Modern formulering Periodisk lag : Egenskaper hos enkla ämnen, liksom formerna och egenskaperna hos elementen i elementen är i periodiskt beroende av laddningsvärdet av kärnorna i deras atomer (ordinärt nummer).
Periodiska egenskaper är exempelvis en atomradie, joniseringsenergi, en elektronaffinitet, en atomelektonegitet, liksom vissa fysikaliska egenskaper hos element och föreningar (smältning och kokpunkt, elektrisk ledningsförmåga etc.).
Uttryck av den periodiska lagen är
periodiskt system av element .Den vanligaste varianten av den korta formen av det periodiska systemet, där elementen är uppdelade i 7 perioder och 8 grupper.
För närvarande erhållna kärnor av element av element till nummer 118. Elementets namn med sekvensnummer 104 - Rffordy (RF), 105 - Dubney (DB), 106 - Siborgy (SG), 107 - Bory (BH), 108 - Hassii ( Hs ), 109 - Meteneri (MT), 110 - Darmstadtion (DS), 111 - RF (RG), 112 - COPERNATION (CN).
Den 24 oktober 2012 i Moskva i det centrala huset av forskarna i den ryska vetenskapsakademin höll en högtidlig ceremoni av uppdrag till det 114: e elementnamnet "Feller" (FL) och 116 mu - "Livermorius" (LV).
Perioderna 1, 2, 3, 4, 5, 6 innehåller 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32. Den sjunde perioden är inte klar. Perioder 1, 2 och 3 kallas småresten - stor.
Under perioderna från vänster till höger, är metall och icke-metalliska egenskaper gradvis försvagade, eftersom med ökande positiv laddning ökar nuklei av atomer antalet elektroner på det yttre elektronskiktet och det finns en minskning av atomernas radier.
14 lantanider och 14 aktinoider placeras längst ner på bordet. Nyligen började Lantan och Actinium rangordna respektive lantanoider och aktinoider.
Grupper är uppdelade i undergrupper - huvudsaklig eller undergrupper A och sida eller undergrupper B. Subgroup VIII B - speciell, den innehåller triader Element som utgör järnfamiljen (Fe, CO, NI) och platina metaller (RU, RH, PD, OS, IR, PT).
Från topp till botten i huvudundergrupperna är metallegenskaper förbättrade och icke-metalliska försvagar.
Gruppnummer, som regel, anger antalet elektroner som kan delta i bildandet av kemiska bindningar. Detta är den fysiska betydelsen av gruppnumret. Elementen av sidoundergrupper av valens är elektroner, inte bara externa, men också de näst sista lagren. Detta är den största skillnaden i egenskaperna hos elementen i de huvud- och sidoundergrupperna.
Periodiskt system och elektroniska formler av atomer
För att förutsäga och förklara elementens egenskaper är det nödvändigt att kunna spela in en elektronisk formel av atomen.
I atomen i grunden villkoretVarje elektron upptar ett fritt orbital med den lägsta energin. Energiläget bestäms huvudsakligen av temperatur. Temperaturen på ytan av vår planet är sådan att atomer är i huvudtillståndet. Vid höga temperaturer, de huvudsakliga staterna för atomer som kallas upphetsad.
Sekvensen av energinivåer i ordning med ökande energi är känd från resultaten av lösningen av Schrödinger-ekvationen:
1s.< 2s < 2p < 3s < Зр < 4s 3d < 4p < 5s 4d < 5p < 6s 5d 4f < 6p.
Tänk på de elektroniska konfigurationerna av atomer av vissa element i den fjärde perioden (figur 6.1).
Fikon. 6,1. Fördelningen av elektroner genom orbitaler av vissa delar av den fjärde perioden
Det bör noteras förekomsten av vissa funktioner i den elektroniska strukturen av atomer av element i den fjärde perioden: vid CR-atomerna och med dig till 4 s.- Rädslan är inte två elektroner, men en, dvs inträffar "fel" externs. -Elektron på föregåended-Shell.
Elektroniska formler av atomer 24 Cr och 29 Cu kan representeras enligt följande:
24 CR1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 54S 1,
29 CU 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 10 4S 1.
Den fysiska orsaken till fyllningsorderns "överträdelse" är förknippad med olika penetrerande kapacitet hos elektroner i de inre skikten, liksom den speciella stabiliteten hos elektroniska konfigurationer D5 och D10, F7 och F 14.
Alla element är uppdelade i fyra typer.
:1. Atomer s-element Fylld S. - Utan det yttre lagretns. . Dessa är de två första elementen i varje period.
2. Atomer p-element Elektroner är fyllda med p-skal på den yttre nivån NP . Dessa inkluderar de sista 6 elementen i varje period (förutom den första och sjunde).
3. U. d-element Fylld av elektriska D. - Den andra nivån på nivån (n-1) d . Det här är elementen i plug-in decennierna av stora perioder som ligger mellans- och p-element.
