Периодический закон гласит, что физические и химические свойства элементов повторяются систематическим и предсказуемым образом, когда элементы расположены в порядке увеличения атомного номера. Многие свойства периодически повторяются. Когда элементы расположены правильно, тенденции в свойствах элементов становятся очевидными и могут использоваться для прогнозирования неизвестных или незнакомых элементов, просто основываясь на их размещении в таблице.
Важность периодического закона
Периодический закон считается одним из важнейших понятий в химии. Каждый химик использует Периодический закон, сознательно или нет, когда имеет дело с химическими элементами, их свойствами и их химическими реакциями. Периодический закон привел к развитию современной таблицы Менделеева.
Открытие Периодического закона
Периодический закон был сформулирован на основе наблюдений изготовлены учеными в 19 веке. В частности, вклад Лотара Мейера и Дмитрия Менделеева выявил тенденции в свойствах элементов. Они независимо предложили Периодический закон в 1869 году. В периодической таблице элементы расположены так, чтобы отражать Периодический закон, хотя у ученых в то время не было объяснения, почему свойства следовали тенденции.
Как только электронная структура атомов была открыта и понята, стало очевидно, что причина, по которой характеристики возникают в интервалах, заключалась в поведении электронных оболочек.
Свойства, на которые влияет периодический закон
Ключевые свойства, которые следуют тенденциям в соответствии с периодическим законом, – это атомный радиус, ионный радиус, энергия ионизации, электроотрицательность и сродство к электрону.
Атомный и ионный радиус являются мерой размера отдельного атома или иона. Хотя атомный и ионный радиусы отличаются друг от друга, они следуют одной и той же общей тенденции. Радиус увеличивается при перемещении вниз по группе элементов и обычно уменьшается при перемещении слева направо через период или строку.
Энергия ионизации – это мера того, насколько легко это сделать удалить электрон из атома или иона. Это значение уменьшается при движении вниз по группе и увеличивается при перемещении слева направо через период.
Сродство к электрону – это то, насколько легко атом принимает электрон. Используя периодический закон, становится очевидным, что щелочноземельные элементы имеют низкое сродство к электрону. Напротив, галогены легко принимают электроны, чтобы заполнить свои электронные подоболочки, и имеют высокое сродство к электрону. Элементы благородного газа имеют практически нулевое сродство к электрону, потому что они имеют подоболочки электронов с полной валентностью.
Электроотрицательность связана со сродством к электрону. Он отражает, насколько легко атом элемента притягивает электроны для образования химической связи. И сродство к электрону, и электроотрицательность имеют тенденцию уменьшаться при движении вниз по группе и увеличиваться при перемещении через период.. Электропозитивность – еще одна тенденция, управляемая Периодическим законом. Электроположительные элементы имеют низкую электроотрицательность (например, цезий, франций).
Помимо этих свойств, есть другие характеристики, связанные с Периодическим законом, которые можно учитывать свойства групп элементов. Например, все элементы в группе I (щелочные металлы) блестящие, имеют степень окисления +1, реагируют с водой и встречаются в составе соединений, а не в виде свободных элементов.