Семейства элементов

Структура периодической системы (ПС)

Основным числом для характеристики химического элемента является его порядковый номер Z.

.

Пример. Порядковый номер элемента марганца равен 25. Отсюда следует, что заряд ядра атома марганца равен +25, число протонов в ядре – 25 и число электронов в атоме – 25.

В периодической системе выделяют периоды и группы.

Ряд элементов, расположенных в порядке возрастания их порядковых номеров, начинающийся щелочным металлом и заканчивающийся инертным элементом, называется периодом.

В периодах расположены элементы, имеющие одинаковое число энергетических уровней, которое совпадает с номером периода.

Первый, второй и третий периоды называются малыми, остальные – большими.

Различают короткопериодный и длиннопериодный варианты периодической таблицы.

Элементы, расположенные в одном и том же вертикальном столбце периодической таблицы, составляют группу элементов.

В группах расположены элементы, имеющие одинаковое число валентных электронов, которое совпадает с номером группы.

Группы делятся на главную и побочную подгруппы.

Подгруппы, в которые входят элементы малых и больших периодов, называются главными, а подгруппы, состоящие только из элементов больших периодов, - побочными.

В подгруппах расположены элементы с аналогичным строением валентного уровня.

Тип элемента (s, p, d или f) определяется тем, какой подуровень у атома заполняется последним.

s-элементы расположены в главных подгруппах первой и второй групп периодической системы, у них заполняется s-подуровень (красный цвет). У s-элементов валентными являются s-электроны последнего энергетического уровня.

p-элементы расположены в главных подгруппах третьей – восьмой групп периодической системы, у них заполняется p-подуровень (желтый цвет). Валентными являются s- и p-электроны последнего энергетического уровня.

d-элементы образуют побочные подгруппы с четвертого по седьмой периоды периодической системы. У них заполняется d- подуровень (синий цвет). Валентные электроны находятся на s-подуровне последнего энергетического уровня и d-подуровне предпоследнего энергетического уровня.

f- элементы «вклиниваются» в побочную подгруппу третьей группы шестого и седьмого периодов. У них происходит заполнение второго снаружи f-подуровня (черный или зеленый цвет).

Ввиду сходства лантаноидов и актиноидов их помещают вне общей таблицы.

Таким образом, в главных подгруппах находятся s- и p-элементы, а в побочных - d- и f-элементы.

Пример. Рассмотрим два элемента, находящиеся в одной и той же группе и в одном и том же периоде, например, марганец и бром:

;

 

Как марганец, так и бром имеют по четыре энергетических уровня, что совпадает с номером четвертого периода, в котором они находятся. Число валентных электронов у каждого атома – семь – совпадает с номером седьмой группы, в которой они расположены.