Kuidas muutuvad vesinikuühendite happelised omadused. Vesiniku ja hüdroksiidühendite happe-aluselised omadused

Hapnikuga moodustavad mittemetallid happelisi oksiide. Mõnes oksiidis on nende maksimaalne oksüdatsiooniaste, mis on võrdne rühma numbriga (näiteks SO2, N2O5), samas kui teistes on see madalam (näiteks SO2, N2O3). Happelised oksiidid vastavad hapetele ja ühe mittemetalli kahest hapnikuhappest on tugevam see, mille oksüdatsiooniaste on kõrgem. Näiteks lämmastikhape HNO3 on tugevam kui lämmastikhape HNO2 ja väävelhape H2SO4 on tugevam kui väävelhape H2SO3.

Mittemetallide hapnikuühendite omadused:

Kõrgemate oksiidide (st oksiidide, mis sisaldavad antud rühma kõrgeima oksüdatsiooniastmega elementi) omadused muutuvad järk-järgult aluselisest happeliseks perioodide kaupa vasakult paremale.

Rühmades ülevalt alla nõrgenevad järk-järgult kõrgemate oksiidide happelised omadused. Seda saab hinnata nendele oksiididele vastavate hapete omaduste järgi.

Vastavate elementide kõrgemate oksiidide happeliste omaduste suurenemine perioodidel vasakult paremale on seletatav nende elementide ioonide positiivse laengu järkjärgulise suurenemisega.

Keemiliste elementide perioodilise süsteemi peamistes alarühmades vähenevad kõrgemate mittemetallide oksiidide happelised omadused ülalt alla.

Vesinikühendite üldvalemid keemiliste elementide perioodilise süsteemi rühmade järgi on toodud tabelis nr 3.

Tabel nr 3

Metallidega moodustab vesinik (mõnede eranditega) mittelenduvaid ühendeid, mis on mittemolekulaarse struktuuriga tahked ained. Seetõttu on nende sulamistemperatuurid suhteliselt kõrged.

Mittemetallidega moodustab vesinik molekulaarstruktuuriga lenduvaid ühendeid. Tavatingimustes on need gaasid või lenduvad vedelikud.

Vasakult paremale perioodidel suurenevad mittemetallide lenduvate vesinikuühendite happelised omadused vesilahustes. Seda seletatakse asjaoluga, et hapnikuioonidel on vabad elektronide paarid ja vesinikuioonidel on vaba orbitaal, siis toimub protsess, mis näeb välja järgmine:

H2O + HF H3O + F

Vesilahuses olev vesinikfluoriid eemaldab positiivsed vesinikuioonid, s.t. avaldab happelisi omadusi. Seda protsessi soodustab ka teine ​​asjaolu: hapnikuioonil on üksik elektronpaar ja vesinikuioonil vaba orbitaal, mille tõttu tekib doonor-aktseptor side.

Kui ammoniaak lahustatakse vees, toimub vastupidine protsess. Ja kuna lämmastikuioonidel on üksik elektronpaar ja vesiniku ioonidel on vaba orbitaal, siis tekib täiendav side ja tekivad ammooniumioonid NH4+ ja hüdroksiidioonid OH-. Selle tulemusena omandab lahus põhiomadused. Seda protsessi saab väljendada järgmise valemiga:

H2O + NH3 NH4 + OH

Vesilahuses olevad ammoniaagi molekulid seovad positiivseid vesinikioone, s.t. ammoniaagil on põhilised omadused.

Nüüd vaatame, miks fluori vesinikühend - vesinikfluoriid HF - vesilahuses on hape, kuid nõrgem kui vesinikkloriidhape. Seda seletatakse asjaoluga, et fluoriioonide raadiused on palju väiksemad kui klooriioonidel. Seetõttu tõmbavad fluoriioonid vesinikioone palju tugevamini kui klooriioonid. Sellega seoses on vesinikfluoriidhappe dissotsiatsiooniaste palju väiksem kui vesinikkloriidhappel, st. vesinikfluoriidhape on nõrgem kui vesinikkloriidhape.

Toodud näidete põhjal saab teha järgmised üldised järeldused:

Perioodidel vasakult paremale elementide ioonide positiivne laeng suureneb. Sellega seoses paranevad vesilahustes olevate elementide lenduvate vesinikuühendite happelised omadused.

Rühmades ülevalt alla tõmbavad negatiivselt laetud anioonid järjest vähem positiivselt laetud vesinikioone H+. Sellega seoses hõlbustatakse vesinikioonide H+ eliminatsiooni protsessi ja suurenevad vesinikuühendite happelised omadused.

Mittemetallide vesinikuühendid, millel on vesilahustes happelised omadused, reageerivad leelistega. Mittemetallide vesinikuühendid, millel on vesilahustes aluselised omadused, reageerivad hapetega.

Mittemetallide vesinikuühendite oksüdatiivne aktiivsus ülalt alla rühmades suureneb oluliselt. Näiteks vesinikuühendist HF ei ole võimalik keemiliselt oksüdeerida fluori, kuid vesinikuühendist HCl saab kloori oksüdeerida erinevate oksüdeerivate ainete abil. Seda seletatakse asjaoluga, et rühmades ülalt alla suurenevad aatomiraadiused järsult ja seetõttu muutub elektronide ülekanne lihtsamaks.

