Неорганическая химия лекция

Тема: Элементтердин мезгилдик системасы

План:

1. Химиялык элементтерди системалаштыруунун башталышы.

2. Д.И.Менделеевдин мезгилдик системасынын теориялык негиздери.

Менделеевдин мезгилдик закону.

1. Мезгилдик таблицанын формалары.

2. Мозлинин закону.

3. Терс электрд\\л\к.

4. Мезгилдик системадагы элементтердин касиеттеринин мезгилдик ъзгър\ш\

5. Мезгилдик закондун мааниси.

Мезгилдик закондун ачылышы химияда жаёы доордун башталышы болду. Д.И.Менделеев ачкан мезгилдик закон жана ал т\згън мезгилдик система элементтердин жана алардын бирикмелеринин пайда болуу шарттарын жана касиеттерин изилдъъдъ, заттардын ички т\з\л\ш\ жън\ндъг\, алардын татаалдыгы жън\ндъг\ окууну андан ары ън\кт\р\\дъ эё чоё роль ойноду.

1. Элементтердин ар кандай касиеттерин салыштыруу аларды эки чоё топко (металлдар жана металл эместер) бъл\\гъ алып келген.

Металлдар - сымаптан башкасынын бардыгы кадимки шарттарда катуу заттар. Алар физикалык касиеттери боюнча башкача айтканда металлдык жаркырактыгы, чоюлгучтугу, жылуулукту жана электр тогун ъткърг\чт\г\ менен айырмаланып турат.

Металл эместер - кадимки шарттарда ар кандай агрегаттык абалдарда (газ, суюк, катуу) болушат. Алар металлдардан айырмаланып металлдык жаркырактыкка ээ болушпайт, электр тогун ъткър\шпъйт жана жылуулукту начар ъткър\шът.

Элементтердин кайсыл топко таандык экендигин, анын химиялык касиеттери, ъзгъчъ алардын оксиддеринин м\нъз\ аныктайт. Демек, металлдардын оксиддери негиздик, ал эми металл эместердин оксиддери кислоталык касиеттерди кърсътът.

Мисалы: Na₂O, CaO, K₂O, MgO, Li₂O, BeO, BaO ж.б. металлдардын оксиддери. Бул оксиддердин баары химиялык касиети жагынан негиздик оксиддер болуп саналат. Себеби, бул оксиддердин суу менен болгон ъз ара аракеттениш\\с\нън негиздер пайда болот. Мисалы: Na₂O+H₂O=2NaOH. Ал эми кислоталык оксиддер SO₂, CO₂, NO₂, N₂O₃, P₂O₅ суу менен ъз ара аракеттенишип кислоталарды пайда кылат.

SO₂+H₂O=H₂SO₃ ; CO₂+H₂O=H₂CO₃ ;

Муну менен катар амфотердик касиетке ээ болгон элементтер да кездешет. Алардын оксиддери негиздик да, кислоталык да касиеттерди кърсътъ алат. Бирок бул жерде амфотердик оксиддер суу менен ъз ара аракеттенишпейт. Бирок алар негиздер менен да, кислоталар менен да аракеттенишет. ZnO, Al₂O₃, Cr₂O₃ ж.б.

Мисалы: ZnO+2HCl=ZnCl₂+H₂O

ZnO+2NaOH+H₂O=Na₂[Zn(OH)₄]

Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O

Ошентип, элементтерди мындай эки топко бъл\\ шарттуу болуп эсептелет. Демек, бул элементтердин эё алгачкы биринчи системасы болуучу. Кийинчерээк элементтерди, алардын бирикмелери, касиеттери, ички структурасы жън\ндъг\ тажрыйбалык маалыматтардын топтолушу менен кандайдыр бир м\нъзд\\ ъзгъчъл\ктър\н с\ръттъгън, чагылдырган ички белгилерине жараша аларды белгил\\ бир системага салуу зарыл болду.

