Kako se povečajo kisle lastnosti vodikovih spojin. Kisikove in vodikove spojine nekovin. Kratek opis njihovih lastnosti

Sodobno besedilo Periodični zakon : lastnosti enostavnih snovi, pa tudi oblike in lastnosti spojin elementov so v periodični odvisnosti od velikosti naboja jeder njihovih atomov (zaporedna številka).

Periodične lastnosti so na primer polmer atoma, ionizacijska energija, elektronska afiniteta, elektronegativnost atoma, pa tudi nekatere fizikalne lastnosti elementov in spojin (tališča in vrelišča, električna prevodnost itd.).

Izraz periodičnega zakona je

periodni sistem elementov .

Najpogostejša različica kratke oblike periodičnega sistema, v kateri so elementi razdeljeni na 7 obdobij in 8 skupin.

Trenutno so pridobljena jedra atomov elementov do številke 118. Ime elementa z zaporedno številko 104 je rutherfordij (Rf), 105 je dubnij (Db), 106 je seaborgij (Sg), 107 je bohrium. (Bh), 108 je hasij (Hs ), 109 – meitnerij ( Mt), 110 - darmstadij (Ds), 111 - rentgen (Rg), 112 - kopernicij (Cn).
24. oktober 2012 v Moskvi v Centralna hiša znanstveniki Ruske akademije znanosti so imeli slovesno slovesnost dodelitve imena "flerovij" (Fl) 114. elementu in "livermorij" (Lv) 116. elementu.

Obdobja 1, 2, 3, 4, 5, 6 vsebujejo 2, 8, 8, 18, 18 oziroma 32 elementov. Sedmo obdobje ni zaključeno. Obdobja 1, 2 in 3 se imenujejo majhna ostalo - velik.

V obdobjih od leve proti desni kovinske lastnosti postopoma slabijo in nekovinske lastnosti naraščajo, saj se s povečanjem pozitivnega naboja jeder atomov poveča število elektronov v zunanji elektronski plasti in zmanjšajo atomski radiji. opazili.

Na dnu tabele je postavljenih 14 lantanidov in 14 aktinidov. Nedavno sta bila lantan in aktinij razvrščena kot lantanidi oziroma aktinidi.

Skupine so razdeljene v podskupine - glavni, ali podskupine A in stran, ali podskupina B. Podskupina VIII B - posebno, vsebuje triade elementi, ki sestavljajo družine kovin železa (Fe, Co, Ni) in platine (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt).

Od zgoraj navzdol se v glavnih podskupinah kovinske lastnosti povečujejo, nekovinske pa slabijo.

Številka skupine praviloma označuje število elektronov, ki lahko sodelujejo pri tvorbi kemičnih vezi. To je fizični pomen številke skupine. Pri elementih sekundarnih podskupin valenčni elektroni niso samo zunanji, ampak tudi predzadnji sloji. To je glavna razlika v lastnostih elementov glavne in sekundarne podskupine.

Periodni sistem in elektronske formule atomov

Za predvidevanje in razlago lastnosti elementov je potrebno znati zapisati elektronsko formulo atoma.

V atomu, ki se nahaja v osnovnem stanju, vsak elektron zavzame prazno orbitalo z najnižjo energijo. Energijsko stanje določa predvsem temperatura. Temperatura na površini našega planeta je takšna, da so atomi v osnovnem stanju. pri visoke temperature druga stanja atomov, ki se imenujejo navdušen.

Zaporedje energijskih ravni v naraščajočem vrstnem redu energije je znano iz rezultatov reševanja Schrödingerjeve enačbe:

1s< 2s < 2p < 3s < Зр < 4s 3d < 4p < 5s 4d < 5p < 6s 5d 4f < 6p.

Razmislite o elektronskih konfiguracijah atomov nekaterih elementov četrtega obdobja (slika 6.1).



riž. 6.1. Porazdelitev elektronov po orbitalah nekaterih elementov četrte periode

Treba je opozoriti, da obstajajo nekatere značilnosti v elektronski strukturi atomov elementov četrtega obdobja: za atome Cr in C u za 4 s-lupina ne vsebuje dveh elektronov, ampak enega, tj "neuspeh" zunanji s -elektron na prejšnjega d-lupina.

