Kirish 3 I. Asosiy qism

1.3. D. I. Mendeleyevning davriy qonuni va kimyoviy elementlar davriy sistemasini o’qitish
D. I. Mendeleyevning davriy qonuni va davriy sistemasi kimyo kursini keyingi o’rganishning nazariy asosi hisoblanadi. O’qitishda moddaning tuzilish nazaryasidan va davriy qonundan foydalanish barcha kimyoviy tushunchalarni to’g’ri va chuqur bilib olishdagina emas, balki bilimlarni sistemaga solishda ham katta ahamiyatga ega, chunki moddaning tuzilish nazaryasi moddalarning birligi va turli- tumanligini, ular o’zgarishlarining sabablarini ilmiy jihatdan tushintirib beradi.
Davriy qonun anorganik tabiatdagi umumiy bog’liqlikni va uning rivojlanishini tushinib olishda o’quvchilarga yordam beradi, ularda ilmiy dunyoqarashning shakillanishiga, tabiat qonunlari haqida eng umumiy tushunchalar hosil bo’lishiga imkon beradi. F. Engels Mendeleyev qilgan kashfiyotni ilmiy jasorat deb atadi. Bu jasorat olimning nomini butun dunyoga mashhur qilibgina qolmay, balki rus xalqining ijodiy qudratini va rus faning buyukligini ham ko’rsatdi. ³
“D. I. Mendeleyevning davriy qonuni va davriy sistemasi” temasini o’rganishda muammoli yundoshuv usuliga asoslanish kerak, bu hol o’quvchilarning fikirlash qobilyatini o’stirishga yordam beradi. O’qitishni shunday olib borish uchun o’quvchilarni tayyorlash lozim. VIII sinifda shu tema ko’rib chiqilish paytiga kelib o’quvchilarda quyidagicha bilim, o’quv va malakalar bo’lishi kerak:
1.Asosiy kimyoviy tushunchalarni bilib olish: atom, molekula, element, murakkab moddalar, oksidlar, kislotalar, asoslar, tuzlar.
2.Kimyoviy hodisalarni kuzata bilish va ularni to’g’ri tushuntira olish.
3.Kimyoviy eksperiment o’tkazish texnikasidan malakaga ega bo’lish.
4.O’tkazilgan ish bo’yicha yozma hisobotlar tuza olish, shuningdek, kitob, spravochnik va jadvallardan foydalana bilish.
Davriy qonunni o’rganishni Mendeleyevgacha bo’lgan davrda elementlar qanday klassifikatsiyalanganligini ko’rib chiqishdan boshlash kerak. Dars boshlanishida element, atom, oddiy modda nima ekanligini, shuningdek, bir moddani boshqa moddadan qanday belgilariga ko’ra farqlash mumkinligini takrorlash lozim. Shundan keyin o’quvchilar “klassifikatsiya” so’zini aniqlashtiradilar, o’zlariga ma’lum bo’lgan elementlarning kimyoviy belgilarini daftarlariga yozadilar va shu kimyoviy elementlarni qanday xossalariga ko’ra klassifikatsiyalash mumkinligini esga tushiradilar. Ular bu ishni mustaqil ravishda bajaradilar.
Yozma ish natijalarini muhokama qilish o’quvchilar elementlarni xossalariga ko’ra ikki guruhga – metallar va metallmaslarga ajratish mumkinligi haqida xulosa chiqaradilar. O’qituvchi elementlarni bunday klassifikatsiyalash to’liq emasligini aytadi. Ko’pchilik elementlar metallarning xossalarini ham, metallmaslarning xossalarini ham namoyon qiladi. Buni tushintirish uchun o’qituvchi sinif bilan suhbat olib borishda quyidagilarni ta’kidlaydi: elementning kislorod bilan birikmasidagi valentligi ortishi bilan oksidlari va gidroksidlarining xossalari o’zgaradi; metallarning oksidlari uchun kislotalar bilan reaksiyaga kirishish , metallmaslarning oksidlari hamda oksidlarida valentligi uchdan ortiq bo’ladigan ba’zi metallarning oksidlari uchun asoslar bilan reaksiyaga kirishish xarakterlidir.
Shunday qilib, oksidlarning kislota yoki asosga munosabati ularning o’ziga xos xususiyati bilan aniqlanadi. Shunga muvofiq gidroksidlar ikki guruhga- asoslar bilan kislotalarga bo’linadi. Asoslar kislotalar bilan reaksiyaga kirishib tuz va suv hosil qiladi, lekin asoslar bilan o’zaro ta’sirlashmaydi. Kislotalar asoslar bilan reaksiyaga kirishib tuz va suv hosil qiladi, lekin kislotalar bilan o’zaro ta’sirlashmaydi. O’qituvchi shunday savol beradi: suvda erimaydigan gidroksid asos yoki kislota ekanligini tajriba yo’li bilan bilish mumkinmi? Suhbat davomida suvda erimaydigan gidroksidning xarakterini aniqlash uchun uning bir qismiga ishqor, boshqa qismiga esa kislota ta’sir ettirib ko’riladi. Agar gidroksid kislotada erisa (u bilan reaksiyaga kirishsa) u holda bu gidroksid asos, ishqorda erisa- kislota bo’ladi.⁴
Shundan keyin o’quvchilar rux gidroksid qanday xossalar namoyon qilishini tajriba yo’li bilan aniqlaydilar va bu gidroksid kislotalar bilan ham, ishqorlar bilan ham reaksiyaga kirishadi, degan xulosa chiqaradilar. O’qituvchi ikki xil xususiyat namoyon qiluvchi metallarning gidroksidlari amfoter gidroksidlar deyilishini aytadi. Ularning fo’rmulalarini doskaga yozadi: Zn(OH) , H ZnO .
So’ngra o’quvchilarga qilingan reaksiyalarning tenglamalarini tuzishni taklif etadi: Zn(OH) +2HCl= ZnCl +2 H O
H ZnO +2NaOH= Na ZnO +2 H O
Rux gidroksidga muvofiq keladigan rux oksid ham amfoter xossalarni namoyon qiladi ( kislota va ishqor bilan reaksiyaga kirishadi ).
Shundan keyin ryx tipik metall ham, tipik metallmas ham emasligi, chunki u amfoter birikmalar hosil qilishi aytiladi. Shuning uchun uni oraliq elementlar jumlasiga kiritish mumkin. Ruxdan tashqari, oksid va gidroksidlari amfoter bo’lgan yana ko’pgina elementlar bor. Ulara alyuminiy, xrom, molibden, volfram va boshqalar kiradi. Dars oxirida o’qituvchi doskaga moddalar va elementlarning klassifikatsiyalanish sxemasini yozadi:

