Вещество с наиболее выраженными металлическими свойствами

Обновлено: 18.05.2024

Периодическая таблица Дмитрия Ивановича Менделеева очень удобна и универсальна в своём использовании. По ней можно определить некоторые характеристики элементов, и что самое удивительное, предсказать некоторые свойства ещё неоткрытых, не обнаруженных учёными, химических элементов (например, мы знаем некоторые свойства предполагаемого унбигексия, хотя его ещё не открыли и не синтезировали).

Что такое металлические и неметаллические свойства

Эти свойства зависят от способности элемента отдавать или притягивать к себе электроны. Важно запомнить одно правило, металлы – отдают электроны, а неметаллы – принимают. Соответственно металлические свойства – это способность определённого химического элемента отдавать свои электроны (с внешнего электронного облака) другому химическому элементу. Для неметаллов всё в точности наоборот. Чем легче неметалл принимает электроны, тем выше его неметаллические свойства.

Металлы никогда не примут электроны другого химического элемента. Такое характерно для следующих элементов;

натрия;
калия;
лития;
франция и так далее.

С неметаллами дела обстоят похожим образом. Фтор больше всех остальных неметаллов проявляет свои свойства, он может только притянуть к себе частицы другого элемента, но ни при каких условиях не отдаст свои. Он обладает наибольшими неметаллическими свойствами. Кислород (по своим характеристикам) идёт сразу же после фтора. Кислород может образовывать соединение с фтором, отдавая свои электроны, но у других элементов он забирает отрицательные частицы.

Список неметаллов с наиболее выраженными характеристиками:

Неметаллические и металлические свойства объясняются тем, что все химические вещества стремятся завершить свой энергетический уровень. Для этого на последнем электронном уровне должно быть 8 электронов. У атома фтора на последней электронной оболочке 7 электронов, стремясь завершить ее, он притягивает ещё один электрон. У атома натрия на внешней оболочке один электрон, чтобы получить 8, ему проще отдать 1, и на последнем уровне окажется 8 отрицательно заряженных частиц.

Благородные газы не взаимодействуют с другими веществами именно из-за того, что у них завершён энергетический уровень, им не нужно ни притягивать, ни отдавать электроны.

Как изменяются металлические свойства в периодической системе

Периодическая таблица Менделеева состоит из групп и периодов. Периоды располагаются по горизонтали таким образом, что первый период включает в себя: литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород и так далее. Химические элементы располагаются строго по увеличению порядкового номера.

Группы располагаются по вертикали таким образом, что первая группа включает в себя: литий, натрий, калий, медь, рубидий, серебро и так далее. Номер группы указывает на количество отрицательных частиц на внешнем уровне определённого химического элемента. В то время, как номер периода указывает на количество электронных облаков.

Металлические свойства усиливаются в ряду справа налево или, по-другому, ослабевают в периоде. То есть магний обладает большими металлическими свойствами, чем алюминий, но меньшими, нежели натрий. Это происходит потому, что в периоде количество электронов на внешней оболочке увеличивается, следовательно, химическому элементу сложнее отдавать свои электроны.

В группе все наоборот, металлические свойства усиливаются в ряду сверху вниз. Например, калий проявляется сильнее, чем медь, но слабее, нежели натрий. Объяснение этому очень простое, в группе увеличивается количество электронных оболочек, а чем дальше электрон находится от ядра, тем проще элементу его отдать. Сила притяжения между ядром атома и электроном в первой оболочке больше, чем между ядром и электроном в 4 оболочке.

Сравним два элемента – кальций и барий. Барий в периодической системе стоит ниже, чем кальций. А это значит, что электроны с внешней оболочки кальция расположены ближе к ядру, следовательно, они лучше притягиваются, чем у бария.

Сложнее сравнивать элементы, которые находятся в разных группах и периодах. Возьмём, к примеру, кальций и рубидий. Рубидий будет лучше отдавать отрицательные частицы, чем кальций. Так как он стоит ниже и левее. Но пользуясь только таблицей Менделеева нельзя однозначно ответить на этот вопрос сравнивая магний и скандий (так как один элемент ниже и правее, а другой выше и левее). Для сравнения этих элементов понадобятся специальные таблицы (например, электрохимический ряд напряжений металлов).

