Kimyoviy reaksiyalarning tezligi

Davriy sistemaning tuzilishi

Elementlar va birikmalar xossalaridagi davriylik

Davriy jadvaldagi qonuniyatlar

Elementlar davriy sistemasi davriy qonunning grafik tasviridir. Hozirgi paytda elementlar davriy sistemasida 118 ta element keltirilgan.D.I.Mendeleyevning 1869-yilda taklif etgan uzun shakldagi jadvalda davrlar bir qatorga joylashgan edi. 1870-yilda D.I.Mendeleyev davriy sistemaning ikkinchi xili qisqacha shaklni e’lon qildi. Bu sistemada davrlar qatorlarga, guruhlar bo‘lsa asosiy va qo‘shimcha guruhlarga bo‘lingan. Hozirgi paytda davriy sistemaning 500 xili ma’lum bo‘lib, ularning ichida eng ko‘p qo‘llanilayotgani D.I.Mendeleyev taklif etgan variantlar hisoblanadi. Qisqa shakldagi davriy sistemaning eng asosiy kamchiligi xossalari keskin farq qiladigan, asosiy va qo‘shimcha guruh elementlarining bir guruhda joylashganligidir. Shuning uchun ham ba’zan davriy jadvalning uzun shakli ko‘proq ishlatiladi. Ba’zan jadvaldagi lantanoidlar va aktinoidlar jadvalda alohida qatorga joylashtirilib, davriy sistema yarim uzun variantga aylantirilgan.
Davriy sistemada xossalari o‘xshash elementlar guruhlarga bo‘lingan. Elementlar davrlarga ham bo‘lingan bo‘lib, davrlar ishqoriy metallardan boshlanib tipik metallmaslar bilan tugallanadi.
D.I.Mendeleyevning davriy jadvalida yettita davr bo‘lib, faqat birinchi davrda ikkita element joylashtirilgan (vodorod va geliy). Qolgan davrlar ishqoriy metallardan boshlanib, inert gaz bilan tugallanadi. 2 - va 3-davrlar kichik davrlar hisoblanadi va ularda 8 tadan element joylashgan. 4-, 5-, 6- davrlar bo‘lsa katta davrlar deyiladi. 4- va 5- davrlarda 18 tadan element bor bo‘lgan holda, 6-davrda 32 element joylashtirilgan.
Oxirgi 7-davr tugallanmagan davr hisoblanib, bu davrda unda hozir 24 ta element keltirilgan. Bu davr tugallanishi uchun unga yana 10 ta element yetishmaydi. 6-davrdagi elementlar tarkibiga 14 ta element kiritilgan bo‘lib, ular lantanoidlar deyiladi. Bu elementlar lantandan keyin keladigan elementlar, ular o‘xshash kimyoviy xossalarga ega. Shunga o‘xshash 7-davrga 14 element aktinoidlar kiritilgan. Bu elementlarning barcha xossalari aktiniyga o‘xshaydi. Ba’zan aktinoidlarning xossalari lantanoidlarga ham o‘xshab ketadi.
Elementlar davriy jadvalida vertikal joylashgan elementlar qatori kimyoviy xossalari o‘xshash bo‘lib, ular guruhlar deyiladi. Guruhlar asosiy(A) va qo‘shimcha(B) guruhlarga bo‘lingan. Davriy jadvalda guruhlar soni 18 ta. Bosh guruhcha elementlari kichik davrlardan, qo‘shimcha guruh elementlari katta davrlardan boshlangan. K o‘pchilik bosh va qo‘shimcha guruh elementlari orasida kimyoviy o‘xshashlik va o‘ziga xos tafovutlar uchraydi.
Barcha elementlar ichida vodorod o‘ziga xos xossaga ega bo‘lganligi tufayli u davriy jadvalda ham I guruhga ham 17 -guruhga joylashtirilgan. Vodorod xossalari jihatidan metallarga ham o‘xshab ketadi, galogenlar bilan birikmalar hosil qiladi. Metallar bilan hosil qiladigan birikmalarda bo‘lsa metallmaslarga o‘xshaydi.I va II s blok elementlari (18-guruhdagi geliy ham) s- elementlar, qolgan 13-18-guruh elementlari p-oila elementlari hisoblanadi. delementlar katta davrda joylashgan.Litiydan ftorga qarab elementlarning metallik xossalari kamayib, metallmaslik xossalari ortib boradi. Nodir gazlar tipik metallmaslar bilan metallarni ajratuvchi chegara hisoblanadi. Birinchi davrdagina shunday qonuniyat kuzatilmaydi.Davriy sistemaning hozirgi zamon shakli kimyoviy elementlarning elektron strukturasiga asoslanadi. Davrlar nomeri bosh kvant son qiymatiga mos keladi. Jadvaldagi bloklarda s-, p- energetik qavatlarning elektron to‘lishi e’tiborga olinadi. Guruhlar nomeri tashqi qavatdagi valent elektronlar bilan bog‘langan. IUPAC tavsiyasiga ko‘ra nomerlash 1 dan 18 gacha belgilangan. S va d-elementlarda elektronlar 18 tagacha borishi, p- elementlarda esa tashqi qavatdagi elektronlar guruh nomerini 10 dan ayirib topish mumkin. d-blok elementlarida valent qavatdagi elektronlar n s va (n-1)d orbitallardagi elektronlardan tashkil topgan. Masalan, xromda d-5 va s-1, maksimal valenlik 6, skandiyda 1 ta d- va 2 s elektronlar hisobiga uch, p-blok elementlarida bo‘lsa s-va p-elektronlar yig‘indisi hisobga olinadi: oltingugurt uchun s -2 va p-4- umumiy olti valentli bo‘ladi.
Katta davrlarda elementlarning xossalari kichik davrdagilardan ko‘ra sust o‘zgaradi.
