Характеристики элементов таблицы менделеева – Периодическая система химических элементов — Википедия

3 Химические свойства элементов. Периодический закон д.И.Менделеева

Английский ученый Джон Дальтон (1766–1844) был первым из тех, кто понял, что атомы различных элементов отличаются друг от друга по своей атомной массе. После опытов Резерфорда стало ясно, что практически вся масса атомов сосредоточена в их ядрах, причем ядра эти положительно заряжены, и величина этого заряда различна для атомов различных элементов. Таким образом, атомы различных элементов разнятся между собой массой и зарядом ядра.

В 1913 г. один из лучших учеников Резерфорда Генри Гвин Джеффрис Мозли доказал, что заряд атомного ядра равен порядковому номеру элемента в таблице Менделеева(таблица 1.2), которая была составлена в 1869 г. с учетом химических свойств атомов. После этого открытия стало ясно, чтохимические свойства элементов определяются зарядом Z атомного ядра.

Атомы одного и того же элемента могут иметь различные массы, так как их ядрапри равном числе протонов могут содержать разное число нейтронов. Атомы, имеющие одинаковый заряд ядра, но различные массовые числа, называются

изотопами.

Из таблицы 1.1, в которой представленыэлектронные конфигурации некоторых атомов, ясно, чтовозрастание положительного заряда ядер приводит к периодическому заполнению электронами одних и тех же энергетических подуровней. Эта периодичность в строении электронных оболочек проявляется в периодичности физико-химических свойств атомов и их соединений, которая была открыта великим русским химиком Д. И. Менделеевым и выражает сутьпериодического закона.

В современной формулировке этот закон утверждает, что свойства химических элементов, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда их атомных ядер.Графическим выражением периодического закона и является периодическая таблица Д.И.Менделе­ева (таблица 1.2), в которой в соответствии с электронной конфигурацией атомов все элементы разбиты на 7 периодов и 8 групп.

Каждый периодтаблицы Менделеева (кроме первого) начинается

щелочным металломи заканчиваетсяинертным газом, химические и физические свойства которых резко различны.

Инертные газы(He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), отличаются от всех остальных элементов тем, что у них внешние энергетические уровни полностью заполнены. Такие уровни обладают особой устойчивостью, поэтому инертные газы полностью отвечают своему названию: в химическом отношении они инертны.

Атомы щелочных металлов(Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), которые следуют за инертными газами, содержат по одномуs-электрону на следующем, более высоком уровне. Эти электроны много слабее связаны с атомным ядром, чем электроны заполненных уровней, поэтому атомы щелочных металлов легко их теряют и становятся положительными однозарядными ионами.

В атомах галогенов(F, Cl, Br, I, At), наоборот, недостает одного электрона, чтобы замкнуть их внешнюю оболочку до оболочки инертного газа. Поэтому атомы охотно присоединяют электрон, образуя отрицательные ионы.

Среди периодов можно выделить большие (IVVII) и малые (I

III) периоды.В малых периодах с ростом положительного заряда ядер возрастает число электронов на внешнем энергетическом подуровне атомов. У элементов больших периодов с ростом положительного заряда атомных ядер могут заполняться не только внешние, но и внутренние энергетические подуровни.

Таблица 1.2. Периодическая система элементов Д.И.Менделеева

ГРУППЫ ЭЛЕМЕНТОВ

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

I

H

1

H 1,00794 водород

2

He 4,002602 гелий

1 атомный номер

H 1,00794 атомная масса водород

II

3

Li 6,941 литий

4

Be 9,01218 бериллий

5

B 10,811 бор

6

C 12,011 углерод

7

N 14,0067 азот

8

O 15,9994 кислород

9

F 18,998403 фтор

10

Ne 20,179 неон

III

11

Na 22,98977 натрий

12

Mg 24,305 магний

13

Al 26,98154 алюминий

14

Si 28,0855 кремний

15

P 30,97376 фосфор

16

S 32,066 сера

17

Cl 35,453 хлор

18

Ar 39,948 аргон

IV

19

K 39,0983 калий

20

Ca 40,078 кальций

21

Sc 44,95591 скандий

22

Ti 47,88 титан

23

V 50,9415 ванадий

24

Cr 51,9961 хром

25

Mn 54,9380 марганец

26

Fe 55,847 железо

27

Co 58,9332 кобальт

28

Ni 58,69 никель

29

Cu 63,546 медь

30

Zn 65,39 цинк

31

Ga 69,723 галлий

32

Ge 72,59 германий

33

As 74,9216 мышьяк

34

Se 78,96 селен

35

Br 79,904 бром

36

Kr 83,80 криптон

V

37

Rb 85,4678 рубидий

38

Sr 87,62 стронций

39

Y 88,9059 иттрий

40

Zr 91,224 цирконий

41

Nb 92,9064 ниобий

42

Mo 95,94 молибден

43

Tc 97,9072 технеций

44

Ru 101,07 рутений

45

Rh 102,9055 родий

46

Pd 106,42 палладий

47

Ag 107,8682 серебро

48

Cd 112,41 кадмий

49

In 114,82 индий

50

Sn 118,710 олово

51

Sb 121,75 сурьма

52

Te 127,60 теллур

53

I 126,9045 иод

54

Xe 131,29 ксенон

VI

55

Cs 132,9054 цезий

56

Ba 137,33 барий

57

La* 138,9055 лантан

72

Hf 178,49 гафний

73

Ta 180,9479 тантал

74

W 183,85 вольфрам

75

Re 186,207 рений

76

Os 190,2 осмий

77

Ir 192,22 иридий

78

Pt 195,08 платина

79

Au 196,9665 золото

80

Hg 200,59 ртуть

81

Tl 204,383 таллий

82

Pb 207,2 свинец

83

Bi 208,9804 висмут

84

Po 208,9824 полоний

85

At 209,9871 астат

86

Rn 222,0176 радон

VII

87

Fr 223,0197 франций

88

Ra 226,0254 радий

89

Ac** 227,0278 актиний

104

Ku [261] курчатовий

105

Ns [262] нильсборий

106

[263]

107

[264]

108

[265]

109

[ ]

* ЛАНТАНОИДЫ

58

Ce 140,12 церий

59

Pr 140,9077 празеодим

60

Nd 144,24 неодим

61

Pm 144,9128 прометий

62

Sm 150,36 самарий

63

Eu 151,96 европий

64

Gd 157,25 гадолиний

65

Tb 158,9254 тербий

66

Dy 162,50 диспрозий

67

Ho 164,9304 гольмий

68

Er 167,26 эрбий

69

Tm 168,9342 тулий

70

Yb 173,04 иттербий

71

Lu 174,967 лютеций

** АКТИНОИДЫ

90

Th 232,0331 торий

91

Pa 231,0359 протактиний

92

U 238,0289 уран

93

Np 237,0482 нептуний

94

Pu 244,0642 плутоний

95

Am 243,0614 америций

96

Cm 247,0703 кюрий

97

Bk 247,0703 берклий

98

Cf 251,0796 калифорний

99

Es 252,0828 эйнштений

100

Fm 257,0951 фермий

101

Md 258,0986 менделевий

102

(No) 259,1009 (нобелий)

103

(Lr) 260,1054 (лоуренсий)

s- элемент

p- элемент

d- элемент

f- элемент

У калия, например, происходит заполнение 4s-орбитали минуя пустую 3d-орбиталь. В четвертом ("аргоновом") периоде 3d-орбиталь начинает заполняться у скандия (Sc) – первого из элементовгруппы железа(Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni). В пятом ("криптоновом") периоде 4d-орбиталь начинает заполняться у иттрия (Y) – первого из элементовгруппы палладия(Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd). В шестом ("ксеноновом") периоде 5d-орбиталь начинает заполняться у лантана (La), однако у следующих за ним элементов (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) образующихгруппу редкоземельных элементов(илилантаноидов) заполняется 4f-орбиталь. Дальнейшее заполнение 5d-орбитали возобновляется у гафния (Hf) – "правого соседа" лютеция (Lu), начинающегогруппу платины(Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt). 6dи 6f-орбитали начинают заполняться у актиния (Ac) и протактиния (Pa) соответственно, являющихся родоначальникамигруппы актиноидов(Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lw).

Длина периодов изменяется весьма прихотливо: вIпериоде – 2 элемента, воIIиIII– 8, вIVиV– 18, вVI– 32. На рубежеXIXиXXвеков числа 2, 8, 18 и 32 вызывали недоумение и получили название «магических». В то время вряд ли кто предполагал, что квантовая механика найдет очень простое объяснение этих чисел: все они описываются формулой 2n2и определяют максимальное число электронов во внешней оболочке инертных газов.