4. U. f-element fylld av elektronerf. - den tredje nivån på nivån (n-2) f . Dessa är lantanoider och aktinoider.
Förändringar i syrabasegenskaperna hos anslutningar av element enligt grupper och periodiska systemperioder
(Scheme of Kossel)
Förklara arten av förändringarna i syrabasegenskaperna hos föreningarna i Kosselelementen (Tyskland, 1923), föreslog att man använder ett enkelt system baserat på antagandet att det finns en rent jonanslutning i molekyler och coulomb-interaktionen uppstår mellan joner. Kossel-systemet beskriver de syra-basiska egenskaperna hos föreningar som innehåller E-N och E-O-H-anslutningar, beroende på laddningen av kärnan och radien av formningsartikeln.
Kosseldiagram för två metallhydroxider (för LiOH och KOH-molekyler ) Som visas i fig. 6,2. Som framgår av det inlämnade systemet, radien av Ion Li + mindre radiejon till + och på. - Gruppen är starkare med litiumjon än med en kaliumjon. Som ett resultat blir det lättare att dissociera i lösningen och de grundläggande egenskaperna hos kaliumhydroxid kommer att uttryckas starkare.
Fikon. 6,2. Schema av Kossel för LiOH och KOH-molekyler
På samma sätt kan du analysera Kossel-systemet för två baser av CuOH och Cu (OH) 2 . Sedan radien av Cujonen 2+ mindre, och laddning är mer än på jonCu + han - Gruppen blir starkare för att behålla CU 2 + -jonen .
Som ett resultat, grundenCu (OH) 2 kommer att vara svagare änCuOH.
På det här sättet, fundamentets kraft ökar med ökad kationens radie och minskar sin positiva laddning .
Cosseldiagram för två HCl och HI-syrgasyror Visas i fig. 6.3.
Fikon. 6.3. Cossel-system för HCl och HI-molekyler
Eftersom radien av kloridjon är mindre än jodidjon, jon H + Ju starkare är fast med anjonen i hydraulsyramolekylen, som kommer att bli svagare än jodomsyra. Således ökar styrkan hos syrgasyror med en ökning av den negativa jonens radie.
Kraften av syreinnehållande syror varierar på motsatt sätt. Den ökar med en minskning av jonens radie och med en ökning av sin positiva laddning. I fig. 6.4 visar Kossel-systemet för två syra-hClo och HClO4.
Fikon. 6,4. Schema av Kossel för HClo och Hclo 4
ION C1 7+ fast associerad med syrejon, så protonen är lättare att dela upp i NS1O-molekylen 4 . Samtidigt, ION C1 + med jon ca 2- mindre hållbar, och i molekylen i NS1O-proton hålls fasthållen av en anjon om 2-. Som ett resultat av HClO 4 är starkare syra änHClo.
På det här sättet, en ökning av graden av oxidation av elementet och en minskning av radien av jonen av elementet förbättrar substansens sura natur. Tvärtom ökar en minskning av graden av oxidation och en ökning av jonradie de grundläggande egenskaperna hos ämnen.
Exempel på att lösa problem
Gör elektroniska formleratom av zirkonium och jonerO 2-, Al 3+, Zn 2+ . Bestäm hur typen av element innefattar atomer Zr, O, Zn, Al.40 Zr 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 10 4S 2 4P 6 4D 2 5S 2,
O 2-1S 2 2S 2 2P 6,
Zn 2+ 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 10,
Al 3+ 1S 2 2S 2 2P 6,
Zr - D-Element, O-P-element, Zn-D-Element, Al-R-är.
Lokalisera elementatomerna för att öka deras joniseringsenergi: K, Mg, vara, ca. Svar motivera.Beslut. Joniseringsenergi- Den energi som krävs för separation av en elektron från en atom i huvudtillståndet. Under perioden till höger ökar energin av joniseringen med ökningen av kärnans laddning, i huvudundergrupperna från topp till botten, minskar den, eftersom den ökar avståndet från elektronen till kärnan.
Således ökas storleken av energin hos joniseringen av atomer av dessa element i raden K, Ca, Mg, var.
Lokalisera atomer och joner i stigande ordning av deras radier: ca 2+, ar, cl -, k +, s 2- . Svar motivera.Beslut. För joner innehållande samma antal elektroner (isoelektroniska joner) ökar jonradien med en minskning av den positiva och ökande negativa laddningen. Följaktligen ökar radien i en serie av Ca 2+, K +, AR, Cl -, S 2-.
Bestäm hur radierna av joner och atomer ändras i raderna av Li +, Na +, K +, Rb +, CS + och Na, Mg, Al, Si, P, S.Beslut. I serien Li +, Na +, K +, Rb +, CS + Jonernas radie ökar, eftersom antalet elektroniska lager i joner av samma tecken ökar med en liknande elektronisk struktur.