Как изменяются неметаллические свойства в периодической системе

Неметаллические свойства в периодической системе Менделеева изменяются с точностью до наоборот, нежели металлические. По сути, эти два признака являются антагонистами.

Неметаллические свойства усиливаются в периоде (в ряду справа налево). Например, сера способна меньше притягивать к себе электроны, чем хлор, но больше, нежели фосфор. Объяснение этому явлению такое же. Количество отрицательно заряженных частиц на внешнем слое увеличивается, и поэтому элементу легче закончить свой энергетический уровень.

Неметаллические свойства уменьшаются в ряду сверху вниз (в группе). Например, фосфор способен отдавать отрицательно заряженные частицы больше, чем азот, но при этом способен лучше притягивать, нежели мышьяк. Частицы фосфора притягиваются к ядру лучше, чем частицы мышьяка, что даёт ему преимущество окислителя в реакциях на понижение и повышение степени окисления (окислительно-восстановительные реакции).

Сравним, к примеру, серу и мышьяк. Сера находится выше и правее, а это значит, что ей легче завершить свой энергетический уровень. Как и металлы, неметаллы сложно сравнивать, если они находятся в разных группах и периодах. Например, хлор и кислород. Один из этих элементов выше и левее, а другой ниже и правее. Для ответа придётся обратиться к таблице электроотрицательности неметаллов, из которой мы видим, что кислород легче притягивает к себе отрицательные частицы, нежели хлор.

Периодическая таблица Менделеева помогает узнать не только количество протонов в атоме, атомную массу и порядковый номер, но и помогает определить свойства элементов.

Видео

Видео поможет вам разобраться в закономерности свойств химических элементов и их соединений по периодам и группам.

Поставь лайк, это важно для наших авторов, подпишись на наш канал в Яндекс.Дзен и вступай в группу Вконтакте

Вещество с наиболее выраженными металлическими свойствами

Тип 3 № 1320

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева — богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента способность атомов принимать электроны — электроотрицательность — в периодах усиливается, а в группах ослабевает. Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения электроотрицательности следующие элементы: хлор, кремний, сера, фосфор. В ответе запишите символы элементов в нужной последовательности.

Электроотрицательность элементов увеличивается слева направо в периоде. Поэтому последовательность в порядке увеличения электроотрицательности элементов следующая: кремний — фосфор — сера — хлор.

Тип 3 № 1465

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева — богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений, о закономерностях изменения этих свойств, о способах получения веществ, а также о нахождении их в природе. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента в периодах радиусы атомов уменьшаются, а в группах — увеличиваются.

Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения радиусов атомов следующие элементы: калий, алюминий, магний, натрий. Запишите обозначения элементов в нужной последовательности

Радиус атома элементов увеличивается справа налево в периоде и сверху вниз по главной подгруппе. Поэтому последовательность в порядке увеличения радиуса атомов элементов следующая: алюминий — магний — натрий — калий.

Тип 3 № 1480

Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения радиусов атомов следующие элементы: углерод, фтор, литий, хлор. Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.

Радиус атома элементов увеличивается справа налево в периоде и сверху вниз по главной подгруппе. Поэтому последовательность в порядке увеличения радиуса атомов элементов следующая: фтор — углерод — литий — хлор.

Тип 3 № 1609

Учитывая эти закономерности, укажите, какой химический элемент среди приведённых образует высший оксид с наиболее сильными кислотными свойствами, а какой — с наименьшими: кремний, азот, углерод, фосфор.

В ответе укажите символы этих элементов:

Азот располагается в наименьшем периоде и наибольшей группе из списка элементов, следовательно, образует оксид с наиболее сильными кислотными свойствами. По этому же принципу находим, что кремний образует оксид с наименьшими кислотными свойствами.

Ответ: наиболее сильные кислотные свойства оксида — азот, наименьшие кислотные свойства оксида — кремний.

