Atom tuzilishi va elementlarning davriy jadvali
Pendahuluan
Kimyo olamida atom tuzilishini va elementlarning davriy jadvalini tushunish juda muhimdir. Ushbu ikki jihatni chuqur tushunish olimlarga materiyaning turli xususiyatlari va xatti-harakatlarini tushuntirishga imkon beradi. Kundalik hayotdagi tajribalar, sabablar va naqshlarni tushunish bizga koinotdagi kimyoviy reaksiyalar, fizik xususiyatlar va elementlarning xatti-harakatlarini bashorat qilish imkonini berganidek, atom tuzilishi va davriy jadvalni tushunish bizga koinotdagi elementlarning kimyoviy reaksiyalari, fizik xususiyatlari va xatti-harakatlarini bashorat qilishga yordam beradi.
Atom tuzilishi
Atomlar atrofimizdagi hamma narsani tashkil etuvchi materiyaning asosiy birliklaridir. Atomlar uchta asosiy subatomik zarrachalardan iborat: protonlar, neytronlar va elektronlar. Protonlar va neytronlar yadroni hosil qiladi, elektronlar esa yadro atrofida elektron bulutidagi ma'lum orbitalarda aylanadi.
Proton
Protonlar atom yadrosida joylashgan musbat zaryadlangan zarrachalardir. Yadrodagi protonlar soni elementning o'ziga xosligini, ya'ni uning atom raqamini belgilaydi. Masalan, uglerod atomida oltita proton, kislorodda esa sakkizta proton bor. Protonlarning massasi ham bitta atom massa birligiga (u) yaqin.
Neytron
Neytronlar atom yadrosida joylashgan zaryadsiz zarrachalardir. Ularning massasi protonlar bilan deyarli bir xil. Ular atom zaryadiga ta'sir qilmasa ham, yadrodagi neytronlar soni atomning barqarorligiga ta'sir qilishi va uning izotoplarini aniqlashi mumkin. Izotoplar - bu bir xil miqdordagi protonlarga ega, ammo turli xil neytronlarga ega bo'lgan elementning variantlari.
elektron
Elektronlar atom yadrosi atrofida ma'lum orbitalarda yoki energiya darajalarida aylanadigan manfiy zaryadlangan zarralardir. Elektronlar proton va neytronlarga nisbatan juda kam massaga ega. Atom ichidagi elektronlarning taqsimlanishi yoki elektron konfiguratsiyasi ushbu elementning kimyoviy xususiyatlarini belgilaydi. Eng tashqi elektronlar (valentlik elektronlari) kimyoviy bog'lanishlarning shakllanishida hal qiluvchi rol o'ynaydi.
Atom modeli
Qadim zamonlardan beri olimlar atomlarning tuzilishini tushuntirish uchun turli xil modellarni ishlab chiqishgan. Daltonning oddiy atom modelidan tortib, elektronlarni "mayizli non" deb tasavvur qilgan Tomsonning atom nazariyasigacha va atom yadrosi tushunchasini kiritgan Rezerford modeligacha. Bugungi kunda eng keng tarqalgan zamonaviy atom modeli Ervin Shredinger va Verner Geyzenberg tomonidan taqdim etilgan kvant mexanik modelidir.
Kvant mexanikasi modeli
Kvant mexanik modeli atomning Bor modelining takomillashtirilgan versiyasidir. Ushbu modelda elektronlar ma'lum orbitalarda emas, balki uch o'lchovli fazoda elektronni topish ehtimolini belgilaydigan matematik funksiyalar bo'lgan orbitallarda harakatlanadi. Bu orbitallar turli shakl va energiyalarga ega, ular pastki qobiqlar (s, p, d, f) deb nomlanadi.
Elementlarning davriy jadvali
Davriy jadval yoki davriy tizim elementlarning atom raqami, elektron konfiguratsiyasi va kimyoviy xossalariga asoslangan joylashuvidir. Bugungi kunda biz biladigan davriy jadval turli tadqiqotchilar, xususan, Dmitriy Mendeleev va Genri Mozli tomonidan takomillashtirilgan natijalar natijasidir.
Davriy jadval tarixi
Dmitriy Mendeleev 1869-yilda atom og'irligi (atom massasi) va kimyoviy xossalari asosida davriy jadvalni birinchi bo'lib tuzgan rus kimyogari edi. Mendeleev kashf etilmagan elementlarning mavjudligini va ularning jadvaldagi o'rnini bashorat qilgan, keyinchalik bu to'g'ri ekanligi isbotlangan. Keyinchalik Genri Mozli Mendeleev jadvalini elementlarni atom raqami (protonlar soni) bo'yicha aniqroq joylashtirish orqali takomillashtirdi.
Davriy jadval tuzilishi
Davriy jadval davrlar va guruhlarga bo'lingan.
davr
Davriy jadvaldagi gorizontal qatordir. Davriy elementlarning elektron qobiqlari soni bir xil bo'lib, 1 dan (vodorod va geliy) 7 gacha (transuran elementlari) oralig'ida bo'ladi.
Guruh
Guruh - bu davriy jadvaldagi vertikal ustun. Guruh ichidagi elementlar bir xil valentlik elektron konfiguratsiyasiga ega, bu ularning o'xshash kimyoviy xossalariga ega bo'lishiga olib keladi. Guruhlar ikkita katta bo'limga bo'linadi: asosiy guruh (A guruhi) va o'tish guruhi (B guruhi).
Asosiy sinf
Asosiy guruhlarga 1 (IA) dan 18 (VIIIA) gacha bo'lgan guruhlar kiradi, ular ishqoriy metallar, ishqoriy yer metallari, galogenlar va olijanob gazlar kabi elementlarni o'z ichiga oladi. Bu guruhlardagi har bir elementning kimyoviy xossalari valentlik elektronlari soni bilan belgilanadi.
– 1-guruh: Ishqoriy: Vodorod, lityum, natriy, kaliy va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ular bitta valent elektronga ega yuqori reaktiv metallardir.
– 2-guruh: Ishqoriy yer metallari: Beriliy, magniy, kaltsiy va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ular, shuningdek, yuqori reaktivlikka ega va ikkita valent elektronga ega.
– 17-guruh: Galogenlar: Ftor, xlor, brom va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ular yetti valentlik elektronga ega yuqori reaktiv metall bo'lmagan moddalardir.
– 18-guruh: Noble gazlar: Geliy, neon, argon va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ular inert va kamdan-kam reaksiyaga kirishadi, chunki ularda sakkizta to'liq valentli elektron mavjud.
O'tish guruhi
O'tish guruhiga 3 dan 12 gacha bo'lgan guruhlardagi elementlar kiradi, ular odatda qattiqlik, elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi hamda yuqori erish nuqtalari kabi o'ziga xos fizik xususiyatlarga ega metallardir. Bu elementlarning d va f pastki qavatlarida valent elektronlari mavjud.
Elementlarning davriy xususiyatlari
Elementlarning davriy xususiyatlari - bu davriy jadvaldagi elementlarning xatti-harakatlaridagi tendentsiyalar yoki naqshlar. Ba'zi muhim davriy xususiyatlarga quyidagilar kiradi:
Atom radiusi
Atom radiusi - bu yadrodan eng tashqi elektrongacha bo'lgan masofa. Atom radiusi davr davomida chapdan o'ngga kamayishga moyil bo'ladi, chunki ortib borayotgan yadro zaryadi elektronlarni yaqinlashtiradi. Biroq, elektron qobiqlarining qo'shilishi tufayli atom radiusi guruh bo'ylab yuqoridan pastgacha oshadi.
Ionizatsiya energiyasi
Ionlanish energiyasi - bu gazsimon holatdagi atomdan elektronni olib tashlash uchun zarur bo'lgan energiya. Ionlanish energiyasi davr davomida chapdan o'ngga oshadi, chunki kuchliroq yadro zaryadi elektronlarni kuchliroq tortadi. Aksincha, ionlanish energiyasi guruh bo'ylab yuqoridan pastga kamayadi, chunki tashqi qobiqdagi elektronlar yadrodan uzoqroq va kamroq mahkam bog'langan.
Elektromagnitivlik
Elektromagnitivlik - bu atomning kimyoviy bog'lanishda elektronlarni o'ziga tortish qobiliyatidir. Elektromagnitivlik bir davr davomida chapdan o'ngga oshadi va guruh bo'ylab yuqoridan pastga kamayadi.
Elektronga yaqinlik
Elektronga yaqinlik - bu atom elektron qo'shganda sodir bo'ladigan energiya o'zgarishi. Elektronga yaqinlik bir davr davomida chapdan o'ngga ko'proq manfiy, guruh bo'ylab esa yuqoridan pastgacha kamroq manfiy bo'lib boradi.
Xulosa
Atom tuzilishi va elementlarning davriy jadvalini har tomonlama tushunish kimyo uchun juda muhimdir. Atom tuzilishi subatom zarrachalarining asosiy joylashuvi va xususiyatlarini tushunish imkonini beradi, davriy jadval esa elementlarning xususiyatlarini tasniflash va bashorat qilish uchun asos yaratadi. Ikkala jihatni ham tushunish orqali biz nafaqat materiya haqida chuqur tushunchaga ega bo'lamiz, balki bu bilimlarni tadqiqot, sanoat va texnologiyada qo'llash qobiliyatiga ham ega bo'lamiz.
