игри

Периодът и неговото физическо значение. Периодичен закон на Д. И. Менделеев. Връзка на елементите. Физическото значение на химическата периодичност

След като изучава свойствата на елементите, подредени в ред във възходящ ред на техните атомни маси, великият руски учен Д.И. Менделеев през 1869 г. извежда закона за периодичността:

свойствата на елементите, а следователно и свойствата на образуваните от тях прости и сложни тела са в периодична зависимост от големината на атомните тегла на елементите.

съвременна формулировка на периодичния закон на Менделеев:

Свойствата на химичните елементи, както и формите и свойствата на съединенията на елементите, са в периодична зависимост от заряда на техните ядра.

Броят на протоните в ядрото определя стойността на положителния заряд на ядрото и съответно поредния номер Z на елемента в периодичната система. Общият брой на протоните и неутроните се нарича масово число А,тя е приблизително равна на масата на ядрото. Така че броят на неутроните (Н)в ядрото може да се намери по формулата:

N = A -З.

Електронна конфигурация- формулата за подреждане на електроните в различни електронни обвивки на атомно-химичен елемент

Или молекули.

17. Квантови числа и ред на запълване на енергийни нива и орбитали в атомите. Правилата на Клечковски

Редът на разпределение на електроните над енергийни ниваи поднивата в обвивката на атома се нарича неговата електронна конфигурация. Състоянието на всеки електрон в атома се определя от четири квантови числа:

1. Главно квантово число nхарактеризира в най-голяма степен енергията на електрона в атома. n = 1, 2, 3….. Електронът има най-ниска енергия при n = 1, докато е най-близо до атомното ядро.

2. Орбитално (странично, азимутално) квантово число lопределя формата на електронния облак и в малка степен неговата енергия. За всяка стойност на главното квантово число n орбиталното квантово число може да приеме нула и редица цели числа: l = 0…(n-1)

Състоянията на електрон, характеризиращи се с различни стойности на l, обикновено се наричат енергийни поднива на електрон в атом. Всяко подниво се обозначава с определена буква, съответства на определена форма на електронния облак (орбитала).

3. Магнитно квантово число m lопределя възможните ориентации на електронния облак в пространството. Броят на такива ориентации се определя от броя на стойностите, които може да приеме магнитното квантово число:

m l = -l, …0,…+l

Броят на тези стойности за конкретен l: 2l+1

Съответно: за s-електрони: 2·0 +1=1 (сферична орбитала може да бъде ориентирана само по един начин);

4. Спиново квантово число m s oотразява наличието на електрон собствен моментдвижение.

Спиновото квантово число може да има само две стойности: m s = +1/2 или –1/2

Разпределение на електроните в многоелектронни атомипротича според три принципа:

Принципът на Паули

Един атом не може да има електрони, които имат еднакъв набор от четирите квантови числа.

2. Правилото на Хунд(правило на трамвая)

В най-стабилното състояние на атома електроните са разположени в електронното подниво, така че общият им спин е максимален. Подобно на процедурата за запълване на двойни места в празен трамвай, приближаващ спирката – първо хората, които не се познават, сядат на двойни седалки (и електрони в орбитали) един по един и чак когато празните двойни места свършат в две.

Принципът на минималната енергия (Правила на V.M. Klechkovsky, 1954 г.)

1) С увеличаване на заряда на ядрото на атома, последователното запълване на електронни орбитали става от орбитали с по-малка стойност на сумата от главното и орбиталното пето число (n + l) до орбитали с по-голяма стойност от тази сума.

2) За същите стойности на сумата (n + l) запълването на орбиталите става последователно в посока на увеличаване на стойността на главното квантово число.

18. Методи за моделиране на химични връзки: методът на валентните връзки и методът на молекулярните орбитали.

Метод на валентна връзка

Най-простият е методът на валентните връзки (BC), предложен през 1916 г. от американския физикохимик Луис.

Методът на валентните връзки разглежда химическа връзка в резултат на привличането на ядрата на два атома към една или повече електронни двойки, общи за тях. Такава двуелектронна и двуцентрова връзка, локализирана между два атома, се нарича ковалентна.

По принцип са възможни два механизма за образуване на ковалентна връзка:

1. Сдвояване на електрони на два атома при условие на противоположна ориентация на техните спинове;

2. Взаимодействие донор-акцептор, при което готова електронна двойка на един от атомите (донор) става обичайна при наличие на енергийно благоприятна свободна орбитала на друг атом (акцептор).

От първите уроци по химия използвахте таблицата на Д. И. Менделеев. Той ясно показва, че всички химични елементи, които образуват веществата на заобикалящия ни свят, са взаимосвързани и се подчиняват на общи закони, тоест представляват едно цяло - система от химични елементи. Следователно в съвременната наука таблицата на Д. И. Менделеев се нарича Периодична таблица на химичните елементи.

Защо "периодично", разбирате също, т.к общи моделипри промяна на свойствата на атомите, прости и сложни вещества, образувани от химични елементи, се повтарят в тази система на определени интервали - периоди. Някои от тези модели, показани в Таблица 1, вече са ви известни.

По този начин всички химични елементи, съществуващи в света, са подчинени на единен, обективно действащ в природата периодичен закон, чието графично представяне е Периодична системаелементи. Този закон и система носят името на великия руски химик Д. И. Менделеев.

Д. И. Менделеев стигна до откриването на периодичния закон чрез сравняване на свойствата и относителните атомни маси на химичните елементи. За това Д. И. Менделеев за всеки химичен елемент записва на картата: символа на елемента, стойността на относителната атомна маса (по времето на Д. И. Менделеев тази стойност се нарича атомно тегло), формулите и природата на по-висшата оксид и хидроксид. Той подреди 63 химически елемента, известни по това време, в една верига във възходящ ред на относителните им атомни маси (фиг. 1) и анализира този набор от елементи, опитвайки се да открие определени закономерности в него. В резултат на усилена творческа работа той открива, че в тази верига има интервали – периоди, в които свойствата на елементите и образуваните от тях вещества се променят по подобен начин (фиг. 2).

Ориз. един.
Карти с елементи, подредени в ред на увеличаване на относителните атомни маси

Ориз. 2.
Карти с елементи, подредени в реда на периодични промени в свойствата на елементите и образуваните от тях вещества

Лабораторен експеримент No2
Моделиране на конструкцията на Периодичната система на Д. И. Менделеев

Симулирайте конструкцията на Периодичната система на Д. И. Менделеев. За да направите това, подгответе 20 карти с размери 6 х 10 см за елементи със серийни номера от 1 до 20. На всяка карта посочете следната информация за елемента: химически символ, име, относителна атомна маса, формула на най-високия оксид, хидроксид (посочете тяхното естество в скоби - основно, киселинно или амфотерно), формула на летливо водородно съединение (за неметали).

Разбъркайте картите и след това ги подредете в ред във възходящ ред на относителните атомни маси на елементите. Поставете подобни елементи от 1-ви до 18-ти един под друг: водород над литий и калий под натрий, съответно, калций под магнезий, хелий под неон. Формулирайте модела, който сте идентифицирали под формата на закон. Обърнете внимание на несъответствието между относителните атомни маси на аргон и калий и тяхното разположение според общостта на свойствата на елементите. Обяснете причината за това явление.

Изброяваме още веднъж, използвайки съвременни термини, редовните промени в имотите, които се появяват в рамките на периодите:

металните свойства отслабват;
неметалните свойства са подобрени;
степента на окисление на елементите във висшите оксиди се увеличава от +1 до +8;
степента на окисление на елементите в летливите водородни съединения се увеличава от -4 до -1;
оксидите от основни до амфотерни се заменят с киселинни;
хидроксидите от алкали чрез амфотерни хидроксиди се заменят с кислород-съдържащи киселини.

Въз основа на тези наблюдения Д. И. Менделеев през 1869 г. заключава - той формулира Периодичния закон, който, използвайки съвременни термини, звучи така:

Систематизирайки химичните елементи въз основа на относителните им атомни маси, Д. И. Менделеев отделя голямо внимание и на свойствата на елементите и образуваните от тях вещества, разпределяйки елементи със сходни свойства във вертикални колони - групи. Понякога, в нарушение на разкритата от него закономерност, той поставя по-тежки елементи пред елементи с по-ниски стойности на относителните атомни маси. Например, той пише в таблицата си кобалт преди никел, телур преди йод и когато са открити инертни (благородни) газове, аргон преди калий. Д. И. Менделеев смята този ред на подреждане за необходим, тъй като в противен случай тези елементи биха попаднали в групи от елементи, различни от тях по свойства. Така, по-специално, калият с алкални метали ще попадне в групата на инертните газове, а инертният газ аргон в групата на алкалните метали.

Д. И. Менделеев не можа да обясни тези изключения от общото правило, както и причината за периодичността в изменението на свойствата на елементите и образуваните от тях вещества. Той обаче предвиди, че тази причина се крие в сложната структура на атома. Именно научната интуиция на Д. И. Менделеев му позволи да изгради система от химични елементи не в реда на увеличаване на относителните им атомни маси, а в реда на увеличаване на зарядите на техните атомни ядра. Фактът, че свойствата на елементите се определят точно от зарядите на техните атомни ядра, красноречиво се доказва от съществуването на изотопи, които срещнахте миналата година (запомнете какви са те, дайте примери за изотопи, които знаете).

В съответствие със съвременните представи за структурата на атома, основата за класификацията на химичните елементи са зарядите на техните атомни ядра, а съвременната формулировка на периодичния закон е следната:

Периодичността в изменението на свойствата на елементите и техните съединения се обяснява с периодичното повторение в структурата на външните енергийни нива на техните атоми. Броят на енергийните нива, общият брой на електроните, разположени върху тях, и броят на електроните на външното ниво отразяват символиката, възприета в Периодичната система, т.е. разкриват физическото значение на серийния номер на елемента, номера на периода и номер на групата (от какво се състои?).

Структурата на атома също дава възможност да се обяснят причините за промяната в металните и неметалните свойства на елементите в периоди и групи.

Следователно, Периодичният закон и Периодичната система на Д. И. Менделеев обобщават информацията за химичните елементи и образуваните от тях вещества и обясняват периодичността на промяната в техните свойства и причината за сходството на свойствата на елементите от една и съща група.

Тези две най-важни значения на Периодичния закон и Периодичната система на Д. И. Менделеев се допълват от друго, което е способността да се предскаже, тоест да се предскаже, да се описват свойства и да се посочат начини за откриване на нови химични елементи. Още на етапа на създаване на Периодичната система Д. И. Менделеев прави редица прогнози за свойствата на елементите, които все още не са известни по това време, и посочва начините за тяхното откриване. В създадената от него таблица Д. И. Менделеев остави празни клетки за тези елементи (фиг. 3).

Ориз. 3.
Периодична таблица на елементите, предложена от Д. И. Менделеев

Ярки примери за предсказуемата сила на Периодичния закон са последвалите открития на елементите: през 1875 г. французинът Лекок дьо Боабодран открива галий, предсказан от Д. И. Менделеев пет години по-рано като елемент, наречен „екаалуминий“ (eka - следващ); през 1879 г. шведът Л. Нилсон открива "екабор" според Д. И. Менделеев; през 1886 г. от германеца К. Винклер - "екасиликон" според Д. И. Менделеев (определете съвременните имена на тези елементи от таблицата на Д. И. Менделеев). Колко точен е бил Д. И. Менделеев в своите прогнози се илюстрира от данните в таблица 2.

таблица 2
Прогнозирани и експериментално наблюдавани свойства на германия

Предсказано от Д. И. Менделеев през 1871 г	Създадена от К. Винклер през 1886 г
Относителна атомна маса близка до 72	Относителна атомна маса 72.6
Сив огнеупорен метал	Сив огнеупорен метал
Плътността на метала е около 5,5 g / cm 3	Плътност на метала 5,35 g / cm 3
Оксидна формула E0 2	Ge0 2 оксидна формула
Плътността на оксида е около 4,7 g / cm 3	Оксидна плътност 4,7 g / cm 3
Оксидът ще бъде доста лесно намален до метал	Оксидът Ge0 2 се редуцира до метал при нагряване във водородна струя
ES1 4 хлоридът трябва да бъде течност с точка на кипене около 90 ° C и плътност около 1,9 g / cm 3	Германиев хлорид (IV) GeCl 4 е течност с точка на кипене 83 ° C и плътност 1,887 g / cm 3

Учените, открили нови елементи, високо оцениха откритието на руския учен: „Едва ли може да има по-ясно доказателство за валидността на доктрината за периодичността на елементите от откриването на все още хипотетичния екасилиций; това, разбира се, е повече от просто потвърждение на смела теория - бележи изключително разширяване на химическото зрително поле, гигантска стъпка в областта на знанието ”(К. Винклер).

Американските учени, открили елемент № 101, му дават името "менделевий" в знак на признание за заслугите на великия руски химик Дмитрий Менделеев, който е първият, който използва Периодичната таблица на елементите, за да предскаже свойствата на елементите, които все още не са били открити.

Срещнахте се в 8 клас и ще използвате тазгодишната форма на периодичната таблица, която се нарича кратък период. Въпреки това, в профилните класове и във висшето образование се използва предимно различна форма - дългосрочната версия. Сравнете ги. Какво е едно и също и какво е различно в тези две форми на периодичната таблица?

