük təşkil edən oksidləşdirici xüsusiyyətlərə malikdir, yəni. elektron əlavə etmək qabiliyyəti. Bu qabiliyyət dövrlərdə və alt qruplarda təbii olaraq dəyişən elektronmənfiliyin dəyəri ilə xarakterizə olunur.

Flüor ən güclü oksidləşdirici maddədir, kimyəvi reaksiyalardakı atomları elektron verməyə qadir deyil, yəni. bərpaedici xüsusiyyətlər nümayiş etdirir.

Xarici elektron təbəqənin konfiqurasiyası.

Digər qeyri-metallar, metallarla müqayisədə daha zəif dərəcədə olsa da, azaldıcı xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilər; dövrlərdə və yarımqruplarda onların reduksiya qabiliyyəti oksidləşmə qabiliyyətinə nisbətən tərs qaydada dəyişir.

Kimyəvi elementlər-qeyri-metallar cəmi 16$! 114$ elementin məlum olduğunu nəzərə alsaq, bir qədər azdır. İki qeyri-metal element yer qabığının kütləsinin $76%-ni təşkil edir. Bunlar oksigen ($49%$) və silikondur ($27%$). Atmosferdə yer qabığındakı oksigen kütləsinin 0,03%-i $ təşkil edir. Qeyri-metallar bitkilərin kütləsinin 98,5%-ni, insan bədəninin kütləsinin 97,6%-ni təşkil edir. Qeyrimetallar $C, H, O, N, S, P$ canlı hüceyrənin ən vacib üzvi maddələrini: zülalları, yağları, karbohidratları, nuklein turşularını əmələ gətirən orqanogenlərdir. Nəfəs aldığımız havanın tərkibinə qeyri-metal elementlərdən də əmələ gələn sadə və mürəkkəb maddələr (oksigen $O_2$, azot $N_2$, karbon qazı $CO_2$, su buxarı $H_2O$ və s.) daxildir.

Hidrogen Kainatın əsas elementidir. Bir çox kosmik obyektlər (qaz buludları, ulduzlar, o cümlədən Günəş) hidrogenin yarısından çoxunu təşkil edir. Atmosfer, hidrosfer və litosfer də daxil olmaqla Yer kürəsində cəmi 0,88%$ təşkil edir. Ancaq bu kütlədir və hidrogenin atom kütləsi çox kiçikdir. Buna görə də, onun kiçik məzmunu yalnız aydındır və Yerdəki hər 100 dollar atomun 17 dolları hidrogen atomudur.

soldan sağa dövrlərdə:

· atomların radiusu azalır;
· elementlərin elektronmənfiliyi artır;
· valent elektronların sayı 1-dən 8-ə qədər artır (qrup nömrəsinə bərabər);
· ən yüksək oksidləşmə vəziyyəti artır (qrup sayına bərabər);
· atomların elektron təbəqələrinin sayı dəyişmir;
· metal xassələri azalır;
· elementlərin qeyri-metal xassələri artır.

Bəzi element xüsusiyyətlərinin dəyişdirilməsi yuxarıdan aşağıya bir qrupda:
· atom nüvələrinin yükü artır;
· atomların radiusu artır;
· atomların enerji səviyyələrinin (elektron təbəqələrinin) sayı artır (dövr sayına bərabər);
· atomların xarici təbəqəsindəki elektronların sayı eynidir (qrup nömrəsinə bərabər);
· xarici təbəqənin elektronları ilə nüvə arasındakı əlaqənin gücü azalır;
elektronmənfilik azalır;
· elementlərin metallığı artır;
· elementlərin qeyri-metallığı azalır.

Eyni altqrupda olan elementlər analoq elementlərdir, çünki onların bəzi ümumi xassələri var (eyni yüksək valentlik, eyni oksid və hidroksid formaları və s.). Bu ümumi xüsusiyyətlər xarici elektron təbəqənin quruluşu ilə izah olunur.

