Химия - Периодический закон - Математическое выражение Периодического закона
01 марта 2011Оглавление:
1. Периодический закон
2. Периодические свойства химических элементов
3. Внутренняя и вторичная периодичность
4. Периодический закон — основа химической систематики
5. Математическое выражение Периодического закона
Полноценное объяснение и понимание периодического изменения свойств элементов стало возможным только с развитием квантовой теории в начале XX века, которая рассматривает атомы как системы взаимодействующих элементарных частиц в рамках квантовой химии. Это позволяет получить полную картину и объяснить их свойства. Однако, аналитическое решение уравнения Шредингера возможно только для простейших одноэлектронных атомов, численное решение является чрезвычайно сложной задачей, особенно для тяжёлых атомов, которая требует привлечения особого математического аппарата учитывающего многочисленные физические эффекты, например спин-орбитальное взаимодействие и релятивисткие поправки.
Тем не менее, на основе квантовой теории были развиты представлении о распределении электронов по оболочкам и подоболочкам. В соответствии с этим в общепринятом варианте периодической системы, утверждённым Международным союзом теоретической и прикладной химии, элементы распределены по соответствующим блокам.
При рассмотрении элементов по блокам можно получить периодические зависимости, существенно более чётко выраженные, чем на рисунках типа рис.1. Для этого нужно свойства элементов и их соединений рассматривать в зависимости от общего числа электронов, определяющих принадлежность атома к блоку. Для s-блока — это сумма всех s-электронов в атоме, для p-блока — это сумма p-электронов, и так далее.
Для иллюстрации на рис.11 показана зависимость энергии ионизации атомов элементов p-блока от суммы всех p-электронов в атоме.
Полученные зависимости настолько точны, что их можно описать уравнениями.
Изложенное предложено считать дальнейшим уточнением формулировки Периодического закона в последовательности: атомный вес — заряд ядра — общее число электронов в атоме, устанавливающих принадлежность элемента к определённому блоку.
Просмотров: 16198
|
|