Периодический закон и таблица Менделеева — теория для ОГЭ

Коротко о главном

Периодическая система — это «карта» элементов, где положение атома (номер периода и номер группы) сразу говорит о строении атома и свойствах вещества. Зная всего два числа — номер элемента и его место в таблице, — можно определить число протонов, электронов, электронных слоёв, а также металлические/неметаллические, кислотные/основные свойства. Это ключевая тема для заданий 3 (строение атома, свойства по положению в таблице) и 6 (сравнение свойств элементов и их соединений).

Определения и формулы/правила

Периодический закон (Д.И. Менделеев): свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома (числа протонов).

Строение атома по таблице:

• Порядковый номер $Z$ = число протонов = число электронов в нейтральном атоме.
• Номер периода = число электронных слоёв (энергетических уровней).
• Номер группы (для главных подгрупп, А) = число электронов на внешнем слое.

$$N(p^+) = N(e^-) = Z$$

Закономерности в периоде (слева → справа):

Свойство	Изменение
Заряд ядра	увеличивается
Радиус атома	уменьшается
Металлические свойства	ослабевают
Неметаллические свойства	усиливаются
Число электронов на внешнем слое	увеличивается (1→8)
Высшая степень окисления	увеличивается (+1→+7)
Основные свойства оксидов/гидроксидов	ослабевают
Кислотные свойства оксидов/гидроксидов	усиливаются

Закономерности в группе (сверху → вниз, главная подгруппа):

Свойство	Изменение
Число электронных слоёв	увеличивается
Радиус атома	увеличивается
Металлические свойства	усиливаются
Неметаллические свойства	ослабевают
Электроотрицательность	уменьшается

Важно: число электронов на внешнем слое в группе не меняется — оно равно номеру группы (для элементов главных подгрупп).

Как применять

Пример 1. Элемент №14 (кремний, Si) находится в 3-м периоде, IV группе, главной подгруппе.

• Число протонов = 14, число электронов = 14.
• 3 электронных слоя.
• На внешнем слое 4 электрона (номер группы).

Пример 2. Сравнить металлические свойства натрия (Na, №11) и калия (K, №19). Oба в I группе (одна подгруппа), но K — в 4-м периоде, Na — в 3-м. В группе сверху вниз металлические свойства усиливаются → у калия они выражены сильнее, чем у натрия.

Пример 3. Сравнить неметаллические свойства фосфора (P, №15) и хлора (Cl, №17). Оба в 3-м периоде. В периоде слева направо неметаллические свойства усиливаются, значит у хлора они сильнее, чем у фосфора.

Типичные ошибки

• Путают номер периода и номер группы: период — число слоёв, группа — электроны на внешнем слое (для главных подгрупп).
• Считают, что радиус атома в периоде растёт — на самом деле он уменьшается за счёт роста заряда ядра.
• Забывают, что в побочных подгруппах номер группы не равен числу внешних электронов — правило работает только для главных подгрупп (А).
• Путают направление изменения основных и кислотных свойств оксидов: у металлов в начале периода оксиды основные, у неметаллов в конце периода — кислотные.
• Ошибочно сравнивают элементы из разных периодов и групп «на глаз», без учёта обоих правил (и период, и группа влияют одновременно).

Где встречается на экзамене

• Задание 3: определение числа протонов, электронов, электронных слоёв атома по положению в таблице; определение периода/группы по заряду ядра.
• Задание 6: сравнение металлических, неметаллических свойств элементов, свойств их оксидов и гидроксидов (кислотные/основные) по положению в периодической системе.