Строение атома и периодическая система элементов. Хови А.М. - 39 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

39
íÿþòñÿ áîëåå ïëàâíî ïî ñðàâíåíèþ ñ ýëåìåíòàìè ìàëûõ ïåðèîäîâ, ãäå
íàáîð âíåøíèõ ýëåêòðîíîâ ìåíÿåòñÿ îò ýëåìåíòà ê ýëåìåíòó.
Ñëåäóþùèå äâà ïåðèîäà õàðàêòåðèçóþòñÿ íàëè÷èåì äâîéíûõ âñòàâîê.
Âñëåä çà âòîðûì ýëåìåíòîì øåñòîãî ïåðèîäà (Âà) äîëæíà áûòü ðàñïîëîæåíà
âñòàâíàÿ äåêàäà (ïåðåõîäíûå ýëåìåíòû La-Hg), íî ïîñëå ïåðâîãî ïåðåõîäíî-
ãî ýëåìåíòà (La) â íåå, â ñâîþ î÷åðåäü, âñòàâëåíî ÷åòûðíàäöàòü ýëåìåíòîâ 
ëàíòàíîèäîâ (Ce-Lu). Ïîñëå ëþòåöèÿ ïðîäîëæàåòñÿ è çàêàí÷èâàåòñÿ âñòàâ-
íàÿ äåêàäà (Hf-Hg), à çàòåì ðàñïîëàãàþòñÿ îñòàëüíûå øåñòü îñíîâíûõ ýëå-
ìåíòîâ øåñòîãî ïåðèîäà (Tl-Rn). Àíàëîãè÷íî ïîñòðîåí íåçàâåðøåííûé
ñåäüìîé ïåðèîä. Ó ëàíòàíîèäîâ (âñå îíè ìåòàëëû) çàïîëíÿåòñÿ ýëåêòðîíà-
ìè òðåòèé ñíàðóæè ýëåêòðîííûé ñëîé, ïîýòîìó ìåæäó íèìè ïðîÿâëÿåòñÿ
î÷åíü áîëüøîå õèìè÷åñêîå ñõîäñòâî. Ýòî îáñòîÿòåëüñòâî ïîçâîëèëî ïîìåñ-
òèòü âñå ÷åòûðíàäöàòü ýëåìåíòîâ ëàíòàíîèäîâ â îäíó êëåòêó ñ ëàíòàíîì.
Àíàëîãè÷íî, ýëåìåíòû  àêòèíîèäû ïîìåùåíû â îäíó êëåòêó ñ àêòèíèåì.
Êðîìå ïåðèîäîâ â ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå íàõîäÿòñÿ âåðòèêàëüíûå
ñòîëáöû ãðóïïû ýëåìåíòîâ, îáëàäàþùèõ ñõîäíûìè õèìè÷åñêèìè ñâîé-
ñòâàìè. Íîìåðà ãðóïï îáîçíà÷àþòñÿ ðèìñêèìè öèôðàìè. Íàëè÷èå âñòàâ-
íûõ äåêàä è âñòàâîê èç ÷åòûðíàäöàòè ýëåìåíòîâ (ëàíòàíîèäîâ è
àêòèíîèäîâ) ïðèâîäèò ê ôîðìèðîâàíèþ ðàçëè÷íûõ òèïîâ ïîäãðóïï.
Ãëàâíûå ïîäãðóïïû îáðàçóþò s- è sp- ýëåìåíòû; îíè ïðîäîëæàþòñÿ
ñî âòîðîãî ïî ñåäüìîé ïåðèîäû.
Ýëåìåíòû âñòàâíûõ äåêàä îáðàçóþò ïîáî÷íûå ïîäãðóïïû; îíè íà-
÷èíàþòñÿ ñ ÷åòâåðòîãî ïåðèîäà. Ñèìâîëû ýëåìåíòîâ, âõîäÿùèõ â ãëàâ-
íûå è ïîáî÷íûå ïîäãðóïïû ñäâèíóòû îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà è
îáû÷íî îáîçíà÷àþòñÿ ðàçëè÷íûìè öâåòàìè.
