Краткий конспект по химии 11 класс габриелян параграф 2 периодическая система химических элементов и учение о строении атома

Краткий ответ:
Периодическая система — графическое выражение периодического закона. Свойства элементов периодически повторяются, потому что при увеличении заряда ядра повторяется строение внешнего электронного уровня.

Краткий конспект

1. Строение атома

Атом состоит из:

• ядра — протонов и нейтронов;
• электронной оболочки — электронов.

Основные обозначения:

\[ Z = p = e \]

для нейтрального атома, где \(Z\) — порядковый номер элемента, \(p\) — число протонов, \(e\) — число электронов.

\[ A = p+n \]

где \(A\) — массовое число, \(n\) — число нейтронов.

Изотопы — атомы одного элемента с одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов.

---

2. Электронная оболочка

Электроны располагаются на энергетических уровнях. Максимальное число электронов на уровне:

\[ 2n^2 \]

Подуровни обозначаются:

• \(s\) — максимум 2 электрона;
• \(p\) — максимум 6;
• \(d\) — максимум 10;
• \(f\) — максимум 14.

На одной орбитали может находиться не более двух электронов.

Основные правила заполнения:

1. Принцип наименьшей энергии: сначала заполняются подуровни с меньшей энергией.
2. Принцип Паули: на орбитали может быть максимум 2 электрона с противоположными спинами.
3. Правило Хунда: на орбиталях одинаковой энергии электроны сначала располагаются по одному.

Пример порядка заполнения:

\[ 1s,\ 2s,\ 2p,\ 3s,\ 3p,\ 4s,\ 3d,\ 4p \]

---

3. Периодический закон

Современная формулировка:

Свойства химических элементов и образованных ими веществ периодически зависят от заряда ядер атомов, то есть от порядкового номера элемента.

Д. И. Менделеев первоначально расположил элементы по относительной атомной массе. Современная система строится по заряду ядра \(Z\).

Причина периодичности — повторение строения внешнего электронного слоя атомов.

---

4. Периодическая система

В таблице:

• 7 периодов — горизонтальных рядов;
• 18 групп — вертикальных столбцов;
• в школьной краткой форме группы делятся на главные и побочные подгруппы.

Период

Номер периода показывает число занятых энергетических уровней.

Например, у хлора электронное распределение:

\[ 2,\ 8,\ 7 \]

Значит, у него три энергетических уровня, поэтому хлор находится в 3-м периоде.

Группа

У элементов главных подгрупп номер группы связан с числом электронов на внешнем уровне:

• I группа — 1 электрон;
• II группа — 2 электрона;
• VII группа — 7 электронов;
• VIII группа — завершённый внешний уровень.

Исключение: у гелия 2 электрона, но он относится к благородным газам, то есть к 18-й группе.

---

5. Изменение свойств элементов

В периоде слева направо:

• заряд ядра увеличивается;
• число электронных уровней не меняется;
• атомный радиус обычно уменьшается;
• металлические свойства ослабевают;
• неметаллические свойства усиливаются;
• основные свойства оксидов и гидроксидов ослабевают;
• кислотные свойства усиливаются.

В главной подгруппе сверху вниз:

• увеличивается число электронных уровней;
• атомный радиус увеличивается;
• металлические свойства усиливаются;
• неметаллические свойства ослабевают;
• электроотрицательность обычно уменьшается.

---

Как выполнить похожее задание

Если дан порядковый номер элемента:

1. Запиши число электронов: для нейтрального атома оно равно \(Z\).
2. Составь электронную формулу.
3. По наибольшему номеру уровня определи период.
4. По числу электронов на внешнем уровне определи группу для элемента главной подгруппы.
5. Проверь: сумма показателей степеней в электронной формуле должна быть равна \(Z\).

Пример: \(Z=17\)

Хлор:

\[ 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5 \]

Проверка:

\[ 2+2+6+2+5=17 \]

• наибольший уровень — \(3\), значит, 3-й период;
• на внешнем уровне 7 электронов, значит, VIIA группа, или 17-я группа;
• хлор — неметалл;
• ему выгодно принять 1 электрон и превратиться в ион:

\[ \mathrm{Cl + e^- \rightarrow Cl^-} \]