Нови думи и понятия

Периодичен закон на Д. И. Менделеев.
Периодичната система от химични елементи на Д. И. Менделеев е графично представяне на периодичния закон.
Физическото значение на номера на елемента, номера на периода и номера на групата.
Модели на промени в свойствата на елементите в периоди и групи.
Значение на периодичния закон и периодичната система от химични елементи на Д. И. Менделеев.

Задачи за самостоятелна работа

Докажете, че периодичният закон на Д. И. Менделеев, както всеки друг закон на природата, изпълнява обяснителни, обобщаващи и предсказващи функции. Дайте примери, илюстриращи тези функции на други закони, известни ви от курсове по химия, физика и биология.
Назовете химичния елемент, в чийто атом електроните са подредени на нива според поредица от числа: 2, 5. Какво просто вещество образува този елемент? Каква е формулата на водородното му съединение и как се казва? Каква формула има най-високият оксид на този елемент, какъв е неговият характер? Запишете уравненията на реакцията, характеризиращи свойствата на този оксид.
Берилият е бил класифициран като елемент от група III, а относителната му атомна маса се е считала за 13,5. Защо Д. И. Менделеев го прехвърли във II група и коригира атомната маса на берилия от 13,5 на 9?
Напишете уравненията на реакциите между просто вещество, образувано от химичен елемент, в атома на който електроните са разпределени по енергийни нива според поредица от числа: 2, 8, 8, 2 и прости вещества, образувани от елементи № 7 и № 8 в Периодичната система. Какъв е видът химическа връзкав реакционните продукти? Каква е кристалната структура на изходните прости вещества и продуктите от тяхното взаимодействие?
Подредете следните елементи в ред на увеличаване на металните свойства: As, Sb, N, P, Bi. Обосновете получената серия въз основа на структурата на атомите на тези елементи.
Подредете следните елементи в ред на укрепване на неметалните свойства: Si, Al, P, S, Cl, Mg, Na. Обосновете получената серия въз основа на структурата на атомите на тези елементи.
Подредете в ред на отслабване на киселинните свойства на оксидите, чиито формули са: SiO 2, P 2 O 5, Al 2 O 3, Na 2 O, MgO, Cl 2 O 7. Обосновете получената серия. Запишете формулите на хидроксидите, съответстващи на тези оксиди. Как се променя киселинният им характер в предложената от вас поредица?
Напишете формулите за оксидите на бора, берилия и лития и ги подредете във възходящ ред на основните им свойства. Запишете формулите на хидроксидите, съответстващи на тези оксиди. Каква е тяхната химическа природа?
Какво представляват изотопите? Как откриването на изотопи допринесе за формирането на периодичния закон?
Защо зарядите на атомните ядра на елементите в Периодичната система на Д. И. Менделеев се променят монотонно, т.е. зарядът на ядрото на всеки следващ елемент се увеличава с единица в сравнение с заряда на атомното ядро на предишния елемент и свойствата на елементите и веществата, които образуват, се променят периодично?
Дайте три формулировки на периодичния закон, в които относителната атомна маса, зарядът на атомното ядро и структурата на външните енергийни нива в електронната обвивка на атома са взети за основа за систематизиране на химичните елементи.

IV - VII - големи периоди, защото се състои от два реда (четни и нечетни) елементи.

В четни редове с големи периоди са типични метали. Нечетната серия започва с метал, след това металните свойства отслабват и неметалните свойства се увеличават, периодът завършва с инертен газ.

Групае вертикален ред хим. елементи, комбинирани от хим. Имоти.

Група

основна подгрупа вторична подгрупа

Основната подгрупа включва Вторичната подгрупа включва

елементи както на малки, така и на големи елементи само на големи периоди.

периоди.

H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr Cu, Ag, Au

малък голям голям

За елементи, комбинирани в една и съща група, са характерни следните модели:

1. Най-висока валентност на елементите в съединения с кислород(с малки изключения) съответства на номера на групата.

Елементите на вторичните подгрупи могат също да проявяват друга по-висока валентност. Например Cu - елемент от група I на страничната подгрупа - образува оксид Cu 2 O. Най-често срещаните обаче са съединенията на двувалентната мед.

2. В основните подгрупи(отгоре надолу) с увеличаване на атомните маси металните свойства на елементите се увеличават, а неметалните отслабват.

Структурата на атома.

Дълго време в науката доминираше мнението, че атомите са неделими, т.е. не съдържат по-прости компоненти.

В края на 19 век обаче се установяват редица факти, които свидетелстват за сложния състав на атомите и възможността за техните взаимни трансформации.

Атомите са сложни образувания, изградени от по-малки структурни единици.

ядро

p + - протон

атом

n 0 - неутрон

ē - електрон - извън ядрото

За химията структурата на електронната обвивка на атома е от голям интерес. Под електронна обвивкаразбират съвкупността от всички електрони в един атом. Броят на електроните в атома е равен на броя на протоните, т.е. атомния номер на елемента, тъй като атомът е електрически неутрален.

Най-важната характеристика на електрона е енергията на връзката му с атом. Електроните с подобни енергийни стойности образуват единична електронен слой.

Всеки хим. елемент в периодичната таблица е номериран.

Извиква се номерът, който всеки елемент получава сериен номер.

Физическото значение на серийния номер:

1. Какъв е поредният номер на елемента, такъв е зарядът на ядрото на атома.

2. Същият брой електрони се въртят около ядрото.

Z = p + Z - номер на елемента

n 0 \u003d A - З

n 0 \u003d A - p + A - атомна маса на елемента

n 0 \u003d A - ē

Например Ли.

Физическото значение на номера на периода.

В какъв период е елементът, колко електронни обвивки (слоеве) ще има.

Не +2

Li +3 Be +4 V +5 N +7

Определяне на максималния брой електрони в една електронна обвивка.

Опция 1

A1. Какво е физическото значение на груповия номер на таблицата на Д. И. Менделеев?

2. Това е зарядът на ядрото на атома

4. Това е броят на неутроните в ядрото

A2. Какъв е броят на енергийните нива?

1. Пореден номер

2. Номер на периода

3. Номер на групата

4. Брой електрони

A3.

2. Това е броят на енергийните нива в един атом

3. Това е броят на електроните в един атом

A4. Посочете броя на електроните във външното енергийно ниво във фосфорния атом:

1. 7 електрона

2. 5 електрона

3. 2 електрона

4. 3 електрона

A5. В кой ред са формулите на хидридите?

1. Х 2 O, CO, C 2 Х 2 , LiH

2. NaH, CH 4 , Х 2 О, CaH 2

3. Х 2 О, С 2 Х 2 , LiH, Li 2 О

4. НЕ, Н 2 О 3 , Н 2 О 5 , Н 2 О

А 6. В кое съединение степента на окисление на азота е равна на +1?