Простое объяснение в квантовой механике получила и нумерация периодов в таблице Менделеева. Номер периода соответствует числу электронных оболочек атомов.

Группы периодической таблицы Менделеева объединяют атомы, близкие по строению внешних оболочек, а значит – близкие по своим химическим свойствам элементы.При этом среди элементов одной и той же группы, в свою очередь, можно выделить элементы главной подгруппы (подгруппы A; в таблице 1.2 они сдвинуты вправо) и побочной подгруппы (подгруппы B; в таблице 1.2 они сдвинуты влево).

Атомы элементов главных подгрупп содержат на внешнем энергетическом уровне число электронов, равное номеру группы.В основном именно эти электроны участвуют в образовании химических связей и определяют все химические и физические свойства элементов. Такие электроны называютвалентными. Таким образом,номер группы указывает число валентных электронов в атомах элементов главных подгрупп.

Побочные подгруппы включают элементы, атомы которых имеют на внешнем уровне по одному или два электрона. У элементов побочных подгрупп валентными являются электроны двух внешних незаполненных оболочек.

В зависимости от того, какой из атомных подуровней (s-,p-,d- илиf-) заполняется валентными электронами, элементы периодической системы принято подразделять наs- элементы (элементы главной подгруппы I и II групп),p- элементы (элементы главных подгрупп III – VII групп),d- элементы (элементы побочных подгрупп) иf- элементы (лантаноиды и актиноиды).

s-элементы (щелочные и щелочноземельные металлы) характеризуются ярко выраженнымиметаллическими свойствами, которые определяются как способность атомов элементов легко отдавать электроны. Увеличение числа электронов (от 1 до 5) наp-подуровнеp-элементов усиливаетнеметаллические свойстваатомов, то есть способность атомов присоединять электроны из-за их стремления приобрести устойчивую конфигурацию с заполненными внешними подуровнями.

Все элементы с незаполненными d- илиf-орбиталями относятся кпереходным элементам (элементам промежуточных групп). Для этих элементов характерна ярко выраженная нерегулярность заполнения оболочек, связанная с повышением роли межэлектронного взаимодействия при возрастании орбитального квантового числаl, и, как следствие, разнообразие химических свойств, проявляемых этими элементами в химических соединениях.

В заключение отметим, что с ростом заряда ядра, т.е. порядкового номера элемента, периодически меняется не только строение двух внешнихэлектронных оболочек, но и радиусы атомов (таблица 1.3), а также радиусы и заряды ионов.

Радиус атома – это неоднозначная величина, так как электронное облако атома не имеет четких границ. Однако это понятие может быть полезным и весьма плодотворным, если им пользоваться осторожно и в надлежащей ситуации.

Под радиусом атома обычно понимают половину расстояния между соседними атомами в простых соединениях, которые состоят из атомов одного элемента. В периодах с возрастанием положительного заряда ядра и степени взаимодействия внешних электронов с ядром радиусы атомов уменьшаются. В главных подгруппах в связи с ростом числа энергетических уровней радиусы атомов заметно увеличиваются. В побочных подгруппах радиусы увеличиваются незначительно.

Радиусы ионов (таблица 1.3) отличаются от радиусов атомов: радиус положительно заряженных ионов меньше, чем радиус нейтрального атома, а отрицательно заряженных – больше. Эти радиусы обычно определяются таким образом, чтобы их сумма равнялась среднему межъядерному расстоянию в ионных соединениях, речь о которых пойдет в следующем параграфе настоящего раздела.