I en serie av Na, Mg, Al, Si, P, S, reduceras atomernas radie, eftersom med samma antal elektroniska skikt i atomer, ökar kärnkärnan, och det betyder att elektronkärnan är fastsatt.
Jämför H2S03 och H2 SEO 3 syror och baserna Fe (OH) 2 och Fe (OH) 3.Beslut. Enligt Kossel-systemet H2S03 starkare syra än h 2 SEO 3. sedan jonens radieSE 4+. Mer jonradieS 4+, det betyder att anslutningen s 4+ - o 2- är mer hållbar än kommunikationSE 4+ - O 2-.
Enligt Fe Kossel Scheme (OH)
2 Starkare bas, eftersom Fe Ion Radius 2+ mer än fejon 3+ . Förutom laddningen av Fejonen 3+ mer än fejon 2+ . Som ett resultat, Fe 3+ - ca 2- är mer hållbar än fe 2+ - O 2- och jon han - Det är lättare att dela upp i molekylen Fe (OH) 2.Uppgifter för självlösningar
6.1. Sammanställning av elektroniska formler av element med en avgift på kärnan +19, +47, +33 och är i huvudtillståndet. Ange vilken typ av element de relaterar till. Vilka oxidationsnedgångar är karakteristiska för elementet med ladda av kärnan +33?
6.2. Gör en elektronisk formel på Cl Ion – .
Lite teori
Periodisk lag formulerades av DI Mendeleev i följande form (1871): "Egenskaper hos enkla kroppar, liksom formerna och egenskaperna hos elementföreningar, och därför är egenskaperna hos enkla och komplexa kroppar som bildas av dem i periodiskt beroende av deras atomvikt.
För närvarande har den periodiska lagen DI Mendeleev följande formulering: "Egenskaperna hos kemiska element, liksom formerna och egenskaperna hos de enkla substanserna som bildas av dem och föreningar är i periodiskt beroende av värdena för kärnorna i deras atomer . Periodicitet är repeterbarheten (cykliciteten) av fenomenet med vissa intervaller.
Den periodiska lagens särdrag bland andra grundläggande lagar är att den inte har uttryck i form av en matematisk ekvation. Ett grafiskt (tabell) uttryck är ett periodiskt system av element som utvecklats av Mendeleev. Egenskaperna hos atomer och deras föreningar upprepas efter vissa intervaller (perioder).
Period I det periodiska systemet är sekvensen av element som är belägna i storleksordningen att öka kärnans laddning, som börjar med väte eller alkalimetall och slutar med inert gas. Periodens början motsvarar början på den fyllda med elektronerna på den nya energinivån.
Elementen som ligger i samma vertikala kolumn av den korta formen av det periodiska bordet formuläret engrupp . Varje grupp består av två undergrupper. Undergrupper i vilka element är båda stora, som små perioder kallas huvud. I den korta formen av bordet registreras karaktärerna hos de element som tillhör huvud- och sidoundergrupperna i samma grupp med förskjutningen till de motsatta kanterna av cellen, så att de bildar en två vertikal sekvens inom en kolonn. I den långa formen av bordet placeras de i olika kolumner, betecknar som undergrupper A och B.I någon av de huvudsakliga undergrupperna (A) är elektroniska konfigurationer av element liknande, d.v.s. På den yttre nivån finns ett identiskt antal elektroner. Som en följd av detta detekterar sådana element den stora likheten mellan sig, vilket är specifikt manifesterat i likheten hos de enkla och komplexa substanserna som bildas av dem. Med andra ord är elementen i en huvudundergrupp fullständiga analoger.
Huvudmönstren för förändringar i fastigheter i perioder:
1. Det elektroniska elementet ökar, d.v.s. Atomernas förmåga förlorar elektroner minskar och förmågan att fästa dem ökar. Detta beror på en ökning av kärnans laddning, som ett resultat av vilka yttre elektroner är på samma nivå, blir alltmer lockade av kärnan. Som ett resultat är i början av perioden typiska elektropositiva element (metaller) och vid periodens ände, framför de inerta gaserna - typiska elektronegativa element (icke-metaller).
2. Den maximala positiva graden av oxidation ökar, lika med antalet elektroner på den yttre nivån, d.v.s. Antalet grupp, med undantag för syre och fluor.
3. För elektronegativa element minskar ett absolut värde av den negativa graden av oxidation lika med åtta minus gruppnummer.
4. försvagar de grundläggande egenskaperna hos oxider och hydroxider av element och samtidigt förbättras deras sura egenskaper.