8-rasm.Oksidlarning klassifikatsiyasi.

9-rasm.Gidroksidlarning klassifikatsiyasi.

10-rasm.Elementlarning klassifikatsiyasi.
Kimyoviy elementlar orasida bir-biriga ayniqsa o’xshash elementlarni birlashtiradigan oila- inert gazlar oilasi borligi aytiladi. Ular vodorod va metallar bilan birikmalar hosil qiladi (bu elementlarga nisbatan nolga teng valentlik namoyon qiladi). Inert gazlarning molekulalari bir atomlidir. Elementlarni klassifikatsiyalash tarixi haqida ham ba’zi ma’lumotlarni berish mumkin. Mendeleyevgacha bo’lgan barcha sistematikalarning eng yaxshilari har qaysi guruhlar ichida xossalar o’zgarishinng ba’zi qonuniyatlarini gina ko’rsatardi, lekin elementlarning ayrim guruhlari orasidagi bog’liqlikni aks ettirmaydi, har qaysi elementning tabiatini ochib bermaydi. Elementlarning tarqoq guruhlarini birlashtirish va ular orasidagi qonuniyatlarni aniqlash kerak edi. Bu muammoni rus olimi D.I.Mendeleyev hal eitishga muvaffaq bo’ldi.
Mustaqil ish sifatida ilgari o’tilgan materialni mustahkamlash uchun hisoblashga doir masalalar berish mumkin.

1. 
   a) 0,5 g-atom magniy, b) 3,6 gr magniy yondirilganda necha gramm kislorod sarflangan?
   
2. 
   Xlorid kislotadan 1gr vodorod olish uchun natriy, magniy, alyuminiy va rux metallarining qaysi biridan eng kam talab qilinadi?
   
3. 
   Chaqa pullar tarkibida 5% alyuminiy va 95% miss bo’lgan bronzadan tayyorlanadi. Agar chaqaning og’irligi 1 gr bo’lsa uning tarkibida necha gramm-atom miss va alyuminiy bor?
   