Таблица 1.31. Радиусы атомов и ионов с заполненными внешними оболочками,Å

ГРУППЫ ЭЛЕМЕНТОВ

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

I

H

1

H 0,46 1,36

2

He 1,22

1 атомный номер

H радиус полож. иона радиус атома радиус отриц. иона

II

3

Li 0,68 1,55

4

Be 0,34 1,13

5

B 0,20 0,91

6

C 0,20 0,77

7

N 0,15 0,71 1,48

8

O 0,66 1,36

9

F 0,71 1,33

10

Ne 1,60

III

11

Na 0,98 1,89

12

Mg 0,74 1,60

13

Al 0,57 1,43

14

Si 0,39 1,34

15

P 0,35 1,30 1,86

16

S 0,29 1,04 1,82

17

Cl 0,99 1,81

18

Ar 1,92

IV

19

K 1,33 2,36

20

Ca 1,04 1,97

21

Sc 1,64

22

Ti 1,46

23

V 1,34

24

Cr 1,27

25

Mn 1,30

26

Fe 1,26

27

Co 1,25

28

Ni 1,24

29

Cu 1,28

30

Zn 1,39

31

Ga 0,62 1,39

32

Ge 0,44 1,39

33

As 1,48 1,91

34

Se 0,35 1,60 1,93

35

Br 1,14 1,96

36

Kr 1,98

V

37

Rb 1,49 2,48

38

Sr 1,20 2,15

39

Y 1,81

40

Zr 1,60

41

Nb 1,45

42

Mo 1,39

43

Tc 1,36

44

Ru 1,34

45

Rh 1,34

46

Pd 1,37

47

Ag 1,44

48

Cd 1,56

49

In 0,92 1,66

50

Sn 0,67 1,58

51

Sb 0,62 1,61 2,08

52

Te 1,70 2,11

53

I 1,33 2,20

54

Xe 0,48 2,18

VI

55

Cs 1,65 2,68

56

Ba 1,38 2,21

57

La* 1,87

72

Hf 1,59

73

Ta 1,46

74

W 1,40

75

Re 1,37

76

Os 1,35

77

Ir 1,35

78

Pt 1,38

79

Au 1,44

80

Hg 1,60

81

Tl 1,05 1,71

82

Pb 0,76 1,75

83

Bi 1,82

84

Po 0,67

85

At 0,62

86

Rn

VII

87

Fr 1,78 2,80

88

Ra 1,48 2,35

89

Ac** 2,03

104

Ku

105

Ns

106

107

108

109

* Аномальное заполнение 4s–уровня в атоме K объясняется тем, что M– и N– оболочки перекрываются, причем таким образом, что уровень 4s лежит ниже уровня 3d. Заполнение 3d–уровня начинается после заполнения 4s–уровня. Конфигурация 3d104s1 в атоме Cu тоже оказывается более выгодной с точки зрения энергии, чем конфигурация 3d94s2, так как отвечает полностью заполненной M–оболочке. Такие оболочки особенно устойчивы.

1Данные взяты из книги

Артеменко А.И., Малеванный, Тикунова И.В. Справочное руководство по химии: Справочное пособие. - М.: Высшая школа, 1990. - 303 с.

studfiles.net

115 элемент таблицы Менделеева: характеристика

115 элемент таблицы Менделеева – московий (moscovium) – сверхтяжелый синтетический элемент с символом Mc и атомным номером 115. Он был впервые получен в 2003 году совместной командой российских и американских ученых в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне, Россия. В декабре 2015 года признан одним из четырех новых элементов Объединенной рабочей группой международных научных организаций IUPAC/IUPAP. 28 ноября 2016 года он был официально назван в честь Московского региона, в котором находится ОИЯИ.

Характеристика

115 элемент таблицы Менделеева является чрезвычайно радиоактивным веществом: его наиболее стабильный известный изотоп, moscovium-290 имеет период полураспада всего 0,8 секунды. Ученые относят московий к непереходным металлам, по ряду характеристик схожим с висмутом. В периодической таблице относится к трансактинидным элементам p-блока 7-го периода и помещен в группу 15 как самый тяжелый пниктоген (элемент подгруппы азота), хотя и не подтверждено, что он ведет себя, как более тяжелый гомолог висмута.

Согласно расчетам, элемент обладает некоторыми свойствами, схожими с более легкими гомологами: азотом, фосфором, мышьяком, сурьмой и висмутом. При этом демонстрирует несколько существенных отличий от них. На сегодня синтезировано около 100 атомов московия, которые имеют массовые числа от 287 до 290.

Физические свойства

Валентные электроны 115 элемента таблицы Менделеева московия делятся на три подоболочки: 7s (два электрона), 7p1/2 (два электрона) и 7p3/2 (один электрон). Первые два из них релятивистски стабилизируются и, следовательно, ведут себя, как инертные газы, а последние релятивистски дестабилизируются и могут легко участвовать в химических взаимодействиях. Таким образом, первичный потенциал ионизации московия должен составлять около 5,58 эВ. Согласно расчетам, moscovium должен быть плотным металлом из-за его высокого атомного веса с плотностью около 13,5 г/см3.