Элементтерди системалаштыруу багытында къптъгън окумуштуулар эмгектенишкен. Алар И.Деберейнер (1829), Е. Ленссен (1857), М. Петтенкофер (1858), Дж. Ньюлендс (1864), Л.Мейер (1868), ж.б. окумуштуулар болгон. 1869-жылы Менделеев ъз\н\н таблицасынын биринчи вариантын жарыялагандан кийин Мейер мурунку аракеттерин кайталап, Менделеевдин системасына окшош 16 тик катардан турган таблицасын т\згън. Бирок бул таблицага бор, суутек, сыяктуу элементтер киргизилбей калган.

2. Д.И.Менделеев элементтерди системага келтир\\дъ алардын атомдук массаларын негиз кылып алган да ошол мезгилде белгил\\ болгон. 63 элементти \зг\лт\кс\з катарга жайгаштырат. Бирок кийинчерээк кээ бир элементтердин салыштырмалуу атомдук массасы туура эмес жайгашканын билип аларды салыштырмалуу атомдук массасына эмес химиялык касиеттерине карап жайгаштырат. Менделеев бул мезгилдик законду ачууда бир нече жоболорду сунуш кылган:

а). Атомдук массаларынын ъс\ш\ боюнча жайгаштырылган элементтердин касиеттери мезгилдик болуп ъзгърът.

б). Элементтин атомдук массасынын ълчъм\ анын м\нъз\н аныктайт.

в). Жаратылышта къп таралган элементтер жеёил, атомдук массалары кичине болуп касиеттери кескин ъзгърът, булар азыркы таблицадагы биринчи \ч мезгилдин элементтери болуп саналат.

г). Дагы ачыла элек, белгисиз элементтердин ачылышы к\т\лът.

д). Элементтердин аналогдору белгил\\ болсо, анын атомдук массасынын сандык маанисин тактап, оёдоого болот.

е). Элементтердин атомдук массаларынын ълчъмдър\ боюнча алардын кээ бир аналогдорун ачууга болот.

Мына ушул жогорудагы фактыларга таянып, мезгилдик законго Менделеев мындай аныктама берген. Элементтердин жана алардын бирикмелеринин касиеттери алардын атомдук массаларына мезгилд\\ къз карандылыкта болот.

Ал эми кийинчерээк атомдун т\з\л\ш\н баяндаган илимий ачылуулардан кийин мезгилдик законду тъмъндъг\дъй формилировкалаган:

Элементтердин жана алардын бирикмелеринин касиеттери алардын катар номерине же атомдорунун ядролорунун заряддарына мезгилд\\ къз карандылыкта болот.

3. 1869-жылдан берки убакыттын ичинде окумуштуулар мезгилдик таблицанын ар кандай формаларын сунуш кылышты. Бирок алардын бири дагы баштапкы Менделеев т\згън таблицага орчундуу ъзгърт\\ киргизе алышкан жок. Демек мына ушунун ъз\ эле мезгилдик закондун жалпы табигый закон экендигинин далили болуп олтурат. Д.И.Менделеев мезгилдик системаны т\згън убакта инертт\\ газдар белгисиз болуучу, кийинчерээк алар ачылгандан кийин башка элементттер менен бирикме пайда кылбагандыктан жана алардын сырткы электрондук катмарында 8 электрон, башкача айтканда ns²np⁶ болгон жалпы электрондук формулага ээ болгондуктан VIII группага жайгаштырган жана аларды инерт\\ газдар деп атаган.

Мезгилдик закондун таблица т\р\ндъ чагылдырылышы элементтердин мезгилдик системасы деп аталат. Мезгилдик система негизинен 7 мезгилден жана 8 группадан турат.

Группа деген бул-жалпы т\ш\н\к – группада химиялык касиеттери жагынан бири-бирине окшобогон элементтер да жайгашышы м\мк\н. Натыйжада химиялык касиетитери бири-бирине окшош болгон элементтерди топтоштуруунун натыйжасында подгруппа деген т\ш\н\к келип чыккан.

Подгруппа деп - химиялык касиеттери жагынан бири-бирине окшош жана электрондук конфигурациясы да окшош болгон элементтердин вертикалдуу катарын айтабыз.