Dövrlər və qruplar üzrə elementlərin xassələrində dəyişikliklərin qanunauyğunluqları haqqında daha çox oxuyun

Hidroksidlərin turşu-əsas xassələri E–O–H zəncirindəki iki bağdan hansının daha az güclü olmasından asılıdır.
E-O bağı daha az güclüdürsə, hidroksid nümayiş etdirir əsas xassələri əgər O−H − turşulu.
Bu bağlar nə qədər zəifdirsə, müvafiq əsasın və ya turşunun gücü bir o qədər böyükdür. Hidroksiddə E–O və O–H bağlarının möhkəmliyi E–O–H zəncirində elektron sıxlığının paylanmasından asılıdır.Sonuncuya ən çox elementin oksidləşmə vəziyyəti və ion radiusu təsir edir. Elementin oksidləşmə vəziyyətinin artması və ion radiusunun azalması elektron sıxlığının atoma doğru sürüşməsinə səbəb olur.
E ← O ←N zəncirindəki element. Bu, O-H bağının zəifləməsinə və E-O bağının güclənməsinə səbəb olur. Buna görə də, hidroksidin əsas xassələri zəifləyir, turşu olanlar isə güclənir.

Müasir elmdə D.I.Mendeleyev cədvəli kimyəvi elementlərin dövri sistemi adlanır, çünki atomların, kimyəvi elementlərin əmələ gətirdiyi sadə və mürəkkəb maddələrin xassələrindəki dəyişikliklərin ümumi qanunauyğunluqları bu sistemdə müəyyən fasilələrlə - dövrlərdə təkrarlanır. Beləliklə, dünyada mövcud olan bütün kimyəvi elementlər təbiətdə obyektiv fəaliyyət göstərən vahid dövri qanuna tabedir, qrafik təsviri elementlərin dövri sistemidir. Bu qanun və sistem böyük rus kimyaçısı D.İ.Mendeleyevin adını daşıyır.

Dövrlər- bunlar valent elektronların əsas kvant sayının eyni maksimum dəyəri olan üfüqi şəkildə yerləşən elementlər sıralarıdır. Dövr nömrəsi elementin atomunda enerji səviyyələrinin sayına uyğundur. Dövrlər müəyyən sayda elementdən ibarətdir: birinci - 2, ikinci və üçüncü - 8, dördüncü və beşinci - 18, altıncı dövrə 32 element daxildir. Bu, xarici enerji səviyyəsindəki elektronların sayından asılıdır. Yeddinci dövr natamamdır. Bütün dövrlər (birincisi istisna olmaqla) qələvi metal (s-element) ilə başlayır və nəcib qazla bitir. Yeni enerji səviyyəsi dolmağa başlayanda yeni bir dövr başlayır. Kimyəvi elementin seriya nömrəsinin soldan sağa artması ilə bir dövrdə sadə maddələrin metal xüsusiyyətləri azalır, qeyri-metal olanlar isə artır.

Metal xassələri- bu, bir element atomlarının kimyəvi bir əlaqə meydana gətirərkən elektronlarından imtina etmə qabiliyyətidir və qeyri-metal xüsusiyyətlər, kimyəvi bir əlaqə yaratarkən element atomlarının digər atomların elektronlarını birləşdirmək qabiliyyətidir. Metallarda xarici s-alt səviyyə elektronlarla doldurulur, bu da atomun metal xüsusiyyətlərini təsdiqləyir. Sadə maddələrin qeyri-metal xüsusiyyətləri xarici p-alt səviyyənin elektronlarla formalaşması və doldurulması zamanı özünü göstərir. Atomun qeyri-metal xüsusiyyətləri p-alt səviyyəni (1-dən 5-ə qədər) elektronlarla doldurmaqla gücləndirilir. Tamamilə doldurulmuş xarici elektron təbəqəsi (ns 2 np 6) olan atomlar bir qrup təşkil edir nəcib qazlar kimyəvi cəhətdən təsirsiz olan .

Qısa dövrlərdə atom nüvələrinin müsbət yükü artdıqca, xarici səviyyədəki elektronların sayı artır.(1-dən 2-yə qədər - birinci dövrdə və 1-dən 8-ə qədər - ikinci və üçüncü dövrlərdə), bu elementlərin xüsusiyyətlərinin dəyişməsini izah edir: dövrün əvvəlində (birinci dövr istisna olmaqla) var. qələvi metal, sonra metal xassələri tədricən zəifləyir və qeyri-metal xassələri artır. Uzun müddətlərdə Nüvələrin yükü artdıqca, səviyyələrin elektronlarla doldurulması çətinləşir, bu da kiçik dövrlərin elementləri ilə müqayisədə elementlərin xassələrinin daha mürəkkəb dəyişməsini izah edir. Beləliklə, uzun dövrlərin hətta cərgələrində, artan yüklə, xarici səviyyədəki elektronların sayı sabit qalır və 2 və ya 1-ə bərabərdir. Buna görə də, xarici səviyyənin yanında (xaricidən ikinci) elektronlarla doldurulur. , cüt cərgələrdəki elementlərin xassələri son dərəcə yavaş dəyişir. Yalnız tək cərgələrdə, nüvə yükünün artması ilə (1-dən 8-ə qədər) xarici səviyyədəki elektronların sayı artdıqda, elementlərin xassələri tipik olanlarla eyni şəkildə dəyişməyə başlayır.

