Химиялық элементтердің периодтық жүйесінің ашылу тарихы

Алғашқы кестеде Менделеев әлі ашылмаған бірнеше элементтер бар екенін болжап, оларға кестеде тиісті орын қалдырып, кейбір қасиеттерін күні бұрын айтып берді. Сондай болжанған “экоалюминий” (1875 ж. француз химигі П.Лекок де Буабордан ашқан қазіргі галлий Ga), “экабор” (швед ғалымы Л.Нильсон 1879 ж. ашқан скандий Sc) және “экасилиций” (1886 ж. неміс ғалымы К.Винклир ашқан германий Ge) элементтері кейін ашылды. Сонымен қатар Менделеев марганецке (қазіргі технеций Тс және рений Re), теллурге (полоний Ро), йодқа (астат At), цезийге (франций Fr), барийге (радий Ra), танталға (протактиний Ра) ұқсас элементтердің бар екенін айтқан. Күні бұрын болжанған қасиеттер мен анықталған қасиеттердің дәл келуі Менделеевтің периодты заңын дүние жүзі ғалымдарына танытты. Радиоактивтік ыдыраудың (1806), рентген сәулелерінің (1895) ашылуы, неміс физигі М.Планктің сәуле шығарудың кванттық теориясын (1900), ағылшын физигі Э.Резерфордтың атомның планетарлық моделін (1911) жасауы, Н.Бордың атомның құрылыс теориясын ұсынуы (1913) атомның күрделі табиғаты мен периодтық жүйе құрылымының физ. мәнін түсіндірді. Ағылшын физигі Г.Мозли еңбектерінің нәтижесінде Менделеев ұсынған әр элементтің рет нөмерінің оның ядро зарядымен тең болуы, сондай-ақ атомдағы электрондар санының анықталуы, олардың орналасуындағы периодтық заңның тұтастай ішкі сырын ашты. Бор теориясын әрі қарай неміс физигі А.Зоммерфельдтің дамытуы, кейін швейцариялық физик В.Паули принципінің шығуы электрондық әр қабықта орналасу заңдылығын анықтады. Қазіргі Э. п. ж.126 хим. элементті қамтиды, олардан трансуран элементтері (Z – 93 – 110) және кейбір элементтер Z – 43 (Tc), 61 (Pm), 85 (At), 87 (Fr) жасанды жолмен алынған. Менделеев периодтық жүйені жасағаннан бері оны кеңістікте немесе жазықтықта орналастырудың графиктік әр түрлі нұсқалары ұсынылғанмен, Менделеевтің ықшамды қысқа және ұзын периодты кесте түріндегі нұсқасы көбірек қолданылады.

21.Элементтердің қасиеттері және периодтық заң. Периодтық заңның дамуы,маңызы. Жүйе атақты орыс химигі Д. И. Менделеевтің 1869 жылы ашқан периодтық заңының графикалық түрде бейнеленуі болып табылады. Оның бастапқы нұсқасын Д. И. Менделеев 1869-1871 жылдары шығарған еді және бұл нұсқасында элементтердің қасиеттерінің олардың атомдық салмағына массасына тәуелділігін көрсетеді.

Периодтық жүйені суреттеудің бірнеше жүздеген нұсқасы ұсынылған. Жүйенің қазіргі кездегі нұсқасында элементтерді екіөлшемді кестеге жинақтау қарастырылады. Мұндағы әрбір бағана негізгі физико-химиялық қасиеттерді анықтаса, қатарлар периодтық жүйенің периодын құрайды және белгілі мөлшерде бір-біріне ұқсас боп келеді.Қазіргі кездегі периодтық жүйеде барлық элементтер рет бойынша нөмірленген. Элементтердің нөмері реттік немесе атомдық нөмір деп аталады. Ол сонымен қатар элемент атомының ядросындағы протондар санына тең. Химиялық элементтердің периодтық жүйесін құрастырудағы негізгі принцип – барлық элементтерді периодтар мен топтарға бөліп орналастыру.Периодтық жүйенің көптеген нұсқалары бар, кең қолданылатындарына қысқа нұсқа мен ұзын нұсқа жатады.Периодтық жүйенің қысқа нұсқасында әр топ өз кезегінде негізгі (а) және қосымша (б) топшаларға бөлінеді. Топшалардағы элементтер өзара химиялық қасиеттері жағынан өте ұқсас.Период деп сілтілік металдан басталып инертті газбен аяқталатын элементтер тобын айтады. Периодтар горизонталь қатардан тұрады. Периодтық жүйеде 7 период бар, олар рим сандарымен белгілеген, I, II және III периодтар бір қатардан тұрады және кіші периодтар деп аталады, ал IV, V, VI, VII периодтар екі қатардан тұрады, оларды үлкен периодтар деп атайды. Бірінші периодта-2 элемент, екінші және үшіншіде-8-ден, төртінші мен бесіншіде-18-ден, алтыншыда-32, жетіншіде(аяқталмаған)-32 элемент бар. Әрбір период, біріншіден басқасы, сілтілік металдан басталып, инертті элементпен аяқталады.

Бірінші периодтың ерекшелігі – онда екі элемент қана Н, Не орналасқан.

Екінші периодтта 8 элемент ( Lі – Ne) бар. Ол сілтілік металл литийден Lі басталады, инертті газ – неонмен (Ne) аяқталады.