Happelised omadused on need, mis on antud keskkonnas kõige tugevamad. Neid on terve rida. Alkoholide ja teiste ühendite happelisi omadusi tuleb osata määrata mitte ainult selleks, et määrata neis vastava keskkonna sisaldust. See on oluline ka uuritava aine äratundmiseks.

Happeliste omaduste katseid on palju. Kõige elementaarsem on sukeldumine indikaatori ainesse - lakmuspaberisse, mis reageerib vesinikusisaldusele roosaks või punaseks muutudes. Veelgi enam, küllastunud värv näitab tugevamat hapet. Ja vastupidi.

Happelised omadused suurenevad negatiivsete ioonide ja sellest tulenevalt aatomi raadiuse suurenedes. See tagab vesinikuosakeste lihtsama eemaldamise. See omadus on tugevatele hapetele iseloomulik tunnus.

Seal on kõige iseloomulikumad happelised omadused. Need sisaldavad:

dissotsiatsioon (vesinikkatiooni elimineerimine);

Lagunemine (vee teke temperatuuri ja hapniku mõjul);

Koostoime hüdroksiididega (mille tulemuseks on vee ja soola moodustumine);

Koostoime oksiididega (selle tulemusena moodustuvad ka sool ja vesi);

Koostoime aktiivsussarjas vesinikule eelnevate metallidega (tekib sool ja vesi, mõnikord koos gaasi eraldumisega);

Koostoime sooladega (ainult juhul, kui hape on tugevam kui see, mis soola moodustas).

Keemikud peavad sageli ise happeid tootma. Nende eemaldamiseks on kaks võimalust. Üks neist on happeoksiidi segamine veega. Seda meetodit kasutatakse kõige sagedamini. Ja teine ​​on tugeva happe koostoime nõrgema soolaga. Seda kasutatakse mõnevõrra harvemini.

On teada, et happelised omadused avalduvad paljudes.Need võivad olla rohkem või vähem väljendunud sõltuvalt K. Alkoholide omadused avalduvad võimes abstraheerida vesinikkatiooni interaktsioonis leeliste ja metallidega.

Alkoholid - alkoholide soolad - on võimelised vee mõjul hüdrolüüsima ja vabastama alkoholi koos metallhüdroksiidiga. See tõestab, et nende ainete happelised omadused on nõrgemad kui vee omad. Järelikult väljendub neis keskkond tugevamalt.

Fenooli happelised omadused on OH-ühendi polaarsuse suurenemise tõttu palju tugevamad. Seetõttu võib see aine reageerida ka leelismuldmetallide ja leelismetallide hüdroksiididega. Selle tulemusena moodustuvad soolad - fenolaadid. Fenooli tuvastamiseks on kõige tõhusam kasutada koos (III), milles aine omandab sinakasvioletse värvuse.

Niisiis avalduvad happelised omadused erinevates ühendites ühtemoodi, kuid erineva intensiivsusega, mis sõltub tuumade struktuurist ja vesiniksidemete polaarsusest. Need aitavad määrata aine keskkonda ja selle koostist. Nende omaduste kõrval on ka põhilised, mis suurenevad esimese nõrgenedes.

Kõik need omadused esinevad kõige keerukamates ainetes ja moodustavad olulise osa meid ümbritsevast maailmast. Lõppude lõpuks, just nende kaudu toimuvad paljud protsessid mitte ainult looduses, vaid ka elusorganismides. Seetõttu on happelised omadused ülimalt olulised, ilma nendeta oleks elu maa peal võimatu.

Kaasaegne koostis perioodiline seadus : lihtainete omadused, aga ka elementide ühendite vormid ja omadused sõltuvad perioodiliselt nende aatomite tuumade laengu suurusest (järgarv).

Perioodilised omadused on näiteks aatomi raadius, ionisatsioonienergia, elektronide afiinsus, aatomi elektronegatiivsus, aga ka mõned elementide ja ühendite füüsikalised omadused (sulamis- ja keemistemperatuurid, elektrijuhtivus jne).

Perioodilise seaduse väljendus on

elementide perioodiline tabel .

Kõige tavalisem versioon perioodilisuse tabeli lühivormist, milles elemendid on jagatud 7 perioodi ja 8 rühma.

Praeguseks on saadud elementide aatomite tuumad kuni numbrini 118. Seerianumbriga 104 elemendi nimetus on rutherfordium (Rf), 105 – dubnium (Db), 106 – seaborgium (Sg), 107 – bohrium (Bh). ), 108 – hassium (Hs ), 109 – meitnerium ( Mt), 110 - darmstadtium (Ds), 111 - roentgenium (Rg), 112 - koperitsium (Cn).
24. oktoobril 2012 toimus Moskvas Venemaa Teaduste Akadeemia Teadlaste Keskmajas pidulik tseremoonia 114. elemendile nimetuse "flerovium" (Fl) ja elemendile "livermorium" (Lv) omistamiseks. 116. element.

