Понятия «период», «группа» (А и В группы)

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Всего в таблице семь периодов. Их номера указаны цифрами, стоящими слева. Каждый период содержит определенное число химических элементов. Первые три периода называются малыми периодами. Самый первый период состоит только из двух химических элементов — водорода Н и гелия Не, причем водород не относится к щелочным металлам. Остальные четыре периода называются большими.

Всего в таблице восемнадцать групп, пронумерованных арабскими цифра-

ми. Кроме того, группы имеют традиционную нумерацию римскими цифрами, сохранившуюся со времен Д. И. Менделеева, — от I до VIII с добавлением латинских букв А или В. Группы А часто называют главными. Они включают все элементы первых трех (малых) периодов, а также нижестоящие элементы больших периодов. В этих группах находятся как металлы, так и неметаллы. Граница между этими двумя типами элементов обычно выделяется жирной линией. Эта граница достаточно условна, так как некоторые элементы, находящиеся возле нее, могут проявлять как металлические, так и неметаллические свойства.

Некоторые главные группы имеют свои собственные названия. Так, например, IА-группа — это группа щелочных металлов + водород H, IIА-группа — группа щелочноземельных металлов + бериллий Ве и магний Mg, VIIА-группа — группа галогенов, VIIIА-группа — группа благородных газов и т. д.

Между I—IIA- и III—VIIIA-группами располагаются переходные элементы групп В. Группы В иногда называют побочными. В них находятся только элементы больших периодов, и они все являются металлами.

Эти группы также имеют собственные названия, обычно связанные с названием первого элемента в группе.

В каждой группе находятся элементы со сходными химическими свойствами их атомов. Номер группы (римскими цифрами) указывает, как правило, высшую, т. е. максимальную, валентность элементов в соединениях с кислородом.

Причину периодичности в изменении свойств химических элементов можно объяснить только на основе знаний о строении атомов. Это хорошо понимал и сам Д. И. Менделеев, предполагая, что атомы являются сложными образованиями, а познание их структуры позволит обосновать открытую им периодическую систему химических элементов.

Запишем основные термины:

Периодическая таблица — является графическим изображением периодического закона.

Периодический закон — свойства всех простых веществ, как и формы и свойства соединений химических элементов определяются в повторяемой (периодической) зависимости от заряда ядра химического элемента.

Период – это определенное число химических элементов с одним и тем же наибольшим значением основного квантового количества валентных электронов (с идентичным номером внешнего энергетического уровня), равняющимся номеру периода.

Группа – это совокупность химических элементов с идентичным количеством валентных электронов, которые равняются номеру группы.

Химические символы – это не просто сокращенные имена химических элементов, а и выражение их конкретного количества, т.е. каждый символ означает или один атом химического элемента, или один моль его атомов, или массу элемента, равную молярной массе этого элемента.

Главная подгруппа – это вертикальный ряд элементов, атомы которых имеют одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне. Это число равно номеру группы (кроме водорода и гелия).

Все элементы в периодической системе разделяются на 4 электронных семейства (s-, p-, d-,f-элементы) в зависимости от того, какой подуровень в атоме элемента заполняется последним.

Побочная подгруппа – это вертикальный ряд d-элементов, имеющих одинаковое суммарное число электронов на d-подуровне предвнешнего слоя и s-подуровне внешнего слоя. Это число обычно равно номеру группы.

Важнейшими свойствами химических элементов являются металличность и неметалличность.

Металличность – это способность атомов химического элемента отдавать электроны. Количественной характеристикой металличности является энергия ионизации.

Энергия ионизации атома – это количество энергии, которое необходимо для отрыва электрона от атома элемента, т. е. для превращения атома в катион. Чем меньше энергия ионизации, тем легче атом отдает электрон, тем сильнее металлические свойства элемента.

Неметалличность – это способность атомов химического элемента присоединять электроны. Количественной характеристикой неметалличности является сродство к электрону.

Сродство к электрону – это энергия, которая выделяется при присоединении электрона к нейтральному атому, т. е. при превращении атома в анион.

Чем больше сродство к электрону, тем легче атом присоединяет электрон, тем сильнее неметаллические свойства элемента.

Универсальной характеристикой металличности и неметалличности является электроотрицательность (ЭО) элемента.

ЭО элемента характеризует способность его атомов притягивать к себе электроны, которые участвуют в образовании химических связей с другими атомами в молекуле.

Чем больше металличность, тем меньше ЭО.

Чем больше неметалличность, тем больше ЭО.

3.3 Закономерности изменения свойств химических элементов по периоду и по группе.

В малых периодах от щелочного металла к инертному газу:

• заряд ядер атомов увеличивается;

• число энергетических уровней не изменяется;

• число электронов на внешнем уровне увеличивается от 1 до 8;

• радиус атомов уменьшается;

• прочность связи электронов внешнего слоя с ядром увеличивается;

• энергия ионизации увеличивается;

• сродство к электрону увеличивается;

• ЭО увеличивается;

• металличность элементов уменьшается;

• неметалличность элементов увеличивается.

Все d-элементы данного периода похожи по своим свойствам – все они являются металлами, имеют мало различающиеся радиусы атомов и значения ЭО, поскольку содержат одинаковое число электронов на внешнем уровне (например, в 4-м периоде – кроме Cr и Cu).

В главных подгруппах сверху вниз:

• число энергетических уровней в атоме увеличивается;

• число электронов на внешнем уровне одинаково;

• радиус атомов увеличивается;

• прочность связи электронов внешнего уровня с ядром уменьшается;

• энергия ионизации уменьшается;

• сродство к электрону уменьшается;

• ЭО уменьшается;

• металличность элементов увеличивается;

• неметалличность элементов уменьшается.

Описание элемента магния, астата, хлора

Рис. 1. Положение магния в таблице

В группе магний соседствует с бериллием и кальцием. Рис.1. Магний стоит ниже, чем бериллий, но выше кальция в группе. У магния больше металлические свойства, чем у бериллия, но меньше чем у кальция. Основные свойства его оксидов и гидроксидов изменяются также. В периоде натрий стоит левее, а алюминий правее магния. Натрий будет проявлять больше металлические свойства, чем магний, а магний больше, чес алюминий. Таким образом, можно сравнить любой элемент с соседями его по группе и периоду.

Кислотные и неметаллические свойства изменяются противоположно основным и металлическим свойствам.

Степень окисления

В процессе отдачи или присоединения электронов атом приобретает условный заряд. Этот условный заряд называется степенью окисления.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры