Перейти до основного вмісту
Вся хімія

5.1. Періодичний закон

Лайнус Полінг, Пітер Полінг — Хімія

Спочатку необхідно згадати, що атоми, як було сказано в розд. 3 і 4, складаються з частинок трьох видів — протонів, нейтронів і електронів. Ядро атомів складається з протонів і нейтронів. Число протонів (що дорівнює атомному номеру елемента) визначає електричний заряд ядра, а загальне число протонів і нейтронів (масове число) визначає його масу. У нейтральному атомі число електронів, які оточують ядро, дорівнює атомному номеру елемента.

 Періодичний закон стверджує, що властивості хімічних елементів не є випадковими, а залежать від електронної структури даного атома і закономірно змінюються зі зміною атомного номера. Важливо зазначити, що ця залежність характеризується яскраво вираженою періодичністю, яка знаходить свій вияв у повторюваності типових властивостей елементів.

Так, елементи, що мають атомні номери 2, 10, 18, 36, 54 і 86,— хімічно інертні (шляхетні) гази. Елементи з атомними номерами на одиницю більшими (3, 11, 19, 37, 55 і 87) — легкі метали, хімічно дуже активні. Ці шість металів, а саме літій (3), натрій (11), калій (19), рубідій (37), цезій (55) і францій (87), реагують з хлором, утворюючи безбарвні сполуки, що кристалізуються в кубічній системі і виявляють кубічну спайність. Хімічні формули цих солей аналогічні: LiCl, NaCl, KCl, RbCl, CsCl і FrCl. Склад і властивості інших сполук цих шести металів також подібні і відрізняються за складом і властивостями від сполук інших елементів.

Якщо спостережувані хімічні та фізичні властивості елементів і їхніх сполук зіставити з атомними номерами елементів, то чітко виявиться, що після перших двох елементів — Гідрогену і Гелію, які становлять перший дуже короткий період (слово «період» використовується для позначення певного числа послідовно розташованих елементів), іде другий короткий період із восьми елементів (від Гелію з атомним номером 2 до Неону з атомним номером 10), третій короткий період із восьми елементів (до Аргону з атомним номером 18), потім іде перший довгий період із вісімнадцяти елементів (до Криптону з атомним номером 36), другий довгий період із вісімнадцяти елементів (до Ксенону з атомним номером 54) і, нарешті, дуже довгий період із тридцяти двох елементів (до Радону з атомним номером 86). Якщо в майбутньому буде отримано достатнє число нових елементів з дуже великими атомними номерами, то, цілком імовірно, виявиться існування ще одного дуже довгого періоду із тридцяти двох елементів, який також закінчуватиметься інертним газом, елементом з атомним номером 118.