Тип 3 № 1684

Периодическая система химических элементов богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента основный характер гидроксидов в периодах ослабевает, а в группах усиливается.

Учитывая эти закономерности, расположите в порядке ослабления основных свойств их гидроксидов следующие элементы: кальций, бериллий, стронций, магний. В ответе запишите символы элементов в нужной последовательности.

В ответе укажите обозначения элементов разделяя &. Например, 11&22.

Последовательность в порядке ослабления основных свойств оксидов элементов следующая: стронций — кальций — магний — бериллий.

Тип 3 № 1714

Учитывая эти закономерности, укажите, какой химический элемент среди приведённых образует простое вещество с наиболее выраженными металлическими свойствами, а какой — с наименее выраженными: кальций, магний, натрий, калий.

Калий располагается в наибольшем периоде и наименьшей группе из списка элементов, следовательно, простое вещество с наиболее выраженными металлическими свойствами. По этому же принципу находим, что магний образует простое вещество с наименее выраженными металлическими свойствами.

Ответ: наиболее выраженные металлические свойства простого вещества — калий, наименее выраженные металлические свойства простого вещества — магний.

Тип 2 № 1788

На рисунке изображена модель ядра атома некоторого химического элемента.

Ознакомьтесь с предложенной моделью и выполните следующие задания:

1) укажите число протонов в ядре атома химического элемента, которому соответствует данная модель атома;

2) укажите номер периода и номер группы в Периодической системе химических элементов Менделеева, в которых расположен этот элемент;

3) определите низшую степень окисления данного элемента.

Ответы запишите в таблицу.

1. Атом электрононейтральная частица, поэтому число протонов равно числу электронов 8.

2. Номер периода определяется количеством электронных слоев в данном случае 2 электронных слоя. Номер группы означает количество электронов на внешнем электронном слое на внешнем электронном слое 6 электрона. Соответственно, элемент расположен в 6 (VI) группе в 2 периоде.

3. Низшая степень окисления элемента, которому соответствует данная модель атома, кислорода равна −2.

Тип 3 № 1804

Периодическая система химических элементов богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений. Так, например, известно, что с увеличением порядкового номера химического элемента способность атомов притягивать к себе электроны (электроотрицательность) в периодах усиливается, а в группах ослабевает.

Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения электроотрицательности следующие элементы: алюминий, хлор, фосфор. В ответе запишите символы элементов в нужной последовательности.

Исходя из закономерности, описанной в задании, элементы следует расположить по увеличению их порядкового номера (так как все представленные элементы лежат в одном периоде). Таким образом, последовательность следующая: алюминий, фосфор, хлор.

Тип 2 № 1863

На рисунке изображена схема распределения электронов по энергетическим уровням атома некоторого химического элемента.

Рассмотрите предложенную схему и выполните следующие задания:

1) запишите в таблицу символ химического элемента, которому соответствует данная схема строения атома;

2) запишите номер периода и номер группы в Периодической системе химических элементов Менделеева, в которых расположен этот элемент;

3) определите, к металлам или неметаллам относится простое вещество, которое образует этот элемент.

Ответ запишите в таблицу.

1. На рисунке представлена модель атома неона, так как порядковый номер, согласно 10.

2. Номер периода определяется количеством электронных слоев в данном случае 2 электронных слоя. Номер группы означает количество электронов на внешнем электронном слое на внешнем электронном слое 8 электронов. Соответственно, элемент расположен в VIII группе в 2 периоде.

3. Неон является неметаллом.

Ответ: Ne, 2, VIII, неметалл.

Тип 2 № 1923

1) запишите символ химического элемента, которому соответствует данная модель атома;

2) запишите число электронов в атоме этого элемента и номер группы в Периодической системе химических элементов Менделеева, в которых расположен этот элемент;

1. На рисунке представлена модель атома бора, так как порядковый номер, согласно 5.

2. Число электронов равно порядковому номеру 5 электронов. Бор расположен в III (IIIA) группе.

3. Бор является неметаллом.

Ответ: 5, III (IIIA), неметалл.

Тип 2 № 1938

2) запишите число электронов в атоме этого элемента и номер группы в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, в которой расположен этот элемент;

1. На рисунке представлена модель атома лития, так как порядковый номер, согласно модели — 3.

2. Число электронов равно порядковому номеру элемента — 3 электронов. Литий расположен в I (IA) группе.

3. Литий является металлом.

Ответ: 3, I (IA), металл.

Тип 3 № 1999

Учитывая эти закономерности, расположите в порядке увеличения электроотрицательности следующие элементы: Запишите знаки элементов в нужной последовательности.

Тип 3 № 416

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева — богатое хранилище информации о химических элементах, их свойствах и свойствах их соединений, о закономерностях изменения этих свойств, о способах получения веществ, а также о нахождении их в природе. Так, например, известно, что кислотный характер высших оксидов элементов в периодах с увеличением заряда ядра усиливается, а в группах — уменьшается.

Учитывая эти закономерности, расположите в порядке усиления кислотных свойств высших оксидов следующие элементы: Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.

В ответе укажите обозначения элементов разделяя &. Например, 11&22.

Так как кислотный характер высших оксидов элементов в периодах с увеличением заряда ядра усиливается, а в группах — уменьшается, то из представленных элементов алюминий будет иметь оксид с самыми слабыми кислотными свойствами, так как он относится к третьему периоду третьей группы, далее идет бор - второй период третьей группы, далее углерод- второй период четвертой группы и самый кислотный оксид имеет азот- второй период пятой группы. Правильный ответ Al, B, C, N.

Тип 3 № 417

Учитывая эти закономерности, расположите в порядке ослабления кислотных свойств высших оксидов следующие элементы: Запишите обозначения элементов в нужной последовательности.

Так как кислотный характер высших оксидов элементов в периодах с увеличением заряда ядра усиливается, а в группах — уменьшается, то из представленных элементов хлор будет иметь оксид с самыми сильными кислотными свойствами, так как он относится к третьему периоду седьмой группы, далее идет сера - третий период шестой группы, далее фосфор- третий период пятой группы и наименее кислотный оксид имеет астат- четвертый период пятой группы. Правильный ответ Cl, S, P, As.

Усиление металлических и неметаллических свойств в таблице

Ответы на контрольную работу по теме «Металлы» (Габриелян)

Post category: Контрольные работы по химии 9 класс
Reading time: 4 минут чтения

1. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме магния:
Г. 2е, 8е, 2е.

2. Число электронов на внешнем электронном слое у атомов щелочных металлов:
А.1.

3. Тип химической связи в простом веществе литии:
Г. Металлическая.

4. Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами:
Г. Стронций.

5. Радиус атомов элементов 3-го периода с увеличением заряда ядра от щелочного металла к галогену:
Г. Уменьшается.

6. Атом алюминия отличается от иона алюминия:
Б. Радиусом частицы.

7. Наиболее энергично реагирует с водой:
А. Калий.

8 . С разбавленной серной кислотой не взаимодействует:
В. Платина.

9. Гидроксид бериллия взаимодействует с веществом, формула которого:
А. КОН (р-р).

10. Ряд, в котором все вещества реагируют с цинком:
А. НСl, NaOH, H2SО4.

11.Предложите три способа получения гидроксида калия. Ответ подтвердите уравнениями реакций.
2К + 2Н2О = 2КОН + Н2
К2О + Н2О = 2КОН
К2СО3 + Са(ОН)2 = СаСО3↓ + 2КОН

12. Определите вещества X, Y, Z, запишите их химические формулы.
Х CuO
Y CuSO4
Z Cu(OH)2

13. Как, используя любые реактивы (вещества) и барий, получить оксид, основание, соль? Составьте уравнения реакций в молекулярном виде.
13. 2Ba + O2 = 2BaO
Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2↑
Ba + Cl2 = BaCl2

14. Расположите металлы: железо, олово, вольфрам, свинец в порядке увеличения относительной твердости (рис. 1).
свинец – олово – железо – вольфрам

15. Рассчитайте массу металла, который можно получить из 144 г оксида железа (II).
n (FeO)= 144г/ 72г/моль = 2 моль
n (Fe) = 2 моль
m (Fe) = 2моль*56г/моль = 112г

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа

1. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме лития:
Б. 2e, 1е.

