Элементтердин мезгилдик системасын талкуулоо боюнча мисал суроолор
Мезгилдик система деп да белгилүү болгон мезгилдик система химиядагы эң негизги куралдардын бири болуп саналат жана элементтердин касиеттерин жана алардын ортосундагы байланыштарды түшүнүүгө жардам берет. Мезгилдик системаны терең түшүнүү материалдарды анализдөөдөн баштап кошулмаларды синтездөөгө чейинки химиялык колдонмолордун кеңири чөйрөсүндө баа жеткис болушу мүмкүн. Бул макалада түшүнүгүңүздү тереңдетүү үчүн бир нече мисал маселелер жана мезгилдик системаны ар тараптуу талкуулоо берилет.
Элементтердин мезгилдик системасына киришүү
Элементтердин мезгилдик системасын алгач Дмитрий Менделеев 1869-жылы иштеп чыккан. Менделеев элементтерди алардын салыштырмалуу атомдук массаларынын өсүшүнө негиздеп жайгаштырган жана алардын химиялык касиеттериндеги мезгилдик мыйзам ченемдүүлүктөрдү ачкан. Ошондон бери мезгилдик система көп жолу жаңыртылып, азыр атомдук санынын өсүшү, башкача айтканда, атом ядросундагы протондордун саны боюнча категорияларга бөлүнөт.
Мезгилдик системадагы элементтер топторго, же вертикалдуу мамычаларга жана мезгилдерге, же горизонталдуу катарларга бөлүнөт. Топтор, адатта, окшош химиялык касиеттерге ээ элементтерди көрсөтөт, ал эми мезгилдерде бул касиеттердин акырындык менен жогорулашы көрсөтүлөт.
Үлгү суроолор жана талкуу
1-суроо: Топторду жана мезгилдерди аныктоо
Суроо: Атомдук номери 17 болгон элемент берилген. Мезгилдик системадагы элементтин тобун жана периодун аныктагыла.
Талкуу:
Атомдук номери 17 болгон элемент - хлор (Cl). Мезгилдик системадагы элементтин тобун жана периодун аныктоо үчүн анын электрондук конфигурациясын карап чыгышыбыз керек.
Хлордун электрондук конфигурациясы:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5 \]
Мезгилдик таблицада 3-мезгилдеги s жана p катмарчалары төмөнкүлөр:
– 3s^2: 3s катмарындагы 2 электрон
– 3p^5: 3p катмарчасында 5 электрон (3-катмарчада жалпысынан 7 электрон)
Ошондуктан, хлор 3-мезгилде жана VIIA тобунда (же азыркы IUPAC боюнча 17-топто, анткени ал 7 валенттик электрону бар галоген тобуна кирет).
Жавабан:
Хлор VIIA (17) тобунда жана 3-мезгилде жайгашкан.
2-суроо: Мезгилдик системадагы жайгашкан жерине негизделген химиялык касиеттер
Суроо: Эмне үчүн натрий (Na) жана калий (K) окшош химиялык касиеттерге ээ?
Талкуу:
Атомдук номери 11 болгон натрий (Na) жана атомдук номери 19 болгон калий (K) мезгилдик системада бир топко, тактап айтканда, щелочтуу металлдар деп аталган IA (же IUPAC системасына ылайык 1) тобуна кирет.
Натрийдин электрондук конфигурациясы:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^1 \]
Калийдин электрондук конфигурациясы:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1 \]
Эки элементтин тең эң сырткы s-субкатында бирден электрон бар, бул аларды өтө реактивдүү кылат жана алар окшош химиялык касиеттерге ээ, мисалы, бир электронду жоготуу менен \( \text{M}^+ \) иондорун пайда кылуу жөндөмү.
Жавабан:
Натрий менен калийдин эң сырткы s катмарында бирден электрон бар, ошондуктан алардын химиялык касиеттери окшош.
3-суроо: Валенттик электрондорду аныктоо
Суроо: Атомдук номери 14 болгон элементтин канча валенттик электрону бар? Ошондой эле элементтин тобун жана периодун аныктагыла.
Талкуу:
Атомдук номери 14 болгон элемент - кремний (Si). Анын электрондук конфигурациясы:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2 \]
Валенттик электрондор - бул эң сырткы катмардагы электрондор, бул учурда ал 3-катмар:
– 3s^2: 2 электрон
– 3p^2: 2 электрон
Кремнийдеги валенттик электрондордун саны 3s жана 3p катмарчаларынын жалпы санына барабар, ал 4 электронду түзөт. Si эң сырткы катмарында 4 электрон болгондуктан, IVA тобунда (же 14). Ал эми эң сырткы толтурулган катмар үчүнчү катмар (3) болгондуктан, Si 3-мезгилде жайгашкан.
Жавабан:
Кремнийдин 4 валенттик электрону бар, ал IVA (14) тобунда жана 3-мезгилде жайгашкан.
4-суроо: Атомдук касиеттердин мезгилдүү тенденциялары
Суроо: Эмне үчүн атомдук радиустардын солдон оңго карай период боюнча азайуу тенденциясы бар?
Талкуу:
Бир мезгилдин ичинде солдон оңго жылган сайын атомдук номер жана ядродогу протондордун саны көбөйөт. Бул ядро менен аны курчап турган электрондордун ортосундагы Кулондук тартылууну күчөтөт. Натыйжада, электрондор ядрого күчтүүрөөк тартылып, атом радиусунун азайышына алып келет.
Мындан тышкары, электрондук катмарлардын саны мезгил ичинде бирдей бойдон калат, андыктан ядролук тартылуунун күчөшүн тең салмактоо үчүн кошумча коргоочу таасир жок, бул электрондорду ядрого натыйжалуураак тартат.
Жавабан:
Атом радиусу бир мезгилде солдон оңго карай азаят, анткени протондордун санынын көбөйүшү бул эффектти азайтуу үчүн электрондук кабыкчаларды кошпостон, ядронун электрондорго тартылуусун күчөтөт.
5-суроо: Касиеттерине жараша элементтерди аныктоо
Суроо: Элемент бөлмө температурасындагы газ, инерттүү жана VIIIA (18) тобунда. Элементти жана анын атомдук номерин аныктагыла.
Талкуу:
Бөлмө температурасында инерттүү болгон жана VIIIA (18) тобуна кирген газ элементтери асыл газ тобуна кирет. VIIIA (18) тобу үчүн кеңири белгилүү элементтердин бири - неон (Ne).
Неондун электрондук конфигурациясы:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 \]
Жогорудагы конфигурация менен неондун бардык кабыкчалары толугу менен толтурулганын көрө алабыз, бул аны абдан туруктуу жана инерттүү кылат. Ne атомдук номери 10го барабар.
Жавабан:
Элемент неон (Ne), атомдук номери 10.
Корутунду
Элементтердин мезгилдик системасын түшүнүү химияны изилдөө жана колдонуу үчүн абдан маанилүү. Электрондук конфигурация, мезгилдик системадагы тенденциялар, топтор жана мезгилдерди өздөштүрүү химиянын көптөгөн аспектилерин натыйжалуураак өздөштүрүүгө мүмкүндүк берет. Бул макала, мисал маселелери жана терең талкуусу менен, мезгилдик системаны жана анын химиядагы колдонулушун түшүнүүңүздү бекемдөөгө жардам берет деп үмүттөнөбүз.