D.I.mendeleyevning davriy qonuni va davriy sistemasini ongli o’zlashtirishlari uchun o’quvchilarni o’xshash kimyoviy elementlar guruhlari bilan ishqoriy metallar va galogenlar misolida ham tanishtirish kerak.
Ishqoriy metallar guruhsini o’rganish o’quvchilar VII sinfda, shuningdek, VIII sinfda “Moddalarning klassifikatsiyanishi ” mavzusini takrorlashda va chuqurlashtirishda olgan bilimlarini umumlashtirish va sistemaga solish bo’ladi. Kimyoviy elementlarning tabiiy guruhsi haqidagi dastlabki tushuncha ana shu asosda shakllanadi.
Natriy va kaliy uchun xos bo’lgan ba’zi fizikaviy xossalar (qattiqlik, yaltiroqlik, elektr o’tkazuvchanlik) ko’rib chiqilayotganda o’qituvchi ishqoriy metallar guruhsiga boshqa elementlar ham kirishini (litiy, rubidiy, seziy, fransiy,) ta’kidlaydi va ularning xossalari haqida qisqacha gapirib beradi. U ishqoriy metallarning kimyoviy belgilarini va atom massalarini (kattalashib borish tartibida) doskaga yozadi, o’quvchilar esa daftarlariga yozib oladilar. O’quvchilar bu elementlarning kislorod bo’yicha valentligini aniqlab, tegishli oksidlari va gidroksidlarining formulasini tuzadilar. Ular ishqoriy metallar metallarning oksidlarini va asoslar sinfiga kiradigan gidroksidlarini hosil qiladi, degan xulosa chiqaradilar.
Olingan bilimlarni mustahkamlash uchun natriyning kislorodda yonish tajribasi ko’rsatiladi, so’nra reaksiya mahsulotlari suvda eritiladi va olingan eritma indikator bilan tekshirib ko’riladi. O’quvchilar bu jarayonlar birikish reaksiyalari jumlasiga kirishiga ishonch hosil qiladilar (natriy oksid suvda eriydi va natriy gidroksid-ishqor hosil bo’ladi).
O’quvchilar metallarning suv kislotalar bilan reaksiyalari haqida nima bilishlarini eslashga urinib ko’radilar. Natriy suv bilan o’zaro tasirlashganda holidagi netriy kislotalaridagi vodorod o’rnini olishi mumkin. Bu xossalar o’zgarishidagi (atom massasi kattalashganda ) qonuniyatni aniqlash uchun kaliyning suv bilan reaksiyasi ko’rsatiladi va hosil bo’lgan moddalar tekshirib ko’riladi. O’quvchilar ishqoriy metallarning hammasi suv bilan reaksiyaga kirishganda bir xil mahsulot olinishiga e’tibor beradilar. Bu metallar aktivligi jihatdangina bir-biridan farq qiladi (kaliy natriydan aktivroq). Atom massasi ortishi bilan ularning aktivligi kuchayadi, qaynash va suyuqlanish temperaturalari pasayadi, gidroksidining eruvchanligi ortadi. Shu yerning o’zida materiyaning rivojlanishi miqdoriy o’zgarishlarning sifat o’zgarishlariga o’tishidan iboratligi haqida gapirish lozim, bunda ishqoriy metallarning xossalarini atom massali bilan taqqoslash kerak.
Shu mavzudan o’tilgan materialni mustahkamlash uchun darslikning tegishli paragrafini o’qishdan tashqari hisoblashga doir masalalar yechishni ham taklif etish mumkin:
1. 2 mol ishqoriy metall suv bilan o’zaro ta’sirlashganda qancha hajm vodorod ajralib chiqadi?
2.Qancha midordagi natriy suv bilan reaksiyaga kirishganda 14 gr litiy reaksiyaga kirishgandagicha hajm vodorod ajralib chiqadi?
3.Natriy va kaliy tuzlarining qaysilarida bu metallarning protsent miqdori ko’p bo’ladi?
4. 2,3 gr natriy 100 gr suv bilan o’zaro ta’sir ettirilganda olingan o’yuvchi natriy eritmasining protsent konsentratsiyasi qanday?
O’xshash elementlarning guruhlari haqidagi bilimlarning kengayishi, shuningdek, guruh ichida sodir bo’ladigan qonuniyatlar galogenlar misolida ko’rsatiladi. Ularni o’rganish kislotalarning klassifikatsiyasini (kislorodli, kislorodsiz, bir negizli, ko’p negizli) takrorlashdan boshlanadi.
O’quvchliar daftarlariga kislorodsiz bir negizli kislotalarning formulalarini (HF, HBr, HCl, HJ) yozib oladilar, shundan keyin suhbat davomida metallmaslarning vodorodli birikmalari tarkibiga vodoroddan tashqari ftor, xlor, brom, yod kirishi aniqlanadi.
“Galogenlar” tushunchasi aniqlashtiriladi. Kimyoviy elementlarning belgilari, ularning atom massalari (ortib boorish tartibida) o’qituvchinng topshiriqi bo’yicha tayyorlangan jadvalga yozib qo’yiladi. Oddiy moddalar- galogenlar ko’rsatilganda o’quvchilar ularning agregat holatini, rangini, molekulyar massasi ortishi bilan rang intensivligi ortishini qayd qiladilar. Bu malumotlar jadvalga yoziladi. Galogenlarga kimyoviy xarakteristika berish uchun ularning vodorodga, metallarga va kislorodga munosabati ko’rib chiqiladi. Odatdagi sharoitda xlor vodorod bilan reaksiyaga kirishmasligi ko’rsatiladi, so’ngra vodorodning xlorda yonishi ko’rsatiladi, alanganing ko’rinishi qayd qilinadi va ayniqsa o’quvchilarning e’tiborini yonish mahsulotiga- vodorod xloridga (gaz, havoda tutaydi, suvda eriydi) qaratiladi. Ular galogenid kislotalar bilan tanish bo’lganliklari sababli galogenlarning vodorodli birikmalarining formulalarini tuzish qiyinchilik qilmaydi. Shu yerda kimyoviy reaksiyalarining borish shart-sharoitlariga va galogenlar vodorodli birikmalarning barqaror ekanligiga to’xtalib o’tish mumkin.⁵
Galogenlarning metallarga munosabatini aniqlash uchun o’qituvchi tajribalar: alyuminiyning yod bilan o’zaro ta’sirini, so’ngra esa brom bilan o’zaro ta’sirini ko’rsatadi, o’quvchilarning ushbu mavzu bo’yicha olgan bilimlaridan va ilgari tuzilgan jadvaldan foydalanib galogenlarga qiyosiy xarakteristika beradi.
Shundan keyin o’quvchilarga quyidagicha savollar berish mumkin:
1.Galogenlar xosslarida qanday o’xshashlik bor?
2.Galogenlar orasida qanday farq bor?
3.Galogenlarning atom massalari ortib borishi bilan ularning xossalari qanday o’zgaradi?
4.Galogenlar vodorodli birikmalarining barqarorligi qanday tartibda o’zgaradi?
O’quvchilar qilgan xulosalarini o’qituvchi to’ldiradi, aniqlik kiritadi.
Galogenlarning xossalaridagi o’xshashlik shundan iboratki, ular metallar bilan birikib tuzlar hosil qiladi, shu sababli galogenlar (tuz hosil qiluvchilar) deb ataladi. Ularning vodorodli birikmalari odatdagi sharoitda gazsimon moddalar bo’lib, suvda yaxshi eriydi, bunda kislotalar hosil bo’ladi. Galogenlar metallar va vodorod bilan reaksiyaga kirishganda bir valentli bo’ladi, kislorod bilan ular bevosita birikmaydi.
Galogenlar bir-biridan atom massasi, fizikaviy xossalari va kimyoviy aktivligi bilan farq qiladi. Ularning aktivligi atom massasi ortishi bilan ftordan yodga tomon kamayib boradi. Vodorodli birikmalarining barqarorligi atom massasi ortishi bilan ftordan yodga tomon kamayadi. Eng barqaror birikma- vodorod ftorid, barqarorligi eng kami- vodorod yodid. Shunday qilib, miqdoriy o’zgarishlar (atom massasining o’zgarishi ) sifat o’zgarishlariga olib keladi.
O’qituvchi darsga yakun yasayotganda gologenlar bilan ishqoriy metallarning kimyoviy xossalari orasidagi farqni ko’rsatib o’tadi.
Xulosadan keyin galogenlarning kislorodli birikmalari xlor misolida ko’rib chiqiladi. O’quvchilar bilan suhbat vaqtida xlor yuqori oksid- Cl O hosil qilishi ko’rsatiladi. Bu oksidga xlorat kislota-HClO muvofiq keladi.
Materialni mustahkamlash uchun o’quvchilar ushbu masalalarni yechadilar.