1. н 2 О 3

2. НЕ

3. н 2 О 5

4. н 2 О

A7. Кое съединение съответства на манганов (II) оксид:

1. MNO 2

2. Мн 2 О 7

3. MnCl 2

4. MNO

A8. Кой ред съдържа само прости вещества?

1. Кислород и озон

2. Сяра и вода

3. Въглерод и бронз

4. Захар и сол

A9. Определете елемента, ако неговият атом има 44 електрона:

1. кобалт

2. калай

3. рутений

4. ниобий

A10. Какво има атомна кристална решетка?

1. йод

2. германий

3. озон

4. бял фосфор

В 1. Съвпада

Броят на електроните във външното енергийно ниво на атома

Символ на химичен елемент

А. 3

Б. 1

В 6

G. 4

1) S 6) C

2) Пт 7) Той

3) Mg 8) Ga

4) Al 9) Te

5) Si 10) K

В 2. Съвпада

Име на веществото

Формула на веществото

А. Оксидсяра(VI)

Б. Натриев хидрид

Б. Натриев хидроксид

г. Железен (II) хлорид

1) ТАКА 2

2) FeCl 2

3) FeCl 3

4) NaH

5) ТАКА 3

6) NaOH

Вариант 2

A1. Какво е физическото значение на номера на периода от таблицата на Д. И. Менделеев?

1. Това е броят на енергийните нива в един атом

2. Това е зарядът на ядрото на атома

3. Това е броят на електроните във външното енергийно ниво на един атом

4. Това е броят на неутроните в ядрото

A2. Какъв е броят на електроните в един атом?

1. Пореден номер

2. Номер на периода

3. Номер на групата

4. Брой неутрони

A3. Какво е физическото значение на атомния номер на химичен елемент?

1. Това е броят на неутроните в ядрото

2. Това е зарядът на ядрото на атома

3. Това е броят на енергийните нива в един атом

4. Това е броят на електроните във външното енергийно ниво на един атом

A4. Посочете броя на електроните във външното енергийно ниво в силициевия атом:

1. 14 електрона

2. 4 електрона

3. 2 електрона

4. 3 електрона

A5. Кой ред съдържа формулите на оксидите?

1. Х 2 O, CO, CО 2 , ЛиОХ

2. NaH, CH 4 , Х 2 О, CaH 2

3. Х 2 О, С 2 Х 2 , LiH, Li 2 О

4. НЕ, Н 2 О 3 , Н 2 О 5 , Н 2 О

А 6. Кое съединение има степента на окисление на хлор -1?

1. кл 2 О 7

2. HClO

3. HCl

4. кл 2 О 3

A7. Кое съединение съответства на азотен оксид (IIаз):

1. н 2 О

2. н 2 О 3

3. НЕ

4. Х 3 н

A8. В какъв ред са простите и сложните вещества?

1. Диамант и озон

2. Злато и въглероден двуокис

3. Вода и сярна киселина

4. Захар и сол

A9. Определете елемента, ако в неговия атом има 56 протона:

1. желязо

2. калай

3. барий

4. манган

A10. Какво има молекулярна кристална решетка?

диамант

силиций

кристален кристал

бор

В 1. Съвпада

Брой енергийни нива в един атом

Символ на химичен елемент

А. 5

Б. 7

V. 3

г. 2

1) S 6) C

2) Пт 7) Той

3) Mg 8) Ga

4) B 9) Te

5) Sn 10) Rf

В 2. Съвпада

Име на веществото

Формула на веществото

A. Въглероден хидрид (азv)

Б. Калциев оксид

Б. Калциев нитрид

D. Калциев хидроксид

1) H 3 н

2) Ca(OH) 2

3) KOH

4) CaO

5) CH 4

6) Прибл 3 н 2

Концепцията за елементите като първични вещества идва от древни времена и, като постепенно се променя и усъвършенства, е достигнала до нашето време. Основатели на научните възгледи за химичните елементи са Р. Бойл (7 век), М. В. Ломоносов (18 век) и Далтън (19 век).
ДА СЕ началото на XIX v. са известни около 30 елемента, към средата на 19 век - около 60. С натрупването на елементите възниква задачата за тяхното систематизиране. Такива опити за D.I. Менделеев беше поне на петдесет; систематизацията се основава на: атомно тегло (сега наричано атомна маса), химически еквивалент и валентност. Приближавайки метафизично към класификацията на химичните елементи, опитвайки се да систематизира само елементите, известни по това време, никой от предшествениците на Д. И. Менделеев не можа да открие универсалната взаимовръзка на елементите, да създаде единна хармонична система, която отразява закона за развитие на материята. Тази важна за науката задача е решена блестящо през 1869 г. от великия руски учен Д. И. Менделеев, който открива периодичния закон.
Менделеев взе за основа за систематизиране: а) атомно тегло и б) химическо сходство между елементите. Най-поразителният изразител на сходството на свойствата на елементите е тяхната същата по-висока валентност. Както атомното тегло (атомната маса), така и най-високата валентност на елемента са количествени, числови константи, които са удобни за систематизиране.
Подреждайки всички познати по това време 63 елемента подред в ред на увеличаване на атомните маси, Менделеев забелязва периодичното повторение на свойствата на елементите на неравни интервали. В резултат на това Менделеев създава първата версия на периодичната система.
Редовният характер на промяната в атомните маси на елементите по вертикалите и хоризонталите на таблицата, както и образуваните в нея празни пространства, позволиха на Менделеев смело да предвиди наличието в природата на редица елементи, които все още не са били известни на науката по това време и дори очертават техните атомни маси и основни свойства, въз основа на предполагаемата позиция на елементите в таблицата. Това би могло да стане само въз основа на система, която обективно отразява закона за развитие на материята. Същността на периодичния закон е формулирана от Д. И. Менделеев през 1869 г.: „Свойствата на простите тела, както и формите и свойствата на съединенията на елементите, са в периодична зависимост от големината на атомните тегла (маси) на елементи.”

Периодична система от елементи.
През 1871 г. Д. И. Менделеев дава втората версия на периодичната система (т.нар. кратка форма на таблицата), в която разкрива различните степени на връзка между елементите. Тази версия на системата дава възможност на Менделеев да предвиди съществуването на 12 елемента и да опише свойствата на три от тях с много висока точност. Между 1875 и 1886 г тези три елемента са открити и е разкрито пълно съвпадение на техните свойства с предсказаните от великия руски учен. Тези елементи получиха следните имена: скандий, галий, германий. След това периодичният закон получава всеобщо признание като обективен закон на природата и сега е в основата на химията, физиката и други природни науки.