Ëàíòàíîèäû è àêòèíîèäû â êîðîòêîïåðèîäíîì âàðèàíòå òàáëèöû âûíî-
ñÿòñÿ â âèäå îòäåëüíûõ ñòðîê, ðàçìåùåííûõ âíèçó ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòå-
ìû. Îáû÷íî îíè îáîçíà÷àþòñÿ ÷åðíûì öâåòîì. Âñå îíè îòíîñÿòñÿ ê
ýëåìåíòàì òðåòüåé ãðóïïû, äåëàÿ åå ñîäåðæàùåé ñàìîå áîëüøîå êîëè÷å-
ñòâî ýëåìåíòîâ (âñåãî 37 ýëåìåíòîâ).
Ýëåìåíòû ãëàâíûõ è ïîáî÷íûõ ïîäãðóïï îòëè÷àþòñÿ ïî ñâîéñòâàì ìåæäó
ñîáîé. Òàê â VI ãðóïïå íàõîäÿòñÿ âìåñòå ñåðà (òèïè÷íûé íåìåòàëë) è õðîì
(òèïè÷íûé ìåòàëë). Íî â âûñøåé ñòåïåíè îêèñëåíèÿ, ðàâíîé íîìåðó ãðóïïû,
ýòè ýëåìåíòû îáðàçóþò ñîåäèíåíèÿ, ïîõîæèå ïî ñâîéñòâàì. Òàê â ñòåïåíè îêèñ-
ëåíèÿ +6 ñåðà îáðàçóåò ñåðíóþ êèñëîòó (H
2
SO
4
), à õðîì õðîìîâóþ êèñëîòó
(H
2
CrO
4
). Ýòî õàðàêòåðíî è äëÿ äðóãèõ ãðóïï ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû.
Êðîìå êîðîòêîïåðèîäíîé òàáëèöû ñóùåñòâóþò ïîëóäëèííûé è äëèí-
íûé âàðèàíòû ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû.  ïåðâîì èç íèõ (òàáë.4) ýëåìåíòû
íÿþòñÿ áîëåå ïëàâíî ïî ñðàâíåíèþ ñ ýëåìåíòàìè ìàëûõ ïåðèîäîâ, ãäå
íàáîð âíåøíèõ ýëåêòðîíîâ ìåíÿåòñÿ îò ýëåìåíòà ê ýëåìåíòó.
    Ñëåäóþùèå äâà ïåðèîäà õàðàêòåðèçóþòñÿ íàëè÷èåì äâîéíûõ âñòàâîê.
Âñëåä çà âòîðûì ýëåìåíòîì øåñòîãî ïåðèîäà (Âà) äîëæíà áûòü ðàñïîëîæåíà
âñòàâíàÿ äåêàäà (ïåðåõîäíûå ýëåìåíòû La-Hg), íî ïîñëå ïåðâîãî ïåðåõîäíî-
ãî ýëåìåíòà (La) â íåå, â ñâîþ î÷åðåäü, âñòàâëåíî ÷åòûðíàäöàòü ýëåìåíòî⠖
ëàíòàíîèäîâ (Ce-Lu). Ïîñëå ëþòåöèÿ ïðîäîëæàåòñÿ è çàêàí÷èâàåòñÿ âñòàâ-
íàÿ äåêàäà (Hf-Hg), à çàòåì ðàñïîëàãàþòñÿ îñòàëüíûå øåñòü îñíîâíûõ ýëå-
ìåíòîâ øåñòîãî ïåðèîäà (Tl-Rn). Àíàëîãè÷íî ïîñòðîåí íåçàâåðøåííûé
ñåäüìîé ïåðèîä. Ó ëàíòàíîèäîâ (âñå îíè ìåòàëëû) çàïîëíÿåòñÿ ýëåêòðîíà-
ìè òðåòèé ñíàðóæè ýëåêòðîííûé ñëîé, ïîýòîìó ìåæäó íèìè ïðîÿâëÿåòñÿ
î÷åíü áîëüøîå õèìè÷åñêîå ñõîäñòâî. Ýòî îáñòîÿòåëüñòâî ïîçâîëèëî ïîìåñ-
òèòü âñå ÷åòûðíàäöàòü ýëåìåíòî⠖ ëàíòàíîèäîâ â îäíó êëåòêó ñ ëàíòàíîì.