I de huvudsakliga undergrupperna med en ökning av kärnans laddning ändras elementen hos elementen, liksom motsvarande enkla substanser och föreningar enligt följande:
1. Elektronens elektroniska minskar minskas metallegenskaperna och icke-metalliska försvagar. Till exempel, i V-gruppen av kväve - typiskt nonmetall, fosfor - nonmetall, i vilken en av de allotropa modifieringarna har signifikant elektrisk ledningsförmåga (svart fosfor), arsenik och antimonelement som upptar ett mellanliggande läge mellan typiska metaller och typiska icke-metaller , och slutligen vismut - metall.
2. Förbättra de huvudsakliga egenskaperna hos oxider och hydroxider. (Det bör komma ihåg att de syra-basiska egenskaperna hos oxid eller hydroxid beror på graden av oxidation av elementet. Därför bör föreningar med samma grad av oxidationen av element-analoger jämföras).
Byte av atomradier:
En av de viktigaste naturlagarna är den periodiska lagen som öppnades 1869 Mendeleev, som den formulerade enligt följande: "Egenskaperna hos enkla ämnen, även former och egenskaper hos föreningar är i periodiskt beroende av atomvikter av elementen."
Med utvecklingen av kvantkemi fick den periodiska lagen en strikt teoretisk underbyggnad, och med den en ny formulering: "Egenskaperna hos enkla ämnen, liksom formerna och egenskaperna hos elementen av element är belägna i periodiskt beroende av värdena Av deras atomers kärnor. "
Innan Mendeleev, många försökte systematisera element, Maer (Tyskland) närmade sig det närmast närmade sig. År 1864 ledde han i sin bok i tabellen där elementen också anordnades i storleksordningen att öka sina atommassor, men i denna tabell placerade Mayer endast 27 element, mindre än hälften, kända vid den tiden. Mendeleevs merit att det fanns en plats i sitt bord inte bara av alla kända element, men tomma platser lämnades för ännu inte öppna element (ECABOR - SC, Ekaluminy - GA, Ecasilitions - GE).
Ur synvinkel av atomens elektroniska struktur:
Period Se den horisontella sekvensen av element som börjar med en alkalimetall och en ändig ädelgas med samma maximala värde för huvudkvantumret som är lika med perioden.
Antalet element under perioden bestäms av tanken av sublevel.
Gruppelementen kallas en vertikal uppsättning element med en liknande elektronisk konfiguration och en viss kemisk likhet. Gruppnummer (förutom II, VIII-sidoundergrupper) är lika med mängden valenselektroner.
Förutom att dela i perioder (definierad av huvudkvantumret) finns det division på familjbestämd av ett orbital kvantnummer. Om elementet är fyllt med ett S-sublager, då S-Family eller S-elementet; P-sublevel - P-element; D-sublayer-D-element; F-sublayer - F-element.
I kortskärmsformen av ett periodiskt system med 8 grupper, som var och en är uppdelad i huvud- och sidoundergruppen. I och II är de viktigaste undergrupperna fyllda med S-element; III-VIII De viktigaste undergrupperna är P-element. D-element är i sidoundergrupper. F-elementen deponeras i separata grupper.
Således upptar varje element i det periodiska systemet av element en strikt definierad plats, vilken är markerad med ett sekvensnummer och är associerat med strukturen hos en atomelektroniska skal.
1.2.1. Mönster för att ändra egenskaperna hos element och deras föreningar med perioder och grupper
Experimentella studier har etablerat beroendet av elementens kemiska och fysikaliska egenskaper från deras position i det periodiska systemet.
Energijoniseringkallas den energi som bör spenderas för separation och avlägsnande av elektronen från atomen, jon eller molekylen . Det uttrycks i J eller EV (1EV \u003d 1,6. 10 -19 j).
Joniseringsenergi är mätning av återställande förmågaatom. Ju lägre värdet av joniseringsenergin, desto högre reducerande kapacitet hos atomen. Atomer, förlorande elektron, blir positivt laddade joner.
Felaffärdet kallas den energi som släpps när elektronen är ansluten till atomen, molekylen eller radikalen.
Energin hos affiniteten hos elektron av atomer varierar naturligt i enlighet med arten av de elektroniska strukturerna hos elementens atomer. I perioder från vänster till höger affiniteten för elektronen och de oxidativa egenskaperna hos elementen ökar. I grupper från topp till botten reduceras elektronens spiring vanligtvis.
Halogener kännetecknas av den högsta affiniteten för elektronen, eftersom Bifoga en elektron till den neutrala atomen, den förvärvar den fullständiga elektroniska konfigurationen av ädelgas.
Den karakteristiska som av atomerna är enklare eller en elektron är fastsatt, kallad elektricitetsom är lika med hemishemma av energin av jonisering och affinitet för elektronen.
El ökar i riktning från vänster till höger för element i varje period och minskar i riktningen från topp till botten för elementen i samma PS-grupp.
Atom- och jonradier
Atomer och joner har inte strängt definierade gränser på grund av elektronvågens natur. Därför bestäms de villkorliga raderiiusen av atomer och joner som är kopplade till varandra kemisk bindning i kristaller.