Elektronske formule atomov 24 Cr in 29 Cu lahko predstavimo na naslednji način:

24 Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 ,

29 Cu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 .

Fizični razlog za "kršitev" vrstnega reda polnjenja je povezan z različno močjo prodora elektronov v notranje plasti, pa tudi s posebno stabilnostjo elektronskih konfiguracij d 5 in d 10 , f 7 in f 14 .

Vsi elementi so razdeljeni v štiri vrste

:

1. Pri atomih s-elementi napolnjen s s - lupine zunanje plasti ns . To sta prva dva elementa vsakega obdobja.

2. Pri atomih p-elementi elektroni zapolnijo p-lupine zunanje ravni np . Ti vključujejo zadnjih 6 elementov vsakega obdobja (razen prvega in sedmega).

3. Naredi d-elementi napolnjena z elektroni d - podravni druge zunanje ravni ( n-1)d . To so elementi vstavljenih desetletij velikih obdobij, ki se nahajajo med njimi s- in p-elementi.

4. Naredi f-elementi napolnjena z elektroni f - podnivoj tretjega zunanjega nivoja ( n-2)f . To so lantanidi in aktinoidi.

Spremembe kislinsko-bazičnih lastnosti spojin elementov po skupinah in obdobjih periodnega sistema
(Kosselova shema)

Da bi pojasnil naravo spremembe kislinsko-bazičnih lastnosti spojin elementov, je Kossel (Nemčija, 1923) predlagal uporabo preproste sheme, ki temelji na predpostavki, da v molekulah obstaja čisto ionska vez in da med ioni poteka Coulombova interakcija. Kosselova shema opisuje kislinsko-bazične lastnosti spojin, ki vsebujejo E–H in E–O–H vezi, odvisno od naboja jedra in polmera elementa, ki jih tvori.

Kosselova shema za dva kovinska hidroksida (za molekule LiOH in KOH ) je prikazano na sl. 6.2. Kot je razvidno iz predstavljene sheme, je ionski polmer Li + manjši od ionskega polmera K+ in OH - skupina je močneje vezana na litijev ion kot na kalijev ion. Posledično bo KOH v raztopini lažje disociiral in osnovne lastnosti kalijevega hidroksida bodo bolj izrazite.



riž. 6.2. Kosselova shema za molekule LiOH in KOH

Podobno lahko analiziramo Kosselovo shemo za dve bazi CuOH in Cu(OH) 2 . Ker je polmer Cu iona 2+ manj in naboj je večji od naboja iona Cu + OH - - skupina bo močnejša, da zadrži ion Cu 2+ .
Kot rezultat, osnova Cu(OH)2 bo šibkejši od CuOH.

V to smer, moč baze se poveča, ko se kationski polmer poveča in njegov pozitivni naboj zmanjša .

Kosselova shema za dve anoksični kislini HCl in HI prikazano na sl. 6.3.



riž. 6.3. Kosselova shema za molekule HCl in HI

Ker je polmer kloridnega iona manjši od polmera jodidnega iona, je ion H + močneje vezana na anion v molekuli klorovodikove kisline, ki bo šibkejša od jodovodikove kisline. Tako se moč anoksičnih kislin povečuje z večanjem polmera negativnih ionov.

Jakost kislin, ki vsebujejo kisik, se spreminja ravno nasprotno. Povečuje se z zmanjšanjem ionskega polmera in s povečanjem njegovega pozitivnega naboja. Na sl. 6.4 prikazuje Kosselovo shemo za dve kislini HClO in HClO 4 .



riž. 6.4. Kosselova shema za HClO in HClO 4

Ion С1 7+ je močno vezan na kisikov ion, zato se bo proton lažje odcepil v molekuli HClO 4 . Hkrati pa vez iona C1+ z O ionom 2- manj močna, v molekuli HClO pa bo proton močneje zadržal anion O 2-. Kot rezultat, HClO 4 je močnejša kislina od HClO.

V to smer, povečanje oksidacijskega stanja elementa in zmanjšanje polmera iona elementa povečata kislo naravo snovi. Nasprotno, zmanjšanje stopnje oksidacije in povečanje polmera iona povečata osnovne lastnosti snovi.

Primeri reševanja problemov

Sestavite elektronske formule cirkonijevega atoma in ionov O 2–, Al 3+, Zn 2+ . Ugotovite, kateri vrsti elementov pripadajo atomi 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 - p-element.