Qruplar- bunlar qrup nömrəsinə bərabər olan eyni sayda valent elektrona malik elementlərin şaquli sütunlarıdır. Əsas və ikinci dərəcəli alt qruplara bölünmə var. Əsas alt qruplar kiçik və böyük dövrlərin elementlərindən ibarətdir. Bu elementlərin valent elektronları xarici ns və np alt səviyyələrində yerləşir. Yan alt qruplar böyük dövrlərin elementlərindən ibarətdir. Onların valentlik elektronları xarici ns altsəviyyəsində və daxili (n – 1) d altsəviyyəsində (və ya (n – 2) f alt səviyyədə) yerləşir. Hansı alt səviyyənin (s-, p-, d- və ya f-) valent elektronları ilə doldurulmasından asılı olaraq elementlər aşağıdakılara bölünür:

1) s-elementlər - I və II qrupların əsas altqrupunun elementləri;

2) p-elementlər - III-VII qrupların əsas yarımqruplarının elementləri;

3) d-elementlər - ikinci dərəcəli altqrupların elementləri;

4) f-elementlər - lantanidlər, aktinidlər.

Yuxarı aşağıəsas yarımqruplarda metal xassələri artır, qeyri-metal xassələri isə zəifləyir. Əsas və ikinci dərəcəli qrupların elementləri xassələrinə görə fərqlənir. Qrup nömrəsi elementin ən yüksək valentliyini göstərir. İstisnalar oksigen, flüor, mis alt qrupunun elementləri və səkkizinci qrupdur. Yüksək oksidlərin (və onların hidratlarının) düsturları əsas və ikinci dərəcəli alt qrupların elementləri üçün ümumidir. Daha yüksək oksidlərdə və onların I-III qrup elementlərinin hidratlarında (bor istisna olmaqla) əsas xüsusiyyətlər üstünlük təşkil edir; IV-dən VIII-ə qədər - turşu xüsusiyyətləri. Əsas alt qrupların elementləri üçün hidrogen birləşmələri üçün düsturlar ümumidir. Hidrogenin oksidləşmə vəziyyəti -1 olduğu üçün I-III qrupların elementləri bərk maddələr - hidridlər əmələ gətirir. IV-VII qruplarının elementləri qaz halındadır. IV qrupun (EN 4) əsas yarımqruplarının elementlərinin hidrogen birləşmələri neytral, qrup V (EN3) əsaslar, VI və VII qruplar (H 2 E və NE) turşulardır.

Atom radiusları, onların kimyəvi elementlər sistemində dövri dəyişmələri

Bir dövrdə atom nüvələrinin yüklərinin artması ilə atomun radiusu azalır, çünki elektron qabıqlarının nüvə tərəfindən cazibəsi artır. Bir növ "sıxılma" baş verir. Litiumdan neona qədər nüvənin yükü tədricən artır (3-dən 10-a qədər), bu da elektronların nüvəyə cazibə qüvvələrinin artmasına səbəb olur və atomların ölçüləri azalır. Buna görə də dövrün əvvəlində xarici elektron təbəqəsində az sayda elektron və böyük atom radiusu olan elementlər var. Nüvədən daha uzaqda yerləşən elektronlar ondan asanlıqla ayrılır ki, bu da metal elementlər üçün xarakterikdir.

Eyni qrupda dövr sayı artdıqca atom radiusları da artır, çünki atomun yükünü artırmaq əks effekt verir. Atom quruluşu nəzəriyyəsi nöqteyi-nəzərindən elementlərin metallara və ya qeyri-metallara aid olması onların atomlarının elektron vermək və ya əldə etmək qabiliyyəti ilə müəyyən edilir. Metal atomları elektronlardan nisbətən asanlıqla imtina edir və xarici elektron təbəqələrini tamamlamaq üçün onları əlavə edə bilmirlər.

D.I.Mendeleyev 1869-cu ildə belə səslənən dövri qanun tərtib etdi: kimyəvi elementlərin və onların əmələ gətirdiyi maddələrin xassələri elementlərin nisbi atom kütlələrindən dövri olaraq asılıdır. Kimyəvi elementləri nisbi atom kütlələrinə görə sistemləşdirən Mendeleyev elementlərin və onların əmələ gətirdiyi maddələrin xassələrinə də böyük diqqət yetirir, oxşar xassələrə malik elementləri şaquli sütunlara - qruplara bölürdü. Atomun quruluşu haqqında müasir fikirlərə uyğun olaraq, kimyəvi elementlərin təsnifatının əsasını onların atom nüvələrinin yükləri təşkil edir və dövri qanunun müasir tərtibatı aşağıdakı kimidir: kimyəvi elementlərin xassələri və əmələ gələn maddələr. onlar dövri olaraq atom nüvələrinin yüklərindən asılıdır. Elementlərin xassələrinin dəyişməsinin dövriliyi onların atomlarının xarici enerji səviyyələrinin strukturunda dövri təkrarlanma ilə izah olunur. Dövri cədvəldə qəbul edilmiş simvolizmi əks etdirən enerji səviyyələrinin sayı, onların üzərində yerləşən elektronların ümumi sayı və xarici səviyyədəki elektronların sayıdır.

a) Elementlərin metal və qeyri-metal xassələri ilə bağlı qanunauyğunluqlar.

• Hərəkət edərkən SAĞDAN SOLA boyunca DÖVR METAL p-elementlərin xassələri ARTIB. Əks istiqamətdə qeyri-metal olanlar artır. Bu, sağda elektron qabıqları oktetə daha yaxın olan elementlərin olması ilə izah olunur. Dövrün sağ tərəfindəki elementlər metal bağlar yaratmaq üçün və ümumiyyətlə kimyəvi reaksiyalarda elektronlarından imtina etmə ehtimalı azdır.
• Məsələn, karbon öz dövrünün qonşusu bordan daha aydın qeyri-metaldır və azot karbondan daha aydın qeyri-metal xüsusiyyətlərə malikdir. Bir müddət ərzində soldan sağa nüvə yükü də artır. Nəticədə, valent elektronların nüvəyə cəlb edilməsi artır və onların buraxılması çətinləşir. Əksinə, cədvəlin sol tərəfindəki s-elementlərinin xarici qabığında az sayda elektron və daha az nüvə yükü var ki, bu da metal bağın yaranmasına kömək edir. Hidrogen və helium açıq-aşkar istisna olmaqla (onların qabıqları tamamlanmağa və ya tamamlanmağa yaxındır!), bütün s elementləri metallardır; p-elementləri masanın sol və ya sağ tərəfində olmasından asılı olaraq həm metal, həm də qeyri-metal ola bilər.
• Bildiyimiz kimi d- və f elementləri, s- və p-elementləri üçün xarakterik olan sadə mənzərəni çətinləşdirən “sondan əvvəlki” qabıqlardan “ehtiyat” elektronlarına malikdir. Ümumiyyətlə, d və f elementləri metal xassələri daha asan nümayiş etdirirlər.
• Elementlərin böyük sayı metallar və yalnız 22 element kimi təsnif edilir qeyri-metallar: H, B, C, Si, N, P, As, O, S, Se, Te, eləcə də bütün halogenlər və inert qazlar. Bəzi elementlər, yalnız zəif metal xassələri nümayiş etdirə bildiklərinə görə, yarımmetallar kimi təsnif edilirlər. Yarımmetallar nədir? Dövri Cədvəldən p-elementləri seçsəniz və onları ayrıca "blokda" yazsanız (bu, cədvəlin "uzun" formasında edilir), siz blokun aşağı sol hissəsində göstərilən nümunəni tapa bilərsiniz. tipik metallar, yuxarı sağ - tipik qeyri-metallar. Metallar və qeyri-metallar arasındakı sərhəddə yer tutan elementlərə deyilir yarımmetallar.
• Yarım metallar dövri cədvəlin yuxarı solundan aşağı sağ küncünə qədər p-elementləri arasından keçən diaqonal boyunca təxminən yerləşir.
• Semimetallar metal keçiriciliyə (elektrik keçiriciliyinə) malik kovalent kristal qəfəsə malikdirlər. Onların ya tam hüquqlu “oktet” kovalent rabitə yaratmaq üçün kifayət qədər valent elektronları yoxdur (borda olduğu kimi), ya da atomun böyük ölçüsünə görə kifayət qədər möhkəm tutulmurlar (tellurda və ya poloniumda). Buna görə də, bu elementlərin kovalent kristallarındakı əlaqə qismən metal xarakterlidir. Bəzi yarımmetallar (silikon, germanium) yarımkeçiricilərdir. Bu elementlərin yarımkeçirici xüsusiyyətləri bir çox mürəkkəb səbəblərlə izah olunur, lakin onlardan biri zəif metal bağ ilə izah edilən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı (sıfır olmasa da) elektrik keçiriciliyidir. Yarımkeçiricilərin elektron texnologiyada rolu son dərəcə vacibdir.
• Hərəkət edərkən YUXARA AŞAĞI qruplar boyunca METAL MÜKAFAT EDİLMİŞDİR elementlərin xassələri. Bu, aşağı qruplarda artıq kifayət qədər dolu elektron qabığa malik elementlərin olması ilə əlaqədardır. Onların xarici qabıqları nüvədən daha uzaqdadır. Onlar nüvədən aşağı elektron qabıqlarının daha qalın "qabı" ilə ayrılır və xarici səviyyələrin elektronları daha az sıx tutulur.

b) Redoks xassələri ilə bağlı qanunauyğunluqlar. Elementlərin elektronmənfiliyinin dəyişməsi.

• Yuxarıda sadalanan səbəblər bunun səbəbini izah edir SOLDAN SAĞA OKSİDALANMA ARTIR xassələri və hərəkət edərkən YUXARDA AŞAĞI - BƏRPA elementlərin xassələri.
• Sonuncu nümunə hətta inert qazlar kimi qeyri-adi elementlərə də aiddir. Qrupun aşağı hissəsində olan "ağır" nəcib qazlardan kripton və ksenondan elektronları "seçmək" və güclü oksidləşdirici maddələrlə (ftor və oksigen) birləşmələrini yaratmaq mümkündür, lakin "yüngül" helium üçün. , neon və arqon bu edilə bilməz.
• Cədvəlin yuxarı sağ küncündə ən aktiv qeyri-metal oksidləşdirici maddə flüor (F), aşağı sol küncdə isə ən aktiv azaldan metal sezium (Cs) yerləşir. Fransium (Fr) elementi daha da aktiv reduksiyaedici olmalıdır, lakin onun kimyəvi xassələri sürətli radioaktiv parçalanma səbəbindən öyrənilməsi olduqca çətindir.
• Elementlərin oksidləşdirici xüsusiyyətləri ilə eyni səbəbdən, onların ELEKTRONƏQTİVLİK ARTIR Eyni SOLDAN SAĞA, halogenlər üçün maksimuma çatır. Bunda ən az rolu valentlik qabığının tamlıq dərəcəsi, oktetə yaxınlığı oynayır.
• Hərəkət edərkən YUXARA AŞAĞI qruplar üzrə ELEKTRONƏQTİVLİK AZALIR. Bu, elektron qabıqlarının sayının artması ilə əlaqədardır, sonuncuda elektronlar nüvəyə daha zəif və daha zəif cəlb olunur.
• c) Atomların ölçüləri ilə bağlı qanunauyğunluqlar.
• Atom ölçüləri (ATOM RADIUSU) hərəkət edərkən SOLDAN SAĞA dövr ərzində AZALDI. Nüvə yükü artdıqca elektronlar nüvəyə daha çox cəlb olunur. Hətta xarici qabıqda elektronların sayının artması (məsələn, oksigenlə müqayisədə flüorda) atomun ölçüsünün artmasına səbəb olmur. Əksinə, flüor atomunun ölçüsü oksigen atomunun ölçüsündən kiçikdir.
• Hərəkət edərkən ATOM RADİUSUNDAN YUXARIDAN AŞAĞIYA elementləri ARTIQ, çünki daha çox elektron qabıq doldurulur.

d) Elementlərin valentliyi ilə bağlı qanunauyğunluqlar.

• Eyni elementlər ALT QRUPLAR xarici elektron qabıqlarının oxşar konfiqurasiyasına və buna görə də digər elementlərlə birləşmələrdə eyni valentliyə malikdir.
• s-Elementlərin qrup nömrəsinə uyğun valentlikləri var.
• p-Elementlər qrup nömrəsinə bərabər, onlar üçün mümkün olan ən yüksək valentliyə malikdirlər. Bundan əlavə, onlar 8 sayı (oktet) və onların qrup nömrəsi (xarici qabıqdakı elektronların sayı) arasındakı fərqə bərabər valentliyə malik ola bilərlər.
• d-Elementlər qrup nömrəsi ilə dəqiq proqnozlaşdırıla bilməyən çoxlu müxtəlif valentliklər nümayiş etdirir.
• Təkcə elementlər deyil, həm də onların bir çox birləşmələri - oksidlər, hidridlər, halogenlərlə birləşmələr dövrilik nümayiş etdirir. Hər biri üçün QRUPLAR elementlər üçün vaxtaşırı "təkrarlanan" birləşmələr üçün düsturlar yaza bilərsiniz (yəni onlar ümumiləşdirilmiş düstur şəklində yazıla bilər).

Beləliklə, dövrlər ərzində təzahür edən xüsusiyyətlərdəki dəyişikliklərin nümunələrini ümumiləşdirək:

Soldan sağa dövrlərdə elementlərin bəzi xüsusiyyətlərində dəyişikliklər:

• atomların radiusu azalır;
• elementlərin elektronmənfiliyi artır;
• valent elektronların sayı 1-dən 8-ə qədər artır (qrup nömrəsinə bərabər);
• ən yüksək oksidləşmə vəziyyəti artır (qrup sayına bərabər);
• atomların elektron təbəqələrinin sayı dəyişmir;
• metal xassələri azalır;
• elementlərin qeyri-metal xassələri artır.

Qrupdakı elementlərin bəzi xüsusiyyətlərinin yuxarıdan aşağıya dəyişdirilməsi:

• atom nüvələrinin yükü artır;
• atomların radiusu artır;
• atomların enerji səviyyələrinin (elektron təbəqələrinin) sayı artır (dövr sayına bərabər);
• atomların xarici təbəqəsindəki elektronların sayı eynidir (qrup nömrəsinə bərabər);
• xarici təbəqənin elektronları ilə nüvə arasındakı əlaqənin gücü azalır;
• elektronmənfilik azalır;
• elementlərin metallığı artır;
• elementlərin qeyri-metallığı azalır.

Test üçün istinad materialı:

Mendeleyev cədvəli

Həlledicilik cədvəli

Elementlərin xassələri və onların əlaqələri müəyyən edilir: 1 - atom nüvələrinin yükləri, 2 - atom radiusları.

Kiçik dövrlər. II dövr nümunəsindən istifadə etməklə elementlərin və onların birləşmələrinin bəzi xassələrinin dəyişməsini nəzərdən keçirək (Cədvəl 3-ə bax). İkinci dövrdə, atom nüvələrinin müsbət yükünün artması ilə, atom nüvəsindən ən uzaqda olan və buna görə də asanlıqla deformasiya olunan xarici səviyyədə elektronların sayında ardıcıl artım var, bu da sürətli azalmaya səbəb olur. atomların radiusunda. Bununla elementlərin metallik və reduksiyaedici xüsusiyyətlərinin sürətlə zəifləməsi, qeyri-metal və oksidləşdirici xüsusiyyətlərin güclənməsi, oksidlərin və hidroksidlərin turşuluq xüsusiyyətlərinin artması və əsas xüsusiyyətlərinin azalması izah olunur. Dövr nəcib qazla (Ne) başa çatır. Üçüncü dövrdə elementlərin və onların birləşmələrinin xassələri ikinci dövrlə eyni şəkildə dəyişir, çünki bu dövrün elementlərinin atomları ikinci dövr elementlərinin atomlarının elektron strukturlarını təkrarlayır (3s- və 3p-alt səviyyələr)

Uzun dövrlər (IV, V). Böyük dövrlərin cüt cərgələrində (IV, V) üçüncü elementdən başlayaraq sondan əvvəlki səviyyədə elektronların sayında ardıcıl artım müşahidə olunur və xarici səviyyənin strukturu dəyişməz qalır. Sondan əvvəlki səviyyə atomun nüvəsinə daha yaxın yerləşir və buna görə də daha az dərəcədə deformasiyaya uğrayır. Bu, atomların radiusunun daha yavaş azalmasına səbəb olur. Misal üçün:

Xarici səviyyədə atomların radiusunun və eyni sayda elektronun yavaş dəyişməsinin nəticəsi elementlərin və onların birləşmələrinin metal və azaldıcı xüsusiyyətlərinin yavaş azalmasıdır. Beləliklə, IV dövrün cüt cərgəsində K - Mn aktiv metallardır; Fe - Ni orta aktivliyə malik metallardır (II dövr elementləri ilə müqayisə edin, burada üçüncü element - bor artıq qeyri-metaldır).

Və tək sıraların III qrupundan başlayaraq, elementlərin və onların birləşmələrinin xassələri kiçik dövrlərdə olduğu kimi dəyişir, çünki xarici səviyyə qurulmağa başlayır. Beləliklə, enerji səviyyəsinin strukturu elementlərin və onların birləşmələrinin xüsusiyyətlərində həlledicidir. Baxılan hər bir dövr də nəcib qazla başa çatır.

Elementlərin və onların birləşmələrinin bəzi xassələrinin dövrlərdə dəyişməsini araşdıraraq aşağıdakı nəticələrə gəlmək olar:

1. Hər bir dövr qələvi metal ilə başlayır və nəcib qazla bitir.

2.Elementlərin və onların birləşmələrinin xassələri dövri olaraq təkrarlanır, çünki enerji səviyyələrinin strukturları dövri olaraq təkrarlanır.Dövri qanunun fiziki mənası budur.

Əsas alt qruplarda enerji səviyyələrinin sayı artır, bu, atom radiuslarının artmasına səbəb olur. Buna görə də əsas yarımqruplarda (yuxarıdan aşağıya) elektronmənfilik azalır, elementlərin meqalitlik və reduksiya xassələri yüksəlir, qeyri-metal və oksidləşdirici xassələri isə azalır, oksidlərin və hidroksidlərin əsas xassələri artır, turşu xassələri isə azalır. Məsələn, II qrupun əsas alt qrupunu nəzərdən keçirək.

Beləliklə, elementin və onun birləşmələrinin xüsusiyyətləri dövr və alt qrup baxımından iki qonşu element arasında aralıqdır.

D.I.Mendeleyevin dövri sistemindəki elementin koordinatlarından (dövr nömrəsi və qrup nömrəsi) istifadə edərək, onun atomunun elektron quruluşunu müəyyən etmək və deməli, onun əsas xassələrini proqnozlaşdırmaq olar.

1. atomdakı elektron səviyyələrinin sayı müəyyən edir Dövr nömrəsi, müvafiq elementi ehtiva edir.

2. Elektronların ümumi sayı, xarici səviyyənin s- və p-orbitallarında (əsas yarımqrupların elementləri üçün) və xarici səviyyənin pre-xarici və s-orbitallarının d-orbitallarında (yan yarımqrupların elementləri üçün); istisnalar:

müəyyən edir Qrup nömrəsi.

3. f elementləri yerləşirlər ya III qrupun yan alt qrupunda (qısamüddətli seçim), ya da IIA- və IIIB qrupları arasında (uzunmüddətli seçim) - lantanidlər(№ 57-70), aktinidlər(№ 89-102).

4. Atomlar müxtəlif dövrlərə aid elementlər, lakin bir alt qrup var xarici və xarici elektron səviyyələrin eyni quruluşu və buna görə də oxşar kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdir.

5. elementin maksimum oksidləşmə sayı ilə üst-üstə düşür elementin yerləşdiyi qrupun sayı. Elementin əmələ gətirdiyi oksidlərin və hidroksidlərin təbiəti asılıdır onların tərkibindəki elementlərin oksidləşdirici sayı. Elementin oksidləşmə vəziyyətində olduğu oksidlər və hidroksidlər:

Turşu əmələ gətirən elementin oksidləşmə dərəcəsi nə qədər böyükdürsə, oksidlərin və hidroksidlərin turşu xassələri bir o qədər aydın olur.

Nəticədə: I-III qrup elementlərinin oksidləri və hidroksidləri əsasən amfoterdir. IV-VII qrup elementlərinin oksidləri və hidroksidləri əsasən turşudur (maksimum oksidləşmə dərəcəsində). Eyni elementlərin oksidləri və hidroksidləri, lakin daha aşağı oksidləşmə vəziyyəti ilə müxtəlif təbiətli ola bilər.