Radie av metallatomer i perioder med en ökning av sekvensen antal element minskardärför att Vid samma antal elektroniska skikt ökar kycklingens laddning och följaktligen elektronernas attraktion.
Inom varje grupp av element, som regel, ökar atomradii från topp till bottendärför att Antalet energinivåer ökar. Jonradierna är också i periodiskt beroende av elementets sekvensnummer.
Exempel.Hur förändras de atoms dimensioner inom perioden under övergången från en period till en annan och inom samma grupp? Vilka element har minimala och maximala atomstorleksvärden?
Inom perioden (vänster till höger) minskar atomernas storlek, eftersom Ökar laddningen av kärnan och elektronerna är starkare för kärnan. I de viktigaste undergrupperna ökar storleken på atomer, för Antalet elektroniska lager ökar. I negativa undergrupper är sådana förändringar mindre märkbara, på grund av D-överensstämmelse, och när övergången från V i VI är det till och med en minskning av minskningen av atomernas storlek på bekostnad av F-komprimering.
Enligt dessa regler har det minsta värdet av atomens storlek heliumoch det maximala - cesium. Frankrike har inte långlivade isotoper (naturlig isotops radioaktiv, halveringstid på 21 minuter).
Metaller och icke-metaller.Uppdelningen av element och enkla ämnen till metaller och icke-metaller i viss utsträckning villkorligt.
Enligt fysikaliska egenskaper kännetecknas metallerna av hög värmeledningsförmåga och elektrisk ledningsförmåga, negativ temperaturkoefficient, specifik metallglitter, smide, plasticitet och liknande.
Med kemiska egenskaper kännetecknas metaller av de huvudsakliga egenskaperna hos oxider och hydroxider och reducerande egenskaper.
Liknande skillnader i egenskaperna hos enkla ämnen är förknippade med karaktären av den kemiska bindningen i deras bildning. Metallbindning i metaller är formad med en brist på valenselektroner och kovalent i nonmetall med tillräckliga mängder. Baserat på detta kan du spendera en vertikal gräns mellan elementen IIIa och IV-grupperna. Vänster - Elements med en brist på Valenselektroner, till höger - med ett överskott. Detta är en gräns för iveret.
Exempel.Vad är skillnaden mellan typiska metaller från icke-metaller? Varför och hur förändras metallegenskaper med att öka sekvensnummeret på elementen?
I det periodiska systemet av element är metall, icke-metaller främst belägna (endast 22). Metaller inkluderar alla s element. Detta beror på närvaron av ett litet antal valenselektroner (1 eller 2), som ett resultat av denna brist på elektroner, bildas en metallkommunikation.
Alla D - och F-element är också metaller. När de kemiska bindningarna är utformade som valenselektroner, är atomer D-atomer den yttre energinivån och delen eller alla D-elektroner av den näst sista nivån, och D deelectrons deltar i bildandet av kemiska bindningar först efter alla externa s - elektroner. Dessutom bidrar den lätta att ta bort s-elektroner till effekten av avskärmningen av kärnans laddning. Den består av att minska effekten på elektronens positiva avgift på grund av närvaron mellan elektronen och kärnan av andra elektroner (denna D- eller F-elektroner).
I P-elementen finns en tävling mellan en ökning av antalet valenselektroner (icke-metalliska egenskaper) och screeningen av choreladdningen (metalliska egenskaper är förbättrade). I detta avseende ökar P-elementen på undergruppen från topp till botten stabiliteten i de nedre graderna av oxidation.
Vid period ökar de icke-metalliska egenskaperna hos atomer till höger på grund av en ökning av laddningen av atomens kärna och svårigheterna med elektronkrets. Enligt undergruppen från topp till botten ökar metallegenskaper, eftersom anslutningen av yttre elektroner med kärnan försvagas.
Egenskaperna hos föreningar är uppdelade i syra-huvud och redox. Periodiskt system av element förklarar väl dessa mönster. Tänk på detta på hydroxiders exempel.
Om elementet har en grad av oxidation liten (+1 eller +2), till exempel Na-O-H, är Na-O-bindningen mindre hållbar än O-H och bristningen av kommunikation sker i en mindre hållbar förbindelse.
Na-O - H Na + + Åh. - . Anslutningen har grundläggande egenskaper.
Om graden av oxidation av elementet är stort (från +5 till +7), är bindningen syre är starkare än anslutningen av O-H och föreningen har sura egenskaper. I salpetersyra är graden av kväveoxidation stor (+5).
H. + + Nr 3 -
Föreningar till graden av oxidation +3 och +4 visar amfotera egenskaper, d.v.s. Beroende på reaktionspartnern kan både sura och basiska egenskaper uppvisas. Men det finns undantag Zn +2, BE +2, SN +2, PB +2, GE +2 har en grad av oxidation +2, men är amfotera föreningar.
