|
Периодическая система химических элементов
[periodic table of the chemical elements] – система химич. элементов, оформленная в виде таблицы в соответствии с периодич. законом, открытым в 1869 г. рус. химиком Д. И. Менделеевым и в современной формулировке отражающим периодич. зависимость свойств элементов от зарядов их атомных ядер. Периодич. изменение свойств элементов, а также формы и свойства их соединений зависят от периодич. повторения подобных электронных свойств атомов. Наибол. значение для химич. характеристики элемента имеет строение внеш. электронного слоя, т. к. его электроны принимают участие в образовании химич. связей. Электронное строение атома диктует периодич. повторяемость свойств атомов через 2 (s-элементы), 6 (р-элементы), 10 (d-элементы) и 14 (f-элементы) элементов. Эти цифры отвечают максимально возможному числу электронов на определенном энергетич. уровне атома. На первом энергетич. уровне могут находиться только два электрона (на s-уровне), соответственно в 1-м периоде находятся два элемента – водород и гелий. На втором энергетич. уровне восемь разных электронов отвечают за появление восьми элементов – от лития до неона (2-й период). Такая же картина имеет место и в 3-м периоде, который включает восемь элементов от натрия до аргона. При образовании периодов системы общ. правилом является то, что все они начинаются с щелочных металлов с первым ns1-электроном, образующим n-период (n – номер периода системы). Завершает каждый период инертный газ с последним np6-электроном. Исключение составляет 1-й период системы, находящийся как бы на особом положении. Число элементов в семи первых периодах составляет 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32. Разл. штриховки строк отвечают 10 химич. сем. элементов: щелочные металлы, щелочноземельные металлы, переходные металлы, легкие металлы, полуметаллы, неметаллы, галогены, лантаноиды, актиноиды, инертные газы. До конца ХХ в. П. с. х. э. была распространена в т. н. «короткой» форме таблицы. «Длинная» форма таблицы, отвечающая современным представлениям, была утверждена Международным союзом теоретической и прикладной химии ИЮПАК (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) в 1989 г. Она состоит из 18 гр., обозначенных араб. (вместо рим. в «короткой» форме таблицы) цифрами, и не содержит «типических» элементов, подгр., рядов и сем. Все элементы одной гр. (кроме водорода и гелия) расположены вертикально в один ряд, имеют, в принципе, одинаковые две наруж. (определяющие степень окисления) s- + p- или s- + d-орбитали электронов. Лантаноиды и актиноиды (f-элементы) находятся в 3-й гр. в соответствии с наличием в их же электронных орбиталях условно s2d1-электронов (см. табл.). «Длинная» форма таблицы П. с. х. э. устраняет разл. несоответствия и недостатки, имевшиеся в «короткой» таблице; первая из них является общепринятой и отвечает междунар. стандартам. В новой таблице приведены исправленные ат. м. элементов, утвержденные ИЮПАК в 1995 г., и новые назв. ряда элементов, открытых позднее. Распространенность химич. элементов в природе также связана с их положением в П. с. х. э. Наиболее широко (> 99% массы зем. коры) распространены элементы с ат. м. < 60. Элементы с четными порядковыми номерами распространены значительно больше (86% массы зем. коры), чем с нечетными. Законы сходства, химич. близости атомов определяют поведение элементов в геологич. процессах, проявление естеств. ассоц. элементов, закономерности минерало- и рудообразования (см. Основной закон геохимии). Периодический закон и Периодическая система элементов Д.И. Менделеева послужили прочной основой для разл. геохимич. классификаций химич. элементов.
|