2. Число электронов на внешнем электронном слое у атомов щелочных металлов:
А. 1.

3. Вид химической связи в простом веществе натрии:
Г. Металлическая.

4. Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами:
Г. Индий.

5. Радиус атомов элементов главной подгруппы с увеличением заряда ядра:
В. Увеличивается.

6. Атом кальция отличается от иона кальция:
Б. Числом электронов на внешнем энергетическом уровне.

7. Наиболее энергично реагирует с водой:
А. Барий.

8. С соляной кислотой не взаимодействует:
В. Серебро.

9. Гидроксид алюминия взаимодействует с веществом, формула которого:
Б. NaOH(p-p).

10. Ряд, в котором все вещества реагируют с железом:
Б. Cl2, CuC12, НС1.

11. Предложите три способа получения гидроксида кальция. Ответ подтвердите уравнениями реакций.
Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2↑
СаО + Н2О = Са(ОН)2
СаCl2 + 2KOH = Ca(OH)2 + 2KCl

12. Определите вещества X, Y, Z, запишите их химические формулы.
X ZnO
Y ZnCl2
Z Zn(OH)2

13. Как, используя любые реактивы (вещества) и литий, получить оксид, основание, соль? Составьте уравнения реакций в молекулярном виде.
4Li + O2 = 2Li2O
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑
2Li + Cl2 = 2LiCl

14. Расположите металлы: алюминий, свинец, золото, медь в порядке увеличения относительной электропроводности (рис. 2).
Свинец, алюминий, золото, медь.

15. Рассчитайте массу металла, который можно получить из 80 г оксида железа (III).
n(Fe2O3) = 80г/160г/моль = 0.5моль
n (Fe) = 2n (Fe2O3) = 1моль
m (Fe) = 1моль*56г/моль = 56г

1. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме натрия:
В. 2е, 8е, 1е.

2. Номер периода в Периодической системе Д. И. Менделеева, в котором нет химических элементов-металлов:
А. 1.

3. Вид химической связи в простом веществе кальции:
Г. Металлическая.

4. Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами:
Г.Натрий.

5. Радиус атомов элементов 2-го периода с увеличением заряда ядра от щелочного металла к галогену:
Г. Уменьшается.

6. Атом магния отличается от иона магния:
Б. Зарядом частицы.

7. Наиболее энергично реагирует с водой:
Г. Рубидий.

8. С разбавленной серной кислотой не взаимодействует:
Г. Ртуть.

9. Гидроксид бериллия не взаимодействует с веществом, формула которого:
Б. NaCl (р-р)

10. Ряд, в котором все вещества реагируют с кальцием:
Б. С12, Н2О, H2SО4.

11. Предложите три способа получения сульфата железа (III). Ответ подтвердите уравнениями реакций.
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

12. Определите вещества X, Y, Z, запишите их химические формулы.
X Fe2O3
Y FeCl3
Z Fe(OH)3

13. Как, используя любые реактивы (вещества) и алюминий, получить оксид, амфотерный гидроксид? Составьте уравнения реакций в молекулярном виде.
4Al + 3O2 = 2Al2O3
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

14. Расположите металлы: медь, золото, алюминий, свинец в порядке увеличения плотности (рис. 3).
алюминий, медь, свинец, золото

15. Рассчитайте массу металла, полученного из 160 г оксида меди (II).
n(CuO) = 160г/80г/моль = 2моль
n (Cu) = n (CuO) = 2моль
m (Cu) = 2моль*64г/моль = 128г

1. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме алюминия:
Б. 2е, 8е, 3е.

2. Номер группы в Периодической системе Д. И. Менделеева, состоящей только из химических элементов-металлов:
Б. II.

3. Вид химической связи в простом веществе магнии:
Г. Металлическая.

4. Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами:
Г. Рубидий.

