Laboratoriya ishi №4(4soat) D. I. Mendelyevning davriy qonuni,elementlar davriy sistemasini o’rganish uchun o’tkaziladigan tajribalar


Download 79.53 Kb.
Pdf ko'rish
bet1/2
Sana07.11.2023
Hajmi79.53 Kb.
#1752912
  1   2
Bog'liq
Laboratoriya ishi 4 (4)



Laboratoriya ishi № 4(4soat)
D.I.Mendelyevning davriy qonuni,elementlar davriy sistemasini o’rganish 
uchun o’tkaziladigan tajribalar. 
Ishning maqsadi: D.I.Mendelyevning davriy qonuni,elementlar davriy 
sistemasini o’rganish uchun o’tkaziladigan tajribalarni bajarish ko’nikmasini 
shakllantirish. 
Kerakli jihozlar: rangli qog’oz,magnit A3 va A4 formatli qog’ozlar, marker 
yoki rangli ruchkalar, chizg’ich,sirkul bromli suv, mis sim,probirkalar,paxta. 
Nazariy ma’lumot 
XVIII asr oxirida 25 ta element ma’lum bo‘lib, XIX asrning birinchi choragida 
yana 19 element kashf qilindi. Elementlar kashf qilinishi bilan ularning atom 
massasi, fizik va kimyoviy xossalari o‘rganib borildi.Bu tekshirishlar natijasida 
ba’zi elementlarning avvaldan ma’lum bo‘lgan tabiiy guruhlari (masalan, ishqoriy 
metallar, ishqoriy-yer metallar, galogenlar)ga o‘xshash element guruhlari shakllana 
bordi. Elementlar va ularning birikmalari haqidagi ma’lumotlar kimyogarlar oldiga 
barcha elementlarni guruhlarga ajratish (sinflarga bo‘lish) vazifasini qo‘ydi. 1789-
yilda A. Lavuazye kimyoviy elementlarning birinchi klassifikatsiyasini yaratdi, u 
barcha oddiy moddalarni 4 guruh (metallmaslar, metallar, kislota radikallari va 
«oksidlar»)ga ajratdi. 
1812-yilda Berselius barcha elementlarni metallar va metallmaslarga ajratdi. 
Bunday sinflash unchalik aniq bo‘lmasada, haligacha o‘z kuchini yo‘qotmay 
kelmoqda. 
1829-yilda Iogann Volfgang Debereyner uchta-uchta elementdan iborat o‘xshash 
elementlarning guruhlarini tuzdi va ularni triadalar deb atadi. Har qaysi triadada 
o‘rtadagi elementning atom massasi ikki chetdagi elementlarning atom massalari 
yig‘indisining 2 ga bo‘linganiga teng. O‘sha vaqtda ma’lum bo‘lgan elementlardan 
faqat yettita triada tuzish mumkin bo‘ldi. 
D.I. Mendeleyevdan avval olib borilgan ishlarning hech birida kimyoviy 
elementlar orasida o‘zaro uzviy bog‘lanish borligi topilmadi. Chuqur ilmiy 
bashorat va taqqoslashlar asosida D. I. Mendeleyev 1869-yilda tabiatning muhim 
qonuni — kimyoviy elementlarning davriy qonunini ta’rifladi. D. I. Mendeleyev 
ta’riflagan davriy qonun va uning grafik ifodasi — davriy sistema hozirgi zamon 
kimyo fanining poydevori bo‘lib qoldi. 
D. I. Mendeleyev kimyoviy elementlarning ko‘pchilik xossalari shu elementlarning 
atom massasiga bog‘liq ekanligini aniqladi. U o‘sha zamonda ma’lum bo‘lgan 
barcha elementlarni ularning atom massalari ortib borishi tartibida bir qatorga 
qo‘yganida elementlarning xossalari 7 ta, 17 ta va 31 ta elementdan keyin 
keladigan elementlarda qaytarilishini, ya’ni davriylik borligini ko‘rdi. 
D. I. Mendeleyev o‘zi kashf etgan davriy qonunni quydagicha ta’rifladi: oddiy 
moddalarning (elementlarning) xossalari, shuningdek, elementlar birikmalarining 
shakl va xossalari elementlarning atom massalariga davriy ravishda bog‘liq 