Atome elementov razporedite po naraščajoči energiji ionizacije: K, Mg, Be, Ca. Odgovor utemelji.

rešitev. Ionizacijska energija je energija, ki je potrebna za ločitev elektrona od atoma v osnovnem stanju. V obdobju od leve proti desni se ionizacijska energija povečuje z naraščanjem jedrskega naboja, v glavnih podskupinah od zgoraj navzdol pa se zmanjšuje, ko se razdalja od elektrona do jedra povečuje.

Tako se vrednost ionizacijske energije atomov teh elementov poveča v seriji K, Ca, Mg, Be.

Atome in ione razporedite po naraščajočem vrstnem redu njihovih polmerov: Ca 2+ , Ar, Cl – , K + , S 2– . Odgovor utemelji.

rešitev. Za ione, ki vsebujejo enako število elektronov (izoelektronski ioni), se bo polmer iona povečal z zmanjšanjem pozitivnega in povečanjem njegovega negativnega naboja. Zato se polmer poveča v seriji Ca 2+ , K + , Ar, Cl – , S 2– .

Ugotovite, kako se spreminjajo polmeri ionov in atomov v vrsti Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + in Na, Mg, Al, Si, P, S.

rešitev. V vrsti Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + polmer ionov se poveča, saj se pri ionih istega predznaka s podobno elektronsko zgradbo poveča število elektronskih plasti.

V seriji Na, Mg, Al, Si, P, S se polmer atomov zmanjša, saj se z enakim številom elektronskih plasti v atomih poveča naboj jedra in s tem privlačnost elektronov z jedrom .

Primerjaj jakost kislin H 2 SO 3 in H 2 SeO 3 ter baz Fe (OH) 2 in Fe (OH) 3.

rešitev. Po Kosselovi shemi H 2 SO 3 močnejša kislina kot H 2 SeO 3 , saj je ionski polmer Se4+ večji od ionskega polmera S 4+ torej vez S 4+ - O 2– je močnejša od vezi Se 4+ - O 2-.

Po Kosselovi shemi je Fe(OH)

2 močnejšo bazo, ker je polmer Fe iona 2+ več kot Fe ion 3+ . Poleg tega je naboj Fe iona 3+ več kot Fe ion 2+ . Kot rezultat, vez Fe 3+ – O 2– je močnejši od Fe 2+ - O 2- in OH ion - zlahka odcepi v molekuli Fe(OH)2.

Naloge za samostojno reševanje

6.1.Sestavite elektronske formule elementov z jedrskim nabojem +19, +47, +33 in v osnovnem stanju. Določite, kateri vrsti elementov pripadajo. Katera oksidacijska stanja so značilna za element z jedrskim nabojem +33?




6.2.Sestavite elektronsko formulo iona Cl – .

Kisle lastnosti so tiste, ki so najbolj izrazite v danem okolju. Kar nekaj jih je. Treba je znati določiti kisle lastnosti alkoholov in drugih spojin, ne le razkriti vsebnosti ustreznega medija v njih. Pomemben je tudi za prepoznavanje proučevane snovi.

Obstaja veliko testov za prisotnost kislih lastnosti. Najbolj osnovno - potopitev v indikatorsko snov - lakmusov papir, ki reagira na vsebnost vodika, postane rožnat ali pordel. Poleg tega bolj nasičena barva kaže močnejšo kislino. In obratno.

Kisle lastnosti se povečajo skupaj s povečanjem polmerov negativnih ionov in s tem atoma. To omogoča lažje odvajanje vodikovih delcev. Ta kakovost je značilna lastnost močnih kislin.

Obstajajo najbolj značilne kislinske lastnosti. Tej vključujejo:

Disociacija (odcepitev vodikovega kationa);

Razgradnja (tvorba in voda pod vplivom temperature in kisika);

Interakcija s hidroksidi (zaradi česar nastaneta voda in sol);

Interakcija z oksidi (posledično nastaneta tudi sol in voda);

Interakcija s kovinami pred vodikom v nizu aktivnosti (nastaneta sol in voda, včasih z nastajanjem plina);

Interakcija s solmi (samo, če je kislina močnejša od tiste, ki je tvorila sol).