6. Атом и ион натрия отличаются:
Б. Радиусом частицы.

7. Наиболее энергично реагирует с водой:
Б. Калий.

8. С соляной кислотой не взаимодействует:
В. Медь.

9. Гидроксид алюминия не взаимодействует с веществом, формула которого:
В. KNО3(p-p).

10. Ряд, в котором все вещества реагируют с магнием:
Б. С12, О2, НС1.

11. Предложите три способа получения оксида алюминия. Ответ подтвердите уравнениями реакций.
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
4Al + 3O2 = 2Al2O3
2Al + Cr2О3 = Al2О3 + 2Cr

12. Определите вещества X, Y, Z, запишите их химические формулы.
X CaO
Y Ca(OH)2
Z CaCO3

13. Как, используя любые реактивы (вещества), получить из цинка оксид, основание, соль? Составьте уравнения реакций в молекулярном виде.
2Zn + O2 = 2ZnO
Zn + 2H2O = Zn(OH)2 + H2
Zn + Cl2 = ZnCl2

14. Расположите металлы: алюминий, вольфрам, олово, ртуть в порядке уменьшения температуры плавления (рис. 4).
вольфрам, алюминий, олово, ртуть

15. Рассчитайте массу металла, который можно получить алюминотермией из 34 г оксида хрома (II).
n(CrO) = 34г/68г/моль = 0,5моль
n (Cr) = n (CrO) = 0,5моль
m (Cr) = 0,5моль*52г/моль = 26г

Периодический закон

Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым в 1868 году. Его современная формулировка: свойства химических элементов и образуемых ими соединений (простых и сложных) находятся в периодической зависимости от величины заряда атомного ядра.

Периодический закон лежит в основе современного учения о строении вещества. Периодическая система Д.И. Менделеева является наглядным отражением периодического закона.

В периодической таблице элементы расположены в порядке увеличения атомного заряда, группируются в "строки и столбцы" - периоды и группы.

Период - ряд горизонтально расположенных химических элементов. 1, 2 и 3 периоды называются малыми, они состоят из одного ряда элементов. 4, 5, 6 - называются большими периодами, они состоят из двух рядов химических элементов.

Группой называют вертикальный ряд химических элементов в периодической таблице. Элементы собраны в группы на основе степени окисления в высшем оксиде. Каждая из восьми групп состоит из главной подгруппы (а) и побочной подгруппы (б).

Радиус атома

Радиусом атома называют расстояние между атомным ядром и самой дальней электронной орбиталью. Это не четкая, а условная граница, которая говорит о наиболее вероятном месте нахождения электрона.

В периоде радиус атома уменьшается с увеличением порядкового номера элементов ("→" слева направо). Это связано с тем, что с увеличением номера группы увеличивается число электронов на внешнем уровне. Запомните, что для элементов главных подгрупп номер группы равен числу электронов на внешнем уровне.

С увеличением числа электронов они становятся более скученными, так как притягиваются друг к другу сильнее: это и есть причина маленького радиуса атома.

Чем меньше электронов, тем больше у них свободы и больше радиус атома, поэтому радиус увеличивается в периоде "←" справа налево.

В группе радиус атома увеличивается с увеличением заряда атомных ядер - сверху вниз "↓". Чем больше период, тем больше электронных орбиталей вокруг атома, соответственно, и больше его радиус.

С уменьшением заряда атома в группе радиус атома уменьшается - снизу вверх "↑". Это связано с уменьшением количества электронных орбиталей вокруг атома. Для примера возьмем атомы бора и алюминия, элементов, расположенных в одной группе.

Период, группа и электронная конфигурация

Обратите внимание еще раз на важную деталь: элементы, находящиеся в одной группе (главной подгруппе!), имеют сходную конфигурацию внешнего уровня. Так у бора на внешнем уровне расположены 3 электрона, у алюминия - тоже 3. Оба они в III группе.

Такая закономерность иногда может сильно облегчить жизнь, однако у элементов побочных подгрупп она отсутствует - там нужно считать электроны "вручную", располагая их на электронных орбиталях.