Àíàëîãè÷íî, ýëåìåíòû – àêòèíîèäû ïîìåùåíû â îäíó êëåòêó ñ àêòèíèåì.
    Êðîìå ïåðèîäîâ â ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå íàõîäÿòñÿ âåðòèêàëüíûå
ñòîëáöû – ãðóïïû ýëåìåíòîâ, îáëàäàþùèõ ñõîäíûìè õèìè÷åñêèìè ñâîé-
ñòâàìè. Íîìåðà ãðóïï îáîçíà÷àþòñÿ ðèìñêèìè öèôðàìè. Íàëè÷èå âñòàâ-
íûõ äåêàä è âñòàâîê èç ÷åòûðíàäöàòè ýëåìåíòîâ (ëàíòàíîèäîâ è
àêòèíîèäîâ) ïðèâîäèò ê ôîðìèðîâàíèþ ðàçëè÷íûõ òèïîâ ïîäãðóïï.
    Ãëàâíûå ïîäãðóïïû îáðàçóþò s- è sp- ýëåìåíòû; îíè ïðîäîëæàþòñÿ
ñî âòîðîãî ïî ñåäüìîé ïåðèîäû.
    Ýëåìåíòû âñòàâíûõ äåêàä îáðàçóþò ïîáî÷íûå ïîäãðóïïû; îíè íà-
÷èíàþòñÿ ñ ÷åòâåðòîãî ïåðèîäà. Ñèìâîëû ýëåìåíòîâ, âõîäÿùèõ â ãëàâ-
íûå è ïîáî÷íûå ïîäãðóïïû ñäâèíóòû îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà è
îáû÷íî îáîçíà÷àþòñÿ ðàçëè÷íûìè öâåòàìè.
    Ëàíòàíîèäû è àêòèíîèäû â êîðîòêîïåðèîäíîì âàðèàíòå òàáëèöû âûíî-
ñÿòñÿ â âèäå îòäåëüíûõ ñòðîê, ðàçìåùåííûõ âíèçó ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòå-
ìû. Îáû÷íî îíè îáîçíà÷àþòñÿ ÷åðíûì öâåòîì. Âñå îíè îòíîñÿòñÿ ê
ýëåìåíòàì òðåòüåé ãðóïïû, äåëàÿ åå ñîäåðæàùåé ñàìîå áîëüøîå êîëè÷å-
ñòâî ýëåìåíòîâ (âñåãî 37 ýëåìåíòîâ).
    Ýëåìåíòû ãëàâíûõ è ïîáî÷íûõ ïîäãðóïï îòëè÷àþòñÿ ïî ñâîéñòâàì ìåæäó
ñîáîé. Òàê â VI ãðóïïå íàõîäÿòñÿ âìåñòå ñåðà (òèïè÷íûé íåìåòàëë) è õðîì
(òèïè÷íûé ìåòàëë). Íî â âûñøåé ñòåïåíè îêèñëåíèÿ, ðàâíîé íîìåðó ãðóïïû,
ýòè ýëåìåíòû îáðàçóþò ñîåäèíåíèÿ, ïîõîæèå ïî ñâîéñòâàì. Òàê â ñòåïåíè îêèñ-
ëåíèÿ +6 ñåðà îáðàçóåò ñåðíóþ êèñëîòó (H2SO4), à õðîì – õðîìîâóþ êèñëîòó
(H2CrO4). Ýòî õàðàêòåðíî è äëÿ äðóãèõ ãðóïï ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû.
    Êðîìå êîðîòêîïåðèîäíîé òàáëèöû ñóùåñòâóþò ïîëóäëèííûé è äëèí-
íûé âàðèàíòû ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû.  ïåðâîì èç íèõ (òàáë.4) ýëåìåíòû

                                                                        39