Kimyo · Atom tuzilishi va davriy qonun · 7-sinf

Elementlar va davriy jadval

Nega 118 ta element bitta jadvalga sig‘adi va u atom haqida nimani aytadi?

Vaziyat

Kimyo xonasi devoridagi Mendeleyev jadvalida 118 ta katak bor: har birida belgi, son va nom. Oltin Muruntovda, mis Olmaliqda, uran esa Navoiy viloyatida qazib olinadi — ular ham shu jadvalning kataklarida. Nega elementlar aynan shu tartibda joylashgan? Katakdagi sonlar atom haqida nimani aytadi va jadvalga qarab elementning xossalarini oldindan bilish mumkinmi?

Mavzu

Elementlar va davriy jadval *(namuna)*. Mendeleyev jadvali 3D: har katakda element, uning atomi va hayotdagi ishlatilishi

Asosiy tushunchalar

Kimyoviy element
Davr va guruh
Atom tuzilishi

Formulalar

Z = N (p^{+}) = N (e^{-})

Tartib raqami — yadrodagi protonlar soni; neytral atomda elektronlar ham shuncha.

A = Z + N

Massa soni: protonlar va neytronlar ( $N$ ) yig‘indisi.

N_{\max} = 2 n^{2}

$n$ -qobiqqa sig‘adigan elektronlar: K — 2, L — 8, M — 18, N — 32.

A_{r} = \sum_{i} x_{i} A_{r, i}

Nisbiy atom massasi — tabiiy izotoplarning o‘rtacha massasi ( $x_{i}$ — ulushlar).

Nazariya

Kimyoviy element va uning belgisi

Kimyoviy element — yadro zaryadi (protonlar soni) bir xil bo‘lgan atomlar turi. Harfli belgilarni 1813–1814-yillarda Y. Berselius taklif qilgan: lotincha nomning bosh harfi yoki ikki harfi — Na (*natrium*), Fe (*ferrum*), Cu (*cuprum*), Au (*aurum*), Hg (*hydrargyrum*). Tartib raqami $Z$ — protonlar soni; neytral atomda elektronlar ham $Z$ ta. Bugun 118 ta element ma’lum: uran ( $Z$ = 92) gacha bo‘lganlarning deyarli hammasi tabiatda uchraydi, undan keyingilari sun’iy olingan (texnetsiy va prometiy ham).

Jadval qanday tuzilgan

Gorizontal qatorlar — davrlar (7 ta): davr raqami atomdagi elektron qobiqlar soniga teng. Vertikal ustunlar — guruhlar (18 ta). Ko‘p darsliklardagi qisqa jadvalda 8 ta guruh, har biri A (asosiy) va B (qo‘shimcha) guruhchaga bo‘linadi; A guruhcha elementlarida guruh raqami tashqi qobiqdagi elektronlar soniga teng (Na — I A, 1 ta; Cl — VII A, 7 ta). Lantanoidlar va aktinoidlar jadval ostida alohida qatorlarda. Metallar — chapda va pastda, metallmaslar — o‘ng yuqorida, chegara zinapoyasida yarimmetallar (B, Si, Ge, As, Sb, Te).

Atom tuzilishi va elektron qobiqlar

Atom markazida yadro — protonlar (+) va neytronlar (zaryadsiz), atrofida elektronlar (−) qobiqlarda: $n$ -qobiqqa ko‘pi bilan $2 n^{2}$ ta elektron sig‘adi, tashqi qobiqda esa 8 tadan ortiq bo‘lmaydi. Sahnadagi model — Bor modeli, soddalashtirilgan rasm: aslida elektronlar s, p, d, f orbitallarda joylashadi (kartochkadagi konfiguratsiya, masalan Fe: [Ar] 3d⁶ 4s²). O‘lchamlar sxematik: haqiqiy yadro atomdan taxminan 100 000 marta kichik.

Davriy qonun va trendlar

D. I. Mendeleyev 1869-yilda elementlarning xossalari atom massasiga davriy bog‘liq ekanini ko‘rsatdi; hozirgi ta’rif — yadro zaryadiga. Davr bo‘ylab chapdan o‘ngga yadro zaryadi ortadi, qobiqlar soni esa o‘zgarmaydi: elektronlar kuchliroq tortiladi — atom radiusi kichrayadi, ionlanish energiyasi va elektromanfiylik ortadi, metallik xossalari susayadi. Guruhda pastga qobiqlar ko‘payadi — radius kattalashadi, elektronni uzish osonlashadi. 1-davrdan tashqari har bir davr ishqoriy metall bilan boshlanib, inert gaz bilan tugaydi.

Izotoplar va nisbiy atom massasi

Izotoplar — protonlari soni bir xil, neytronlari soni har xil atomlar: ³⁵Cl (17 p⁺, 18 n⁰) va ³⁷Cl (17 p⁺, 20 n⁰). Kimyoviy xossalari deyarli bir xil, chunki elektronlari bir xil. Jadvaldagi $A_{r}$ — tabiiy izotoplar aralashmasining o‘rtacha massasi (¹²C atomi massasining 1/12 qismiga nisbatan): xlor uchun $0,7576 \cdot 34,969 + 0,2424 \cdot 36,966 \approx 35,45$ . Kvadrat qavsdagi son, masalan Tc [97], — barqaror izotopi yo‘q elementning eng uzoq yashaydigan izotopi massa soni.

Manbalar va model haqida

Atom massalari — IUPAC/CIAAW (2024) qisqartirilgan standart qiymatlari; ionlanish energiyalari — NIST; kovalent radiuslar — Cordero va hammualliflar (2008); elektromanfiylik — Poling shkalasi. 104-elementdan keyingilarning xossalari asosan nazariy. Trend ustunlari qiymatga proporsional. O‘zbekistonda: oltin — Muruntov (Navoiy viloyati), mis, molibden, rux, kumush — Olmaliq kon-metallurgiya kombinati, uran — Navoiy viloyati, kaliyli o‘g‘it — Dehqonobod, fosforit — Qizilqum.

Bilasizmi?

D. I. Mendeleyev 1869-yilda jadvalda hali ochilmagan elementlar uchun bo‘sh kataklar qoldirib, ularning xossalarini oldindan aytgan: «ekaalyuminiy» — galliy (1875), «ekabor» — skandiy (1879), «ekasilitsiy» — germaniy (1886) keyinroq kashf qilindi.
118-element oganesson 2016-yilda fizik Yuriy Oganesyan sharafiga nom oldi — nomi berilganda hayot bo‘lgan olim sharafiga atalgan ikkinchi element (birinchisi — siborgiy, Glenn Siborg sharafiga).

Tajribada nima bor

Tajriba hayotiy vaziyatdan boshlanadi: natijani taxmin qilasiz, boshqaruvlarni o‘zgartirib tajriba o‘tkazasiz va xulosa chiqarasiz. Ichida topshiriqlar, nazariya, test va ekskursiya bor — kamera o‘zi harakatlanib, eng muhim joylarni tushuntiradi.

Shu bo‘limdagi boshqa tajribalar

Atom tuzilishi va izotoplar — 7-sinf
Elektron qavatlar va orbitallar — 8-sinf