bo‘ladi. D. I. Mendeleyev davriy qonunni kashf etishda elementlarning atom massa 
qiymatlariga, fizik va kimyoviy xossalariga e’tibor berdi. U barcha elementlar 
bo‘ysunadigan davriy qonunni to‘liq namoyon qildi va ba’zi elementlar 
(chunonchi, berilliy, lantan, indiy, titan, vanadiy, erbiy,sseriy, uran, toriy) ning 
o‘sha vaqtda qabul qilingan atom massalarini 1,5—2 marta o‘zgartirish, ba’zi 
elementlarning (kobalt, tellur, argonning) joylashish tartibini o‘zgartirish 
lozimligini va nihoyat 11 ta elementning (fransiy, radiy, aktiniy, skandiy, galliy, 
germaniy, protaktiniy, poloniy, 
texnetsiy
, reniy, astat) kashf qilinishi kerakligini 
oldindan aytib berdi. Ulardan uchta element (ekabor, ekaalyuminiy va 
ekasilitsiy)ning barcha kimyoviy va fizik xossalarini batafsil bashorat qildi. 15 yil 
ichida bu uch element kashf qilinib D. I. Mendeleyevning bashorati tasdiqlandi. 
Yuqoridagi uchta elementga: ekaalyuminiyga galliy, ekaborga skandiy va 
ekasilitsiyga germaniy nomi berildi. D. I. Mendeleyev har qaysi elementning o‘zi 
tuzgan davriy sistemadagi tartib raqami nihoyatda katta ahamiyatga ega ekanligini 
ko‘rsatdi. 
Davriy qonun va davriy sistema hozirga qadar bosib o‘tgan rivojlanish yo‘lini 
quyidagi uch davrga bo‘lish mumkin. 
I davr. D. I. Mendeleyev elementlarni sinflarga bo‘lishda ularning atom massasi 
qiymatiga va kimyoviy xossalariga asoslanib davriy qonunni ta’rifladi. 
II davr . D. I. Mendeleyev elementning atom massasi emas, balki uning davriy 
sistemadagi tartib raqami (atom raqami) nihoyatda katta ahamiyatga ega ekanligini 
aniq ko‘rsatib berdi. Keyinchalik boshqa olimlar (Mozli) olib borgan izlanishlar 
buni to‘g‘riligini tasdiqladi. 
III d a v r. Davriy qonun va davriy sistema 1927-yilda yaratilgan kvant mexanikasi 
asosida rivoj topdi. Bu davr mobaynida barcha elementlarning atomlarida 
elektronlarning joylanishi aniqlanib, D. I. Mendeleyev aytgan «davriylikning» tom 
ma’nosi namoyon bo‘ldi. 
2. Davriy sistema va uning tuzilishi 
D. I. Mendeleyev davriy sistemaning birinchi variantini 1869-yilda tuzdi. Bu 
sistemada 63 ta element bo‘lib, ular 19 ta gorizontal va 6 ta vertikal qatorga 
joylashtirilgan edi. Bu variantda o‘xshash elementlar gorizontal qatorlarga 
joylashgan bo‘lib, 4 ta element uchun bo‘sh joy qoldirilgan edi. D. I. Mendeleyev 
ularning mavjudligini, atom massalarini va xossalarini oldindan aytib berdi. Bu 
variantuzun davrli variant hisoblanadi. 
1871-yilda D. I. Mendeleyev yaratgan davriy sistemaning ikkinchi varianti e’lon 
qilindi. Bu variantda o‘zaro o‘xshash elementlar vertikal qatorlarga joylashgan. U 
1 variantning 90° ga burilgan ko‘zgudagi aksi edi. II variant qisqa davrli variant 
hisoblanadi. Unda 8 ta vertikal, 10 ta gorizontal qator bor edi. Bu variantga 
asoslanib D. I. Mendeleyev urangacha 11 ta elementning va urandan keyin bir 
necha element kashf etilishini bashorat qildi. D. I. Mendeleyev bitta vertikal 
qatorga joylashgan o‘xshash elementlarni gruppa deb, har qaysi ishqoriy metalldan 
galogengacha bo‘lgan elementlar qatorini davr deb atadi. 
D. I. Mendeleyev dastlab taklif qilgan davriy sistemaga keyinchalik (uning o‘zi 
ishtirokida va u vafot etganidan keyin) birmuncha o‘zgartirishlar kiritilib, davriy 
sistemaning hozirgi varianti tuzildi. U ettita davr va sakkizta gruppadan iborat. 