Периодичната система от химични елементи е графичен израз на периодичния закон. Известно е, че редица закони, освен словесни формулировки, могат да бъдат представени графично и изразени с математически формули. Такъв е периодичният закон; само тези, които му принадлежат математически модели, които ще бъдат разгледани по-долу, все още не са обединени от обща формула. Познаването на периодичната система улеснява изучаването на курса обща химия.
Дизайнът на съвременната периодична система по принцип се различава малко от версията от 1871 г. Символите на елементите в периодичната система са подредени във вертикални и хоризонтални колони. Това води до обединяване на елементите в групи, подгрупи, периоди. Всеки елемент заема определена клетка в таблицата. Вертикалните графики са групи (и подгрупи), хоризонталните графики са периоди (и серии).

групанаречен набор от елементи със същата валентност в кислорода. Тази най-висока валентност се определя от номера на групата. Тъй като сборът от по-високите валентности за кислород и водород за неметални елементи е осем, лесно е да се определи формулата на по-високо водородно съединение по номера на групата. И така, за фосфора - елемент от петата група - най-високата валентност в кислорода е пет, формулата на най-високия оксид е P2O5, а формулата на съединението с водород е PH3. За сярата, елемент от шестата група, формулата на най-високия оксид е SO3, а най-високото съединение с водород е H2S.
Някои елементи имат по-висока валентност, която не е равна на броя на техните групи. Такива изключения са медният Cu, среброто Ag, златото Au. Те са в първата група, но техните валентности варират от една до три. Например има съединения: CuO; AgO; Cu2O3; Au2O3. Кислородът е поставен в шестата група, въпреки че неговите съединения с валентност, по-висока от две, почти никога не се намират. Флуор Р - елемент от VII група - е едновалентен в най-важните си съединения; бром Br - елемент от група VII - е максимално петвалентен. Особено много изключения има в група VIII. В него има само два елемента: рутений Ru и осмий Os проявяват валентност от осем, по-висшите им оксиди имат формулите RuO4 и OsO4.Валентността на останалите елементи от VIII група е много по-ниска.
Първоначално периодичната система на Менделеев се състои от осем групи. В края на XIX век. са открити инертни елементи, предсказани от руския учен Н. А. Морозов, и периодичната система е попълнена с деветата поред група - нула на брой. Сега много учени смятат за необходимо да се върнат отново към разделянето на всички елементи на 8 групи. Това прави системата по-стройна; От позициите на октетните (осем) групи стават по-ясни някои правила и закони.

Елементите на групата са разпределени според подгрупи. Подгрупа комбинира елементи от дадена група, които са по-сходни по своите химични свойства. Това сходство зависи от аналогията в структурата на електронните обвивки на атомите на елементите. В периодичната система символите на елементите на всяка от подгрупите са разположени строго вертикално.
В първите седем групи има една основна и една второстепенна подгрупа; в осмата група има една основна подгрупа, "инертни" елементи и три второстепенни. Името на всяка подгрупа обикновено се дава от името на горния елемент, например: литиева подгрупа (Li-Na-K-Rb-Cs-Fr), подгрупа на хром (Cr-Mo-W). Докато елементите на една и съща подгрупа са химически аналози, елементи от различни подгрупи от една и съща група понякога се различават много рязко по своите свойства. Общо свойство за елементите от основната и вторичната подгрупи от една и съща група е основно само една и съща им най-висока валентност за кислород. И така, манганът Mn и хлорът C1, които са в различни подгрупи на група VII, химически нямат почти нищо общо: манганът е метал, хлорът е типичен неметал. Формулите на техните висши оксиди и съответните хидроксиди обаче са сходни: Mn2O7 - Cl2O7; HMnO4 - HC1O4.
В периодичната таблица има два хоризонтални реда от 14 елемента, разположени извън групите. Обикновено те се поставят в долната част на масата. Един от тези редове се състои от елементи, наречени лантаноиди (буквално: подобно на лантан), другият ред - елементи на актиниди (подобно на актиний). Символите на актинидите са разположени под символите на лантанидите. Това подреждане разкрива 14 по-къси подгрупи, всяка от които се състои от 2 елемента: това са втора страна или подгрупи на лантаниди и актиниди.
Въз основа на казаното съществуват: а) основни подгрупи, б) странични подгрупи и в) втори странични (лантаниди-актинид) подгрупи.

Трябва да се отбележи, че някои от основните подгрупи също се различават една от друга по структурата на атомите на своите елементи. Въз основа на това всички подгрупи на периодичната система могат да бъдат разделени на 4 категории.
I. Основни подгрупи от групи I и II (подгрупи на литий и берилий).
II. Шест основни подгрупи III - IV - V - VI - VII - VIII групи (подгрупи на бор, въглерод, азот, кислород, флуор и неон).
III. Десет вторични подгрупи (по една в групи I-VII и три в група VIII). jfc,
IV. Четиринадесет подгрупи лантаниди-актиноиди.
Броят на подгрупите от тези 4 категории е аритметична прогресия: 2-6-10-14.
Трябва да се отбележи, че горният елемент на всяка основна подгрупа е в период 2; горният елемент на която и да е страна - в 4-ти период; горният елемент на всяка подгрупа лантаноид-актинид е в 6-ти период. Така с всеки нов четен период от периодичната система се появяват нови категории подгрупи.
Всеки елемент, освен че е в определена група и подгрупа, също е в един от седемте периода.
Периодът е такава последователност от елементи, през която свойствата им се променят в ред на постепенно укрепване от типично метален към типично неметален (металоид). Всеки период завършва с инертен елемент. Тъй като металните свойства са отслабени, неметалните свойства започват да се появяват в елементите и постепенно се увеличават; в средата на периодите обикновено има елементи, които съчетават в една или друга степен както метални, така и неметални свойства. Тези елементи често се наричат амфотерни.

Съставът на периодите.
Периодите не са еднакви по броя на елементите, включени в тях. Първите три се наричат малки, останалите четири се наричат големи. На фиг. 8 е показан съставът на периодите. Броят на елементите във всеки период се изразява с формулата 2p2, където n е цяло число. В периоди 2 и 3 има по 8 елемента; в 4 и 5 - по 18 елемента; в 6-32 елемента; в 7, все още незавършени, има 18 елемента, въпреки че теоретично трябва да има и 32 елемента.
Оригинален 1 период. Съдържа само два елемента: водород Н и хелий Не. Преходът на свойствата от метални към неметални се извършва: тук в един типично амфотерен елемент - водород. Последният, според някои метални свойства, присъщи на него, води подгрупата на алкалните метали, според своите неметални свойства, той води подгрупата на халогените. Следователно водородът често се поставя в периодичната система два пъти - в групи 1 и 7.