Pogosto morajo kemiki sami izdelovati kisline. Obstajata dva načina, kako jih spraviti ven. Eden od njih je mešanje kislega oksida z vodo. Ta metoda se uporablja najpogosteje. In drugo je interakcija močne kisline s šibkejšo soljo. Uporablja se manj pogosto.

Znano je, da se kisle lastnosti kažejo in v mnogih od njih so lahko bolj ali manj izrazite, odvisno od K se lastnosti alkoholov kažejo v sposobnosti odcepitve vodikovega kationa pri interakciji z alkalijami in kovinami.

Alkoholati - soli alkoholov - lahko pod delovanjem vode hidrolizirajo in sproščajo alkohol s kovinskim hidroksidom. To dokazuje, da so kisle lastnosti teh snovi šibkejše od lastnosti vode. Posledično je okolje v njih močneje izraženo.

Kisle lastnosti fenola so veliko močnejše zaradi povečane polarnosti spojine OH. Zato lahko ta snov reagira tudi z zemeljskoalkalnimi hidroksidi in alkalijske kovine. Posledično nastanejo soli - fenolati. Za identifikacijo fenola je najučinkovitejša uporaba z (III), v katerem snov pridobi modro-vijolično barvo.

Torej se kisle lastnosti v različnih spojinah kažejo na enak način, vendar z različno intenzivnostjo, ki je odvisna od strukture jeder in polarnosti vodikovih vezi. Pomagajo določiti okolje snovi in ​​njeno sestavo. Ob teh lastnostih obstajajo tudi osnovne, ki se povečujejo s slabljenjem prve.

Vse te lastnosti se pojavljajo v najbolj kompleksnih snoveh in tvorijo pomemben del sveta okoli nas. Navsezadnje se na njihov račun odvijajo številni procesi ne samo v naravi, ampak tudi v živih organizmih. Zato so kislinske lastnosti izjemno pomembne, brez njih bi bilo življenje na zemlji nemogoče.

S kisikom tvorijo nekovine kisle okside. V nekaterih oksidih imajo največje oksidacijsko stanje, ki je enako številu skupine (na primer SO2, N2O5), v drugih pa nižje (na primer SO2, N2O3). Kislinski oksidi kisline ustrezajo, in od dveh kisikovih kislin ene nekovine je močnejša tista, v kateri kaže večjo stopnjo oksidacije. Na primer, dušikova kislina HNO3 je močnejša od dušikove HNO2, žveplova kislina H2SO4 pa je močnejša od žveplove H2SO3.

Značilnosti kisikovih spojin nekovin:

Lastnosti višjih oksidov (tj. oksidov, ki vključujejo element te skupine z najvišjim oksidacijskim stanjem) v obdobjih od leve proti desni postopoma prehajajo iz bazičnih v kisle.

V skupinah od zgoraj navzdol kislinske lastnosti višjih oksidov postopoma slabijo. To lahko sodimo po lastnostih kislin, ki ustrezajo tem oksidom.

Povečanje kislih lastnosti višjih oksidov ustreznih elementov v obdobjih od leve proti desni je razloženo s postopnim povečanjem pozitivnega naboja ionov teh elementov.

V glavnih podskupinah periodnega sistema kemijskih elementov v smeri od zgoraj navzdol se kisle lastnosti višjih oksidov nekovin zmanjšajo.

Splošne formule vodikovih spojin po skupinah periodičnega sistema kemijskih elementov so podane v tabeli št. 3.

Tabela #3

S kovinami vodik tvori (z nekaj izjemami) nehlapne spojine, ki so nemolekularne trdne snovi. Zato so njihova tališča relativno visoka.

Z nekovinami vodik tvori hlapne spojine molekularne zgradbe. V normalnih pogojih so to plini ali hlapne tekočine.

V obdobjih od leve proti desni se povečajo kisle lastnosti hlapnih vodikovih spojin nekovin v vodnih raztopinah. To je posledica dejstva, da imajo kisikovi ioni proste elektronske pare, vodikovi ioni pa prosto orbitalo, potem poteka proces, ki izgleda takole:

H2O + HF H3O + F

Vodikov fluorid v vodni raztopini odcepi pozitivne vodikove ione, tj. kaže kisle lastnosti. K temu procesu prispeva tudi druga okoliščina: kisikov ion ima nedeljen elektronski par, vodikov ion pa prosto orbitalo, zaradi česar nastane donorska akceptorska vez.

