Химия · 8 класс · Химия ФГОС (Габриелян) · урок 9 · только теория
Периодический закон Д. И. Менделеева
Периодический закон в современной формулировке: свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядер атомов (атомного номера Z). Менделеев в XIX веке опирался на атомные массы и всё же увидел повтор свойств. Позже выяснилось, что «порядок» задаёт заряд ядра, а не масса: у…
Чему учимся понимать
Уметь: Найдите элемент по Z. Период и группа? Металл или неметалл по положению?
Зачем это нужно
Периодический закон — карта свойств: по месту элемента можно предсказать металл это или нет, какой оксид.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Место в таблице — сжатый портрет элемента.
Определения
- Периодический закон
- Свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядер атомов.
- Атомный номер Z
- Заряд ядра, равен числу протонов; номер элемента в таблице.
Ключевые факты и правила
- Периодичность значит: через правильные промежутки повторяются похожие элементы. Щелочные металлы Li, Na, K, Rb, Cs — мягкие, активные, оксиды основные. Галогены F, Cl, Br, I — типичные неметаллы, сильные окислители в виде простых веществ.
- В периоде слева направо металлические свойства ослабевают, неметаллические усиливаются. В группе типичных металлов сверху вниз активность часто растёт (натрий активнее лития в воде — школьный акцент; точные ряды уточняют позже). Менделеев оставил пустые клетки и предсказал свойства «эка-кремния»;…
- Закон не «заучивают фразой», а применяют: по месту элемента предсказать характер простого вещества, тип оксида (основный, кислотный, амфотерный), высшую степень окисления, связанную с номером группы.
- Высшая степень окисления элемента главной подгруппы часто равна номеру группы: у серы (VIA) бывает +6 (SO₃, H₂SO₄), у хлора (VIIA) +7 (HClO₄, Cl₂O₇). Низшая у неметаллов часто равна номер группы минус 8: у серы −2 (H₂S), у хлора −1 (HCl).
Теория
Периодический закон в современной формулировке: свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядер атомов (атомного номера Z). Менделеев в XIX веке опирался на атомные массы и всё же увидел повтор свойств. Позже выяснилось, что «порядок» задаёт заряд ядра, а не масса: у аргона и калия массы «не в том порядке», а свойства — в том.
Периодичность значит: через правильные промежутки повторяются похожие элементы. Щелочные металлы Li, Na, K, Rb, Cs — мягкие, активные, оксиды основные. Галогены F, Cl, Br, I — типичные неметаллы, сильные окислители в виде простых веществ.
В периоде слева направо металлические свойства ослабевают, неметаллические усиливаются. В группе типичных металлов сверху вниз активность часто растёт (натрий активнее лития в воде — школьный акцент; точные ряды уточняют позже). Менделеев оставил пустые клетки и предсказал свойства «эка-кремния»; открытый германий совпал с прогнозом — это сила закона, а не удача.
Закон не «заучивают фразой», а применяют: по месту элемента предсказать характер простого вещества, тип оксида (основный, кислотный, амфотерный), высшую степень окисления, связанную с номером группы.
Высшая степень окисления элемента главной подгруппы часто равна номеру группы: у серы (VIA) бывает +6 (SO₃, H₂SO₄), у хлора (VIIA) +7 (HClO₄, Cl₂O₇). Низшая у неметаллов часто равна номер группы минус 8: у серы −2 (H₂S), у хлора −1 (HCl).
Примеры
- Пример 1случай
Na и K — одна группа IA
Пояснение
- оба мягкие металлы, оксиды основные, гидроксиды — щёлочи
- K в воде ещё активнее Na
- Пример 2случай
- F, Cl, Br, I — галогены. Простые вещества — окислители
- активность падает от фтора к иоду: хлор вытесняет бром из бромидов
- Пример 3реакция
В 3-м периоде
Уравнения
- Na (металл) → Si (полупроводник) → Cl (неметалл). Слева направо металл «сдаёт»
- Пример 4случай
Углерод и кремний — IVA
Пояснение
- оба дают кислотные оксиды CO₂ и SiO₂, хотя SiO₂ с водой не реагирует
- Пример 5случай
- Менделеев предсказал германий («эка-кремний») по пустой клетке под кремнием: плотность, оксид, свойства совпали
- Пример 6случай
- Ar стоит перед K по массе, но после него по номеру Z
- Таблица идёт по Z, поэтому калий — щелочной металл, аргон — благородный газ
Интересно знать
- Менделеев предсказал «эка-кремний» — позже открыли германий, свойства совпали.
Техника безопасности
- Соблюдайте правила кабинета химии.