Предполагаемые расчетные характеристики:

  • Фаза: твердая.
  • Температура плавления: 400°С (670°К, 750°F).
  • Точка кипения: 1100°С (1400°К, 2000°F).
  • Удельная теплота плавления: 5,90-5,98 кДж/моль.
  • Удельная теплота парообразования и конденсации: 138 кДж/моль.

Химические свойства

115-й элемент таблицы Менделеева стоит третьим в ряду химических элементов 7p и является самым тяжелым членом группы 15 в периодической таблице, располагаясь ниже висмута. Химическое взаимодействие московия в водном растворе обусловлено характеристиками ионов Mc+ и Mc3+. Первые, предположительно, легко гидролизуются и образуют ионную связь с галогенами, цианидами и аммиаком. Гидроксид московия (I) (McOH), карбонат (Mc2CO3), оксалат (Mc2C2O4) и фторид (McF) должны растворяться в воде. Сульфид (Мс2S) должен быть нерастворимым. Хлорид (McCl), бромид (McBr), йодид (McI) и тиоцианат (McSCN) – слаборастворимые соединения.

Фторид московия (III) (McF3) и тиозонид (McS3), предположительно, нерастворимы в воде (аналогично соответствующим соединениям висмута). В то время, как хлорид (III) (McCl3), бромид (McBr3) и иодид (McI3) должны быть легко растворимы и легко гидролизованы с образованием оксогалогенидов, таких как McOCl и McOBr (также аналогично висмуту). Оксиды московия (I) и (III) обладают схожими состояниями окисления, и их относительная стабильность в значительной степени зависит от того, с какими элементами они взаимодействуют.

Неопределенность

Вследствие того, что 115 элемент таблицы Менделеева синтезируется единичными атомами, определить экспериментально его точные характеристики проблематично. Ученым приходится ориентироваться на теоретические расчеты и сравнивать с более стабильными элементами, схожими по свойствам.

В 2011 году были проведены эксперименты по созданию изотопов нихония, флеровия и московия в реакциях между «ускорителями» (кальцием-48) и «мишенями» (америцием-243 и плутонием-244) для исследования их свойств. Однако «мишени» включали примеси свинца и висмута и, следовательно, были получены в реакциях переноса нуклонов некоторые изотопы висмута и полония, что осложнило проведение эксперимента. Между тем, полученные данные помогут в будущем ученым более детально исследовать тяжелые гомологи висмута и полония, такие как moscovium и livermorium.

Открытие

Первым успешным синтезом 115 элемента таблицы Менделеева была совместная работа российских и американских ученых в августе 2003 года в ОИЯИ в Дубне. В команду во главе с физиком-ядерщиком Юрием Оганесяном, помимо отечественных специалистов, вошли коллеги из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса. Исследователи 2 февраля 2004 года опубликовали в издании Physical Review информацию, что они бомбардировали америций-243 ионами кальция-48 на циклотроне У-400 и получили четыре атома нового вещества (одно ядро 287Mc и три ядра 288Mc). Эти атомы затухают (распадаются) за счет эмиссии альфа-частиц до элемента нихония примерно за 100 миллисекунд. Два более тяжелых изотопа московия, 289Mc и 290Mc, были обнаружены в 2009-2010 годах.

Первоначально IUPAC не могла утвердить открытие нового элемента. Требовалось подтверждение из других источников. В течение следующих нескольких лет была проведена еще одна оценка более поздних экспериментов, и еще раз выдвинуто заявление дубненской команды об открытии 115-го элемента.

В августе 2013 года группа исследователей из Университета Лунда и Института тяжелых ионов в Дармштадте (Германия) объявили, что они повторили эксперимент 2004 года, подтвердив результаты, полученные в Дубне. Еще одно подтверждение было опубликовано командой ученых, работавших в Беркли в 2015 году. В декабре 2015 года совместная рабочая группа IUPAC/IUPAP признала обнаружение этого элемента и отдала приоритет в открытии российско-американской команде исследователей.

Название

115 элемент таблицы Менделеева в 1979 году согласно рекомендации IUPAC было решено назвать «унунпентий» и обозначать соответствующим символом UUP. Несмотря на то, что данное название с тех пор широко использовалось в отношении неоткрытого (но теоретически предсказанного) элемента, в сообществе физиков оно не прижилось. Чаще всего вещество так и называли – элемент №115 или E115.

