Structure atomique. Théories sur la structure atomique. DIMendeleev loi périodique des éléments. Tarif moderne de droit périodique.
Plan:
1. Structure atomique. Le composant d'un atome (noyau, protons, neutrons).
2. Orbitales atomiques. Caractériser les énergies des électrons avec des nombres quantiques.
3. Distribution des électrons le long des orbitales dans les atomes multi-électrons. principe de Pauli. Règle diététique.
4. Le nombre maximal d'électrons pouvant se trouver dans les niveaux d'énergie.
5. La loi périodique des éléments de Mendeleïev et son rôle et son importance dans le développement de la chimie inorganique.
6. Définition moderne du droit périodique.
A la fin du 25ème siècle, 19 éléments étaient connus, et dans le premier quart du XNUMXème siècle, XNUMX autres éléments ont été découverts. À la suite de la découverte de nouveaux éléments, l'existence de groupes naturels de certains éléments a été remarquée. Par exemple, les métaux alcalins, les métaux alcalino-terreux, les halogènes en font partie.
L'étude des éléments et de leurs combinaisons a nécessité la classification des substances existantes en différentes classifications.
De nombreuses tentatives ont été faites pour combiner des éléments sous la forme de groupes spécifiques basés sur la similitude de leurs propriétés. Mais les scientifiques n'ont pas pu parvenir à une solution claire pour trouver les connexions internes entre les groupes et unir les éléments en un seul système.
DiMendeleev (1834-1907) a résolu avec succès le problème de la systématisation des éléments chimiques. Il découvre la loi périodique en 1869 et crée le tableau périodique des éléments chimiques. Mendeleev a utilisé la masse atomique comme base pour systématiser les éléments. Il a placé les éléments chimiques par ordre de masse atomique croissante et a constaté que des éléments analogues aux propriétés similaires se rencontrent à intervalle fixe, c'est-à-dire après un certain nombre d'éléments. Par conséquent, certaines propriétés des éléments sont répétées périodiquement. En d'autres termes, les propriétés des éléments sont des fonctions périodiques de leurs masses atomiques.
Cette régularité dans le changement des propriétés des éléments est exprimée dans la loi périodique.Les propriétés des substances simples, ainsi que la forme et les propriétés des combinaisons d'éléments, dépendent périodiquement de la taille des masses atomiques des éléments.
Les éléments sont disposés dans une certaine séquence, dans laquelle leurs propriétés changent avec une certaine régularité de la propriété métallique évidente à la propriété non métallique. Mendeleev a appelé la période au cours de laquelle de tels changements dans les propriétés des éléments se produisent. En plaçant toutes les périodes les unes sous les autres, Mendeleïev crée un tableau appelé le système périodique des éléments. Dans certains cas, Mendeleev a violé le principe d'arrangement des éléments dans l'ordre de masse atomique croissante en plaçant un élément de petite masse atomique après un élément de grande masse atomique (tellure et iode : Te, J).
Parce que lors de la création du système périodique, Mendeleev n'était pas seulement basé sur la masse atomique des éléments, mais a également pris en compte toutes leurs propriétés physiques et chimiques. De plus, il a déterminé les masses atomiques de plusieurs éléments : Ve, Jn, U, Th (béryllium, indium, uranium, thorium).
L'une des principales difficultés rencontrées par Mendeleïev dans la création du tableau périodique était qu'à cette époque de nombreux éléments n'étaient pas encore connus : il a laissé de la place pour un élément supplémentaire (Sc) entre Sa et Ti.
Ces places sont laissées entre Zn, As (zinc et arsenic), Mo, Ru (molybdène et ruthénium) dans le tableau périodique. Sur la base de la loi périodique, Mendeleev a déclaré avec audace qu'il existe plusieurs éléments dans la nature qui n'ont pas encore été identifiés. Ces éléments sont 21 (Sc), 31 (Ga), 32 (Ge) dans le tableau actuel.
Un atome est un système complexe constitué d'un noyau chargé positivement et d'électrons chargés négativement se déplaçant autour du noyau. Le noyau d'un atome est composé de protons et de neutrons. Un proton a une masse d'environ 1 unité de carbone et une charge de +1. Un neutron est une particule non chargée dont la masse est approximativement égale à la masse d'un proton. Le proton est classiquement noté par : 1p, et le neutron par 1n. Les électrons, comme toutes les autres particules élémentaires, ont une masse et présentent des propriétés ondulatoires. Un électron a une longueur d'onde de 9,1*10-27g et une charge de 1*1010 cm.
La particule électronique étant de nature ondulatoire, elle se déplace autour du noyau atomique en formant plusieurs couches quantiques. Ces couches quantiques sont appelées couches d'énergie.
Le mouvement des électrons est représenté par 4 nombres quantiques. Le nombre quantique principal - n indique le nombre de pôles d'énergie autour du noyau atomique, et sa valeur numérique est égale au numéro de séquence d'une période particulière dans le système périodique.
Les valeurs de n sont notées par les lettres 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7… ou K, L, M, N, O, P…. La valeur maximale des électrons dans n'importe quel niveau d'énergie est exprimée par la formule suivante.
N = 2n2 n est le nombre quantique premier
La forme de l'électron poKona (orbite) est caractérisée par le nombre quantique orbital ou latéral - L.
Les valeurs de L sont généralement spécifiées sous forme d'entiers ou de lettres latines minuscules.
L = 0, 1, 2, 3, 4, 5...
L = s, p, ré, f, q, h
La position des orbites des électrons dans l'espace est caractérisée par le nombre quantique magnétique (m). m - montre combien d'orbites différentes il y a dans le même poKona énergétique et la position de ces orbites dans l'espace.
Le quatrième nombre quantique est appelé nombre quantique de spin et est noté ms. Ses valeurs numériques peuvent être +1/ 2 et -1/ 2.
Selon le principe de Pauli, un atome ne peut pas avoir deux électrons avec quatre nombres quantiques égaux. Chaque électron tend à occuper l'état correspondant à l'énergie la plus faible.
La procédure de remplissage des cellules énergétiques et des cellules avec des électrons s'exprime comme suit :
1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s
Tous les éléments du système périodique (с, п, д, ф) sont divisés en familles électroniques, en fonction de l'emplacement du dernier électron dans les niveaux d'énergie des atomes.
1 est un exemple. Dessinez la formule électronique d'un atome d'un élément de numéro atomique 17.
Solution: Dans le tableau périodique, l'élément numéro 17 est le chlore, qui se situe dans le groupe principal du septième groupe de la troisième période. Sa formule électronique est la suivante :
1s22s22p63s23p5
Donc CL r est un élément.
2 est un exemple. Comment sont répartis les électrons dans les niveaux et sous-niveaux d'énergie dans l'atome de Mn de numéro atomique 25. A quelle famille d'électrons cet élément appartient-il ?
Solution : Les 25 électrons d'un atome d'un élément se répartissent comme suit :
1s22s22p63s23p63d54s2
Cet élément appartient à la famille d car l'électron le plus récent se trouve dans le d poColon.
DIMendeleyev en 1869 a découvert la loi périodique des éléments chimiques, la loi de la nature. Dans le tableau périodique, les propriétés des éléments sont caractérisées par leur numéro d'ordre (charge nucléaire).
Le tableau périodique est défini comme :
"Les propriétés des substances simples (éléments), ainsi que les formes et les propriétés des composés d'éléments, dépendent périodiquement de la taille de la charge nucléaire des éléments."
Dans le système périodique, tous les éléments sont placés en 7 périodes : les périodes 1, 2, 3 sont de petites périodes 4, 5, 6 sont de grandes périodes. 7 est une période incomplète. Le tableau périodique se compose de 8 groupes. Chaque groupe est composé d'un groupe principal (A) et d'un groupe supplémentaire (V).
Livres:
1. Rakhimov XR Chimie inorganique. IIe édition. T. "professeur". 1984.
2. Akhmerov KM, Jalilov A., Ismailov A. Chimie générale et inorganique. T. "professeur. 1988.
3. Akhmetov NS Chimie inorganique. L'école Visshaya. 1975.