B₅ - 1s 2 2s 2 2p 1
Al₁₃ - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

Общую электронную конфигурацию для элементов III группы главной подгруппы можно записать ns 2 np 1 . Это будет работать для бора, внешний уровень которого 2s 2 2p 1 , алюминия - 3s 2 3p 1 , галия - 4s 2 4p 1 , индия - 5s 2 5p 1 и таллия - 6s 2 6p 1 . За "n" мы принимаем номер периода.

Правило составления электронной конфигурации, которое вы только что увидели, универсально. Если вы имеете дело с элементом главной подгруппы, то увидев номер группы вы знаете, сколько электронов у него на внешнем уровне. Посмотрев на период, знаете номер его внешнего уровня.

Вам остается только распределить известное число электронов по s и p ячейкам, а затем подставить номер периода - и вот быстро получена конфигурация внешнего уровня. Предлагаю посмотреть на примере ниже :)

Очень надеюсь, что теперь вы знаете: только глядя на положение элемента в периодической таблице, на группу и период, в которых он расположен, вы уже можете составить конфигурацию его внешнего уровня. Безусловно, это для элементов главных подгрупп. Повторюсь: у побочных - только "вручную".

Длина связи

Длина связи - расстояние между атомами химически связанных элементов. Очевидно, что понятия длины связи и атомного радиуса взаимосвязаны напрямую. Чем больше радиус атома, тем больше длина связи.

Убедимся в этом на наглядном примере, сравнив длину связей в четырех веществах: HF, HCl, HBr, HI.

Чем больше радиусы атомов, которые образуют химическую связь, тем больше между ними и длина связи. Радиус атома водорода неизменен во всех трех веществах, а в ряду F → Cl → Br → I происходит увеличение радиуса атома. Наибольшим радиусом обладает йод, поэтому самая длинная связь в молекуле HI.

Металлические и неметаллические свойства

В периоде с увеличением заряда атома металлические свойства ослабевают, неметаллические - усиливаются (слева направо "→"). В группе с увеличением заряда атома металлические свойства усиливаются, а неметаллические - ослабевают (сверху вниз "↓").

Сравним металлические и неметаллические свойства Rb, Na, Al, S. Натрий, алюминий и сера находятся в одном периоде. Металлические свойства возрастают S → Al → Na. Натрий и рубидий находятся в одной группе, металлические свойства возрастают Na → Rb.

Таким образом, самые сильные металлические свойства проявляет рубидий, но с другой стороны - у него самые слабые неметаллические свойства. Сера обладает самыми слабыми металлическими свойствами, но, если посмотреть по-другому, сера - самый сильный неметалл.

Распределение металлов и неметаллов в периодической таблице также является наглядным отображением этого правила. Если провести условную линию, проходящую от бора до астата, то справа окажутся неметаллы, а слева - металлы.

Основные и кислотные свойства

Основные свойства в периоде с увеличением заряда атома уменьшаются, кислотные - возрастают. В группе с увеличением заряда атома основные свойства усиливаются, а кислотные - ослабевают.

Кислотные и основные свойства противопоставлены друг другу, как противопоставлены металлические и неметаллические. Где первые усиливаются, вторые - убывают. Все аналогично, поэтому смело ассоциируйте одни с другими, так будет гораздо легче запомнить.

Замечу, что здесь есть одно важное исключение. Как и в общем случае: исключения только подтверждают правила. В ряду галогенводородных кислот HF → HCl → HBr → HI происходит усиление кислотных свойств (а не ослабление, как должно быть по логике нашего правила).

Это можно объяснить в темах диссоциации и химических связей. Когда мы дойдем до соответствующей темы, я напомню про HF и водородные связи между молекулами, которые делают эту кислоту самой слабой. Сейчас воспринимайте это как исключение: HF - самая слабая из этих кислот, а HI - самая сильная.

Восстановительные и окислительные свойства

Восстановительные свойства в периоде с увеличением заряда атома ослабевают, окислительные - усиливаются. В группе с увеличением заряда атома восстановительные свойства усиливаются, а окислительные - ослабевают.