Үшінші периодта да 8 элемент орналасқан (Na – Ar). Олардың қасиеттерінің өзгеру сипаты екінші период элементтеріне ұқсас, дегенмен Mg-мен Al-дің Ве-мен В-ға қарағанда металдық қасиеті басымдау, сондай-ақ олар өздеріне тән ең жоғары оң валенттіктерін көрсете алады. Менделеев 2 және 3-период элементтерін типтік элементтер деп атаған, себебі олардың бәрі де табиғатта кең таралған.Алғашқы 3 периодтың элементтері негізгі топшаларға (а) ғана кіреді.

Төртінші периодта 18 элементбар ( К – Кr), ол – үлкен периодтардың алғашқысы. Мұнда сілтілік және сілтілік-жер металдардан кейін ауыспалы деп аталатын 10 элемент (Sc – Zn) орналасады. Бұларды d – элементтер деп атайды (кестеде көк түсті), олар да қосымша топшаларға кіреді.

Бесінші периодта 18 элемент (Rb – Xe) бар, құрылысы төртінші периодқа ұқсас. Алтыншы периодта 32 (Cs – Rn) элемент бар. Онда ауыспалы 10 элементпен қатар 14 f – элементтер, лантаноидтар орналасқан.

Жетінші периодта да францийден (Fr) басталатын 32 элемент болуға тиісті, бірақ ол әлі аяқталмаған (12 элемент әлі табылған жоқ).

Қатарлар.Периодтарда араб сандарымен белгіленген 10 қатар кіреді. Үлкен периодтардың жұп қатарларында (төртінші, алтыншы, сегізінші және оныншы) тек металдар тұр және бұл қатарлардағы элементтердің қасиеттері аздап қана өзгереді. Үлкен периодтардың тақ қатарларындағы (бесінші, жетінші, тоғызыншы) элементтің қасиеттері қатардағы типтік эдменттердегі сияқты солданоңға қарай өзгереді.

22.Атомдар құрылысы, молекулалар,иондар туралы түсінік.

Атом- Химиялық элементтерді құрайтын, олардың өзіне тән ерекшеліктерін сақтайтын ең кішкене бөлшек.Атом - барлық материяны құрайтын қайталанатын ең кіші бірлік. Химиялық элемент - бұл атомдардың бір түрі; Осылайша, атомдар өзінің химиялық элементінің химиялық және физикалық қасиеттеріне ие. Атом өте кішкентай; мөлшері кешкі 100 шамасында. Ол құрамында протон мен нейтрон бар атом ядросынан тұрады. Бұл ядро ​​электрондар бұлтымен қоршалған. Протондар, нейтрондар мен электрондар - атомның субатомдық бөлшектері.Әдетте протондар саны электрондар мен нейтрондардың санына тең. Кейде протондар санына қарағанда нейтрондар саны көп немесе аз атомдар болады, сондықтан біз оларды бір химиялық элементтің изотоптары деп атаймыз. Сонымен қатар, нуклондар термині протондар мен нейтрондардың бірліктерін білдіреді. Бұл нуклондар атом массасын анықтайды, себебі электронның массасы протондар мен нейтрондарға қарағанда шамалы. Атомдардың құрылысын көрсету үшін сахнаға шыққан көптеген теориялар бар. яғни Далтон теориясы, Дж.Д.Томпсонның қара өрік пудинг теориясы, Бордың атом құрылысы және қазіргі атом теориясы.Молекула - бұл химиялық байланыс арқылы бір -бірімен қосылатын атомдар тобы. Бұл атомдар бір химиялық элементтен немесе әр түрлі химиялық элементтерден болуы мүмкін. Бір химиялық элементтің атомдары молекуланы құраған кезде гомонуклеарлы молекула пайда болады. Гетеронуклеарлы молекула әр түрлі химиялық элементтердің атомдары бір -бірімен қосылу кезінде пайда болады.

Молекуладағы атомдар бір -бірімен коваленттік байланыс немесе иондық байланыс арқылы байланысуы мүмкін. Коваленттік химиялық байланыс атомдар электрон конфигурациясының сегіздігін аяқтау үшін электрондарын бір -бірімен бөліскенде пайда болады. Иондық байланыстар электрондар атомдар арасында толық алмасқанда пайда болады. Бұл электростатикалық тарту күштерімен немесе иондық байланыстармен ұсталатын катиондар (оң зарядталған иондар) мен аниондарды (теріс зарядталған иондар) құрайды.

Ион (грек. iоn – жүріп келе жатқан) — кристалдардың дербес бөлігі ретінде немесе ерітінді құрамында, кейде газ түрінде ұшырасатын он (катион) немесе теріс (анион) зарядталған атом .Иондар – атомдар немесе химиялық байланысқан атомдар тобы электрондарын жоғалтып немесе сырттан электрондар қосып алғанда пайда болатын электрлік зарядталған бөлшектер. «Иондар» терминін 1834 ж. ағылшын физигі М.Фарадей (1791 – 1867) енгізген. Бөлшектерден электрондарды бөліп алу энергия шығынын қажет етеді, бұл энергия шығыны иондалу потенциалы деп аталады, ал электрондар қосылғанда энергия бөлінеді. Оң зарядты Игдарды катиондар, ал теріс зарядты Иондарды аниондар деп атайды.