Efter period Höger vänster ökar den högsta graden av oxidation som är lika med gruppens nummer, så Ökar icke-metalliska och sura egenskaper.
Genom undergrupp toppa metall och grundläggande egenskaper ökardärför att Storleken på atomen och anslutningen med den intilliggande atomen försvagas .
Således tillåter det periodiska systemet oss att analysera positionen för enkla ämnen på grund av de särdrag som deras egenskaper (metaller, icke-metaller).
Den periodiska lagen i Mendeleeva gör det möjligt att identifiera egenskaperna hos enkla ämnen i kemiska föreningar. För första gången utfördes förutsägelsen av egenskaper av Mendeleev själv. Han beräknade egenskaperna och de element som ännu inte var öppna.
i perioder från vänster till höger:
· Atoms radie reduceras;
· Elektricitet av elementen ökar;
· Mängden valenselektroner ökar från 1 till 8 (lika med gruppens nummer);
· Den högsta graden av oxidation ökar (lika med antalet grupp);
· Antalet elektroniska skikt av atomer ändras inte.
· Metallegenskaper minskar;
· Nonmetalliska egenskaper hos element ökar.
Ändra några funktioner i elementen i gruppen från topp till botten:
· Laddkärnorna hos atomer ökar;
· Atoms radie ökar;
· Antalet energinivåer (elektronskikt) av atomer ökar (lika med perioden);
· Antalet elektroner på det yttre skiktet av atomer är detsamma (lika med gruppens nummer);
· Styrkan hos anslutningen av elektronerna i det yttre skiktet med kärnan reduceras;
· Elektricitet minskar;
· Metallelement ökar;
· Nonmetalliska element minskar.
Element som är i samma undergrupp är analoga element, eftersom De har några vanliga egenskaper (samma högsta valens, samma former av oxider och hydroxider etc.). Dessa gemensamma egenskaper förklaras av strukturen hos det yttre elektroniska skiktet.
Läs mer om mönstren för att ändra egenskaperna hos element med perioder och grupper
Syra - Huvudegenskaperna hos hydroxider beror på vilken av de två anslutningarna i E-N-kedjan är mindre hållbar.
Om det finns mindre hållbart E-OH, visar hydroxiden underhåll Egenskaper, om OH-N - syra.
Ju mindre hållbara dessa bindningar, desto större kraft av motsvarande bas eller syra. Styrkan hos bindningarna av E-O och O-H i hydroxid beror på fördelningen av elektrondensiteten i e-vätskedjan. Graden av oxidation av elementet och jonradien påverkas av den senare. En ökning av graden av oxidation av elementet och reduktionen av dess jonradie orsakar en förskjutning av elektrondensiteten till atomen
Element i kedjan E ← O ← N. Detta leder till en försvagning av föreningen av den och förstärker anslutningen av EH. Därför försvagas de grundläggande egenskaperna hos hydroxid och sura förstärkning.
Här samlas in uppgifter till sektion Periodisk lag D.I. Mendeleev och periodiskt system av kemiska element
Uppgift 1. Hur förändras egenskaperna hos hydroxider av element i perioder och grupper med en ökning av sekvensnumret? Varför?
Beslut. Metaller Huvud och sura och amfotera hydroxider kan också bildas. Samtidigt, med en ökning av graden av oxidation av metallen (när den flyttas från vänster till höger till huvudpersonen hos dess oxider och hydroxider, och syran förstärks.
till exempel
Basens kraft Från vänster till höger minskar, och det växer från topp till botten, såväl som metallegenskaper växer från topp till botten.
till exempel, CS (cesium) är mer aktiv än K (kalium), eftersom CS Valenselektronen är längre från kärnan än K (kalium) och CS lättare ger en elektron (som kärnattraktionens försvagning).
Om ett element kan ha olika grader av oxidation, reduceras baskraften hos basen med en ökning av graden av oxidation av elementet, varvid den bildade föreningen är högre. t.ex
CR +2 (OH) 2 CR +3 (OH) 3 ≡H 3 CRO3H2CO4
basen av amfoterisk hydroxidsyra
huvudpersonen är försvagad, sur karaktär ökar
Nemetalla Bilda inte basiska och amfotera oxider. Nästan alla icke-metalloxider är sura.
till exempel, Na2O - huvudoxid, NaOH-bas
Så 3 - syraoxid, H2S04-syra
Al203-amfoterisk oxid, kan bildas som basen (Al (OH) 3) och syranhalo 2 eller H3 Alo3.
Uppgift 2. Vad är den moderna formuleringen av en periodisk lag? Vad är orsaken till det periodiska beroende av elementen hos elementen och de föreningar som bildas av dem från laddningen av atomer av atomer?
Beslut. : Egenskaperna hos elementen och deras föreningar är i periodiskt beroende av laddningen av atomkärnan eller elementets sekvensnummer.
