Будова атома. Періодичний закон та періодична система хімічних елементів

Атом-Це електронейтральна система, що складається з позитивно зарядженого ядра та негативно зарядженої електронної оболонки.

Ядро (синонім – нуклід)-Це центральна позитивно заряджена частина атома, в якій зосереджена його маса. Ядро складається з протонів та нейтронів.

Електрон-Це негативно заряджена частка. Число електронів в атомі дорівнює числу протонів (дорівнює порядковому номеру в періодичній системі Д.І.Мендєлєєва).

Орбіталь-Це частина простору навколо ядра, в якій рухається електрон.

Періодичний закон-Властивості хімічних елементів, а також будова та властивості утворених ними сполук знаходяться в періодичній залежності від заряду атомного ядра.

Періодична система хімічних елементів-Це графічне зображення періодичного закону.

Період-Це горизонтальна послідовність елементів за зростанням порядкового номера від першого s-елемента (ns¹) до шостого p-елемента (ns²np⁶).

Група-Це вертикальна послідовність елементів за зростанням порядкового номера, які мають однотипну електронну будову і є хімічними аналогами.

У 1974 році в університеті штату Алабама (США) була видана книга Е.Мазурса «Графічні зображення періодичної системи протягом ста років», в якій автор описав близько 700 зображень періодичних систем і об’єднав їх в 146 типів. Серед яких є як численні прямокутні варіації, так і інші формати періодичних таблиць, наприклад: коло, куб, циліндр, спіраль, лемніската (вісімка), призма, піраміда, сфера, або трикутник.

Рис. 1. Сходові варіанти періодичної системи

Рис. 2. Лівобічна система Жаннета.

Рис. 3. ADOMAH Periodic Table

Одним з таких зображень є періодична таблиця у вигляді концентричних кіл: кожне відповідає періоду, а елементи однієї підгрупи знаходяться на радіусах. Наприклад, таблиця Чарльза Джаннет 1928 рік, і кільцева схема елементів (TROPE) Александера Брауна, 2004-2009 рр. (Рис. 4)

У 1933 році Джон Друрі Кларк опублікував спіральну діаграму хімічних елементів. Цей дизайн був використаний у 1949 році журналом LIFE, який присвятив значну частину травневого випуску обговоренню властивостей атомів і їх внутрішньої структури. На обкладинці цього журналу була представлена ​​барвиста система елементів (Рис. 5), в якій використано колір з метою демонстрації відносин між елементами. Наприклад, фіолетове забарвлення осередків і штрихових ліній використано для об’єднання елементів VII-B групи  (Манган, Технецій, Реній) з елементами VII-А групи  (Флуор, Хлор, Бром, Йод, Астат).

Ця система надихнула художника Едгара Лонгмана, чиї розписи прикрашали наукові виставки «Фестивалю Британії» влітку 1951 року. Він додав системі елементів еліптичної форми і нахилив її, щоб справити враження  динамічного ефекту (Рис. 6).

Це зображення вразило дванадцятирічного Філіпа Стюарта. Дизайн Лонгмана нагадував йому спіральну галактику. Повернувшись через багато років до цієї ідеї, в листопаді 2004 року Стюарт опублікував першу версію своєї «хімічної Галактики»,  якою він хотів висловити зв’язок між світом атомів і зірок.

«Хімічна Галактика» (Рис. 7) призначена в першу чергу для пробудження інтересу до хімії серед не-хіміків.

У 1961 році радянський і американський фізик-теоретик, популяризатор науки Джорж Гамов в книзі «Атоми і їх ядра» запропонував періодичну систему у вигляді безперервної стрічки з хімічних елементів, розташованих в порядку збільшення протонного числа, яка утворює тривимірну спіраль (Рис. 8).

У середині 1990-х років Рой Александер запатентував 3D періодичну таблицю у вигляді низхідної спіралі, розмістивши елементи суміжно і безперервно відповідно до атомних номером, тим самим подолавши всі розриви і зміщення в порядку елементів, зберігаючи при цьому всі позитивні риси плоскої таблиці, не порушуючи будь-яку прийняту групу і взаємозв’язки знайдені раніше. Зараз ця періодична система використовується як навчальний посібник для вивчення і використання періодичної системи (Рис. 9).

Фізична модель атома, у свою чергу, докладніше розкриває подробиці його будови. Відповідно до неї, атом складається з щільного ядра з позитивно заряджених протонів та електрично нейтральних нейтронів. Ядро оточене набагато більшою за розміром оболонкою з негативно заряджених електронів.

Дякую за увагу!

Джерела:https://uk.wikipedia.org/wiki/Головна_сторінка

http://sc46.pp.ua/незвичайні-хімічні-реакції/         альтернативні-періодичні-системи-хі/