Файл: М. Н. Назаров, Ю. И.docx

Зависимость свойств элементов от положения в периодической системе Д.И.Менделеева

Смысл периодического закона состоит в следующем:

возрастание положительного заряда ядер элементов приводит к периодическому повторению строения внешних электронных оболочек атомов, а следовательно, к периодическому повторению химических свойств элементов.

Деление элементов на периоды обусловленно числом энергетических уровней: в одном периоде объединены элементы, имеющие одинаковое число энергетических уровней (электронных слоев), равное номеру периода.

Деление на группы и подгруппы обусловленно порядком заполнения электронами уровней и подуровней:

элементы главных подгрупп состоят из S- или р-элементов (т.е. из элементов, у которых заполняются либо S-, либо р-подуровень);

элементы побочных подгрупп состоят из d- или f-элементов (т.е. из элементов, у которых заполняются либо d-, либо f-подуровень).

Номер группы, как правило, указывает максимальное число электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей.

Многие свойства элементов (радиус атома, электроотрицательность, степень окисления и др.) связаны со строением электронных оболочек и поэтому, вместе с последними, обладают периодичностью.

В периоде при движении слева направо радиус атомов уменьшается, т.к. при одном и том же числе электронных слоев увеличивается заряд ядра и число электронов на внешнем

---

уровне, а следовательно, увеличивается и сила притяжения электронов ядром, сжимающая атом.

В группах при движении сверху вниз радиус атомов увеличивается, т.к. в этом направлении увеличивается число электронных слоев.

Способность атомов удерживать валентные электроны характеризуется энергией ионизации, сродством к электрону и электроотрицательностью.

Энергия ионизации J - это энергия, которую необходимо затратить для отрыва от атома наиболее слабо связанного с ним электрона.

В периодах энергия ионизации увеличивается слева направо, а в подгруппах (в первую очередь главных)-снизу вверх.

Сродство к электрону Е - это энергия, которая выделяется при присоединении к атому одного электрона.

Сродство к электрону изменяется по периодической таблице, в целом, аналогично изменению энергии ионизации.

Энергия ионизации и сродство к электрону характеризуют металлические (способность отдавать электроны) и неметаллические (способность принимать электроны) свойства элементов.

Более полной и общей характеристикой этих свойств является электроотрицательность элемента (Х).
Х=J+E
Чем меньше электроотрицательность элемента, тем сильнее выражены его металлические свойства и слабее неметаллические.

---

Примеры решения задач

Пример 1. Какую высшую и низшую степень окисления проявляют мышьяк, селен и бром? Составьте формулы соединений данных элементов, отвечающих этим степеням окисления.

Решение

Высшую степень окисления элемента определяет номер группы периодической системы, в которой он находится. Низшая степень окисления определяется тем условным зарядом, который приобретает атом при присоединении того количества электронов, которое необходимо для образования устойчивой восьмиэлектронной оболочки (ns²np⁶). Данные элементы находятся соответственно в Va, VIa, VIIa группах и имеют структуру внешнего энергетического уровня s²p³, s²p⁴, s²p⁵. Низшие степени окисления -3,

-2, -1. Примеры H₃As^-3, Na₂Se^-2, KBr^-1. Высшие степени окисления элементов

+5, +6, +7. Примеры соединений H₃As⁺⁵O₄, Se⁺⁶O₃, KBr⁺⁷O₄.

Пример 2. Какой из элементов четвертого периода седьмой группы- марганец или бром – проявляет металлические, а какой -неметаллические свойства?

Решение

Электронные формулы элементов

₂₅Mn 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s² ₃₅Br 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵

Марганец -d-элемент VII_б группы, бром -р-элемент VII_a группы. На внешнем уровне марганца два электрона. Атомы элементов с небольшим (1-2) числом электронов на внешнем уровне обычно имеют низкие значения электроотрицательности, поэтому способны лишь к потере электронов, т.е. проявляют металлические свойства.

---

У бора на внешнем уровне 7 электронов, до образования устойчивой восьмиэлектронной оболочки не хватает всего одного электрона, значение электроотрицательности высокое, поэтому более характерным является присоединение электронов, т.е. неметаллические свойства.

Для всех групп, содержащих p- и d-элементы, преобладание металлических свойств у d-элементов является общей закономерностью.

Задачи

51. 
    Что такое энергия ионизации атома Что она характеризует Как она изменяется в периодах и в подгруппах с увеличением порядкого номера
    
52. 
    Как и почему изменяется энергия ионизации атома в главных и побочных подгруппах
    
53. 
    Как изменяются радиусы атомов и положительных ионов в периодах и
    

подгруппах с увеличением порядкового номера Что такое лантаноидное сжатие

54. 
    Что такое сродство к электрону Как изменяется окислительная способность неметаллов в периодах и группах с увеличением порядкого номера
    
55. 
    Что такое электроотрицательность Что она характеризует Как изменяется электроотрицательность p- элементов в периодах и группах с увеличением порядкового номера
    
56. 
    Как изменяются свойства гидроксидов элементов в периодах и группах с увеличением порядкого номера Почему
    
57. 
    С учетом положения элементов в периодической системе ответьте на
    

---

вопрос: какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: Mg(OH)₂ или Ba(OH)₂ ; Ca(OH)₂ или Fe(OH)₂ ?

58. 
    Составьте формулы оксидов и гидрооксидов элементов IIIА подгруппы. Как изменяются свойства этих соединений при переходе от Al к Tl
    
59. 
    Составьте формулу оксидов и гидрооксидов элементов третьего периода периодической системы, отвечающих их высшей степени окисления. Как изменяются их свойства при переходе от натрия к сере
    
60. 
    Какова современная формулировка периодического закона В чем причина периодической зависимости свойств элементов и образуемых ими соединений от заряда ядра атомов
    

6. 1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   61

---