ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 198
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Ең аз энергия ұстанымы бойынша атомдағы әрбір электрон ең аз энергияға сәйкес орналасуға тырысады. Энергия ең алдымен n квант санымен, содан кейін l квант санымен анықталады. Сондықтан ең алдымен n мен l квант сандарының қосындысының аз мөлшеріне орналасады; Е4s < E3d; 5p < 4f.
1951 жылы В.М. Клечковский мынадай ереже ұсынды: Электрон n төменгі мәніне сәйкес емес, n + l-ң ең төменгі мәніне сәйкес күйі орналасады.
Клечковский ережесі бойынша деңгейшелердің толтырылуы төмендегідей:
1s→2s→3s→3p→4s→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p
Әр периодта элемент атомының ядро заряды өскен сайын, оның радиусы кішірейеді.
Үлкен периодтарда d және f-элементтерінің ядро зарядтарының өсуіне байланысты радиустарының кішіреюі өте баяу жүреді. Себебі, бұл электрондар қабат астындағы қабатқа байланысты орналасқандықтан электронның тығыздалуына байланысты болады.
Периодтарда солдан оңға қарай элементтер атомдарының радиустарының кішіреюіне байланысты, олардың металдық қасиеттері азайып, бейметалдық қасиеттері артады.
Топ бойынша атом радиусының өлшемі артады, өйткені период саны өскен сайын электрондық қабат саны да артады. Электрон бергенде атом өлшемі кішірейеді, қосып алғанда өседі. Элементтердің реттік нөмірінің өсуіне байланысты олардың иондарының радиустары да периодты түрде өзгеріп отырады. Металдар электронын оңай береді. Бейметалдар керісінше қосып алуға бейім болады. Атомның электронды қосып алуы мен электронды беріп жіберуі энергия өзгеруі арқылы жүреді.
Атомнан электронды үзу үшін энергия жұмсалады, оны иондану энергиясы деп атайды. Иондану энергиясын иондану потенциалымен анықтайды.
1869 жылы Д. И. Менделеев периодтық заңды және периодтық жүйенің алғашқы нұсқасын ұсынады. Д. И. Менделеевтің периодтық заңының анықтамасы: Химиялық элементтер мен оның қосылыстарының қасиеттері атомдық массаға периодты түрде тәуелді болады.
Химиялық элементтердің қасиеттері бойынша орналастырудың дұрыстығын 1913 жылы ағылшын ғалымы Мозли дәлелдеді. Ол рентген спектрін зерттеу барысында элементтер ядросының зарядын анықтап, ядро заряды реттік нөміріне сәйкес келетінін дәлелдеді.
Менделеевтің периодтық заңы , периодтық заң – атом ядросы зарядтарының артуына байланысты химиялық элементтер қасиеттерінің периодты өзгеретінін тұжырымдайтын табиғаттың негізгі заңы.
Бұл заңды 1869 жылы Д.И. Менделеев ашты. Ол оның толық тұжырымдамасын 1871 жылы жариялады. Менделеевтің 1869 жылы жасаған еңбегі элементтердің периодтық жүйесі – Менделеевтің периодтық заңының графиктік бейнесі. Бұл заң элементтердің периодтық жүйесімен тығыз байланысты және бірін-бірі толықтырып, түсіндіреді.
Ядроның заряды (Z) жүйедегі элементтердің атом нөміріне тең. Z өсуі бойынша
орналасқан элементтер Z (Н, Нe, Lі, Be…) 7 период түзеді.
1-ші периодта – 2 элемент,
2 мен 3-те – 8-ден,
4 пен 5-те – 18-ден,
6-да – 32 элемент,
7-де – 23 элемент белгілі.
Периодта элементтердің қасиеттері сілтілік металдардан инертті газдарға өткенде заңды түрде өзгереді. Вертикальды бағаналар – қасиеттері ұқсас элементтердің топтары болып табылады. Топтың ішінде элементтердің қасиеттері де заңды түрде өзгереді (мысалы, сілтілік металдарда Lі-ден Fr-ға дейін химиялық активтілік өседі). Z=58 – 71, сол сияқты Z=90 – 103 элементтерінің қасиеттері ұқсас болғандықтан лантаноидтар және актиноидтар қатарларына топтастырылған. Элементтер қасиеттерінің периодтылығы атомның сыртқы электрон қабаттарының конфигурациясының периодты қайталануына байланысты. Ауыр ядролар тұрақсыз, мысалы, америций (Z=95) және содан кейінгі элементтер табиғатта табылмаған, оларды жасанды, ядролық реакциялар арқылы алады. Менделеевтің периодтық заңы қазіргі заманға дейінгі химия ғылымының дамуына үлкен әсер етіп, оның біртұтас ғылым болып қалыптасуында басты рөл атқарды. Менделеевтің периодтық заңы мен элементтердің периодтық жүйесіне сүйене отырып, ғалымдар атом құрылысы және химиялық байланыс теорияларын жасады; жер қыртысы мен ғарыштық нысандар зерттеледі. Бұл заның барлық жаратылыстану, техника, технология саласындағы ғылымдар үшін философиялық мәні зор.[1]
Периодтық заңның маңызы
Периодтық заң ашылған кезде көптеген элементтер белгісіз еді. Д. И. Менделеев аса үлкен болжампаздықпен олардың кейбіреулерінің қасиеттерін сипаттаған болатын (скандий - Л. Нильсон, галлий - Лекок де Буабодран, германий - К. Винклер). Ғалымның көзінің тірісінде ол болжаған элементтер ашылып, периодтық заңның дұрыстығының айғағы болды. Галлий Ga 1875 ж., скандий Sc 1879 ж., германий (Ge) 1885 ж. ашылды. Д. И. Менделеев есептеу жолымен анықтаған сипаттамалары олардың тәжірибе жүзінде
анықталған шамаларына сәйкес келеді. Периодтық заң ашылған кезде белгісіз бекзат
газдар да қасиеттеріне қарай галогендер мен сілтілік металдар арасынан орын алды.