Hozir davriy sistemada 105 ta element bor I, II, III davrlarning har biri faqat bir 
qatordan tuzilgan bo‘lib, ularni kichik davrlar , IV, V, VI va VII davrlar katta 
davrlar deyiladi. IV, V va VI davrlarning har qaysisi ikki qatordan tuzilgan, VII 
davr tugallanmagan davrdir. Birinchi davrdan boshqa hamma davrlar ishqoriy 
metall bilan boshlanib nodir gaz bilan tugaydi. 
Kichik davrlarda ishqoriy metall bilan galogen orasida 5 ta element, katta 
davrlarda 15 ta element (masalan, VI davrda 29 ta element) joylashgan. Shunga 
ko‘ra, katta davrlarda bir elementdan ikkinchi elementga o‘tganda elementlarning 
xossalari kichik davrlardagiga nisbatan bir muncha sust o‘zgaradi. Katta davrlar 
juft va toq qatorlarga ega. Har qaysi katta davrda ele- mentlarning xossalari 
ishqoriy metalldan nodir gazga o‘tishda o‘zgarib boradi, bundan tashqari, 
elementlarning xossalari har bir juft va toq qatorda ham ma’lum ravishda 
o‘zgaradi. Masalan, IV davrning juft qatorida kaliydan nikelga qadar, toq qatorida 
misdan kriptonga o‘tishda elementlarning xossalari (chunonchi, valentlik 1 dan 7 
ga qadar) o‘zgarib boradi. Katta davrlarning juft qator elementlari faqat metallar 
bo‘lib, metallik xususiyati chapdan o‘ngga o‘tgan sayin susayadi. Toq qatorlarda 
chapdan o‘ngga o‘tish bilan metallik 
xossalari yanada zaiflashib
, metallmaslik 
xossalari kuchayadi. 
Davriy sistemadagi 57-element lantan bo‘lib, undan keyingi 14 ta element 
(lantanoidlar) jadvalning pastki qismiga joylashtirilgan. Bu elementlar kimyoviy 
xossalari bilan lantanga o‘xshaydi. Shuning uchun davriy sistemada bu 15 ta 
elementga faqat bitta katak berilgan. VII davrda 89-element va 14 ta aktinoidlarga 
ham bir o‘rin berilgan. II va III davr elementlarini D. I. Mendeleyev tipik (xil 
boshlovchi) elementlar deb atagan. Har qaysi guruh ikkita guruhgacha bo‘linadi. 
Tipik elementlar bilan boshlanuvchi guruhcha vaasosiy guruhcha nomi bilan 
yuritiladi. Katta davrlarning toq qator elementlari esa yonaki yoki qo‘shimcha 
guruhcha deb ataladi. 
Asosiy guruhcha elementlari kimyoviy xossalari jihatidan yonaki guruhcha 
elementlaridan farq qiladi. Buni VII guruh elementlarida yaqqol ko‘rish mumkin. 
Bu guruhchaning yonaki guruhcha elementlari (marganets, texnetsiy, reniy) 
haqiqiy metallar, bosh guruhcha elementlari esa metallmaslardan tashkil topgan. 
D. I. Mendeleyev elementlarning kimyoviy xossalari, chunonchi, ularning oksidlari 
va gidroksidlari tarkib (formula) lariga suyanib, barcha elementlarni guruhlarga 
ajratdi. Masalan, oltinchi guruhga joylashtirilgan oltingugurtning eng yuqori 
valentli oksidining formulasi SO
3
, D. I. Mendeleyev o‘sha guruhga xromni ham 
kiritdi, chuiki xrom oksidning formulasi CrO
3
dir. Bundan tashqari, bu ikki 
element gidroksidlarining kimyoviy xossalari ham bir-biriga o‘xshaydi: 
H
2
SO
4
ham,H
2
CrO

ham kislota va kuchli oksidlovchi xossalariga ega. II—III 
davrdagi elementlarni D. I. Mendeleyev tipik elementlar deb atadi. 
VIII guruhning asosiy guruhchasi nodir gazlar, yonaki guruhchasini metall (temir, 
kobalt, nikel, ruteniy, rodiy, palladiy, osmiy, iridiy, platina)lar tashkil etadi. Har 
qaysi guruh raqami o‘sha guruhni tashkil etuvchi elementlarning kislorodga 
nisbatan maksimal valentligini ko‘rsatadi. Lekin mis guruhchasida va VIII, VII 
guruh elementlarida bu qoidadan chetlanish hollari ro‘y beradi, chunonchi, mis bir 
va ikki valentli bo‘ladi, oltinning valentligi 3 ga etadi, VIII guruhning yonaki 