Egenskaper av elementFörst och främst bestäms strukturen hos det yttre elektroniska skiktet av deras atomer. Därför har elementen i en undergrupp liknande egenskaper.
Med en ökning av sekvensnumret (kärnladdning) i elementets atomer ökar det totala antalet elektroner konsekvent, och antalet elektroner på det yttre elektronskiktet ändras regelbundet, vilket leder till en periodisk förändring av kemiska egenskaper element.
Uppdelning av element för perioder På grund av antalet energinivåer: Under en period kombineras element som har samma antal energinivåer (elektroniska lager) lika med perioden.
Division i grupper och undergrupper Defrering fyllning i elektroner med elektroner och sublevels: elementen i de huvudsakliga undergrupperna består av s- och p-element (dvs från de element som är fyllda i antingen S- eller ett p-sublager).
Elementen av sidoundergrupperna består av D- och F-element (fylld med D- eller F-Sublage).
Många egenskaper hos elementet (Atomradie, elektronegativitet, oxidationsgrad, joniseringsenergi, elektronaffinitet) är associerade med strukturen hos elektroniska skal, så tillsammans med den senare har frekvensen.
Egenskaperna hos elementen bestäms huvudsakligen av strukturen hos det yttre elektroniska skiktet av deras atomer. Därför har elementen i en undergrupp liknande egenskaper.
Uppgift 3. Analysera förändringarna i värdena för kärnans laddningar, radie. Atomer, elektronegathet och oxidationsgrader av 4 perioder. Vad är mönstren för dessa ändringar när du flyttar - på gruppen från topp till botten eller under perioden från vänster till höger? Hur förändras metmen och karaktären av deras oxider och hydroxider i den här riktningen?
Beslut. Periodnummer Visar antalet elektroniska lager, numret på det yttre elektroniska skiktet, antalet energinivåer, det högsta energidnivån, värdet av huvudkvantumret för den högsta energinivån.
Element av den fjärde perioden har huvudkvantumtalet n \u003d 4.
Elektroniska lager – 4.
Den fjärde perioden slutar med ädelgas. Efter två S-element (K och Ca) följs 10 element (från SC till ZN), i de atomer av vilka elektroner slutligen fyller D-sublyer av antisominelektronskiktet (D-element). CR och CU observerar en elektron. P-elementen är färdiga.
Från vänster till höger Laddningen av kärnan växer, som orbitalfyllning och antalet elektroner och protoner växer.
Från vänster till höger Atom-radier av element minskar, eftersom atomattraktion växer.
Joniseringenergi ökar. Eftersom elementen på vänster sida av bordet försöker förlora elektronen för att likna den närmaste ädla gasen (köp en stabil struktur), är det därför mycket energi inte nödvändigt för att separera elektronen. Element på höger sida av bordet försöker köpa en elektron. Därför krävs mer energi för separation av elektronen.
I grupper från topp till botten Metyliska av elementen förstärks, och joniseringsenergin minskar. Anledningen till detta är att elektroner med låga energinivåer repelleras från kärnelektronerna från höga energinivåer, eftersom båda är negativa avgifter.
Eftersom varje nästa rad är mer än en energinivå än i den föregående, ökar atomradier (från topp till botten).
Den högsta graden av oxidation och metaller och nonmetaller är vanligtvis lika med gruppens nummer. Den lägsta graden av metalloxidation är noll (i enkla ämnen - metaller). Den lägsta graden av oxidation av icke-metaller är 8 - gruppnumret. Till exempel, för brom, graden av oxidation \u003d 7 - 8 \u003d -1.
Syra är Nästan alla icke-metalliska oxider, såväl som metalloxider, i vilka metallen har en grad av oxidation +5 och över (CRO3, Mn2O7).
Oxider och hydroxider av metaller med en oxidationsgrad på +3, +4 för det mesta är amfotera. Och vissa metalloxider med oxidationsgrad +2 (ZnO, MNO 2).
Nemetalla Bilda inte basiska och amfotera oxider.
De huvudsakliga oxiderna och hydroxiderna är oxider och hydroxider av metaller med oxidationsgrad av +1 (K20), de flesta oxiderna och hydroxiderna av metaller med oxidationsgrad av +2 (CaO) och vissa metalloxider med oxidation +3.
Uppgift 4. Gör upp formlerna av oxider och manganhydroxider. Hur förändras den sura huvud- och redox-karaktären i dessa föreningar? Är dessa föreningar att lyda det övergripande mönstret att ändra egenskaperna hos oxider och hydroxider?
Beslut. För mangan är graden av oxidation karakteristisk +2, + 4, + 7, det finns anslutningar i vilka det visar graden av oxidation +3, +5, +6.