6. ilə elementlərin əlaqələri hidrogen ola bilər 3 böyük qrupa bölünür:

a) aktiv metalların duz kimi hidridləri (LiH - ,CaH - və s.);

b) p-elementlərin kovalent hidrogen birləşmələri (B 2 H 6, CH 4, NH 3, H 2 O, HF və s.);

c) d- və f elementlərinin əmələ gətirdiyi metala bənzər fazalar; sonuncular adətən qeyri-stoxiometrik birləşmələrdir və onların ayrı-ayrı birləşmələr və ya bərk məhlullar kimi təsnifləşdirilməsinə qərar vermək çox vaxt çətindir.

IV qrup elementlərin hidrogen birləşmələri (CH 4 -metan, SiH 4 - silan) turşular və əsaslarla qarşılıqlı təsir göstərmir və suda praktiki olaraq həll olunmur.

V qrup elementlərinin hidrogen birləşmələri (NH 3 -ammiak) suda həll edildikdə əsaslar əmələ gətirir.

VI və VII qrup elementlərinin hidrogen birləşmələri (H 2 S, HF) suda həll edildikdə turşular əmələ gətirir.

7. atomlarında 2-ci elektron təbəqəsi dolu olan ikinci dövrün elementləri bütün digər elementlərdən çox fərqlidir. Bu, ikinci təbəqədəki elektronların enerjisinin sonrakı təbəqələrdəki elektronların enerjisindən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı olması və ikinci təbəqədə səkkizdən çox elektron ola bilməməsi ilə izah olunur.

8. Eyni dövrün d-elementləri xarici elektron təbəqələrin qurulduğu əsas altqrupların elementlərindən bir-birindən az fərqlənir.

9. Atomlarında üçüncü xarici təbəqəyə aid f-qabığın qurulduğu lantanidlərin xassələrindəki fərqlər əhəmiyyətsizdir.

Hər dövr(birinci istisna olmaqla) tipik bir metal ilə başlayır və tipik qeyri-metaldan əvvəl olan nəcib bir qazla bitir.

Bir dövr ərzində elementlərin xassələrinin dəyişdirilməsi:

1) metal xassələrin zəifləməsi;

2) atomun radiusunun azalması;

3) oksidləşdirici xüsusiyyətlərin gücləndirilməsi;

4) ionlaşma enerjisi artır;

5) elektron yaxınlığı artır;

6) elektronmənfilik artır;

7) oksidlərin və hidroksidlərin turşu xassələri artır;

8) IV qrupdan (p-elementlər üçün) başlayaraq hidrogen birləşmələrinin dayanıqlığı artır və onların turşuluq xüsusiyyətləri artır.

Qrup daxilində elementlərin xassələrinin dəyişdirilməsi:

1) metal xassələri artır;

2) atomun radiusu artır;

3) bərpaedici xüsusiyyətlərin gücləndirilməsi;

4) ionlaşma enerjisi azalır;

5) elektron yaxınlığı azalır;

6) elektronmənfilik azalır;

7) oksidlərin və hidroksidlərin əsas xassələri artır;

8) IV qrupdan (p-elementlər üçün) başlayaraq hidrogen birləşmələrinin dayanıqlığı azalır, onların turşu və oksidləşdirici xüsusiyyətləri artır.

VALENS- elementlərin atomlarının kimyəvi bağlar yaratmaq qabiliyyəti. Valentlik kəmiyyətcə qoşalaşmamış elektronların sayı ilə müəyyən edilir.

1852-ci ildə ingilis kimyaçısı Edvard Frankland birləşdirici qüvvə anlayışını təqdim etdi. Atomların bu xüsusiyyəti sonralar valentlik adlanır.

valentlik 2-dir, çünki 2 qoşalaşmamış elektron var.

Oksidləşmə vəziyyəti- molekulun yalnız ionlardan ibarət olması fərziyyəsinə əsasən hesablanan atomun şərti yükü.

Valentlikdən fərqli olaraq oksidləşmə sayının işarəsi var.

Müsbət oksidləşmə vəziyyətimüəyyən bir atomdan çəkilmiş (verilmiş) elektronların sayına bərabərdir. Bir atom bütün qoşalaşmamış elektronlarından imtina edə bilər.

Mənfi oksidləşmə vəziyyətiverilmiş atoma cəlb edilmiş (birləşdirilmiş) elektronların sayına bərabərdir; onu yalnız qeyri-metallar nümayiş etdirir. Qeyri-metal atomları xarici səviyyənin sabit səkkiz elektron konfiqurasiyasını yaratmaq üçün lazım olan elektronların sayını əlavə edir.

Məsələn: N -3 ; S-2; Cl - ; C-4.