D.I.Mendeleyev elementlar davriy jadvalida davr boylab, chapdan o‘ngga qarab elementlarning metallmaslik xossalari ortib boradi. Bosh guruhcha elementlarida bo‘lsa yuqoridan pastga qarab elementlarning atom yadro zaryadi ortishi bilan metallik xossalari kuchayib boradi. Elementlarning atom radiusi. Davriy jadvalda elementlarning atom radiusi davr bo‘ylab chapdan o‘ngga qarab kamayib keladi. Bosh guruhcha elementlari uchun guruhcha bo‘ylab yuqoridan pastga qarab elementlarning atom radiusi ortib boradi. Shuni e’tiborga olish kerakki, metallarda ionlar radiusi ham yuqoridagi qonun bo‘yicha o‘zgaradi.
Ionlanish energiyasi (I). Atomdan bitta elektron uzib chiqarish uchun kerak bo‘ladigan energiyaga ionlanish energiyasi deyiladi. Bu energiyaning miqdori elektron-Voltlarda (eV) o‘lchanadi (1 eV 96,32kJ/molga teng). Davrda ionlanish energiyasi chapdan o‘ngga qarab ortib boradi. Guruhda yuqoridan pastga qarab ionlanish energiyasi kamayadi.
Atom radiusi va ionlanish energiyasining o‘zgarishi atomlarning kimyoviy xossalarini belgilaydi. Bu xossalarga qaytaruvchilik, oksidlovchilik va kislota-asos xossalari kiradi.
Elektronga moyillik energiyasi (E). Elektronga moyillik energiyasi deb, atomga bitta elektron biriktirganda ajraladigan energiyaga aytiladi (birligi eV). Elektronga moyillik energiyasining qiymati ionlanish energiyasiga o‘xshash o‘zgaradi. Odatda atom elektron biriktirsa anion holatiga o‘tadi. Bunday xossa metallmaslarga tegishli. Metallmaslarda eng yuqori elektronga moyillik energiyasi qiymati nodir gazlarda kuzatiladi. Ularning orasida geliyning elektronga moyillik
energiyasi eng yuqoridir. Elektromanfiylik (X=I+E). L.Poling taklifiga ko‘ra atomning o‘ziga elektron tortish xususiyatiga elektromanfiylik deyiladi. Bosh guruhchalarda elementlarning elektromanfiyligi yuqoridan pastga qarab, davrlarda esa o‘ngdan chapga qarab elektromanfiylik kamayib boradi. Elektromanfiylik kimyoviy bog‘lanishni aniqlashda keng qo‘llaniladi. Bu qiymatlar asosida elementlarning oksidlanish darajasi aniqlanadi.Litiyning nisbiy elektromanfiyligi bir deb qabul qilingan. Ftorning nisbiy elektromanfiyligi 4,1 ga teng. Qolgan elementlarning elektromanfiyliklari shu qiymatlar orasida joylashgan.Atomlarning oksidlovchilik-qaytaruvchilik xossalari. Element atomlarining oksidlovchilik-qaytaruvchilik xossalari atomlar yoki ionlar radiusi hamda atomlarning elektron tuzilishi bilan bog‘liq. Odatda metallar qaytaruvchilardir. Metallmaslarda oksidlovchilik va qaytaruvchilik xossalari kuzatiladi. Ftor faqat oksidlovchi xossasiga ega.Agar atom kichik radiusga ega bo‘lsa, unga elektronlarning tortilishi oson va atomning oksidlovchilik xossasi kuchayadi. Shuning uchun ham galogenlar ichida ftor eng kuchli oksidlovchidir.Metallarda esa atom radiusining kattalashganligi hisobiga elektronlarni berish osonlashadi va ularning qaytaruvchilik xossalari ortib boradi. Davrlar bo‘yicha bo‘lsa chapdan o‘ngga qarab elementlarning qaytaruvchilik xossasi zaiflashadi.
Ichki davriylik. Bir davrning ichida element atomlarining ba’zi xossalarida ichki davriylik qonuniyati kuzatiladi. Bunday xossalar 2 va 3 davr elementlarining yadro zaryadi bilan ionlanish potensiali ortishida o‘ziga xos maksimum va minimumlar yuzaga kelishi bilan amalga oshadi. Agar I davrda joylashgan elmentlarning litiydan neongacha qatori e’tiborga olinsa, berilliy va azotda atomlarning ionlanish potensiali maksimumga ega bo‘ladi. 2 davrda joylashgan magniy va fosforda ham ionlanish energiyasining yadro zaryadiga bo g‘liqligida ana shunday maksimumlar aniqlangan. Ikkala guruhdagi bor, kislorod, aluminiy va oltingugurtda bo‘lsa, bu qiymatlar kichiklashib minimum qiymatga ega bo‘lib qolgan. Bu qonuniyatlar tashqi elektron pog‘onadagi elektronlar bilan yadro orasidagi tortishish kuchini ichki elektron pog‘onadagi elektronlar zaiflashtirishi bilan tushuntiriladi.Ikkilamchi davriylik. Bunday qonuniyat asosiy guruhcha elementlarida (s- va p- elementlarda) kuzatilgani uchun uni vertikal davriylik ham deyiladi. Ikkilamchi davriylik yuzaga kelishi d- va fpog‘onachalarning elektronlar bilan to‘lib, yadro zaryadining to‘silishi tufayli valent elektronlarning yadroga tortilishining zaiflashishi hisoblanadi. Bu ta’sir tufayli atom radiusi, ionlanish potensiali, elektronga moyillik energiyasi va atomlarning elektromanfiyliklari o‘zgaradi.