Ko amoniak raztopimo v vodi, pride do nasprotnega procesa. In ker imajo dušikovi ioni nedeljen elektronski par, vodikovi ioni pa prosto orbitalo, nastane dodatna vez in nastanejo amonijevi ioni NH4 + in hidroksidni ioni OH-. Posledično raztopina pridobi osnovne lastnosti. Ta proces je mogoče izraziti s formulo:

H2O + NH3 NH4 + OH

Molekule amoniaka v vodni raztopini dodajajo pozitivne vodikove ione, tj. amoniak ima bazične lastnosti.

Zdaj razmislite, zakaj je vodikova spojina fluora - vodikov fluorid HF - v vodni raztopini kislina, vendar šibkejša od klorovodikove kisline. To je posledica dejstva, da so polmeri fluorovih ionov veliko manjši od polmerov ionov klora. Zato fluorovi ioni veliko močneje privlačijo vodikove ione kot kloridni ioni. V zvezi s tem je stopnja disociacije fluorovodikove kisline veliko manjša kot pri klorovodikovi kislini, tj. fluorovodikova kislina je šibkejša od klorovodikove kisline.

Iz teh primerov je mogoče narediti naslednje splošne zaključke:

V obdobjih od leve proti desni se pozitivni naboj ionov elementov poveča. V zvezi s tem se povečajo kisle lastnosti hlapnih vodikovih spojin elementov v vodnih raztopinah.

V skupinah, od zgoraj navzdol, negativno nabiti anioni privlačijo vse več šibko pozitivno nabitih vodikovih ionov H+. V zvezi s tem se olajša proces cepitve vodikovih ionov H + in povečajo se kisle lastnosti vodikovih spojin.

Vodikove spojine nekovin, ki imajo v vodnih raztopinah kisle lastnosti, reagirajo z alkalijami. Vodikove spojine nekovin, ki imajo v vodnih raztopinah bazične lastnosti, reagirajo s kislinami.

Oksidativna aktivnost vodikovih spojin nekovin v skupinah od zgoraj navzdol se močno poveča. Na primer, fluora iz vodikove spojine HF ni mogoče kemično oksidirati, lahko pa klor oksidiramo iz vodikove spojine HCl z različnimi oksidanti. To je razloženo z dejstvom, da se atomski polmeri strmo povečajo od zgoraj navzdol v skupinah, zaradi česar se olajša vračanje elektronov.

PRIPRAVA NA UPORABO pri KEMIJI http://maratakm.

AKHMETOV M. A. LEKCIJA 3. ODGOVORI NA NALOGE.

Izberite drugo lekcijo

Periodični zakon in periodni sistem kemijskih elementov. Polmeri atomov, njihove periodične spremembe v sistemu kemičnih elementov. Vzorci sprememb kemijskih lastnosti elementov in njihovih spojin po obdobjih in skupinah.

1. Naslednje kemijske elemente N, Al, Si, C razvrsti po povečanju njihovih atomskih polmerov.

ODGOVOR:

ninCnahajajo v istem obdobju. Desno se nahajan. Torej je dušika manj kot ogljika.

C inSiki se nahajajo v isti skupini. Toda C je višji, torej je C manjši odSi.

SiinAlnahaja se v eni tretjini, vendar desno jeSi, pomeniSimanj kotAl

Vrstni red povečevanja velikosti atomov bo naslednji:n, C, Si, Al

2. Kateri od kemijskih elementov fosfor ali kisik ima bolj izrazite nekovinske lastnosti? Zakaj?

ODGOVOR:

Kisik ima bolj izrazite nekovinske lastnosti, saj se nahaja zgoraj in desno v periodnem sistemu elementov.

3. Kako se spremenijo lastnosti hidroksidov skupine IV glavne podskupine pri premikanju od zgoraj navzdol?

ODGOVOR:

Lastnosti hidroksidov se spremenijo iz kislih v bazične. torejH2 CO3 - ogljikova kislina, kot pove že njeno ime, kaže kisle lastnosti inPb(Oh)2 je osnova.