Заңның ашылған кезінде кейбір элементтердің валенттіліктері мен атомдық массалары дұрыс анықталмаған еді. Элементтердің қасиеттерінің өзгеру заңдылықтары
сақталатындай етіп, Менделеев бериллийдін, (Be), торийдің (Тһ), церийдің (С1), индийдің (In), т.б. кейбір элементтердің атомдық массаларын түзетті. Периодтық заң табиғаттың дамуы мен бірлігін көрсететін жалпы заңдарға жатады. Бұл заңның құрылымдық кескіні болып табылатын периодтық жүйеде периодтар бойынша элементтердің сыртқы қабаттарында электрондар санының біртіндеп өсуінен (1-8) металдық қасиет екідайлылық арқылы бейметалдыққа ауысады. Бұл заңдылық табиғаттың санның сапаға ауысу заңының бір көрінісі. Табиғаттың тағы бір жалпы заңы — терісті терістеу бір периодтан екіншісіне өткенде байқалады. Әрбір келесі периодтың элементі өзіне ұқсас алдыңғы периодтың (III—>11) элементінің (К—>Na, CI—>Ғ) қасиетін қайталағанымен, оның касиеті алдыңғы элементтікінен аздап өзгешеленеді, яғни олардың белсенділігі жоғарырақ екенін көреміз.
Қарама-қарсылықтың күресі мен бірлігі - периодтың басынан аяғына жеткенде байқалады (Na - CI; К - Вг). Периодтық заңға сүйеніп радиобелсенді элементтер ашылды, бұл еңбектер әлі де жалғасуда. Осы айтылғандардың барлығы Менделеевтің периодтық заңды ашуы сәті түскен іс емес, терең ғылыми танымдық маңызы бар табиғаттың іргелі заңдарының бірі екенін дәлелдейді.[2]
Атом құрылысы. Атом ядросының құрамы, изотоптар.
Оқушылардың жауабы 1911 жылы ағылшын физигі Резерфордтың атом ортасында оң зарядты ядро, ал оның айналасында электрон бұлтын түзе қозғалатын электрон бар деген теориямен толықтыру.Американ физигі Милликен электрон теріс заряд көрсететінін тәжірибе жүзінде дәлелдеп,оны бірге тең деп қабылдады. Атом жалпы электр-бейтарап болғандықтан, электрондар зарядының жалпы саны ядро зарядына тең. Ал 1913 жылы Резерфордтың шәкірті Г.Мозли атом ядросындағы зарядтардың шамасы элементтің периодтық жүйедегі рет нөміріне тең болатындығын анықтады.
Мозлидің ашқан жаңалығынан кейін Менделеевтің жасаған периодтық жүйесіндегі Ar–K,Co–Ni,Te–I элементтердің орындарының алмасуы заңды екені анықталды.Осыған байланысты,элементтердің реттік нөмірі атом ядросындағы оң зарядтың санын,сол сияқты ядро айналасында қозғалатын электрондар санын көрсетеді.
Реттік нөмірдің физикалық мәні осында.Элементтердің реттік нөмірі – оның атом
Ядросының заряды. Атомның ядро заряды химиялық элементтердің қасиеттерін сипаттайтын маңызды шама. Атом құрылысын одан әрі зерттеу кезінде құрамына протондар мен нейтрондар деп аталатын бөлшектер кіретіні анықталды.
Атомның элементар бөлшектері:
Бөлшектер
Белгісі
Салыстырмалы
Салыстырмалы заряды массасы
Протон р + 1
Нейтрон п 0 1
Электрон е − 0
1 Элемент атомының массасы протон мен нейтрон массасының қосындысына тең.
2 Ядродағы протон саны элементтің реттік нөміріне тең.