30 декабря 2015 года обнаружение нового элемента было признано Международным союзом чистой и прикладной химии. Согласно новым правилам, первооткрыватели имеют право предложить собственное название нового вещества. Сначала предполагалось назвать 115 элемент таблицы Менделеева «лангевиний» в честь физика Поля Ланжевена. Позднее команда ученых из Дубны, как вариант, предложила наименование «московий» в честь Московской области, где и было совершено открытие. В июне 2016 года IUPAC одобрил инициативу и 28 ноября 2016 официально утвердил название «moscovium».

autogear.ru

Дайте характеристику элемента табл. Менделеева №14

Кремний — элемент главной подгруппы четвёртой группы третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 14. Обозначается символом Si (лат. Silicium). неметалл Химический элемент таблицы Менделеева, неметалл. Символ элемента: Si Атомный номер: 14. Положение в таблице: 3-й период, группа - IVA (14) Относительная атомная масса: 28.0855 Степени окисления (выделена наиболее характерная) : -4,+2,+4. Валентность (жирным выделена наиболее характерная) : II, IV . Электроотрицательность: 1.74 Электронная конфигурация: [Ne ]3s23p 2 В свободном виде — коричневый порошок или светло-серый компактный материал с металлическим блеском. Природный кремний состоит из смеси трех стабильных нуклидов с массовыми числами 28 (преобладает в смеси, его в ней 92,27% по массе) , 29 (4,68%) и 30 (3,05%). Строение атома Число электронов: 12. Число протонов: 12. Радиус нейтрального атома кремния 0,133 нм. Si 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

характеристика Вольфрама и Кобальта пж

можно характеристику железа, пожалуйста?

touch.otvet.mail.ru

9 класс. Химия. Описание элемента по положению в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева - Описание элемента по положению в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева

Комментарии преподавателя

1. Какие характеристики атома меняются в Периодической системе периодически

В 1869 году Д.И.Менделеев на основе данных накопленных о химических элементах сформулировал свой периодический закон. Тогда он звучал так: « Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных масс элементов». Очень долго физический смысл закона Д.И.Менделеева был непонятен. Всё встало на свои места после открытия в XX веке строения атома.

Современная формулировка периодического закона: « Свойства простых веществ, также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома».

Заряд ядра атома равен числу протонов в ядре. Число протонов уравновешивается числом электронов в атоме. Таким образом, атом электронейтрален.

Заряд ядра атома в Периодической таблице – это порядковый номер элемента.

Номер периода показывает число энергетических уровней, на которых вращаются электроны.

Номер группы показывает число валентных электронов. Для элементов главных подгрупп число валентных электронов равно числу электронов на внешнем энергетическом уровне. Именно валентные электроны отвечают за образование химических связей элемента.

Химические элементы 8 группы – инертные газы имеют на внешней электронной оболочке 8 электронов. Такая электронная оболочка энергетически выгодна. Все атомы стремятся заполнить свою внешнюю электронную оболочку до 8 электронов.

Какие же характеристики атома меняются в Периодической системе периодически?

- Повторяется строение внешнего электронного уровня.

- Периодически меняется радиус атома. В группе радиус увеличивается с увеличением номера периода, так как увеличивается число энергетических уровней. В периоде слева направо будет происходить рост атомного ядра, но притяжение к ядру будет больше и поэтому радиус атома уменьшается.

- Каждый атом стремится завершить последний энергетический уровень У элементов 1 группы на последнем  слое 1 электрон. Поэтому им легче его отдать. А  элементам 7 группы  легче притянуть 1 недостающий до октета электрон. В группе способность отдавать электроны будет увеличиваться сверху вниз, так ка увеличивается радиус атома и притяжение к ядру меньше. В периоде слева направо способность отдавать электроны уменьшается, потому что уменьшается радиус атома.

- Чем легче элемент отдает электроны с внешнего уровня, тем большими металлическими свойствами он обладает, а его оксиды и гидроксиды обладают большими основными свойствами. Значит, металлические свойства в группах увеличиваются сверху вниз, а в периодах справа налево. С неметаллическими свойствами все наоборот.

2. Описание элемента магния, астата, хлора

Рис. 1. Положение магния в таблице

В группе магний соседствует с бериллием и кальцием. Рис.1. Магний стоит ниже, чем бериллий, но выше кальция в группе. У магния больше металлические свойства, чем у бериллия, но меньше чем у кальция. Основные свойства его оксидов и гидроксидов изменяются также. В периоде натрий стоит левее, а алюминий правее магния. Натрий будет проявлять больше металлические свойства, чем магний, а магний больше, чес алюминий. Таким образом, можно сравнить любой элемент с соседями его по группе и периоду.