ODGOVORI NA TESTE

A1. Jakost kislin brez kisika nekovin skupine VIIA glede na povečanje naboja jedra atomov elementov

ODGOVOR: 1

Gre za kisline.HF, HCl, HBr, HI. ZaporedomaF, Cl, Br, jazpovečanje velikosti atomov. Zato se medjedrna razdalja povečaH– F, H– Cl, H– Br, H– jaz. In če je tako, to pomeni, da energija vezi slabi. In proton se lažje odcepi v vodnih raztopinah

A2. Element ima enako valenco v vodikovi spojini in višjem oksidu

ODGOVOR: 2

Seveda, pogovarjamo se o elementu 4. skupine (glej obdobje z elementi)

A3. V katerem vrstnem redu so preproste snovi razvrščene po naraščajočih kovinskih lastnostih?

ODGOVOR: 1

Znano je, da se kovinske lastnosti v skupini elementov povečujejo od zgoraj navzdol.

A4. V seriji Na ® Mg ® Al ®Si

ODGOVOR: 4

V obdobju od leve proti desni so nekovinske lastnosti okrepljene, kovinske pa oslabljene.

A5. Za elemente podskupine ogljika z naraščajočim atomskim številom

ODGOVOR: 4.

Elektronegativnost je sposobnost premikanja elektronov proti sebi, ko nastane kemična vez. Elektronegativnost je skoraj neposredno povezana z nekovinskimi lastnostmi. Zmanjšajo se nekovinske lastnosti, zmanjša se tudi elektronegativnost.

A6. V vrsti elementov: dušik - kisik - fluor

poveča

ODGOVOR: 3

Število zunanjih elektronov je enako številki skupine

A7. Med kemičnimi elementi:

bor - ogljik - dušik

poveča

ODGOVOR:2

Število elektronov v zunanji plasti je enako najvišjemu oksidacijskemu stanju, razen (F, O)

A8. Kateri element ima bolj izrazite nekovinske lastnosti kot silicij?

ODGOVOR: 1

Ogljik je v isti skupini kot silicij, le višje.

A9. Kemični elementi so razvrščeni v naraščajočem vrstnem redu glede na njihov atomski polmer v naslednjem vrstnem redu:

ODGOVOR: 2

V skupinah kemičnih elementov se atomski polmer povečuje od zgoraj navzdol.

A10. Kovinske lastnosti atoma so najbolj izrazite:

1) litij 2) natrij

3) kalij 4) kalcij

ODGOVOR: 3

Med temi elementi se spodaj in levo nahaja kalij.

A11. Najbolj izrazite kisle lastnosti:

Odgovor: 4 (glej odgovor na A1)

A12. Kislinske lastnosti oksidov v vrsti SiO2 ® P2O5 ®SO3

1) oslabijo

2) okrepiti

3) ne spremenite

4) občasno spremeniti

ODGOVOR: 2

Kisle lastnosti oksidov, kot tudi nekovinske lastnosti, naraščajo v obdobjih od leve proti desni

A13. S povečanjem naboja jedra atomov se kisle lastnosti oksidov v seriji

N2O5 ® P2O5 ® As2O5 ® Sb2O5

1) oslabijo

2) okrepiti

3) ne spremenite

4) občasno spremeniti

ODGOVOR: 1

V skupinah od zgoraj navzdol kisle lastnosti, kot so nekovinske, oslabijo

A14. Kisle lastnosti vodikovih spojin elementov skupine VIA z naraščajočim vrstnim številom

1) povečati

2) oslabijo

3) ostanejo nespremenjeni

4) občasno spremeniti

ODGOVOR: 3

Kisle lastnosti vodikovih spojin so povezane z vezavno energijoH- El. Ta energija od zgoraj navzdol oslabi, kar pomeni, da se kisle lastnosti okrepijo.

A15. Sposobnost oddajanja elektronov v seriji Na ® K ® Rb ®Cs

1) slabi

2) ojača

3) se ne spremeni

4) se občasno spreminja

ODGOVOR: 2

V tej seriji se poveča število elektronskih plasti in oddaljenost elektronov od jedra, zato se poveča sposobnost darovanja zunanjega elektrona.

A16. V seriji Al®Si®P®S

1) število elektronskih plasti v atomih se poveča

2) izboljšane so nekovinske lastnosti

3) število protonov v jedrih atomov se zmanjša

4) polmeri atomov se povečajo

ODGOVOR: 2

V obdobju s povečanjem naboja jedra se povečajo nekovinske lastnosti

A17. V glavnih podskupinah periodičnega sistema se redukcijska sposobnost atomov kemičnih elementov poveča c

ODGOVOR: 1

S povečanjem števila elektronskih nivojev se poveča oddaljenost in zaslonjenost zunanjih elektronov od jedra. Posledično se poveča sposobnost njihovega vračanja (obnovitvene lastnosti)

A18. Po sodobnih predstavah so lastnosti kemičnih elementov periodično odvisne od

ODGOVOR: 3

A19. Atomi kemičnih elementov, ki imajo enako število valenčnih elektronov, se nahajajo

ODGOVOR: 2

A20. Element z zaporedno številko 114 mora imeti podobne lastnosti

ODGOVOR: 3. Ta element bo lociran v celici, ki ustreza tisti, ki jo zaseda svinecVIskupina

A21. V obdobjih redukcijske lastnosti kemičnih elementov od desne proti levi

ODGOVOR: 1

Jedrski naboj se zmanjša.

A22. Elektronegativnost in ionizacijska energija v nizu О–S–Se–Te

ODGOVOR: 3

Elektronegativnost se zmanjša, ko se poveča število zapolnjenih elektronskih plasti. Ionizacijska energija je energija, ki je potrebna za odstranitev elektrona iz atoma. Tudi ona se skrči

A23. V katerem vrstnem redu so znaki kemijskih elementov razvrščeni po naraščajočih atomskih polmerih?

3. Periodični zakon in periodni sistem kemijskih elementov

3.4. Periodična sprememba lastnosti snovi

Naslednje lastnosti preprostih in kompleksnih snovi se občasno spreminjajo:

• struktura preprostih snovi (sprva nemolekularnih, na primer od Li do C, nato pa molekularnih: N 2 - Ne);
• temperature taljenja in vrelišča enostavnih snovi: ko se premikajo od leve proti desni vzdolž obdobja t melt in t boil, se najprej na splošno povečajo (diamant je najbolj ognjevzdržna snov), nato pa se znižajo, kar je povezano z sprememba strukture enostavnih snovi (glej zgoraj);
• kovinske in nekovinske lastnosti enostavnih snovi. V obdobju, ko se Z povečuje, se sposobnost atomov, da darujejo elektron, zmanjša (E in poveča), oziroma kovinske lastnosti preprostih snovi oslabijo (nekovinske se povečajo, saj se poveča E cf atomov). Od zgoraj navzdol v skupinah A, nasprotno, kovinske lastnosti preprostih snovi se povečajo, medtem ko so nekovinske oslabljene;
• sestava in kislinsko-bazične lastnosti oksidov in hidroksidov (tabele 3.1–3.2).

Tabela 3.1

Sestava višjih oksidov in najpreprostejših vodikovih spojin elementov A-skupin

Kot je razvidno iz tabele. 3.1 se sestava višjih oksidov gladko spreminja v skladu s postopnim povečanjem kovalence (oksidacijskega stanja) atoma.

S povečanjem naboja jedra atoma v periodi oslabijo bazične lastnosti oksidov in hidroksidov, povečajo pa se kislinske lastnosti. Prehod iz bazičnih oksidov in hidroksidov v kisle v vsaki periodi poteka postopoma, preko amfoternih oksidov in hidroksidov. Kot primer v tabeli. 3.2 prikazuje spremembo lastnosti oksidov in hidroksidov elementov 3. obdobja.

Tabela 3.2

Oksidi in hidroksidi, ki jih tvorijo elementi 3. periode in njihova razvrstitev

V skupinah A se z večanjem naboja atomskega jedra povečujejo osnovne lastnosti oksidov in hidroksidov. Na primer, za skupino IIA imamo:

1. BeO, Be (OH) 2 - amfoterne (šibke bazične in kisle lastnosti).

2. MgO, Mg(OH) 2 - šibke, bazične lastnosti.

3. CaO, Ca (OH) 2 - izrazite bazične lastnosti (alkalije).

4. SrO, Sr(OH) 2 - izrazite bazične lastnosti (alkalije).

5. BaO, Ba (OH) 2 - izrazite bazične lastnosti (alkalije).

6. RaO, Ra (OH) 2 - izrazite bazične lastnosti (alkalije).

Enake trende lahko zasledimo za elemente drugih skupin (sestava in kislinsko-bazične lastnosti binarnih vodikovih spojin, glej tabelo 3.1). Na splošno s povečanjem atomskega števila v obdobju bazične lastnosti vodikovih spojin oslabijo, kisle lastnosti njihovih raztopin pa se povečajo: natrijev hidrid se raztopi v vodi s tvorbo alkalije:

NaH + H 2 O \u003d NaOH + H 2,

in vodne raztopine H 2 S in HCl so kisline, pri čemer je klorovodikova kislina močnejša.

1. V skupinah A se s povečanjem naboja atomskega jedra poveča tudi moč kislin brez kisika.

2. V vodikovih spojinah se število vodikovih atomov v molekuli (ali formuli) najprej poveča od 1 do 4 (skupine IA–IVA), nato pa se zmanjša od 4 do 1 (skupine IVA–VIIA).

3. Hlapno (plinasto) pri n.o. so samo vodikove spojine elementov skupin IVA–VIIA (razen H 2 O in HF)

Opisane trende spreminjanja lastnosti atomov kemijskih elementov in njihovih spojin povzema tabela. 3.3

Tabela 3.3

Sprememba lastnosti atomov elementov in njihovih spojin s povečanjem naboja atomskega jedra

Primer 3.3. Določite formulo oksida z najbolj izrazitimi kislimi lastnostmi:

rešitev. Kisle lastnosti oksidov naraščajo od leve proti desni vzdolž periode in slabijo od zgoraj navzdol v skupini A. Ob upoštevanju tega pridemo do zaključka, da so kisle lastnosti najbolj izrazite pri oksidu Cl 2 O 7 .

Odgovor: 4).

Primer 3.4. Anion elementa E 2− ima elektronsko konfiguracijo atoma argona. Določite formulo najvišjega oksida atoma elementa:

rešitev. Elektronska konfiguracija atoma argona je 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6, torej elektronska konfiguracija atoma E (atom E vsebuje 2 elektrona manj kot ion E 2−) - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4, kar ustreza atomu žvepla. Element žveplo je v skupini VIA, formula najvišjega oksida elementov te skupine je EO 3.

Odgovor: 1).

Primer 3.5. Označite simbol elementa, katerega atom ima tri elektronske plasti in tvori hlapno (n.o.) spojino sestave EN 2 (H 2 E):

rešitev. Vodikove spojine sestave EN 2 (H 2 E) tvorijo atome elementov IIA- in VIA-skupin, vendar so hlapne pri n.o. so spojine elementov skupine VIA, ki vključujejo žveplo.

Odgovor: 3).

Označene trende v spremembi kislinsko-bazičnih lastnosti oksidov in hidroksidov lahko razumemo na podlagi analize naslednjih poenostavljenih diagramov strukture oksidov in hidroksidov (slika 3.1).

Iz poenostavljene reakcijske sheme

iz tega sledi, da se učinkovitost interakcije oksida z vodo s tvorbo baze poveča (v skladu s Coulombovim zakonom) s povečanjem naboja na ionu E n +. Vrednost tega naboja narašča, ko se povečujejo kovinske lastnosti elementov, tj. od desne proti levi čez obdobje in od zgoraj navzdol po skupini. V tem vrstnem redu se povečajo glavne lastnosti elementov.

riž. 3.1. Shema zgradbe oksidov (a) in hidroksidov (b)

Razmislimo o razlogih za opisane spremembe kislinsko-bazičnih lastnosti hidroksidov.

S povečanjem stopnje oksidacije elementa + n in zmanjšanjem polmera iona E n + (točno to opazimo s povečanjem naboja jedra atoma elementa od leve do tik ob periodi), se vez E–O okrepi, vez O–H pa oslabi; proces disociacije hidroksida glede na vrsto kisline postane bolj verjeten.

Od zgoraj navzdol v skupini se polmer E n + poveča, vrednost n + pa se ne spremeni, posledično se zmanjša moč vezi E–O, olajša se njeno pretrganje in proces disociacije hidroksida glede na glavno vrsto postane verjetnejša.