А = Z + N; A – атомдық масса; Z – протон; N – нейтрон;
Табиғатта атомдық массасында айырмашылығы болатын бірдей элементтер атомы болады. Мысалы, хлор элементінің массасы 35 және 37 болатын екі түрі кездеседі. Бұл атомдардың ядросында протондар саны бірдей,ал нейтрондар саны әр түрлі. Олар изотоптар. Изотоптар – ядро зарядтары бірдей,атомдық массалары әртүрлі атомдардың түр өзгерістері. Изотоп – бірдей орында деген мағнаны білдіреді. Изотоптарда протон мен электрон саны бірдей, нейтрон сандары әртүрлі. Әрбір изотоп екі түрлі шамамен өлшенеді: массасы және элементтің рет нөмірі Осыдан хлор элементінің орташа с.а.массасы шығады: Аr(CI) = 35∙0,75+37∙0,25 = 35,5
Периодтық жүйеде келтірілген элементтердің атомдық массалары изотоптардың табиғи қоспаларының орташа массалық саны. Изотоптар туралы мәліметтерді ескере отырып, оқушыларға химиялық элемент ұғымының нақты анықтамасын беру қажет. Химиялық элемент дегеніміз – ядро заряды бірдей атомдар түрі.Периодтық заңға атом құрылысы тұрғысынан жаңа анықтамасын береміз.
Дәріс №3
Химиялық байланыс
Дәрістің мақсаты: химиялық байланыс түрлері және олардың сипаттамаларын қарастыру.
-
Химиялық байланыс түрлері.
Химиялық байланыс дегеніміз екі немес одан да көп атомның, ионның, молекуланың әр түрлі комбинацияда бірін-бірі ұстап тұру күштерін айтамыз. Мұндағы тарту күші атомның сыртқы қабатындағы электронның конфигурациясына тәуелді.
Химиялық байланыстың мынадай түрлері бар: ковалентті байланыс, иондық байланыс, металдық байланыс, сутектік байланыс; молекула аралық күш.
Ковалентті байланыс дегеніміз атомдар арасындағы электрондардың жұптасуы арқылы болатын байланыс: .. .. .. ..
H∙ + ∙H → H:H, :Cl∙ + ∙Cl: → :Cl:Cl: – полюссіз;
˙˙ ˙˙ ˙˙ ˙˙
.. ..
Н∙ + ∙Сl: → Н:Сl: – полюсті.
˙˙ ˙˙
Ковалентті байланыстың донорлы-акцепторлы механизмі:
H H +
∙∙ ∙∙
H : N : + H+ → H : N : H
∙∙ ∙∙
H H
Иондық байланыс дегеніміз иондар арасындағы электростатикалық күштің әсерінен болатын байланыс. Иондар электронын бергенде немесе қосып алғанда түзіледі:
Na0 –1ē → Na+;
Cl0 +1ē → Cl- ;
.. ..
Na∙ + ∙Сl: → [Na]+[:Сl:]–.
˙˙ ˙˙
Металдық байланыс дененіміз металдың кристалдық торларындағы металл ионының катоины мен еркін электрондар арасындағы байланыс. Металдық байланыс негізінде металдардың өзіне тән көптеген физикалық және химиялық қасиеттеріне түсініктеме беруге болады.
Химиялық байланыс байланыс энергиясымен, байланыс ұзындығымен және валенттілік бұрыштармен сипатталады.
Химиялық байланыс түзуге жұмсалатын энергия байланыс энергиясы деп аталады. Неғұрлым энергия көп жұмсалса, соғұрлым байланыс берік болады. Байланыс энергиясының өлшем бірлігі – кДж/моль.
Байланыс ұзындығы дегеніміз – энергияның ең кіші мәніндегі атом ядролары арасындағы арақашықтық.
Валенттілік бұрыш дегеніміз – молекуладағы ядролардың арасын қосатын сызықтардың арасындағы бұрыш. Ол атомдардың табиғаты мен байланыстың сипатына тәуелді.
Дәріс №4
Химиялық реакциялардың негізгі әректтесу заңдылықтары
Дәрістің мақсаты: химиялық реакциялардың жылдамдығының концентрациядан тәуелділігі, реакциялардың молекулалағын зерттеу, гетерогендік реакциялардың айырмашылығы.
-
Химиялық. реакция жылдамдығы. -
Химиялық тепе-теңдікке жету жолдары. -
Тепе-теңдіктің ығысуы.
Химиялық кинетика — химияның химиялық процестерінің жылдамдығын және жүру заңдылықтарын қарастыратын бір саласы.
Химиялық реакциялар әрекеттесуші заттардың түріне қарай гомогенді және гетерогенді болып екіге бөлінеді. Гомогенді реакциялардың жылдамдығы әрекеттесуші заттардың табиғатына, қойыртпалығына, температураға, қысымға, катализатордың қатысуына, ал гетерогенді реакциялардың жылдамдығы осы айтылғандардан басқа фазаның жүктелген жеке бөліктерінің күйіне, жылу және масса алмасу жағдайларына және т.б. тәуелді.
Химиялық реакцияның жылдамдығы дегеніміз – әрекеттесуші заттардың біреуінің концентрациясының уақыт бірлігінде өзгеруі.
, , моль/мин,
.
Химиялық реакция барысында реакцияға кіретін заттар концентрациясы азайып, реакция өнімділігінің концентрациясы жоғарылайды.