guruhcha elementlaridan faqat osmiy va ruteniy 8 valentlik bo‘ladi, VII guruh 
elementi ftor faqat bir valentli bo‘la oladi, boshqa galogenlarning kislorodga 
nisbatan valentligi yetti bo‘lishi mumkin. Asosiy guruhcha elementlari vodorodga 
nisbatan ham valentlik namoyon qiladi. IV, V, VI va VII guruh elementlari 
vodorodga nisbatan valentligi IV guruhdan VII guruhga o‘tgan sayin 4 dan 1 
gacha 
pasayadi
,ularning kislorodga nisbatan valentligi esa 4 dan 7 ga qadar ortadi. Har 
qaysi guruhda metallmasning kislorodga nisbatan valentligi bilan vodorodga 
nisbatan valentligi yig‘indisi 8 ga teng (masalan, VI gruppa elementi selenning 
kislorodga nisbatan valentligi 6, vodorodga nisbatan valentligi 2, ularning 
yig‘indisi 8 dir). 
Har bir guruhda elementlarning atom massasi ortishi bilan metallik xossasi 
kuchayib boradi. Bu hodisa, ayniqsa, asosiy guruhcha elementlarida yaqqol 
namoyon bo‘ladi. Fransiy va seziy elementlari eng aktiv metallar hisoblanadi, ftor 
esa eng aktiv metallmasdir. 
Demak, elementlarning xossalari (atom massasi, valentligi, kimyoviy 
birikmalarining asos yoki kislota xususiyatiga ega bo‘lishi va hokazolar) davriy 
sistemada davr ichida ham, guruh chegarasida ham, ma’lum qonuniyat bilan 
o‘zgaradi. Binobarin, har qaysi element davriy sistemada o‘z o‘rniga ega va bu 
o‘rin o‘z navbatida ma’lum xossalar majmuasini ifodalaydi va tartib nomeri bilan 
tavsiflanadi. Shu sababli, agar biror elementning davriy sistemada tutgan o‘rni 
ma’lum bo‘lsa, uning xossalari haqida to‘la fikr yuritib, ularni to‘g‘ri aytib berish 
mumkin. 
Davriy sistemada elementlar o‘rtasidagi o‘xshashlik uch yo‘nalishda namoyon 
bo‘ladi. 
3. Elementlarning davriy va davriy bo‘lmagan xossalari 
D. I. Mendeleyevning kimyoviy elementlar davriy sistemasida elementlarning 
kimyoviy va ba’zi fizik xossalari davriy ravishda o‘zgarishi aks ettirilgan. Davriy 
ravishda o‘zgaradigan, ya’ni bir necha elementdan keyin qaytariladigan kimyoviy 
xossalar quyidagilardan iborat: 1) elementning valentligi; 2) yuqori oksidi va 
gidroksidlarning formulalari; 3) ularning asos yoki kis- lota tabiatiga ega bo‘lishi; 
4) oksidlarning gidratlanishga intilishi va hokazo. 
Fizik xossalarida esa, quyidagi davriylik uchraydi: 1) atom hajmlari; 2) atom va 
ionlarning radiuslari; 3)optik spektri; 4) 
ionlanish potensiali
; 5) suyuqlanish va 
qaynash temperaturasi; 6) oksid va xloridlarning hosil bo‘lish issiqligi; 7) magnit 
xossasi; 8) rangli birikmalar hosil qilish qobiliyati va hokazo. Lekin elementlarning 
rentgen nurlarining spektr chiziqlarining to‘lqin uzunligi, yadro zaryadi, atom 
massasi, atom issiqlik sig‘imi davriy ravishda o‘zgarmaydi. Bu xossalar 
elementlarning davriy bo‘lmagan xossalari jumlasiga kiradi. Rentgen nurlari spektr 
chiziqlarining to‘lqin uzunligi elementning tartib raqami ortishi bilan kichiklasha 
boradi. Elementlar atomlarining yadro zaryadi davriy sistemada bir elementdan 
ikkinchi elementga o‘tgan sari bittadan ortib boradi. Ayni element atomi 
yadrosining zaryadi o‘sha elementning davriy sistemadagi tartib raqamiga teng. 
Elementlarning atom massalari davriy sistemada bir elementdan ikkinchi 
elementga o‘tishi bilan uglerod birligi qadar ortib boradi. Ko‘pchilik 


