Prawo okresowości, sformułowane przez Dmitrija Mendelejewa, stwierdza, że właściwości fizyczne i chemiczne pierwiastków są okresową funkcją ich liczb atomowych. Oznacza to, że gdy pierwiastki są uporządkowane według rosnącej liczby atomowej, pewne właściwości powtarzają się w regularnych odstępach, czyli okresach.

Kluczowe punkty prawa okresowości:

1. Porządkowanie według liczby atomowej:
– Pierwiastki w układzie okresowym są uporządkowane według rosnącej liczby atomowej (liczby protonów w jądrze atomowym). To porządkowanie ujawnia okresowe powtarzanie się właściwości pierwiastków.

2. Powtarzanie właściwości:
– Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków, takie jak energia jonizacji, promień atomowy, elektroujemność, i powinowactwo elektronowe, zmieniają się w przewidywalny sposób wzdłuż okresów i grup.
– Na przykład, wszystkie metale alkaliczne (grupa 1) mają jeden elektron walencyjny i wykazują podobne właściwości chemiczne, takie jak wysoka reaktywność z wodą.

3. Trendy okresowe:
– Promień atomowy: Maleje wzdłuż okresu z lewej do prawej z powodu zwiększającego się ładunku jądra, co silniej przyciąga elektrony. W grupie promień atomowy rośnie z góry na dół, ponieważ dodawane są nowe powłoki elektronowe.
– Energia jonizacji: Wzrasta wzdłuż okresu z lewej do prawej i maleje w grupie z góry na dół.
– Elektroujemność: Wzrasta wzdłuż okresu i maleje w grupie.
– Powinowactwo elektronowe: Zazwyczaj staje się bardziej negatywne wzdłuż okresu (choć są wyjątki) i mniej negatywne w grupie.

Historia i rozwój prawa okresowości

Dmitrij Mendelejew (1869):
– Mendelejew jest uznawany za twórcę pierwszego układu okresowego pierwiastków. Zauważył, że właściwości pierwiastków powtarzają się w regularnych odstępach, gdy są one uporządkowane według masy atomowej (przed odkryciem protonów i pojęcia liczby atomowej).
– Mendelejew przewidział istnienie i właściwości nieodkrytych pierwiastków, takich jak german (Ge), na podstawie luk w swoim układzie.

Henry Moseley (1913):
– Henry Moseley odkrył, że właściwości pierwiastków są bardziej precyzyjnie określone przez ich liczbę atomową niż masę atomową. Jego praca doprowadziła do współczesnego sformułowania prawa okresowości.