Manganföreningar kan uppvisa både oxidativa och återställande egenskaper, beroende på graden av oxidation av Mn. Om en mangan är i sin högsta oxidation, kommer den att visa oxidativa egenskaper, om mangan är i sin lägsta oxidation, kommer den att visa rehabiliteringsegenskaper. Och oxidant och reduktionsmedel, mangan verkar i dess mellanliggande oxidation.
Egenskaperna hos oxider och hydroxider är också beroende av graden av oxidation av Mn, med en ökning av vilka sura egenskaper hos anslutningar förbättras:
MNO → MN2O3 → MNO 2 → MN 2 O 7
basic amfotaturyra
MN (OH) 2 → MN (OH) 3 → MN (OH) 4 → HMNO 4
basic amfotaturyra
Så Oxider och manganhydroxider observeras med allmänna lagar av förändringar i syrafasta och redoxegenskaper.
Uppgift 5. Från som 2 O3, P205, Geo 2, SO3, Al2O3, V2O5 Välj två oxid med de mest uttalade sura egenskaperna. Ange valenselektronerna i de valda objekten.
Beslut. Eftersom den atomiska attraktion växer. Joniseringenergi ökar. Eftersom elementen på vänster sida av bordet försöker förlora elektronen för att likna den närmaste ädla gasen (köp en stabil struktur), är det därför mycket energi inte nödvändigt för att separera elektronen. Element på höger sida av bordet försöker köpa en elektron. Därför krävs mer energi för separation av elektronen.
El och metalalitet I de viktigaste undergrupperna växer det rätt (ädelgaser har inte elektronebilitet).
I detta avseende ökar de sura egenskaperna hos oxider i de huvudsakliga undergrupperna från botten upp, under perioden - från vänster till höger. En ökning av graden av oxidation av elementet och en minskning av radien av dess jon gör en oxid med surare.
Från ovanstående oxider som 2 O3, P205, Geo 2, SO3, Al203, V20 är de mest uttalade syra egenskaper P 2 0 5 och så 3. Följande:
P + 15 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 3 3D 0 VALENce 3
P * +15 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 3P 3 3D 1 VALENce 5
S + 16 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 4 3D 0 VALENce 2
S * + 16 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 3 3D 1 VALENce 4
S * + 16 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 3P 3 3D 2 VALENce 6
Uppgift 6. Från oxiderna BAO, K 2 O, TiO2, CAO, Al203, MgO, ZnO, välj två oxid med de mest uttalade grundläggande egenskaperna. Ange valenselektronerna i de valda objekten.
Beslut. Element vars atomer på den yttre energinivån innehåller 3 eller mindre elektroner (metaller) har oxider som har grundläggande egenskaper.
Vänster till höger Atomic RadII-element minskarEftersom den atomiska attraktion växer. Joniseringenergi ökar. Eftersom elementen på vänster sida av bordet försöker förlora elektronen för att likna den närmaste ädla gasen (köp en stabil struktur), är det därför mycket energi inte nödvändigt för att separera elektronen. Element på höger sida av bordet försöker köpa en elektron. Därför krävs mer energi för separation av elektronen. El och metalalitet i de viktigaste undergrupperna från vänster till höger ökar (ädelgaser har inte elektronerbarhet).
Rörande, grundläggande egenskaper oxider Öka i de viktigaste undergrupperna toppa, under perioden - rätt till vänster. En ökning av graden av oxidation av elementet och en minskning av radien av dess jon gör en oxid med surare.
Av ovanstående oxider BAO, K20, TiO2, CaO, Al203, MgO, ZnO, är de huvudsakliga egenskaperna hos Y, K20 och BAO mest uttalade. följande:
K + 19 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 1 3D 0
BA + 56 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 3D 10 4P 6 5S 2 4D 10 5P 6 6S 2
Uppgift 7. Ta med den nuvarande formuleringen av den periodiska lagen. Förklara varför argonelementen i det periodiska systemet placeras respektive före kalium, även om de har en större atommassa. Vad är par av sådana element?
Beslut. : Egenskaperna hos elementen och deras föreningar är i periodiskt beroende av laddningen av atomkärnan eller elementets sekvensnummer.
Med en ökning av sekvensnumret (kärnladdning) i elementets atomer ökar det totala antalet elektroner konsekvent, och antalet elektroner på det yttre elektronskiktet ändras regelbundet, vilket leder till en periodisk förändring av kemiska egenskaper element.
Position av element B. Periodiska systemet Beror inte på elementets atommassa, och beror på kärnans laddning, därför är Ar + 18 placerad framför K + 19, CO + 27 - framför Ni +28, TE + 52 - framför Av I + 53, th + 90 - framför Pa + 91 (även om argon, kobolt, tellurium och thorium har en stor massa än kalium, nickel, jod och protakter).
Par av element med olika antal protoner och neutroner, men med samma antal nukleoner kallas frånobras, till exempel
Kategorier,