1. 
   Bug’i havodan yengil bo’lgan xlorning birikmalari bo’lishio mumkin? Javobingizni hisoblar o’tkazib isbotlang.
   
2. 
   a)brom bug’larining, b) yod bug’larining, v)vodorod bromidning, g) vodorod xloridning havoga nisbatan zichligini hisoblab toping.
   
3. 
   Vodorod bilan xlorning 40 ml aralashmasi portlatilganda 4 ml xlor qoldi. Aralashmaning tarkibini protsent hisobida aniqlang.
   
4. 
   Vodorod xlorid sintez qilishda reaksiyaga kirishayotgan gazlar massasining qancha qismi vodorodga to’g’ri kelishini hisoblab toping.
   
5. 
   15 C da 1 litr suvda 0,263 gr yod eriydi. Bu eritmada 1 mol yodga necha mol suv to’g’ri keladi?
   
6. 
   6 mol vodorod xlorid olish uchun necha litr vodorod va necha litr xlor kerak bo’ladi?
   
7. 
   Yod yuqori oksidining protsent tarkibi qanday?
   

Davriy qonunni keltirib chiqarish uchun uchta davr elementlarining xossalarini bilishning o’zi kifoya. Bu taqqoslash va xossalarining o’zgarishidagi qonuniyatlarni: kislorodga, vodorodga, metallarga munosabatini hamda valentligini aniqlash uchun muhimdir.
Elementlar va ularning birikmalariga xarakteristika berish uchun o’quvchilar uyda 4x5 sm o’lchamda tayyorlab keladigan kartochkalardan (20 dona) foydalaniladi. Darsda o’qituvchi kartochkaga nima yozilishini aytadi, so’ngra esa har qaysi o’quvchiga ma’lumotnomadan elementlardan birining xarakteristikasi bilan tanishib chiqishini tavsiya etadi.⁶
Dars oxirida kartochkalarning mazmunini tekshirib, har qaysi elementning xarakteristikasiga aniqlik kiritadi. Uyda o’quvchilar kartochkalar bilan ishlashni davom ettiradilar va elementlarning xarakteristikasini tayyorlaydilar. Ular rangli qalam bilan oksidlar va gidroksidlarning xarakterini belgilashlari kerak: qizil rang- kislotali, ko’k- asosli, havo rang va qizil- amfoter.
Keyingi darsning maqsadi:o’quvchilar elementlarning xarakteristikasini tuzishda bilgan barcha narsalarning umumlashmasi sifatida davriy qonunning ongli ravishda o’zlashtirilishini ta’minlash. Ular oddiy moddalarning xossalari, shuningdek, kimyoviy birikmaklarning xossalari element atom massasining kattaligiga davriy ravishda bog’liq ekanligini o’zlashtirib olishlari juda muhimdir.
Shundan keyin quyidagi savollarni berish mumkin:
1.D.I.Mendeleyevning davriy qonuni qanday kashf qilgan edi?
2.Xossalarning davriy ravishda o’zgarish tabiati nimadan iborat?
Bu savollarga javob berish uchun o’qituvchi quyidagi rejani taklif etadi, o’quvchilar uni daftarlariga yozib oladilar.
1.Atom massasi ortib borishi bilan elementlarning kislorod bo’yicha valentligining o’zgarishi.
2.Atom massasi ortib borishi bilan elementlarning vodorod bo’yicha valentligining o’zgarishi.
3.Atom massasi ortib borishi bilan elementlarning kislorod va vodorodga nisbatan kimyoviy aktivligining o’zgarishi.
4.Oksidlar va gidroksidlarning tarkibi hamda xossalarini atom massasining birin ketin ortib borishi bilan bog’liq holda taqqoslang.
Kartochkalar bo’yicha mustaqil ishlash va umumlashtiruvchi suhbat natijasida daftarga quyidagi xulosalarni yozib qo’yish kerak:
1.D. I. Mendeleyev klassifikatsiyalashga elementning atom massasini asos qilib oldi, chunki uning shu xarakteristikasi o’zgarmaydi. Atom massasi uning eng muhim belgisi hisoblandi.
2.Elementlarning kislorod bilan birikmalaridagi valentlik qiymati atom massasi ortishi bilan davriy ravishda takrorlanadi.
3. Elementlarning vodorod bilan birikmalaridagi valentlik qiymati atom massasi ortishi bilan davriy ravishda takrorlanadi.
4.Oddiy moddalarning xossalari atom massasining qiymatiga davriy ravishda bog’liq bo’ladi.
5.Oksid va gidroksidlarining tarkibi hamda xossalari ham elementning atom massasi qiymatiga davriy ravishda bog’liq bo’ladi.⁷
Dars oxirida o’qituvchi Mendeleyev qatorida kattaliklar bir xil emasligini ta’kidlaydi va buni IV davr misolida ko’rsatadi, so’ngra o’quvchilar aytganlarining hammasini umumlashtirib, D. I. Mendeleyevning davriy qonunini ta’riflaydi. Valentlikning o’zgarishidagi o’quvchilar topgan qonuniyatlarni tushuntirish va mustahkamlash uchun uyga quyidagi vazifalarni beradi (yoki buni o’quvchilar dars paytida bajaradilar) :
1.Elementlarning atom massasi ortib borishiga bog’liq ravishda (uch kichik davr uchun ) valentligining o’zgarishi diagrammasini tuzing.
2.Element haqida quyidagilar ma’lum bo’lgani holda uni davriy sistemadan toping: a) vodorod bilan birikmasi H₂R, b) yuqori kislotali oksidining molekulyar massasi 80, v) kislotasi- rangsiz moysimon suyuqlik, barqaror va kuchli.
3.Yuqori oksidi RO₃ fo’rmulaga javob beradigan element vodorod bilan birikmasining tarkibida 5,88% vodorod bo’ladi. Shu elementning nomini ayting.