elementlarning atom issiqlik sig‘imi 26 ga teng bo‘lib, elementning davriy 
sistemadagi o‘rniga bog‘liq emas. 
Elementlarning davriy ravishda o‘zgaradigan ba’zi xossalari bilan tanishib 
chiqamiz. 
a) Elementlarning atom hajmlari. Bir mol elementning erkin holatda egallagan 
hajmi uning atom hajmi deb ataladi. Agar biror elementning qattiq holatdagi 
solishtirma massasini d bilan belgilasak, uning atom hajmi: 
V= 
formula asosida topiladi. 
Lotar Meyer elementlarning atom hajmlari bilan atom massasi orasidagi 
bog‘lanishni grafik ravishda tasvirladi. Buning uchun abssissa o‘qiga atom 
massasini, ordinata o‘qiga esa atom hajmini qo‘yib,1-rasmda ko‘rsatilgan grafikni 
hosil qildi. Bu grafik atom hajmlar qiymatining atom massasi ortishi bilan davriy 
suratda o‘zgarishini ko‘rsatadi. Grafik besh qismdan iborat,har bir qism o‘z 
«cho‘qqisiga», «ko‘tarilish», «pasayish» sohalariga va «chuqurliklariga» ega. 
O‘zaro o‘xshash elementlar bu grafikda o‘xshash joylarni egallaydi. Masalan, katta 
atom hajmlariga ega bo‘lgan Li, Na, K, Rb, Cs elementlari grafikning 
«cho‘qqisi»ga joylashadi. Aksincha, yonaki guruhcha elementlari, masalan, VIII 
guruh metallari grafikning «chuqurligi»ga o‘rnashadi. Grafik qismlarining 
«ko‘tarilish» sohasiga tipik metallmaslar (ftor, xlor, brom, yod, oltingugurt, selen, 
tellur) joylashadi; «pasayish» sohasini esa — ishqoriy-yer metallar (kaltsiy, 
stronsiy, bariy) egallaydi. 
Atom massa,M.a.b. 
Atom hajmi bilan atom massa orasidagi bog‘lanish. 
O‘zaro o‘xshash elementlarning atom hajmlari deyarli bir chiziqda yotadi. 
Abssissa o‘qiga 
elementlarning tartib raqami
, ordinata o‘qiga atom hajmlari 
qo‘yilsa, yanada ravshanroq manzara nomoyon bo‘ladi (2-rasm). 
b) Elementlarning solishtirma massasi, suyuqlanish temperaturasi, elementlar 
oksidlarining suyuqlanish temperaturasi va boshqa fizik xossalari ham davriy 
munosabatda o‘zgaradi. 
v)Elementlarning atom radiuslari ham davriy suratda o‘zgaradi. Kristall modda 
tarkibidagi ikki atom markazlararo masofani hozirgi vaqtda turli fizik usullar 
yordamida juda aniq topish mumkin. Faraz qilaylik, ixtiyorimizdagi kristall modda 
biror element atomlaridan iborat bo‘lsin. U holda ikki qo‘shni atom markazlariaro 
masofani ikkiga bo‘lsak, o‘sha element atomining effektiv radiusi kelib chiqadi. 
Bu radius atomning haqiqiy radiusidan qisman katta yoki kichik bo‘lishi mumkin, 
chunki uni hisoblashda bir atom ikkinchi atomga faqat «tegib» turadi, deb faraz 
qilinadi va ular elektron 
Yadro zaryadi bilan atom hajmi orasidagi bog‘lanish. 
bulutlarining o‘zaro qoplashishi natijasida yadrolar orasidagi masofa aniq 
hisoblanmay qoladi. 
Element atomlarining effektiv radiuslari har qaysi davrning boshidan oxiriga 
o‘tgan sayin kichiklashib boradi. Masalan, natriyning atom radiusi 0,189 nm, 
magniyniki 0,160 nm, alyuminiyniki 0,157 nm. Katta davrlardagi oraliq 
metallarning ham atom radiuslari chapdan o‘ng tomon kamayib boradi, lekin bu 


kamayish asosiy guruhcha elementlarinikiga qaraganda ancha ki- chik bo‘ladi. 
Masalan, skandiyning atom radiusi 0,164 nm, titanniki 0,146 nm, temirniki 0,126 
nm; kobaltniki 0,125 nm dir. Lantanoidlarning atom radiusi bir elementdan 
ikkinchi elementga o‘tganda juda oz kamayadi.Seriyning atom radiusi 0,183 nm 
bo‘lib, o‘n to‘rtinchi lantanoid — lyutetsiyning atom radiusi 0,174 nm dir. 
Aktinoidlarning atom radiuslari ham tartib raqami ortib borishi bilan xuddi 
lantanoidlarniki kabi kamayadi. 
Davriy sistemadagi asosiy guruhcha elementlarining atom radiuslari yuqoridan 
pastga tomon kattalashib boradi. 
d a v r l a r 
Elementlarning tartib raqami bilan atom radiusi orasidagi bog‘lanish.
Yonaki guruhcha elementlarining atom radiusi guruhcha chegarasida birinchi 
elementdan ikkinchi elementga o‘tgan sari kattalashadi, lekin ikkinchi elementdan 
uchinchi elementga o‘tishi bilan biroz qisqaradi. Masalan: 
Element 
Ti 
Zr 
Hf 
Atom radiusi, 
nm 
0,146 
0,160 
0,159 
Agar abssissa o‘qiga elementlarning tartib raqami, ordinata o‘qiga elementlarning 
radiusi qo‘yilsa,3- rasmda keltirilgan grafikka ega bo‘lamiz.
Nazariy kimyoning rivojlanishi natijasida atomlarning orbital radiusi haqidagi 
tushuncha shakllandi. Haqiqatan ham, atomning haqiqiy radiusi sifatida uning 
tashqi elektron orbitalidagi elektron bulutining maksimal nuqtalari bilan yadro 
oraliq masofasini olish mantiqqa to‘g‘ri keladi. Ya’ni atom yadrosi bilan tashqi 
elektron orbitalning maksimal elektron zichlikka ega bo‘lgan nuqtasi orasidagi 
masofa atomning orbital radiusi hisoblanadi. 
Yuqorida aytib o‘tilganidek, effektiv radiuslar kabi orbital radiuslar bilan 
elementlarning tartib raqami orasida davriylik yaqqol kuzatiladi. Atomlarning 
yadro zaryadi bilan orbital radiusi orasidagi bog‘lanish.
Har bir davr ichida eng katta orbital radius ishqoriy metallarda, eng kichik orbita 
radius nodir gazlarda kuzatiladi. Nodir gazlarning orbital radiuslarining o‘zgarishi 
ayni davrdagi elementlarning yadro zaryadlari ortib borishi bilan kamaya boradi, 
bu umumiy qonuniyatga to‘g‘ri keladi (4-rasm). 
Tipik metallarning effektiv radiusi bilan orbital radiusi bir-biriga yaqin kelsa ham, 
metallmaslar uchun bunday holat kuzatilmaydi. Umuman odganda, effektiv radius 
metallmaslar uchun taxminiy qiymatdir. Masalan, turli olimlarning olgan 
natijalariga ko‘ra kislorod atomi uchun aniqlangan effektiv radius qiymati 
quyidagichadir: 0,06 nm (Dj. Sleyter), 0,066 nm (Bregg), 0,132 nm (V. M. 
Goldshmidt), 0,140 nm (L. Poling). 
g) Elementiing ion radiusi. Agar kristall modda ionlardan (masalan, NaCl,CaF
2

tuzilgan bo‘lsa, ikki qo‘shni ion yadrolari aro masofani ionlar radiuslari 


yig‘indisiga teng deb qabul qilish mumkin: d=r
₁+r₂. Yadrolararo masofa — d 
kristallning panjara konstantasi komi bilan yuritilaai. Uni tajribada rentgen nuri 
yordamida aniqlash mumkin. 
Agar kristall panjarani tashkil qilgan modda ikki iondan iborat bo‘lsa, bir ionning 
radiusi ma’lum bo‘lgan taqdirda formulasidan d=r
₁+r₂ foydalanib, ikkinchi ionning 
radiusini aniqlay olamiz. Demak, ionlarning 
radiusini aniqlash uchun
, avvalo loqal 
bitta ionning radiusini bilish kerak. 
Optik usullar yordamida ftor ioni Fˉning radiusi (r=0,133 nm) bilan kislorod ioni 