Ассоциируйте восстановительные свойства с металлическими и основными, а окислительные - с неметаллическими и кислотными. Так гораздо проще запомнить ;-)

Электроотрицательность (ЭО), энергия связи, ионизации и сродства к электрону

Электроотрицательность - способность атома, связанного с другими, приобретать отрицательный заряд (притягивать к себе электроны). Мы уже касались ее в статье, посвященной степени окисления. Это важное свойство, ведь более ЭО-ый атом притягивает к себе электроны и уходит в отрицательную степень окисления со знаком минус "-".

Все перечисленные в подзаголовке свойства вместе с ЭО усиливаются в периоде с увеличением заряда атома, в группе с увеличением заряда атома они ослабевают. Таким образом, самый электроотрицательный элемент расположен справа вверху таблицы Д.И. Менделеева - это фтор.

Для примера сравним ЭО-ость атомов Te, In, Al, P. Индий расположен в одной группе с алюминием, ЭО-ость In → Al возрастает (снизу вверх). Алюминий расположен в одном периоде с серой, ЭО-ость возрастает Al → S (слева направо). Сравнивая серу и теллур, мы видим, что сера расположена в группе выше теллура, значит и ее электроотрицательность тоже выше.

Энергия связи (а также ее прочность) возрастают с увеличением электроотрицательности атомов, образующих данную связь. Чем сильнее атом тянет на себя электроны (чем больше он ЭО-ый), тем прочнее получается связь, которую он образует.

Понятию ЭО-ости "синонимичны" также понятия сродства к электрону - энергии, выделяющейся при присоединении электрона к атому, и энергии ионизации - количеству энергии, которое необходимо для отщепления электрона от атома. И то, и другое возрастают с увеличением электроотрицательности.

Продемонстрирую на примере. Сравним энергию связи в трех молекулах: H₂O, H₂S, H₂Se.

Высшие оксиды и летучие водородные соединения (ЛВС)

В периодической таблице Д.И. Менделеева ниже 7 периода находится строка, в которой для каждой группы указаны соответствующие высшие оксиды, ниже строка с летучими водородными соединениями.

Для элементов главных подгрупп начиная с IV группы (в большинстве случае) максимальная степень окисления (СО) определяется по номеру группы. К примеру, для серы (в VI группе) максимальная СО = +6, которую она проявляет в соединениях: H₂SO₄, SO₃.

В таблице видно, что для VIa группы формула высшего оксида RO₃, а, к примеру, для IIIa группы - R₂O₃. Напишем высшие оксиды для веществ из VIa : SO₃, SeO₃, TeO₃ и IIIa группы: B₂O₃, Al₂O₃, Ga₂O₃.

На экзамене строка с готовыми "высшими" оксидами, как в таблице наверху, может отсутствовать. Считаю важным подготовить вас к этому. Предположим, что эта строчка внезапно исчезла из таблицы, и вам нужно записать высшие оксиды для фосфора и углерода.

С летучими водородными соединениями (ЛВС) ситуация аналогичная: их может не быть в периодической таблице Д.И. Менделеева, которая попадется на экзамене. Я расскажу вам, как легко их запомнить.

ЛВС характерны для IV, V, VI и VII группы. Элементы этих групп более электроотрицательны, чем водород, поэтому ходят в "-" отрицательную СО. Минимальная степень окисления для элементов главных подгрупп, начиная с IV группы, может быть рассчитана так: номер группы - 8.

Например, для углерода минимальная СО = 4-8 = -4; для азота 5-8 = -3; для кислорода 6-8 = -2; для фтора 7-8 = -1. Для того, чтобы запомнить ЛВС, вы должны ассоциировать IV, V, VI и VII группы с хорошо известными вам веществами: метаном, аммиаком, водой и фтороводородом.

Так как общее строение ЛВС в пределах одной группы сходно, то, вспомнив например H₂O для кислорода в VI группе, вы легко найдете формулы других ЛВС VI группы: серы - H₂S, H₂Se, H₂Te, H₂Po.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: