Периодический закон Д.И.Менделеева. Валентность и степень окисления

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА

I.  СВОЙСТВА ПРОСТЫХ ТЕЛ, А ТАКЖЕ ФОРМЫ И СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ НАХОДЯТСЯ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕЛИЧИНЫ АТОМНЫХ ВЕСОВ ЭЛЕМЕНТОВ.

II.  СВОЙСТВА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ОБРАЗУЕМЫХ ИМИ ПРОСТЫХ И СЛОЖНЫХ ВЕЩЕСТВ НАХОДЯТСЯ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЗАРЯДА ЯДРА ИХ АТОМОВ.

       ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ – ЭТО СОВОКУПНОСТЬ АТОМОВ С ОДИНАКОВЫМ ЗАРЯДОМ ЯДРА.

НОСИТЕЛЕМ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЯДРА ЯВЛЯЮТСЯ ПРОТОНЫ. ИХ ЧИСЛО ОПРЕДЕЛЯЕТ ВЕЛИЧИНУ ЗАРЯДА ЯДРАИ,  СЛЕДОВАТЕЛЬНО,АТОМНЫЙ (ПОРЯДКОВЫЙ) НОМЕР ХИМИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА.

       ОСНОВНЫЕ ЧАСТИЦЫ АТОМА – ПРОТОН (Р),  НЕЙТРОН (n) И ЭЛЕКТРОН (е). МАССА ЭЛЕКТРОНА В 1840 РАЗ МЕНЬШЕ МАСЫ ПРОТОНА И НЕЙТРОНА. ТАКИМ ОБРАЗОМ, МАССА АТОМА ПРАКТИЧЕСКИ РАВНА МАССЕ ЯДРА – СУММЕ МАСС ПРОТОНОВ И НЕЙТРОНОВ (НУКЛОНОВ).

       ВАЖНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ЯДРА ЯВЛЯЕТСЯ МАССОВОЕ ЧИСЛО (А), КОТОРОЕ РАВНО ОБЩЕМУ ЧИСЛУ ПРОТОНОВ (Р) И НЕЙТРОНОВ (n), ВХОДЯЩИХ В ЯДРО :

А = Р  + n     ИЛИ        А = Z  +  N

       РАЗНОВИДНОСТИ ОДНОГО И ТОГО ЖЕ ХИМИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА, ОТЛИЧАЮЩИЕСЯ МАССОЙ АТОМОВ, НАЗЫВАЮТ ИЗОТОПОМ.

ЯДРА АТОМОВ ИЗОТОПОВ РАЗЛИЧАЮТСЯ ЧИСЛОМ НЕЙТРОНОВ. ТАК, ИЗОТОПАМИ КАЛЬЦИЯ (Са) ЯВЛЯЮТСЯ :

                              ⁴⁰₂₀Са (20 р, 20 n);

                             ⁴²₂₀Са (20 р, 22 n);

                             ⁴³₂₀Са (20 р, 23 n).

Li   Be   B     C     N     O     F     Ne  

Na  Mg  Al    Si    P     S     Cl    ArИТ.П

       ОСНОВНОЙ СТРУКТУРНОЙ ЕДИНИЦЕЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЯВЛЯЕТСЯ ПЕРИОД.

ПЕРИОДОМ С НОМЕРОМ n НАЗЫВАЮТ СОВОКУПНОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ В ПОРЯДКЕ ВОЗРАСТАНИЯ ЗАРЯДАЯДРА АТОМА, КОТОРАЯ НАЧИНАЕТСЯ С ns-ЭЛЕМЕНТАМИ И ЗАКАНЧИВАЕТСЯ nр – ЭЛЕМЕНТАМИ.

ВАЛЕНТНОСТЬ И СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ

ВАЛЕНТНОСТЬ-  ЭТО ЧИСЛО ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ, ОБРАЗОВАННЫХ ДАННЫМ АТОМОМ В СОЕДИНЕНИИ. ОДНИМ СЛОВОМ, СПОСОБНОСТЬ АТОМОВ К ОБРАЗОВАНИЮ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ХАРАКТЕРИЗУЕТ ВАЛЕНТНОСТЬ.

ПОД ЧИСЛОМ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ПОДРАЗУМЕВАЮТ ЧИСЛО ОБЩИХ ПАР ЭЛЕКТРОНОВ. СЛЕДОВАТЕЛЬНО, ПОНЯТИЕ ВАЛЕНТНОСТИ ПРИМЕНИМО ТОЛЬКО К СОЕДИНЕНИЯМ С КОВАЛЕНТНЫМ ТИПОМ СВЯЗИ ИЛИ К МОЛЕКУЛАМ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ. В КРИСТАЛЛАХ ИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ И МЕТАЛЛОВ ОБЩИХ ПАР ЭЛЕКТРОНОВ НЕТ, ПОЭТОМУ ПОНЯТИЕ ВАЛЕНТНОСТИ НЕ ИМЕЕТ СМЫСЛА.

СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ПРИРОДЕ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ ОСНОВАНО НА ЭЛЕКТРОННОЙ (СПИНОВОЙ) ТЕОРИИ ВАЛЕНТНОСТИ, СОГЛАСНО КОТОРОЙ АТОМЫ, ОБРАЗУЯ СВЯЗИ, СТРЕМЯТСЯ К ДОСТИЖЕНИЮ НАИБОЛЕЕ УСТОЙЧИВОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ КОНФИГУРАЦИИ. ЭЛЕКТРОНЫ, ПРИНИМАЮЩИЕ УЧАСТИЕ В ОБРАЗОВАНИИ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ, НАЗЫВАЮТСЯ ВАЛЕНТНЫМИ.

ВАЛЕНТНОСТЬ АТОМА ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ЧИСЛОМ ЕГО НЕСПАРЕННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ, СПОСОБНЫХ УЧАСТВОВАТЬ В ОБРАЗОВАНИИ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ.

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ – ЭТО ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ ИЛИ ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ЧИСЛО, КОТОРОЕ ПРИСВАИВАЮТ ЭЛЕМЕНТУ В СОЕДИНЕНИИ. ФИЗИЧЕСКОГО СМЫСЛА СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ НЕ ИМЕЕТ,ОНА ЛИШЬ ДАЕТ КОЛИЧЕСТВЕННУЮ ОЦЕНКУ СОСТОЯНИЯ АТОМА В СОЕДИНЕНИИ. ТАК, ОБЫЧНАЯ СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ВОДОРОДА РАВНА +1, А КИСЛОРОДА -2.

ЗНАК СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯЗАВИСИТ ОТ ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТИ ОБРАЗУЮЩИХ СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ.

  НАПРИМЕР, РАССМОТРИМ СОЕДИНЕНИЯ NH₃   И NF₃. В СООТВЕТСТВИИ С РАЗЛИЧИЕМ В ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЯХ АЗОТАN (3,0), ФТОРАF (4,0) И ВОДОРОДА H (2,1) АЗОТУ  В NH₃ ПРИПИСЫВАЕТСЯ ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ -3  _, А ВNF₃ – ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ +3.

       ПРИ ПОЛЬЗОВАНИИ СТЕПЕНЯМИ ОКИСЛЕНИЯ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ :

1.  СУММА СТЕПЕНЕЙ ОКИСЛЕНИЯ АТОМОВ В ЛЮБОЙ ЧАСТИЦЕ РАВНА ЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМУ ЗАРЯДУ. СЛЕДОВАТЕЛЬНО, СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА В ЕГО ПРОСТОМ ВЕЩЕСТВЕ РАВНА НУЛЮ.

2.  В СОЕДИНЕНИИ С ДРУГИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ФТОР ЧАЩЕ ВСЕГО ПРОЯВЛЯЕТ СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ

 -1.

3.  СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ВОДОРОДА ЧАЩЕ +1 И РЕЖЕ