2
ning radiusi(r=136 nm) topilgan, ularning radiuslari aniqlangandan so‘ng 
boshqa ionlarning radiuslarini hisoblab topish mumkin bo‘ldi. Masalan, natriy 
ftorid kristall panjarasining konstantasi d=0,231nm. Bundan ftor ionining radiusini 
ayirib, natriy ionining radiusini topamiz: 
r=0,231 — 0,133 = 0,098 nm 
Natriy ionining radiusi topilgandan keyin, xlor ionining radiusini aniqlash qiyin 
emas. Osh tuzini rentgen nurlari yordami bilan tekshirish natijasida topilgan 
panjara konstantasi d=0,279 nm. Bu qiymat natriy va xlor ionlarining radiuslari 
yig‘indisiga teng. Bundan natriy ionining radiusini ayirsak, xlor ionining radiusi 
kelib chiqadi: 
r=0,279 — 0,098 = 0,181 nm 
Shunday yo‘l bilan boshqa ionlarning radiuslarini ham topish mumkin. Bunday 
topilgan radiuslar ionlarning haqiqiy radiusi emas, balki effektiv radiusidir,yana 
aytib o‘tamizki, bu radiuslarni hisoblashda ionlarning elektron qavatlari bir-biri 
bilan qoplashishi e’tiborga olinmaydi. 
Element o‘zidan elektron yo‘qotib, kation hosil qiladi. Barcha ionlarni quyidagi 
uch guruhga bo‘lish mumkin. 
1) sirtqi valent qobig‘i ikki yoki sakkiz elektron (nodir gazlar atomlarining tashqi 
elektron qobig‘ining tuzilishi) konfiguratsiyaga ega bo‘lgan ionlar; 
2) sirtqi valent qobigida 18 ta elektronga (s-, r- va d- qobiqchalarning batamom 
to‘lgan holatiga) ega bo‘lgan ionlar va 
3) sirtqi valent qobig‘idagi elektronlar soni 8 bilan 18 orasidagi miqsorda 
elektronga ega bo‘lgan ionlar. 
Tashqi qobig‘ida nodir gazlar elektron konfiguratsiyasi hosil bo‘lgan ionlarning 
turg‘un ekanligiga har bir davr oxiriga siljish tartibida elementlarning 
elektronlarini tortib olish (ionlash) uchun sarf qilinadigan energiyaning miqdori 
ortib borishi dalolat beradi. Yuqorida keltirilgan tartibda qobiqchalarning 
turg‘unligi kamaya boradi, chunki ko‘p elektronli qobiqchalarning 
deformatsiyalanishi osonlashadi. 
Elementlarning ion radiuslarining o‘zgarishini kuzatish natijasida quyidagi 
xulosalarga kelindi: 
1) elementlarning ion radiuslari sistemada davriy ravishda o‘zgaradi; 
2) musbat ionning radiusi o‘sha elementning neytral atomi radiusidan kichik 
bo‘ladi,manfiy ionniki esa katta bo‘ladi; 
3) asosiy va yonaki guruhcha elementlari ionlarining radiuslari yuqoridan pastga 
tomon kattalashib boradi,lekin xoxlagan yonaki guruhchaning oltinchi davridagi 