Мезгилдер деп – шелочтуу металлдар менен башталып, галогендер менен аяктап инертт\\ газдар менен б\ткън элементтердин горизонталдуу катары аталат.

4. 1913-жылы Англиялык окумуштуу Мозли ар т\рд\\ металлдардан даярдалган антикатоддордон бъл\н\п чыккан рентген нурларынын спектрлерин изилдеген маалыматтарын жарыялаган. Ал ₁₃Al ден алтынга ₇₉Au га чейинки 39 элементтин рентген нурларынын толкун узундуктарын ченеген. Демек, анда элементтин катар номери ъскън сайын рентген нурларынын толкун узундуктары азайып, жыштыктары къбъй\п, демек, нурлардын энергиялары ъс\п бара тургандыгын байкаган.

Мозли ъз\н\н ачкан законун мындайча формулировкалаган. Квадраттык тамыр алдындагы толкун узундуктарынын тескери чоёдуктары мезгилдик системадагы элементтердин катар номерлеринен т\з сызыктуу багынычтуулукта болушат. =

Мында - толкун узундугунун тескери мааниси же толкундук сан;

a жана b – берилген сериядагы сызыктардын турактуу чоёдуктары;

z – элементтин катар номери;

5. Элементтердин химиялык касиеттерин алдын-ала айтып, аларды т\ш\нд\р\\ \ч\н терс электрд\\л\к (ТЭ) деп аталган жалпы т\ш\н\кт\ колдонсок болот.

Элементтердин терс электрд\\л\г\ деп (ТЭ), анын атомдорунун электронду ъз\нъ тартып туруу жъндъмд\\л\г\н айтабыз. ТЭт\н шкаласын илимге бир нече окумуштуулар сунуш кылган. Алардын катарына Полингди, Милликенди, Оллред-Роховду киргиз\\гъ болот. Бул окумуштуулардын ичинен терс электрд\\л\к (ТЭ) т\ш\н\г\н жана анын шкаласын Полинг илимге биринчилерден болуп киргизген.

6. Группада жогорудан тъмън карай элементтердин атомдук массалары чоёойгондуктан, алардын тыгыздыгы да къбъйът. Мисалы: эё жеёил элемент Li – тыгыздыгы = 0,53г/см³ (суудан эки эсе жеёил). Ал эми эё оор элемент осмий Os – тыгыздыгы 22,84 г/см³ . Тыгыздыгынын ълчъм\ боюнча бардык элементтерди эки топко бъл\\гъ болот: тыгыздыгы 5 г/см³ ка чейинкилери жеёил элементтер, 5 г/см³тан жогоркулары оор элементтер болуп эсептелет.

7. Мезгилдик закон жана мезгилдик системанын чоё философиялык мааниси бар. Мезгилдик закон бардык элементтерди бирдикт\\ материя катарында карайт. Мезгилдик закондун негизги жобосу – элементтердин бардыгынын жаратылышы бирдей, себеби, алардын атомдорунун ядросу бирдей бъл\кчълърдън – нуклондордон (протон жана нейтрон) турат да алардын тегерегинде белгил\\ бир деёгээл жана деёгээлчелерде электрондор айланып ж\рът деп каралат.

Ошентип, мезгилдик закон табигаттын къп кубулуштарын жана закон ченемд\\л\ктър\н ичине камтыган орчундуу жалпы закондордун бири. Элементтердин мезгилдик системасы химиянын кыскача конспектиси, жана жаёы илимий ачылуулардын булагы болуп эсептелет.

Колдонулган адабияттар:

1. Н.Л.Глинка Общая химия Ленинград «Химия» 1987.

2. Н.С.Ахметов неорганическая химия Москва «Высщая школа» 2000

3. К.Рысмендеев Жалпы химиянын теориялык негиздери. Фрунзе 1988

4.А.П.Гаршин Неорганическая химия «Санкт-Петербург» 2000

5. Л.В.Бабич, С.А.Балезин Практикум по неорганическая химия М.Прос.1991