4.Davriy sistemadan vodorod bo’yicha zichligi kislorodning vodorod bo’yicha zichligiga teng bo’lgan gazsimon vodorodli birikma hosil qiladigan elementni toping.
O’quvchilar davriy qonun bilan tanishganlaridan keyin albatta shunday savol tug’iladi: elementlarning atom massalari o’zgarishi bilan xossalarining davriy ravishda o’zgarishiga sabab nima? O’quvchilarga D. I. Mendeleyev bu savolga javob bera olmaganligini aytish kerak. Bu qonuniyatni atomning tuzilish nazaryasi ishlab chiqilgandan keyingina tushintirish mumkin bo’ldi. Shuning uchun davriy qonunni atom tuzilishi asosida ko’rib chiqishda kichik davrlardagi elementlardan bir nechtasining atomlarini (fizika darslarida ular haqida dastlabki ma’lumot berilgan ) muhokama qilish kerak.
Shu darsning o’zida o’quvchilarga kartochka bilan ishlashni - davriy sistemaning dastlabki uchta qatoridagi elementlar atomlarining tuzilish sxemasini tasvirlashni taklif etish mumkin. So’ngra shu kartochkalar asosida quyidagi savollarni o’z ichiga olgan mustaqil ish o’tkaziladi:
1.Atomning tuzilish nazaryasiga ko’ra element tartib no’merining fizikaviy ma’nosi nima?
2.Atomdagi elektronlarning umumiy soni qanday aniqlanadi?
3.Elementlarning xossalaridagi o’xshashlik va farq nima bilan tushuntiriladi?
4.Tashqi qavat elektro’nlarining taqsimlanishida qanday qonuniyatni qayd etish mumkin?
5.Elementlarning xossalarining davriy ravishda o’zgarishini atom yadrosi zaryadining asta-sekin ortib borishi bilan qanday bog’lash mumkin?
O’quvchilar barcha savollarni muhokama qiladilar, ularning suhbat jarayonida chiqargan xulosalarini o’qituvchi tuzatadi va to’ldiradi. O’quvchilar daftarlariga quyidagilarni yozib qo’yishlari kerak:
1.Elementning tartib no’meri son jihatdan atom yadrosining musbat zaryadiga teng.
2.Atomlar elektroneytral, shuning uchun atomdagi elektronlar soni atom yadrosining zaryadiga yoki elementning tartib no’meriga muvofiq keladi.
3.Elementlar xossalaridagi o’xshashlik va farq ular atomlarining tuzilishiga bog’liq. O’xshash elementlarning atomlarida tashqi elektron qavatidagi elektronlar soni bir xil bo’ladi.⁸
4.Yadrolarining zaryadi ortib borishi tartibida joylashgan elementlarning atomlarida tashqi qavatidagi elektronlar soni davriy ravishda takrorlanadi.
5.Elementlar xossalarining davriy ravishda o’zgarishi tashqi elektron qavatidagi tashqi elektronlar sonining davriy ravishda o’zgarishi bilan tushintiriladi.
Chiqarilgan xulosalar asosida atomning tuzilish nazaryasiga ko’ra davriy qonun ta’riflanadi. Elementlarning xossalari atom yadrolarining zaryadi qiymatiga davriy ravishda bog’liq bo’ladi.
Atomning tuzilishi asosida davriy qonun ko’rib chiqilgandan keyin o’qituvchi barcha elementlar orasida genetic bog’lanish borligini, elementlar bir xil “elmentar” zarrachalardan tarkib topganligini va ulardan har biri harakatdagi yagona materyaning rivojlanish bosqichi ekanligini aytadi.
Berilliy, magniy, kalsiy atomlarining tuzilishida qanday umumiylik bor?
Jadvaldan foydalanmay turib, tartib no’meri 83 bo’lgan vismut Bi elementining D. I. Mendeleyevning davriy sistemasidagi holatini (davri va guruhsini ) aniqlang.
Kumushning ftor bilan hosil qilgan birikmasida 26,2% ftor bor. Shu birikmadagi kumushning valentligini aniqlang.
Kichik va katta davrlardagi elementlarning xossalarini o’rganishdan oldin atomlarning yadro zaryadlari ortishi bilan ularning (natriydan boshlab argongacha ) ushbu xossalari qanday o’zgarishini esga tushirish lozim: a) tuz hosil qiluvchi yuqori oksidlaridagi va uchuvchan vodorodli birikmalaridagi valentligi; b) tuz hosil qiluvchi yuqori oksidlarining va ularga muvofiq keladigan gidroksidlarining kimyoviy xossalari.
Shundan keyin o’quvchilar kartochkalar bilan ishlaydilar. Ular kimyoviy elementlar davriy sistemasining uchinchi davridagi elementlarning xossalarini xarakterlab beradilar va quyidagilarni qayd qiladilar:
1)Bu elementlarning atomlarida elektron qavatlar soni bir xil bo’ladi;
2)Atom yadrosining zaryadi bir birlikka ortib boradi;
3)Elementlar qatori ishqoriy metalldan boshlanib inert gaz bilan tugaydi. Ishqoriy metall atomining tashqi elektron qavatida bitta, inert gazlarnikida esa sakkizta elektron bo’ladi;
4)Metallik xossalarining susayishi va metallmaslik xossalarining kuchayib borishi tashqi elektron qavatdagi elektronlar soninig ortib borishi bilan tushuntiriladi;
5)Atom yadrosining zaryadi ortib borishi bilan tashqi elektronlar yadroga kuchliroq tortiladi.