Кислотные и неметаллические свойства изменяются противоположно основным и металлическим свойствам.

3. Описание элемента хлора

Характеристика хлора по его положению в периодической системе Д.И.Менделеева.

Рис. 4. Положение хлора в таблице

 . Значение порядкового номера 17 показывает число протонов17 и электронов17 в атоме. Рис.4. Атомная масса 35 поможет вычислить число нейтронов (35-17 = 18). Хлор находится в третьем периоде, значит число энергетических уровней в атоме равно 3. Стоит в 7 –А группе, относится к р- элементам. Это неметалл. Сравниваем хлор с его соседями по группе и по периоду. Неметаллические свойства хлора больше чем у серы, но меньше, чем у аргона. Хлор обладает меньшими металлическими свойствами, чем фтор и большими чем бром. Распределим электроны по энергетическим уровням и напишем электронную формулу. Общее распределение электронов будет иметь такой вид. См.Рис. 5

  

Рис. 5. Распределение электронов атома хлора по энергетическим уровням

Определяем высшую и низшую степень окисления хлора. Высшая степень окисления равна +7, так как он может отдать с последнего электронного слоя 7 электронов. Низшая степень окисления равна -1, потому что хлору до завершения необходим 1 электрон. Формула высшего оксида Cl2O7 (кислотный оксид),  водородного соединения HCl.

4. Степень окисления

В процессе отдачи или присоединения электронов атом приобретает условный заряд. Этот условный заряд называется степенью окисления.

Простые вещества обладают степенью окисления равной нулю.

- Элементы могут проявлять максимальную степень окисления и минимальну

www.kursoteka.ru

115 элемент таблицы Менделеева: характеристика

Образование 4 октября 2017

115 элемент таблицы Менделеева – московий (moscovium) – сверхтяжелый синтетический элемент с символом Mc и атомным номером 115. Он был впервые получен в 2003 году совместной командой российских и американских ученых в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне, Россия. В декабре 2015 года признан одним из четырех новых элементов Объединенной рабочей группой международных научных организаций IUPAC/IUPAP. 28 ноября 2016 года он был официально назван в честь Московского региона, в котором находится ОИЯИ.

Характеристика

115 элемент таблицы Менделеева является чрезвычайно радиоактивным веществом: его наиболее стабильный известный изотоп, moscovium-290 имеет период полураспада всего 0,8 секунды. Ученые относят московий к непереходным металлам, по ряду характеристик схожим с висмутом. В периодической таблице относится к трансактинидным элементам p-блока 7-го периода и помещен в группу 15 как самый тяжелый пниктоген (элемент подгруппы азота), хотя и не подтверждено, что он ведет себя, как более тяжелый гомолог висмута.

Согласно расчетам, элемент обладает некоторыми свойствами, схожими с более легкими гомологами: азотом, фосфором, мышьяком, сурьмой и висмутом. При этом демонстрирует несколько существенных отличий от них. На сегодня синтезировано около 100 атомов московия, которые имеют массовые числа от 287 до 290.

Физические свойства

Валентные электроны 115 элемента таблицы Менделеева московия делятся на три подоболочки: 7s (два электрона), 7p1/2 (два электрона) и 7p3/2 (один электрон). Первые два из них релятивистски стабилизируются и, следовательно, ведут себя, как инертные газы, а последние релятивистски дестабилизируются и могут легко участвовать в химических взаимодействиях. Таким образом, первичный потенциал ионизации московия должен составлять около 5,58 эВ. Согласно расчетам, moscovium должен быть плотным металлом из-за его высокого атомного веса с плотностью около 13,5 г/см3.

Предполагаемые расчетные характеристики:

  • Фаза: твердая.
  • Температура плавления: 400°С (670°К, 750°F).
  • Точка кипения: 1100°С (1400°К, 2000°F).
  • Удельная теплота плавления: 5,90-5,98 кДж/моль.
  • Удельная теплота парообразования и конденсации: 138 кДж/моль.

Видео по теме

Химические свойства

115-й элемент таблицы Менделеева стоит третьим в ряду химических элементов 7p и является самым тяжелым членом группы 15 в периодической таблице, располагаясь ниже висмута. Химическое взаимодействие московия в водном растворе обусловлено характеристиками ионов Mc+ и Mc3+. Первые, предположительно, легко гидролизуются и образуют ионную связь с галогенами, цианидами и аммиаком. Гидроксид московия (I) (McOH), карбонат (Mc2CO3), оксалат (Mc2C2O4) и фторид (McF) должны растворяться в воде. Сульфид (Мс2S) должен быть нерастворимым. Хлорид (McCl), бромид (McBr), йодид (McI) и тиоцианат (McSCN) – слаборастворимые соединения.

Фторид московия (III) (McF3) и тиозонид (McS3), предположительно, нерастворимы в воде (аналогично соответствующим соединениям висмута). В то время, как хлорид (III) (McCl3), бромид (McBr3) и иодид (McI3) должны быть легко растворимы и легко гидролизованы с образованием оксогалогенидов, таких как McOCl и McOBr (также аналогично висмуту). Оксиды московия (I) и (III) обладают схожими состояниями окисления, и их относительная стабильность в значительной степени зависит от того, с какими элементами они взаимодействуют.

Неопределенность

Вследствие того, что 115 элемент таблицы Менделеева синтезируется единичными атомами, определить экспериментально его точные характеристики проблематично. Ученым приходится ориентироваться на теоретические расчеты и сравнивать с более стабильными элементами, схожими по свойствам.

В 2011 году были проведены эксперименты по созданию изотопов нихония, флеровия и московия в реакциях между «ускорителями» (кальцием-48) и «мишенями» (америцием-243 и плутонием-244) для исследования их свойств. Однако «мишени» включали примеси свинца и висмута и, следовательно, были получены в реакциях переноса нуклонов некоторые изотопы висмута и полония, что осложнило проведение эксперимента. Между тем, полученные данные помогут в будущем ученым более детально исследовать тяжелые гомологи висмута и полония, такие как moscovium и livermorium.

Открытие

Первым успешным синтезом 115 элемента таблицы Менделеева была совместная работа российских и американских ученых в августе 2003 года в ОИЯИ в Дубне. В команду во главе с физиком-ядерщиком Юрием Оганесяном, помимо отечественных специалистов, вошли коллеги из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса. Исследователи 2 февраля 2004 года опубликовали в издании Physical Review информацию, что они бомбардировали америций-243 ионами кальция-48 на циклотроне У-400 и получили четыре атома нового вещества (одно ядро 287Mc и три ядра 288Mc). Эти атомы затухают (распадаются) за счет эмиссии альфа-частиц до элемента нихония примерно за 100 миллисекунд. Два более тяжелых изотопа московия, 289Mc и 290Mc, были обнаружены в 2009-2010 годах.

Первоначально IUPAC не могла утвердить открытие нового элемента. Требовалось подтверждение из других источников. В течение следующих нескольких лет была проведена еще одна оценка более поздних экспериментов, и еще раз выдвинуто заявление дубненской команды об открытии 115-го элемента.

В августе 2013 года группа исследователей из Университета Лунда и Института тяжелых ионов в Дармштадте (Германия) объявили, что они повторили эксперимент 2004 года, подтвердив результаты, полученные в Дубне. Еще одно подтверждение было опубликовано командой ученых, работавших в Беркли в 2015 году. В декабре 2015 года совместная рабочая группа IUPAC/IUPAP признала обнаружение этого элемента и отдала приоритет в открытии российско-американской команде исследователей.

Название

115 элемент таблицы Менделеева в 1979 году согласно рекомендации IUPAC было решено назвать «унунпентий» и обозначать соответствующим символом UUP. Несмотря на то, что данное название с тех пор широко использовалось в отношении неоткрытого (но теоретически предсказанного) элемента, в сообществе физиков оно не прижилось. Чаще всего вещество так и называли – элемент №115 или E115.

30 декабря 2015 года обнаружение нового элемента было признано Международным союзом чистой и прикладной химии. Согласно новым правилам, первооткрыватели имеют право предложить собственное название нового вещества. Сначала предполагалось назвать 115 элемент таблицы Менделеева «лангевиний» в честь физика Поля Ланжевена. Позднее команда ученых из Дубны, как вариант, предложила наименование «московий» в честь Московской области, где и было совершено открытие. В июне 2016 года IUPAC одобрил инициативу и 28 ноября 2016 официально утвердил название «moscovium».

Источник: fb.ru

monateka.com