elementidan VII davrdagi elementiga o‘tganda ion radiuslari nihoyatda kam 
o‘zgaradi; 
4) lantanoid ionlarining radiusi elementning tartib raqami ortgan sari kichiklasha 
boradi (masalan,seriy ioni Ce
+3
ning radiusi 0,107 nm, lyutetsiy ioni Lu
+3 
ning 
radiusi 0,085 nm). Bu hodisa lantanoid kirishim yoki f-kirishim nomi bilan 
yuritiladi; 
d) Elementlarniig ionlanish energiyalari ham davriy ravishda o‘zgaradi. Atomdan 
biror elektronni tamomila chiqarib yuborib, uning o‘zini ion holatiga aylantirshi 
uchun zarur bo‘lgan minimal energiya miqdori atomning ionlanish energiyasi 
deyiladi. Agar atomdan bir elektron chiqib ketsa, atom bir zaryadli musbat 
ionga, 
ikki elektron chiqib ketsa
, ikki zaryadli musbat ionga aylanadi. Bu vaqtda 
sarf etilgan energiya — atomning II ionlanish energiyasi deyiladi.5-rasmda 
elementlarning I ionlanish energiyasi (I
₁) bilan tartib raqami orasidagi bog‘lanish 
diagrammasi keltirilgan (abssissa o‘qiga tartib raqami, ordinata o‘qiga I
₁ — 
ionlanish energiyasi qo‘yilgan). Bu grafikda 6 ta maksimum, 5 ta minimum 
nuqtalarni ko‘ramiz. Eng yuqori maksimumni geliy, qolgan maksimumlarni 
boshqa nodir gazlar egallagan, ishqoriy metallar grafikning minimum nuqtalariga 
joylashgan. Ishqoriy metallar osonlik bilan o‘z elektronlarini yo‘qotib, bir zaryadli 
musbat ionga aylanadi, chunki ularning ionlanish energiyasi boshqa 
elementlarnikidan kichik. Davr chegarasida chapdan o‘ngga tamon ionlanish 
energiyasining qiymati tartibsiz ravishda ortib boradi. 
Elementlarning tartib nomeri bilan birinchi ionlanish potensiali orasidagi 
boglanish.
4.Davriy qonun va davriy sistemaning taraqqiyoti 
Davriy qonun va davriy sistema kimyo fanining taraqqiyotida katta ahamiyatga ega 
bo‘ldi. U yangi ilmiy kashfiyotlar qilishda muhim o‘rin tutdi. Atom tuzilishi 
nazariyasi kashf qilingandan keyin quyidagi muhim masalalar hal qilindi: 
1) kimyoviy xossalarning davriy o‘zgarishi; 2) davriy sistemaning guruhlarga, 
asosiy va yonaki guruhchalarga bo‘linishi; 3) Yer po‘stlog‘ida kam uchraydigan 
lantanoidlarning mavjudligi; 4) kimyoviy xossalarning ma’lum qonuniyat bilan 
o‘zgarishi; 5) argon va kaliy,kobalt va nikel,tellur va yod, toriy va protaktiniyning 
atom massalarining qiymatlariga e’tibor bermay sistemaga joylashtirishda 
qonundan oz bo‘lsada chetlanishlik sabablari aniqlandi. 
D. I. Mendeleyevning davriy qonuni va davriy sistemasi haqidagi g‘oyalari ikki 
yo‘nalishda rivojlandi,bulardan biri — elementlarning davriy xossalarini izlash; 
ikkinchisi — davriy sistemani yangi variantlarini yaratish. 
Elementlarning yangi o‘rganilgan davriy xossalari qatoriga — ularning atom 
radiuslari, ionlanish potensiallari, elektromanfiylik kabi xossalari qo‘shildi. 
Undan 
tashqari
, rus olimi E. B. Biron D. I. Mendeleyevning har qaysi guruhchasida asosiy 
davriylikdan tashqari, yana ikkilamchi (duvarak) davriylik mavjudligini aniqladi. 
Elementlarning xossalari har qaysi guruhchada bir tekisda o‘zgarmasdan, balki 
guruhchada ham o‘ziga xos davriylik bordir, masalan, galogenlarning kislorodli 


birikmalarining barqarorligi ftordan xlorga o‘tgan sari kuchayadi, lekin xlordan 
bromga o‘tganda susayadi, bromdan yodga o‘tishi bilan yana kuchayadi. 
D. I. Mendeleyevning davriy sistemasi uchun taklif etilgan variantlar soni qariyb 
200 dan ortib ketdi. Lekin bulardan eng muhimlari S. A. Shchukaryov, A. Verner, 
Bor — Tomsen, B. V. Nekrasovlar taklif etgan variantlari hisoblanadi. Hozirda 
qo‘llanilayotgan davriy sistema eski variantlaridan keskin farq qiladi. Bu sistemada 
8 ta guruh bo‘lib, nodir gazlar VIII guruhning asosiy guruhchasiga kiritilgan. Atom 
massalar uglerod birligida ko‘rsatilgan,vodorod faqat VII guruhga joylashtirilgan. 
Davriy sistemaning bu varianti atom tuzilishi haqidagi barcha ma’lumotlarni o‘z 
ichiga oladi. 
5. Kimyoviy elementlarning Yer qobig‘ida va Koinotda tarqalishi 
Yer qobig‘i deganda Yerning dengiz sathidan hisoblaganda 16 km chuqurligi, 
atmosfera (havo qobig‘i), gidrosfera (okean suvlari, Yer yuzidagi va uning ostidagi 
suvlar), litosfera (tosh qobig‘i) va biosferani (Yerdagi odam, o‘simlik va 
hayvonlarni) tushunmoq lozim. Elementlarning Yer qobig‘ida tarqalishi bilan 
ularning davriy sistemada joylanishi orasida ma’lum bog‘lanish bor. 
Yerda hamma elementlar bir xilda tarqalgan emas. Yer qobig‘i tarkibida 88 xil 
element uchraydi. Texnitsiy, fransiy, prometiy, astat va transuran elementlar Yer 
qobig‘ida uchramaydi deyish mumkin 

Download 79.53 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
  1   2




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling