Atom tuzilishi. Atom tuzilishi xaqidagi nazariyalar. D. I. Mendeleev elementlar davriy qonuni. Davriy qonunning zamonaviy tarifi. Reja

Atom tuzilishi. Atom tuzilishi xaqidagi nazariyalar. D.I.Mendeleev elementlar davriy qonuni. Davriy qonunning zamonaviy tarifi.


Reja:
1. Atom tuzilishi. Atomning tarkibiy qismi (yadro, protonlar, neytronlar).
2. Atom orbitallar. Elektronlarning energiyalarini kvant sonlari bilan xarakterlash.
3. Koʻp elektronli atomlarda elektronlarning orbitallar boʻylab taqsimlanishi. Pauli prinsipi. Xund qoidasi.
4. Energetik poQonachalarda boʻlishi mumkin boʻlgan elektronlarning maksimal soni.
5. D.I.Mendeleev elementlar davriy qonuni va uning anorganik kimyo fanining rivojlanishidagi roli va axamiyati.
6. Davriy qonunning zamonaviy taʼrifi.

XVIII asrning oxirlarida 25 ta element maʼlum boʻlib, XIX asrning birinchi choraklarida yana 19 ta element kashf qilindi. Yangi elementlarning kashf qilinishi natijasida baʼzi elementlarning tabiiy gruppalari mavjudligi sezilib qoldi. Masalan, ishqoriy metallar, ishqoriy-yer metallar, galogenlar shular jumlasidandir.

Elementlar va ularning birikmalarini oʻrganish esa mavjud moddalarni turli klassifikatsiyalarga ajritishni talab qildi.
Elementlarni xossalarining oʻxshashligiga asoslanib muayan gruppalar tarzida birlashtirishga koʻp urinib koʻrildi. Lekin olimlar gruppalar orasida mavjud boʻlgan ichki boQlanishlarni topishda elementlarni yagona sistema qilib birlashtirishda aniq yechimga kela olmadilar.
Kimyoviy elementlarni sistemaga keltirish masalasini D.I.Mendeleev (1834-1907) muvaffaqiyatli xal qildi. U 1869-yilda davriy qonunni kashf etdi va kimyoviy elementlarning davriy sistemasini yaratdi. Mendeleev elementlarni sistemaga solishda atom massasini asos qilib oldi. U kimyoviy elementlarni atom massasi ortib borish tartibida joylashtirib, xossalari bir-biriga oʻxshash boʻlgan elementlar-analoglar qatʼiy oraliqda, yaʼni maʼlum sondagi elementdan keyin uchrashini aniqladi. Demak, elementlarning muayyan xossalari davriy ravishda takrorlanadi. Boshqacha aytganda, elementlarning xossalari, ular atom massalarining davriy funksiyasidir.
Elementlar xossalarining oʻzgarishdagi bu qonuniyat davriy qonunda oʻz ifodasini topgan Oddiy moddalarning xossalari, shuningdek, elementlar birikmalarining forma va xossalari elementlar atom massalari kattaligiga davriy ravishda boQliqdir.
Elementlar maʼlum izchillikda joylashtirilgan, bunda ularning xossalari yaqqol namoyon boʻlgan metallik xossasidan metallemaslik xossasigacha muayyan qonuniyatda oʻzgaradi. Elementlar xossalarining shunday oʻzgarishi sodir boʻladigan oraliqni Mendeleev davr deb atadi. Xamma davrlarni bir-birining tagiga joylashtirib, Mendeleev elementlarning davriy sistemasi deb atalgan jadval xosil qiladi. Baʼzi xollarda Mendeleev atom massasi kichik boʻlgan elementni atom massasi katta boʻlgan elementdan keyin qoʻyib (tellur va yod: Te, J) elementlarning atom massasi ortib borishi tartibida joylashishi prinsipini buzdi.
Chunki davriy sistemani tuzishda Mendeleev faqatgina elementlarning atom massasiga asoslanib qolmay, balki ularning barcha fizik va kimyoviy xossalarini xam nazarda tutgan. Undan tashqari bir necha elementlarning atom massalarini aniqladi: Ve, Jn, U, Th (berilliy, indiy, uran, toriy).
Davriy sistemani tuzishda Mendeleev duch kelgan qiyinchiliklardan asosiysi-oʻsha vaqtda xali koʻp elementlar maʼlum emasligi edi: Sa, Ti orasida yana bir elementga (Sc) joy qoldirdi.
Bunday joylar davriy sistemada Zn, As (rux va mishyak), Mo, Ru (molibden va ruteniy) orasida qoldirilgan. Davriy qonunga asoslanib, Mendeleev tabiatda xali aniqlanmagan bir qancha elementlar borligini dadil aytdi. Bu elementlar xozirgi jadvalda 21 (Sc), 31 (Ga), 32 (Ge) oʻrinlarida joylashgan.
Atom murakkab sistema boʻlib u musbat zaryadli yadrodan va yadro atrofida xarakat qiladigan manfiy zaryadli elektronlardan iborat. Atom yadrosi proton va neytronlardan tuzilgan. Protonning massasi taxminan 1 uglerod birligiga, zaryadi +1 ga teng. Neytron zaryadsiz zarracha boʻlib, massasi taxminan proton massasiga teng. Proton shartli ravishda: ¹p bilan, neytron esa ¹n bilan belgilanadi. Elektronlar xar qanday elementar zarrachalar singari massaga ega boʻlishi bilan birga toʻlqin xossasini xam namoyon qiladi. Elektronning 9,1*10^-27g ga toʻlqin uzunligi 1*10¹⁰ sm va zaryadi - 1 ga teng.
Elektron zarracha toʻlqin xususiyatiga ega boʻlgani uchun, u atom yadrosi atrofida bir necha kvant qavatlar xosil qilib xarakat qiladi. Bu kvant qavatlarga energetik poQonalar deyiladi.
Elektronlarning xarakati 4 kvant son bilan ifodalanadi. Bosh kvant soni - n atom yadrosi atrofida qancha energetik poQona borligini bildiradi va uning son qiymati davriy sistemadagi aloxida davrning tartib nomeriga teng boʻladi.
n ning qiymatlari 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ... yoki K, L, M, N, O, P ... xarflar bilan belgilanadi. Xar qaysi energetik poQonadagi elektronlarning eng katta qiymati quydagi formula bilan ifodalanadi.
N = 2n² n - bosh kvant son
Elektron poQona (orbita) ning shakli orbital yoki yonaki kvant son - L bilan xarakterlanadi.
L -ning qiymatlari odatda butun son yoki lotin alifbesining kichik xarflari bilan koʻrsatiladi.
L = 0, 1, 2, 3, 4, 5 ...
L = s, p, d, f, q, h
Elektron orbitalarining fazodagi vaziyati maginit kvant son (m) bilan xarakterlanadi. m - ayni energetik poQonada necha xil orbita borligi xamda bu orbitalarning fazoga vaziyatini koʻrsatadi.
Toʻrtinchi kvant son spin kvant son deyiladi va m_s bilan belgilanadi. Uning son qiymatlari +1/ 2 va-1/ 2 boʻlishi mumkin.
Pauli prinsipiga muvofiq, bir atomda toʻrtta kvant son oʻzaro teng boʻlgan ikkita elektron boʻla olmaydi. Xar qaysi elektron eng kam energiyaga muvofiq keladigan xolatni egallashga intiladi.
Energetik poQana va poQanachalarning elektronlar bilan toʻlish tartibi quyidagicha ifodalanadi:
1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s
Atomlar energetik poQonalarida oxirgi elektroni s-, p-, d- va f - poQonachalarning qaysi biriga joylashuviga qarab, davriy sistemadagi barcha elementlar (s, p, d, f) elektron oilaga boʻlinadi.
1 - misol. Tartib nomeri 17 ga teng boʻlgan element atomining elektron formulasini tuzing.
Yechish: Davriy sistemada tartib nomeri 17 ga teng boʻlgan element xlor, u uchinchi davr yettinchi gruppaning asosiy gruppachasida joylashgan. Uning elektron formulasi kuyidagicha:
1s²2s²2p⁶3s²3p⁵
Demak CL r element ekan.
2 - misol. Tartib nomeri 25 boʻlgan Mn atomida elektronlar energetik poQona va poQonachalarda qanday taqsimlanadi. Bu element qaysi elektron oilasiga tegishli?
Yechish: Element atomidagi 25 ta elektron quyidagicha taqsimlanadi:
1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²
Eng soʻnggi elektron d poQonachada boʻlgani uchun bu element d- oilaga karidi.
D.I.Mendeleev 1869-yilda tabiatning qonuni ximiyaviy elementlarining davriy qonunini kashf etdi. Davriy sistemada elementlarning xossalari ularning tartib nomeri (yadro zaryadi) bilan xarakterlanadi.
Davriy sistema shunday taʼriflanadi:
“Oddiy moddalarning (elementlarning) xossalari, shuningdek elementlar birikmalarining shakl va xossalari elementlarning yadro zaryadining kattaligiga davriy ravishda boQliqdir“.
Davriy sistemada xamma elementlar 7 ta davrga joylashtirilgan: 1, 2, 3 davrlar kichik davr 4, 5, 6 davrlar katta davrlar. 7 - davr tugallanmagan davr. Davriy sistema 8 gruppadan iborat. Xar qaysi gruppa asosiy gruppacha (A) va qoʻshimcha gruppaga (V) dan iborat.