Elementlarning davriy jadvalini muhokama qilish bo'yicha namunaviy savollar
Davriy jadval, shuningdek, davriy tizim sifatida ham tanilgan, kimyoning eng asosiy vositalaridan biri bo'lib, bizga elementlarning xususiyatlarini va ular o'rtasidagi munosabatlarni tushunishga yordam beradi. Davriy jadvalni chuqur tushunish material tahlilidan tortib birikma sintezigacha bo'lgan keng ko'lamli kimyoviy qo'llanmalarda bebaho bo'lishi mumkin. Ushbu maqolada sizning tushunchangizni chuqurlashtirish uchun bir nechta misol muammolari va davriy jadvalning keng muhokamasi keltirilgan.
Elementlarning davriy jadvaliga kirish
Elementlarning davriy jadvali birinchi marta 1869-yilda Dmitriy Mendeleyev tomonidan ishlab chiqilgan. Mendeleyev elementlarni ularning nisbiy atom massalarining ortishi asosida tartibladi va ularning kimyoviy xossalarida davriy naqshlarni kashf etdi. O'shandan beri davriy jadval ko'p marta yangilandi va endi atom yadrosidagi protonlar soni bo'lgan ortib boruvchi atom soni bo'yicha tasniflanadi.
Davriy jadvaldagi elementlar guruhlarga yoki vertikal ustunlarga va davrlarga yoki gorizontal qatorlarga bo'linadi. Guruhlar odatda o'xshash kimyoviy xossalarga ega elementlarni bildiradi va davrlar bu xususiyatlarning asta-sekin o'sishini bildiradi.
Namunaviy savollar va muhokama
1-savol: Guruhlar va davrlarni aniqlash
Savol: Atom raqami 17 bo'lgan element berilgan. Davriy jadvaldagi elementning guruhi va davrini aniqlang.
Munozara:
Atom raqami 17 bo'lgan element xlor (Cl). Davriy jadvaldagi elementning guruhi va davrini aniqlash uchun uning elektron konfiguratsiyasini tekshirishimiz kerak.
Xlorning elektron konfiguratsiyasi quyidagicha:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5 \]
Davriy jadvalda 3-davrdagi s va p pastki qobiqlari quyidagilar:
– 3s^2: 3s pastki qavatida 2 ta elektron
– 3p^5: 3p pastki qavatida 5 ta elektron (3-qavatda jami 7 ta elektron)
Shuning uchun xlor 3-davrda va VIIA guruhida (yoki zamonaviy IUPAC ma'lumotlariga ko'ra 17-guruhda, chunki u 7 valentlik elektronga ega bo'lgan halogen guruhiga kiritilgan).
Javob:
Xlor VIIA (17) guruhida va 3-davrda joylashgan.
2-savol: Davriy jadvaldagi joylashuvga asoslangan kimyoviy xossalar
Savol: Nima uchun natriy (Na) va kaliy (K) o'xshash kimyoviy xususiyatlarga ega?
Munozara:
Atom raqami 11 bo'lgan natriy (Na) va atom raqami 19 bo'lgan kaliy (K) davriy jadvalda bir xil guruhga, ya'ni ishqoriy metallar deb nomlanuvchi IA (yoki IUPAC tizimiga ko'ra 1) guruhiga kiradi.
Natriyning elektron konfiguratsiyasi quyidagicha:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^1 \]
Kaliyning elektron konfiguratsiyasi quyidagicha:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1 \]
Ikkala elementning ham eng tashqi s-pastki qavatida bitta elektron bor, bu ularni yuqori reaktiv qiladi va ular o'xshash kimyoviy xususiyatlarga ega, masalan, bitta elektronni yo'qotish orqali \( \text{M}^+ \) ionlarini hosil qilish qobiliyati.
Javob:
Natriy va kaliyning eng tashqi s pastki qavatida bitta elektron bor, shuning uchun ular o'xshash kimyoviy xossalarga ega.
3-savol: Valentlik elektronlarini aniqlash
Savol: Atom raqami 14 bo'lgan element nechta valentlik elektronga ega? Shuningdek, elementning guruhi va davrini aniqlang.
Munozara:
Atom raqami 14 bo'lgan element kremniy (Si). Uning elektron konfiguratsiyasi quyidagicha:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2 \]
Valentlik elektronlari eng tashqi qobiqdagi elektronlar bo'lib, bu holda 3-qobiqdir:
– 3s^2: 2 elektron
– 3p^2: 2 elektron
Kremniydagi valentlik elektronlari soni 3s va 3p pastki qavatlarining yig'indisiga teng, bu 4 ta elektron. Si eng tashqi qavatida 4 ta elektronga ega bo'lgani uchun IVA guruhida (yoki 14) joylashgan. Va eng tashqi to'ldirilgan qatlam uchinchi qavat (3) bo'lgani uchun Si 3-davrda joylashgan.
Javob:
Kremniy 4 ta valent elektronga ega, IVA (14) guruhida va 3-davrda joylashgan.
4-savol: Atom xususiyatlarining davriy tendentsiyalari
Savol: Nima uchun atom radiusining bir davrda chapdan o'ngga kamayish tendentsiyasi mavjud?
Munozara:
Bir davr davomida chapdan o'ngga siljigan sari atom raqami va yadrodagi protonlar soni ortadi. Bu yadro va uni o'rab turgan elektronlar orasidagi Kulon tortishish kuchini oshiradi. Natijada, elektronlar yadroga kuchliroq tortiladi va bu atom radiusining pasayishiga olib keladi.
Bundan tashqari, elektron qobiqlar soni bir davr davomida bir xil bo'lib qoladi, shuning uchun ortib borayotgan yadro tortishish kuchini muvozanatlash uchun qo'shimcha himoya effekti yo'q, bu esa elektronlarni yadroga yanada samaraliroq yaqinlashtiradi.
Javob:
Atom radiusi bir davr davomida chapdan o'ngga kamayadi, chunki protonlar sonining ko'payishi bu ta'sirni kamaytirish uchun elektron qobiqlar qo'shilmasdan yadroning elektronlarga tortilishini kuchaytiradi.
5-savol: Elementlarni xususiyatlarga qarab aniqlash
Savol: Element xona haroratidagi gaz bo'lib, inert va VIIIA (18) guruhiga kiradi. Elementni va uning atom raqamini aniqlang.
Munozara:
Xona haroratida inert bo'lgan va VIIIIA (18) guruhidagi gaz elementlari olijanob gazlar guruhiga kiradi. VIIIIA (18) guruhi uchun keng tarqalgan elementlardan biri neon (Ne) dir.
Neonning elektron konfiguratsiyasi quyidagicha:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 \]
Yuqoridagi konfiguratsiyadan ko'rinib turibdiki, neonning barcha pastki qobiqlari to'liq to'ldirilgan, bu esa uni juda barqaror va inert qiladi. Ne ning atom raqami 10 ga teng.
Javob:
Element neon (Ne) bo'lib, atom raqami 10 ga teng.
Xulosa
Elementlarning davriy jadvalini tushunish kimyoni o'rganish va qo'llash uchun juda muhimdir. Elektron konfiguratsiyasi, davriy jadvaldagi tendentsiyalar, guruhlar va davrlar kabi asosiy tushunchalarni o'zlashtirish bizga kimyoning ko'plab jihatlarini samaraliroq o'zlashtirish imkonini beradi. Ushbu maqola, misol muammolari va chuqur muhokamasi bilan, davriy jadval va uning kimyoda qo'llanilishini tushunishingizni mustahkamlashga yordam beradi deb umid qilamiz.