Различният количествен състав на периодите води до важно следствие: съседни елементи с малки периоди, например въглерод C и азот N, се различават рязко един от друг по своите свойства, докато съседните елементи с големи периоди, например, олово Pb и бисмут Bi, са много по-близки по свойства един до друг, тъй като промяната в природата на елементите в големи периоди се случва с малки скокове. В отделни участъци от дълги периоди се наблюдава дори толкова бавен спад на металността, че съседните елементи се оказват много сходни по своите химични свойства. Такава, например, е триадата от елементи от четвъртия период: желязо Fe - кобалт Ко - никел Ni, което често се нарича "семейство желязо". Хоризонталното сходство (хоризонтална аналогия) тук се припокрива дори и вертикалното сходство (вертикална аналогия); По този начин елементите от подгрупата на желязото – желязо, рутений, осмий – са по-малко химически подобни помежду си от елементите от „семейството на желязото“.
Най-яркият пример за хоризонтална аналогия са лантанидите. Всички те са химически подобни един на друг и на лантан La. В природата се срещат в дружества, трудно се отделят, типичната най-висока валентност на повечето от тях е 3. При лантанидите е установена специална вътрешна периодичност: всеки осми от тях, по реда на подреждане, се повтаря до известна степен свойствата и валентните състояния на първия, т.е този, от който започва броенето. По този начин, тербий Tb е подобен на церий Ce; lutetium Lu - към гадолиний Gd.
Актинидите са подобни на лантанидите, но тяхната хоризонтална аналогия се проявява в много по-малка степен. Най-високата валентност на някои актиниди (например, уранов U) достига шест. Принципно възможни и сред тях вътрешната периодичност все още не е потвърдена.

Подреждане на елементите в периодичната система. Законът на Мозли.

Д. И. Менделеев е подредил елементите в определена последователност, понякога наричана „реда на Менделеев". Като цяло тази последователност (номерация) се свързва с увеличаване на атомните маси на елементите. Има обаче изключения. Понякога логическият ход на промяната на валентността е в противоречие с хода на изменението на атомните маси. В такива случаи е необходимо да се даде предпочитание на някоя от тези две бази на систематизация.В някои случаи Д.И. Менделеев нарушава принципа на подреждането на елементите според нарастващите атомни маси и разчиташе на химическата аналогия между елементите.Ако Менделеев беше поставил никел Ni преди кобалт Co, йод I преди Te телур, тогава тези елементи биха попаднали в подгрупи и групи, които не отговарят на техните свойства и най-високото им валентност.
През 1913 г. английският учен Г. Мозли, изучавайки спектрите на рентгеновите лъчи за различни елементи, забелязва закономерност, свързваща броя на елементите в периодичната система на Менделеев с дължината на вълната на тези лъчи, резултат от облъчването на определени елементи с катодни облаци. Оказа се, че корените квадратни от реципрочните стойности на дължините на вълните на тези лъчи са линейно свързани с редовите номера на съответните елементи. Законът на Г. Мозли даде възможност да се провери правилността на "серията на Менделеев" и потвърди нейната безупречност.
Нека например са известни стойностите за елементи № 20 и № 30, чиито числа в системата не ни предизвикват съмнения. Тези стойности са свързани с посочените числа в линейна връзка. За да проверите, например, правилността на числото, присвоено на кобалта (27), и ако се съди по атомната маса, никелът трябваше да има това число, той се облъчва с катодни лъчи: в резултат на това от кобалт се излъчват рентгенови лъчи . Като ги разлагаме върху подходящи дифракционни решетки (върху кристали), получаваме спектъра на тези лъчи и, като избираме най-ясната от спектралните линии, измерваме дължината на вълната () на лъча, съответстващ на тази линия; след това отделете стойността на ординатата. От получената точка A изчертаваме права линия, успоредна на оста x, докато се пресече с предварително идентифицираната права линия. От точката на пресичане B спускаме перпендикуляра към оста на абсцисата: той точно ще ни посочи броя на кобалта, равен на 27. И така, периодичната система от елементи на DI Менделеев - плод на логическите заключения на учения - получи експериментално потвърждение.

Съвременната формулировка на периодичния закон. Физическото значение на поредния номер на елемента.

След работата на Г. Мозли, атомната маса на елемента постепенно започва да отстъпва на водещата си роля на ново, все още неясно във вътрешното си (физическо) значение, но по-ясна константа - ординала или, както са те сега се нарича атомен номер на елемента. Физическият смисъл на тази константа е разкрит през 1920 г. от работата на английския учен Д. Чадуик. Д. Чадуик експериментално установи, че поредният номер на елемент е числено равен на стойността на положителния заряд Z на атомното ядро на този елемент, т.е. на броя на протоните в ядрото. Оказа се, че Д. И. Менделеев, без да подозира, е подредил елементите в последователност, точно съответстваща на нарастването на заряда на ядрата на техните атоми.
По същото време беше установено също, че атомите на един и същи елемент могат да се различават един от друг по своята маса; такива атоми се наричат изотопи. Атомите могат да служат като пример: и . В периодичната таблица изотопите на един и същи елемент заемат една клетка. Във връзка с откриването на изотопи беше изяснено понятието химичен елемент. В момента химичният елемент е вид атоми, които имат същия ядрен заряд - същия брой протони в ядрото. Прецизира се и формулировката на периодичния закон. Съвременната формулировка на закона казва: свойствата на елементите и техните съединения са в периодична зависимост от размера, заряда на ядрата на техните атоми.
Други характеристики на елементите, свързани със структурата на външните електронни слоеве на атомите, атомните обеми, йонизационната енергия и други свойства също се променят периодично.

Периодична система и структура на електронните обвивки на атомите на елементите.

По-късно беше установено, че не само серийният номер на елемента има дълбоко физическо значение, но и други понятия, разглеждани по-рано, също постепенно придобиват физическо значение. Например, номерът на групата, показващ най-високата валентност на елемента, по този начин разкрива максималния брой електрони на атом на конкретен елемент, който може да участва в образуването на химическа връзка.
Номерът на периода от своя страна се оказва свързан с броя на енергийните нива, присъстващи в електронната обвивка на атом на елемент от даден период.
Така например "координатите" на калай Sn (пореден номер 50, период 5, основна подгрупа от група IV) означават, че има 50 електрона в атома на калай, те са разпределени на 5 енергийни нива, само 4 електрона са валентни .
Физическият смисъл на намирането на елементи в подгрупи от различни категории е изключително важен. Оказва се, че за елементи, разположени в подгрупи от категория I, следващият (последен) електрон се намира на s-поднивото на външното ниво. Тези елементи принадлежат към електронното семейство. За атоми на елементи, разположени в подгрупи от категория II, следващият електрон се намира на p-поднивото на външното ниво. Това са елементите от електронното семейство „p” По този начин следващият 50-ти електрон на калаените атоми се намира на p-поднивото на външното, тоест 5-то енергийно ниво.
За атоми на елементи от подгрупи от категория III следващият електрон се намира на d-подниво, но вече преди външното ниво, това са елементи от електронното семейство "d". За атомите на лантаниди и актиниди следващият електрон се намира на f-подниво, преди външното ниво. Това са елементите на електронното семейство "f".
Следователно не е случайно, че броят на подгрупите от тези 4 категории, отбелязани по-горе, тоест 2-6-10-14, съвпадат с максималния брой електрони в s-p-d-f поднивата.
Но се оказва, че е възможно да се реши проблемът за реда на запълване на електронната обвивка и да се изведе електронна формула за атом на всеки елемент и на базата на периодичната система, която ясно показва нивото и поднивото на всяко следващо електрон. Периодичната система също така показва разположението на елементите един след друг в периоди, групи, подгрупи и разпределението на техните електрони по нива и поднива, тъй като всеки елемент има свой собствен, характеризиращ последния му електрон. Като пример, нека анализираме съставянето на електронна формула за атома на елемента цирконий (Zr). Периодичната система дава индикаторите и "координатите" на този елемент: сериен номер 40, период 5, група IV, странична подгрупа. Първи изводи: а) всичките 40 електрона, б) тези 40 електрона са разпределени на пет енергийни нива; в) от 40 електрона само 4 са валентни, г) следващият 40-ти електрон е влязъл в d-подниво преди външното, т.е. четвъртото енергийно ниво. Подобни заключения могат да се направят за всеки от 39-те елемента, предшестващи циркония, само индикаторите и координатите ще бъдат бъдете различни всеки път.
Следователно методическият метод за съставяне на електронните формули на елементите, базирани на периодичната система, се състои във факта, че последователно разглеждаме електронната обвивка на всеки елемент по пътя към дадения, идентифицирайки по неговите „координати“ къде е отишъл следващият му електрон в черупката.
Първите два елемента от първия период, водород Н и хелий, не принадлежат към s-семейството. Два от техните електрони отиват на s-подниво на първо ниво. Записваме: Първият период свършва тук, първото енергийно ниво също. Следващите два елемента от втория период, литий Li и берилий Be, са в основните подгрупи на групи I и II. Това също са s-елементи. Следващите им електрони ще бъдат разположени на подниво s на 2-ро ниво. Записваме След това следват 6 елемента от 2-ри период подред: бор B, въглерод C, азот N, кислород O, флуор F и неон Ne. Според разположението на тези елементи в основните подгрупи на III - Vl групи, следващите им шест електрона ще бъдат разположени на p-подниво на 2-ро ниво. Записваме: Вторият период завършва с инертния елемент неон, второто енергийно ниво също е завършено. Следват два елемента от третия период на основните подгрупи от групи I и II: натрий Na и магнезий Mg. Това са s-елементи и следващите им електрони са разположени на s-подниво на 3-то ниво.След това има шест елемента от 3-ти период: алуминий Al, силиций Si, фосфор P, сяра S, хлор C1, аргон Ar. Според разположението на тези елементи в основните подгрупи от групи III - VI, следващите им електрони, измежду шест, ще бъдат разположени на p-подниво на 3-то ниво - 3-тият период се завършва от инертния елемент аргон, но Третото енергийно ниво все още не е завършено, докато на третото възможно d-подниво няма електрони.
Следват 2 елемента от 4-ти период на основните подгрупи от групи I и II: калий К и калций Са. Това отново са s-елементи. Следващите им електрони ще бъдат на s-подниво, но вече на 4-то ниво. Енергийно по-изгодно е тези следващи електрони да започнат да запълват 4-то ниво, което е по-отдалечено от ядрото, отколкото да запълнят 3d подниво. Записваме: Следните десет елемента от 4-ти период от No 21 скандий Sc до No 30 цинк Zn са в странични подгрупи III - V - VI - VII - VIII - I - II групи. Тъй като всички те са d-елементи, следващите им електрони се намират на d-поднивото преди външното ниво, тоест третото от ядрото. Записваме:
Следните шест елемента от 4-ти период: галий Ga, германий Ge, арсен As, селен Se, бром Br, криптон Kr - са в основните подгрупи III - VIIJ на групи. Следващите им 6 електрона са разположени на p-подниво на външното, т.е. 4-то ниво: разглеждат се 3b елементи; четвъртият период е завършен от инертния елемент криптон; завършено и 3-то енергийно ниво. На ниво 4 обаче само две поднива са напълно запълнени: s и p (от 4 възможни).
Следват 2 елемента от 5-ти период на основните подгрупи от I и II групи: No 37 рубидий Rb и No 38 стронций Sr. Това са елементи от s-семейството, а следващите им електрони са разположени на s-подниво на 5-то ниво: Последните 2 елемента - № 39 итрий YU № 40 цирконий Zr - вече са в странични подгрупи, т.е. принадлежат към d-семейството. Два от следващите им електрони ще отидат на d-подниво, преди външното, т.е. Ниво 4 Обобщавайки всички записи в последователност, съставяме електронната формула за циркониевия атом № 40. Получената електронна формула за циркониевия атом може да бъде донякъде модифицирана чрез подреждане на поднивата в реда на номериране на техните нива:

Изведената формула, разбира се, може да бъде опростена до разпределението на електроните само по енергийни нива: Zr – 2|8| 18 |8 + 2| 2 (стрелката показва входната точка на следващия електрон; валентните електрони са подчертани). Физическият смисъл на категорията на подгрупите се крие не само в разликата в мястото, където следващият електрон влиза в обвивката на атома, но и в нивата, на които се намират валентните електрони. От сравнение на опростени електронни формули, например, хлор (3-ти период, основна подгрупа от група VII), цирконий (5-ти период, вторична подгрупа от група IV) и уран (7-ми период, подгрупа лантаниди-актиноиди)
№17, С1-2|8|7
№40, Zr - 2|8|18|8+ 2| 2
№92, U - 2|8|18 | 32 |18 + 3|8 + 1|2
може да се види, че за елементи от която и да е основна подгрупа, само електроните от външното ниво (s и p) могат да бъдат валентни. За елементи от вторични подгрупи електроните на външното и частично предвъншното ниво (s и d) могат да бъдат валентни. В лантанидите и особено в актинидите валентните електрони могат да бъдат разположени на три нива: външно, предвъншно и предвъншно. По правило общият брой на валентните електрони е равен на номера на групата.

Свойства на елемента. Йонизационна енергия. Електронна афинитетна енергия.

Сравнително разглеждане на свойствата на елементите се извършва в три възможни посоки на периодичната система: а) хоризонтална (по период), б) вертикална (по подгрупа), в) диагонална. За опростяване на разсъжденията изключваме 1-ви период, незавършения 7-ми, както и цялата VIII група. Ще остане основният паралелограм на системата, в горния ляв ъгъл на който ще има литий Li (No3), в долния ляв ъгъл - цезий Cs (No55). В горния десен - флуор F (No 9), в долния десен - астатин Аt (No 85).
посоки. В хоризонтална посока отляво надясно обемите на атомите постепенно намаляват; възниква, това е резултат от влиянието на увеличаване на заряда на ядрото върху електронната обвивка. Във вертикална посока отгоре надолу, в резултат на увеличаване на броя на нивата, обемите на атомите постепенно се увеличават; в диагонална посока - много по-слабо изразени и по-къси - остават близки. Това са общи модели, от които, както винаги, има изключения.
В основните подгрупи, с увеличаване на обема на атомите, т.е. отгоре надолу, елиминирането на външни електрони става по-лесно и добавянето на нови електрони към атомите става по-трудно. Откатът на електроните характеризира така наречената редукционна способност на елементите, което е особено характерно за металите. Добавянето на електрони характеризира окислителната способност, която е типична за неметалите. Следователно, отгоре надолу в основните подгрупи се увеличава редукционната сила на атомите на елементите; нарастват и металните свойства на простите тела, съответстващи на тези елементи. Окислителният капацитет е намален.
От ляво на дясно, според периодите, картината на измененията е противоположна: редукционната способност на атомите на елементите намалява, докато окислителната се увеличава; неметалните свойства на простите тела, съответстващи на тези елементи, се увеличават.
В диагонална посока свойствата на елементите остават повече или по-малко близки. Помислете за тази посока на пример: берилий-алуминий
От берилий Be до алуминий Al може да се премине директно по диагонала Be → A1, възможно е и през бор B, т.е. по два крака Be → B и B → A1. Укрепването на неметалните свойства от берилий към бор и отслабването им от бор към алуминий обяснява защо елементите берилий и алуминий, разположени диагонално, имат известна аналогия по свойства, въпреки че не са в една и съща подгрупа на периодичната таблица.
По този начин, между периодичната система, структурата на атомите на елементите и техните химични свойстваима тясна връзка.
Свойствата на атома на всеки елемент - да дарява електрон и да се превръща в положително зареден йон - се определят количествено чрез изразходването на енергия, наречена йонизационна енергия I*. Изразява се в kcal/g-атом или hJ/g-атом.

Колкото по-ниска е тази енергия, толкова по-силен атомът на елемента проявява редуциращи свойства, толкова по-метален е елементът; колкото повече е тази енергия, толкова по-слаби са металните свойства, толкова по-силни са неметалните свойства на елемента. Свойството на атом на всеки елемент да приема електрон и в същото време да се превръща в отрицателно зареден йон се оценява чрез количеството освободена енергия, наречено по-енергичен електронен афинитет E; също така се изразява в kcal/g-атом или kJ/g-атом.

Електронният афинитет може да служи като мярка за способността на елемента да проявява неметални свойства. Колкото по-голяма е тази енергия, толкова по-неметален е елементът и, обратно, колкото по-ниска е енергията, толкова по-метален е елементът.
Често за характеризиране на свойствата на елементите се използва стойност, която се нарича електроотрицателност.
То: е аритметичният сбор от енергията на йонизация и енергията на афинитета на електрона

Константата е мярка за неметалността на елементите. Колкото по-голям е, толкова по-силен елементът проявява неметални свойства.
Трябва да се има предвид, че всички елементи по същество са двойствени. Разделянето на елементите на метали и неметали е до известна степен условно, тъй като в природата няма остри ръбове. С увеличаване на металните свойства на даден елемент, неговите неметаглични свойства се отслабват и обратно. Най-"металният" от елементите - франциум Fr - може да се счита за най-малко неметален, най-"неметалният" - флуор F - може да се счита за най-малко метален.
Сумирайки стойностите на изчислените енергии - енергия на йонизация и енергия на афинитета на електрони - получаваме: за цезий стойността е 90 kcal/g-a., за литий 128 kcal/g-a., за флуор = 510 kcal/g-a. (Стойността също се изразява в kJ/g-a.). Това са абсолютните стойности на електроотрицателността. За простота се използват относителни стойности на електроотрицателността, като се приема електроотрицателността на лития (128) като единица. Тогава за флуор (F) получаваме:

За цезий (Cs) относителната електроотрицателност ще бъде
На графиката на промените в електроотрицателността на елементите от основните подгрупи
I-VII групи. сравнена е електроотрицателността на елементите от основните подгрупи от I-VII групи. Дадените данни показват истинското положение на водорода в 1-ви период; неравномерно повишаване на металността на елементите, отгоре надолу в различни подгрупи; известна прилика на елементите: водород - фосфор - телур (= 2,1), берилий и алуминий (= 1,5) и редица други елементи. Както се вижда от горните сравнения, използвайки стойностите на електроотрицателността, е възможно приблизително да се сравняват помежду си елементи от дори различни подгрупи и различни периоди.

Графика на промените в електроотрицателността на елементите от основните подгрупи от групи I-VII.

Периодичният закон и периодичната система от елементи имат голямо философско, научно и методологическо значение. Те са: средство за опознаване на света около нас. Периодичният закон разкрива и отразява диалектико-материалистичната същност на природата. Периодичният закон и периодичната система от елементи убедително доказват единството и материалността на заобикалящия ни свят. Те са най-доброто потвърждение за валидността на основните характеристики на марксисткия диалектически метод на познание: а) връзката и взаимозависимостта на предметите и явленията, б) непрекъснатостта на движението и развитието, в) прехода на количествените промени в качествени. , г) борбата и единството на противоположностите.
огромен научно значениеПериодичният закон се състои в това, че подпомага творческите открития в областта на химичните, физичните, минералогичните, геоложките, техническите и други науки. Преди откриването на периодичния закон, химията е натрупване на изолирана фактическа информация, лишена от вътрешна връзка; сега всичко това е събрано в единна съгласувана система. Въз основа на периодичния закон и периодичната таблица на елементите са направени много открития в областта на химията и физиката. Периодичният закон отвори пътя към знанието вътрешна структураатом и неговото ядро. Той се обогатява с нови открития и се утвърждава като непоклатим, обективен закон на природата. Голямото методологическо и методологическо значение на периодичния закон и периодичната система от елементи се състои във факта, че при изучаване на химия те предоставят възможност за развитие на диалектически материалистичния мироглед на студента и улесняват усвояването на курс по химия: Изучаването на химия не трябва да бъде изградена върху запаметяването на свойствата на отделните елементи и техните съединения, но да преценява свойствата на простите и сложните вещества, въз основа на закономерностите, изразени от периодичния закон и периодичната система от елементи.