O’quvchilar xuddi shunday ishni davriy sistemaning ikkinchi qatoridagi elementlar misolida o’tkazadilar. So’ngra davrning ta’rifi aniqlanadi va keltirib chiqariladi. IV davr elementlariga xarakteristika berishda kata davrlar haqida ham tushuncha berib ketish mumkin. Ushbu mavzuda o’tilgan materialni mustahkamlash uchun shunday savollar beriladi:
1.IV davr qanday elementdan boshlanadi va qaysi element bilan tugaydi?
2.IV davrda elementlarning xossalari qanday o’zgaradi?
3.Kislorod bilan hosil qilgan birikmalarida elementlarning valentligi qanday o’zgaradi?
O’quvchilar IV katta davr 18 elementdan iboratligini, ishqoriy metal bilan boshlanib, inert gaz bilan tugallanishini aytadilar. Atom yadrosining zaryadi ortishi bilan metallik xossalari kichik davrlardagiga qaraganda sekinroq susayadi, katta davrning oxiridagina metalmaslik xossalari kuchayadi. Kislorod bo’yicha valentligi 1 dan 7 ga qadar ikki marta ortadi. O’qituvchi bu aytilganlarni to’ldirib, metallik xossalaridan metallmaslik xossalariga o’tish sekin borishini aytadi, chunki bu qatordagi uchinchi elementdan boshlab tashqaridan oldingi elektron qavat 18 elektronli bo’lguncha to’lib boradi va bu qavat to’lgandan keyingina tashqi elektron qavatining to’lishi boshlanadi. Dastlabki ikki element bilan oxirgi olti elementning tashqi qavatidagi elektronlar soni kichik tipik davrlardagi elementlarning tashqi elektron qavatidagi elektronlar soniga mos keladi, shu sababli dastlabki ikki element bilan oxirgi oltita elementda kichik davrlardagi elementlarning xossalari takrorlanadi.
Bitta davrning o’zidagi barcha elementlar orasida o’zaro bog’liqlik bor, bu ularning atomlarida elektron qavatlar soni bir xilligidandir. Yadro zaryadining shuningdek, qobiqdagi elektronlar soninig asta-sekin ortib borishi atomlar xossalarining tipik metalldan tipik metallmasgacha sifatiy o’zgarishlariga olib keladi. Quyidagi mustaqil ishni taklif etish mumkin:
1.Davriy sistemadan IV davrga taalluqli, vodorodli birikmalarida ham, kislorodli birikmalarida ham bir xil valentlik namoyon qiladigan elementni toping.
2.Uchta A, B, C elementlar yer po’stlog’ida eng ko’p tarqalgan element bilan bir davrga joylashgan. A elementning kislorod bo’yicha eng yuqori valentligi uning vodorod bo’yicha valentligi bilan bir xil. B element- metallmas va A element bilan A atomiga to’rtta B atomi to’g’ri keladigan birikma hosil qiladi. B element C element bilan shiddatli ravishda reaksiyaga kirishib BC birikmani hosil qiladi. A, B, C harflari bilan qaysi elementlar belgilangan?
3.Oltingugurtning ftorli gazsimon birikmasining (unda oltingugurt yuqori valentlik namoyon qiladi) 1 litrining (n.sh.) massasini, shuningdek, uning vodorod va havo bo’yicha zichligini aniqlang.
Guruhlar va guruhchalar doirasida elementlarning hamda birikmalarning xossalari orasidagi o’xshashlik va farqning sabablarini aniqlash uchun o’quvchilar quyidagi ishlarni bajarishlari lozim:
1) Ishqoriy metallar elementlariga va ularning birikmalariga qiyosiy xarakteristika berish;
2) Atomlarining yadro zaryadlari ortib borishi bilan ishqoriy metallar elementlarining xossalarida o’xshashlik va farq bo’lishining sabablarini tushintirib berish (doskaga ishqoriy metallar atomlarining tuzilish sxemalari tasvirlangan jadval osib qo’yiladi);
3) Qaysi davr va qatorlarning elementlari ishqoriy metallar guruhchasini tashkil etishini ko’rsatish.
Galogenlar ham ana shu rejada ko’rib chiqiladi (doskaga galogenlar atomlarining tuzilish sxemalari tasvirlangan jadval osib qo’yiladi). Shundan keyin o’quvchilar kimyoviy xossalari o’xshash bo’lgan elementlarning vertikal qatorlaridan guruhchalar hosil bo’lgan, degan umumiy xulosa chiqaradilar.
Kimyoviy xossalarning o’xshashligini tashqi elektron qavatdagi elektronlar sonining bir xilligi bilan, metallik xossalarning kuchayishini esa elektron qavatlar sonining ko’payishi va valent elektronlarning yadrodan uzoqlashuvi bilan tushintirish mumkin. Yana shuni aytish kerakki, kichik va katta davrlarning elementlari kiradigan guruhchalar asosiy guruhchalar deyiladi.
Davriy sistemaning qo’shimcha guruhchalarini muhokama qilishda o’quvchilarning e’tiborini quyidagi savollarga qaratish kerak:
1.Qaysi davrlardagi va qaysi qatorlardagi elementlar qo’shimcha guruhchalarni hosil qiladi?
2.Juft qatorlardagi elementlarda qaysi xossalar ustun turadi?
3.Hammasi bo’lib nechta qo’shimcha guruhcha bor?
O’quvchilar bilan o’tkazilgan suhbatda shunday xulosa chiqariladi: qo’shimcha guruhchalar katta davrlarning metallar joylashgan juft qatorlaridagi elementlardan hosil bo’lgan.
Nima uchun hatto VI va VII guruhlarning qo’shimcha guruhchalari elementlari ham metallardan iborat?
Qo’shimcha guruhchalar elementlarini metall xususiyatli ekanligining sababini tushuntirish uchun o’quvchilarga bu elementlarning hammasida atomining tashqi elektron qavati asosiy guruhchalardagi metallarniki kabi bo’lishi aytiladi. Tashqi qavatda ikkita (ba’zan bitta) elektron bo’ladi. Qolgan elektronlar tashqaridan oldingi qavatda bo’lib, uni o’n sakkiztagacha to’ldiradi (o’qituvchi jadvaldan IV davr elementlarining atomlarida qavatlarning elektronlar bilan to’lishini ko’rsatadi ).⁹
Darsni yakunlashda bitta guruhchada joylashgan elementlar orasida o’zaro bog’liqlik borligi, chunki bu elementlar atomlarining elektron strukturasi o’xshash ekanligi aytiladi. Guruhcha doirasida elementlar xossalarining takrorlanishi- atom strukturasining ancha yuqori asosda takrorlanishidir. Masalan, yodda bromning xossalari takrorlanadi, metallik xossalari kuchayib, metallmaslik xossalari susayadi. Shunday qilib, atomda elementar zarrachalarning miqdoriy o’zgarishi tashqi elektron qavatdagi elektronlar soni bir xil bo’lganda ham sifat o’zgarishiga olib keladi. Davriy jadvalni umumlashtirish qilishni batamom yakunlash uchun lantanoidlar va aktinoidlarga qisqacha xarakteristika berish kerak. Lantandan keyin siyrak-yer elementlari yoki lantanoidlar deyiladigan o’n to’rtta element keladi, ular juda kam miqdorda uchraydi, lantanga va bir-biriga nihoyatda o’xshaydi. Bunga sabab ular atomlarining o’ziga xos tuzilganligidir. Endilikda lantanoidlar umumiy jadvaldan tashqari joylashtiriladi. Shularga o’xshab o’n to’rtta aktinoidlar ham jadvaldan tashqarida turadi.
Mustaqil ishlash uchun savol va topshiriqlar:
1.Yuqori oksidining tarkibida 60% kislorod bo’ladigan VI guruh elementining atom massasini hisoblab toping.
2.IV guruhning qaysi elementlari uchuvchan vodorodli birikmalar hosil qiladi?
3.A va B elementlar 1 guruhga, C element esa VII guruhga taalluqli. A va C elementlarning birikmasi suvda eriydi va alangani binafsha rangga bo’yaydi, B va C elementlarning birikmasi esa oq rangli bo’lib, suvda ham, kislotalarda ham erimaydi. A, B va C elementlar qaysi elementlar?
Keyingi darslarning birida o’qituvchi ushbu mavzudan o’quvchilarning kimyoviy elementlar haqida olgan bilimlarini takrorlaydi, chuqurlashtiradi va sistemaga soladi.
O’quvchilar uchta savolga javob berishlari kerak (savollar doskaga yoziladi):
1.Atom-molekulyar ta’limot nuqtai nazaridan element nima?
2.Davriy qonun kashf etilish munosabati bilan element haqidagi tushuncha qanday o’zgardi?
3.Elementga atom tuzilishi asosida va uning davriy sistemada joylashgan o’rniga ko’ra xarakteristika bering.
O’tkazilgan suhbat natijasida o’quvchilar shunday xulosaga keladilar: element haqida VII sinfda olingan tushunchalar davriy qonun va kimyoviy elementlar davriy sistemasi o’rganilgandan keyin atom-molekulyar ta’limot nuqtai nazaridan (element atomlarning turi ekanligi ) kengaydi. Davriy sistemadagi har qaysi katakchani muayyan fizikaviy, kimyoviy xossalarga va atom massasiga ega bo’lgan element egallashi kerak. Element – atomlar turi bo’lib, ularning xossalari davriy sistemada joylashgan o’rni bilan aniqlanadi, o’quvchilar elementning asosiy belgisi sifatida endi atom yadrosining zaryadini (elementning tartib no’meriga muvofiq keladi) bundan tashqari yadroni o’rab turgan elektronlar sonini va atom massasini ko’rsatadilar.
O’quvchilarga shuni aytish mumkinki, elementga atom tuzilishi nazaryasi asosida berilgan ta’rif – yadrosining zaryadi bir xil bo’lgan atomlar turi ekanligi Mendeleyev bergan ta’rifga zid emas, balki uni yanada to’ldiradi, chunki yadrosining zaryadi bir xil bo’lgan atomlar davriy sistemada bitta katakka joylashgan.
Kimyoviy elementlar haqida olingan bilimlar asosida o’quvchilar quyidagilarni bajara oladilar:
1) elementning davriy sistemada joylashgan o’rni haqida gapirib berish ;
2) atomning tuzilishini tasvirlash;
3) element va uning birikmalarining xossalarini aytib berish;
4) elementning xossalarini boshqa guruhdagi, boshqa davrdagi elementlarga taqqoslash.
Olingan bilimlarni mustahkamlash uchun o’quvchilar mashqlar bajaradilar.
1. Atomning tuzilishiga asoslanib, tartib no’meri 52 bo’lgan elementning asosiy kimyoviy xossalarini aniqlang.
2. Tuz hosil qiluvchi yuqori oksidi R O fo’rmulaga javob beradigan element vodorod bilan tarkibida 3,85% vodorod bo’lgan gazsimon birikma hosil qiladi. Shu elementning nomini ayting.
3. 0,75gr ikki valentli metal vodorod bilan o’zaro ta’sir ettirilganda 420ml vodorod (n. sh. ) ajralib chiqadi. Shu metallning nomini ayting.
4. Vanadiy bilan mishyakning xossalari orasidagi farqni aytib bering.
5. Alyuminiyning birikmalari amfoter xossaga ega ekanligini bilgan holda quyidagi elementlar qanday xossalar – metall yoki metallmas xossalarini namoyon qilishini ko’rsating: Mg, B, Si, Se.
Umumlashtiruvchi xarakterda o’tadigan yakuniy darsda davriy qonunning va D. I. Mendeleyev davriy sistemasining rivojlanishi masalasiga to’xtalib o’tish kerak. O’qituvchi D. I. Mendeleyev o’zi kashf etgan qonunning to’g’riligiga va o’lmas ekanligiga bo’lgan ishonchini quyidagi so’zlar bilan tasdiqlaganini aytadi: “Davriy qonun kelajakda buzilmaydi, balki faqat takomillashadi va rivojlanadi”.
Shundan keyin, atom tuzilishining kashf etilishi kimyoning va tibbiyot fanining rivojlanishida yangi davrni boshlab berganligi qayd qilinadi. Bu davriy qonunga va davriy sistemaning undan kelib chiqadigan grafikaviy tasvirlanishiga zarba bermadi, balki, aksincha, uni mustahkamladi va to’ldirdi.
Hozirgi fikrlarga ko’ra D. I. Mendeleyev jadvali – kimyoviy elementlarning tabiiy klassifikatsiyasidir. Atom tuzilishini o’rganish davriy qonunning va davriy sistemaning mohiyatini chuqurroq tushunib olishga imkon berdi, elementlarning davriy sistemada joylashgan o’rni bilan ular atomlarining tuzilishi orasidagi bog’liqlikni aniqlashga, juft va toq qatorlardagi atomlarning o’ziga xos struktura xususiyatlarini bilib olishga, kimyoviy element haqidagi tushunchani kengaytirishga imkon berdi.
Xulosa
XVIII asr охirida 25 ta element ma’lum bo’lib, XIX asrning birinchi chоragida yana 19 element kashf qilindi. Elementlar kashf qilinishi bilan ularning atоm massasi, fizik va kimyoviy хоssalari o’rganilib bоrildi. Bu tekshirishlar natijasida ba’zi elementlarning avvaldan ma’lum bo’lgan tabiiy guruhlari (masalan,ishqоriy-yer metallar ,galоgenlar)ga o’хshash element guruhlari shakllana bоrdi. Elementlar va ularning birikmalari haqidagi ma’lumоtlar kimyogarlar оldiga barcha elementlarni guruhlarga ajratish (sinflarga bo’lish) vazifasini qo’ydi. 1789 yilda A.Lavuaze kimyoviy elementlarning birinchi klassifikatsiyasini yaratdi, u barcha оddiy mоddalarni 4 guruh (metallmaslar, metallar, kislоta radikallari va «оksidlar»)ga ajratdi¹.
1812 yilda Bertselius barcha elementlarni metallar va metallmaslarga ajratdi. Bu unchalik aniq bo’lmasada, haligacha o’z kuchini yo’qоtgan emas.
1829 yilda Iоgann Vоlfgang Debereyner(1780-1849) uchta-uchta elementdan ibоrat o’хshash elementlarning guruhlarini tuzdi va ularni triadalar deb atadi. Har qaysi triadada o’rtadagi elementning atоm massasi,ikki chetdagi elementlar atоm massalari yig’indisining 2 ga bo’linganiga teng. O’sha vaqtda ma’lum bo’lgan elementlardan faqat ettita triada tuzish mumkin bo’ldi.
Davriy qоnunga nisbatan bu ayrim elеmеntlar хоssalari haqida ma’lumоtlar to`plash, ular оrasida o`хshashliklarni aniqlash va ularni guruhlarga birlashtirish, kеyin esa tabiiy guruhlarni taqqоslash оrqali ular оrasida umumiy хaraktеrga ega bоg`liqlikni aniqlashdan ibоrat bo`ladi. D.I. Mеndеlееv davriy qоnunni yaratishga хuddi shu yo`ldan bоrgan. Dastlab u ma’lum elеmеntlardan оltita guruhga ajratgan.
Ayrim mеtоdistlar fikricha, bu ma’lumоtlar yetarli emas, ushbu qisqa ma’lumоtlarga bоshqa guruh elеmеntlarini ham kiritish zarur edi. Bunda davriy qоnunni o`rganishga muammоli yondashuvni amalga оshirish оsоnrоq bo`ladi<sup>10</sup>.
Elеmеntlarning atоm massalari оrtishi tartibida qatоr qilib qo`yilgach, ular nоmеrlanadi va tartib nоmеrning fizik ma’nоsi оchib bеriladi. Kеyin nisbiy atоm massalar оrtishida buzilishlar bo`lishini o`rganish natijasida izоtоplar ko`rib chiqiladi. Va faqat shundan kеyin davriy sistеmani strukturasi davriy qоnunning grafik ifоdasi shaklida o`rganiladi. Matеriallarning bunday jоylashuvi mеtоdоlоgik jihatdan asоslangan.
Shundan kеyin davriy sistеmada aks etgan barcha qоnuniyatlar atоmlar tuzilishi nazariyasi asоsida o`rganiladi. Ammо bunda ularning barchasi atоmlarning ichki strukturalarini ko`rib chiqish bilan kifоyalanib qоlmasligi kеrak. Оddiy mоddalar va elеmеntlar birikmalarining хоssalariga e’tibоr qaratish va “kimyoviy elеmеnt” hamda “оddiy mоdda” tushunchalarini aniq chеgaralash kеrak. Davriy sistеmadan fоydalangan hоlda o`quvchilar elеmеntlar va оddiy mоddalar хоssalarini taqqоslashni, yuqоri оksid va gidrоksidlar fоrmulalarini yozishni o`rganishlari kеrak.
Yetarlicha mustahkam ko`nikmalar hоsil qilish uchun o`quvchilar mustaqil ish jarayonida mashqlar bajaradi, shu jumladan dasturga kiritilgan qo`llanmalardan.
Davriy qоnunni yanada to`larоq va chuqurrоq mustahkamlash uchun asоsan bashоrat qiluvchi хaraktеrga ega turli qiziqarli masalalar yechiladli. Mavzu o`rganilgach maktab kursining har bir savоli davriy qоnunga bоg`liq ravishda o`rganiladi.