Утром 17 февраля 1868 года Дмитрий Иванович Менделеев схватил бумагу с ручкой и начал вырисовывать карточки известных элементов, пытаясь их как-то систематизировать по атомной массе и валентности. В тот день была создана первая современная версия «Периодической системы химических элементов». Вся гениальность этой таблицы в том, что химические свойства элементов повторяются в периодах и группах. Давайте разбираться.
Период – это горизонтальный ряд химических элементов.
Первые три периода называются малыми, так как состоят из одного ряда. Начиная с 4 периода прибавляется второй ряд элементов, а период уже носит название – большой.
Группа – это вертикальный ряд химических элементов.
Группа делится на подгруппы: главную и побочную . Главная подгруппа начинается сверху; побочная располагается с другого края группы.
С тех пор стали известны разные свойства элементов. Все они подчиняются закону: «Свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра».
Радиус атома
Радиусом атома называют расстояние между ядром и внешней оболочкой. В группе сверху вниз увеличивается количество слоев, а значит, и радиус атома возрастает. В одном периоде количество слоёв у элементов одинаковое, однако число электронов на внешнем слое увеличивается, следовательно, внешний уровень сильнее притягивается к ядру, и радиус атома уменьшается.
Таким образом, радиус атома увеличивается сверху вниз и справа налево.
Металлические и неметаллические свойства
Металлические свойства – это способность отдавать электроны, а неметаллические – способность их отбирать.
Чем дальше электрон находится от ядра и чем меньше их на внешнем слое, тем проще его отдавать, поэтому в периоде металлические свойства усиливаются справа налево, а в группе – сверху вниз. Самый сильный металл – франций.
Неметаллические свойства, наоборот, в группе усиливаются снизу вверх, а в периоде – слева направо. Самый сильный неметалл – фтор.
Основные и кислотные свойства
Основные свойства проявляют металлы, их оксиды и гидроксиды. Кислотные свойства проявляются неметаллы, их соли, кислоты и ангидриды.
Таким образом, основные и кислотные свойства изменяются в таблице Менделеева аналогично металлическим и неметаллическим.
Восстановительные и окислительные свойства
Восстановительные свойства – это главная характеристика металлов, отражающаяся способностью металлов отдавать электроны в окислительно-восстановительных реакциях, поэтому, аналогично металлическим свойствам, восстановительные свойства усиливаются справа налево, а в группе – сверху вниз.
Окислительные свойства – способность неметаллов отбирать электроны, поэтому в группе усиливаются снизу вверх, а в периоде – слева направо.
Электроотрицательность, прочность связи, сродство к электрону, энергия ионизации
Электроотрицательность – это способность атома перетягивать на себя общую электронную пару в соединении.
Самый сильно электроотрицательный элемент – фтор, а самый слабо электроотрицательный – франций.
Чем больше электроотрицательности у элемента, тем прочнее он образует связи с другими элементами и тем больше у него сродства к электрону (энергии, выделяющейся при присоединении электрона к атому) и энергии ионизации (количество энергии, необходимой для отщепления электрона от атома).
Кислотные свойства летучих водородных соединений
Летучими водородными соединениями называются бинарные соединения неметаллов с водородом (HCl).
С одной стороны, чем сильнее неметалл, тем сильнее кислотные свойства летучих водородных соединений этого элемента (в периоде увеличиваются слева направо). А с другой – сила кислот определяется способностью отщеплять от себя протон водорода, а при увеличении электроотрицательности – элемент сильнее перетягивает на себя общую электронную пару, поэтому в группе кислотные свойства усиливаются сверху вниз:
HF < HCl < HBr < HI
А для полного понимания устройства Таблицы Менделеева, изучите таблицу ниже!