Perioodid 1, 2, 3, 4, 5, 6 sisaldavad vastavalt 2, 8, 8, 18, 18, 32 elementi. Seitsmes periood pole lõppenud. Nimetatakse perioode 1, 2 ja 3 väike,ülejäänud - suur.

Vasakult paremale perioodidel metallilised omadused nõrgenevad järk-järgult ja mittemetallilised omadused suurenevad, kuna aatomituumade positiivse laengu suurenemisega suureneb elektronide arv välises elektroonilises kihis ja täheldatakse aatomiraadiuste vähenemist.

Tabeli allosas on 14 lantaniidi ja 14 aktiniidi. Hiljuti on lantaan ja aktiinium klassifitseeritud vastavalt lantaniidideks ja aktiniidideks.

Rühmad on jagatud alarühmadeks - peamised, või alarühmad A ja kõrvalmõjud, või B-alagrupp. VIII alagrupp B – eriline, sisaldab kolmkõlad elemendid, mis moodustavad raua (Fe, Co, Ni) ja plaatina metallide (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt) perekonnad.

Peamistes alarühmades ülevalt alla metallilised omadused suurenevad ja mittemetallilised omadused nõrgenevad.

Rühma number näitab tavaliselt elektronide arvu, mis võivad osaleda keemiliste sidemete moodustamises. See on rühmanumbri füüsiline tähendus. Kõrvalrühmade elementidel on valentselektronid mitte ainult väliskihtides, vaid ka eelviimastes kihtides. See on peamine erinevus põhi- ja sekundaarsete alarühmade elementide omadustes.

Aatomite perioodilisustabel ja elektroonilised valemid

Elementide omaduste ennustamiseks ja selgitamiseks peate suutma kirjutada aatomi elektroonilise valemi.

Aatomis, mis asub maapealses seisukorras, iga elektron hõivab väikseima energiaga vaba orbitaali. Energiaseisundi määrab eelkõige temperatuur. Meie planeedi pinna temperatuur on selline, et aatomid on põhiolekus. Kõrgetel temperatuuridel muutuvad aatomite muud seisundid, mida nimetatakse erutatud.

Energiatasemete järjestus energia suurenemise järjekorras on teada Schrödingeri võrrandi lahendamise tulemustest:

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

Vaatleme mõne neljanda perioodi elemendi aatomite elektroonilisi konfiguratsioone (joonis 6.1).



Riis. 6.1. Elektronide jaotus mõne neljanda perioodi elemendi orbitaalidel

Tuleb märkida, et neljanda perioodi elementide aatomite elektronstruktuuris on mõned tunnused: Cr- ja C-aatomitel on u 4 võrra. s-kest sisaldab mitte kahte elektroni, vaid ühte, s.t. "ebaõnnestumine" välised s -elektron eelmisele d-kest.

Elektroonilised valemid 24 Cr ja 29 Cu aatomist saab esitada järgmiselt:

24 kr 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3p 5 4 s 1,

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

Täitmisjärjekorra "rikkumise" füüsiline põhjus on seotud elektronide erineva läbitungimisvõimega sisekihtidesse, aga ka elektrooniliste konfiguratsioonide d 5 ja d 10, f 7 ja f 14 erilise stabiilsusega.

Kõik elemendid on jagatud nelja tüüpi

:

1. Aatomites s-elemendid täidetud s - väliskihi kest ns . Need on iga perioodi kaks esimest elementi.

2. Aatomite juures p-elemendid elektronid täidavad välise np-taseme p-kestad . Need hõlmavad iga perioodi 6 viimast elementi (välja arvatud esimene ja seitsmes).

3. U d-elemendid täidetud elektronidega d - teise välistasandi alamtase ( n-1)d . Need on interkalaarsete aastakümnete suurte perioodide elemendid, mis paiknevad vahel s- ja p-elemendid.

4. U f-elemendid elektronidega täidetud f -kolmanda välistasandi alamtase ( n-2)f . Need on lantaniidid ja aktiniidid.

Elementühendite happe-aluse omaduste muutused perioodilisuse süsteemi rühmade ja perioodide kaupa
(Kosseli diagramm)

Elementide ühendite happe-aluse omaduste muutumise olemuse selgitamiseks pakkus Kossel (Saksamaa, 1923) välja lihtsa skeemi, mis põhineb eeldusel, et molekulides on puhtalt ioonne side ja vahel toimub Coulombi interaktsioon. ioonid. Kosseli skeem kirjeldab E–H ja E–O–H sidemeid sisaldavate ühendite happe-aluse omadusi sõltuvalt tuuma laengust ja neid moodustava elemendi raadiusest.

Kosseli diagramm kahe metallhüdroksiidi jaoks (LiOH ja KOH molekulide jaoks ) on näidatud joonisel fig. 6.2. Nagu näidatud diagrammil näha, on Li iooni raadius + väiksem kui iooni raadius K+ ja OH Rühm - - on tihedamalt seotud liitiumiooniga kui kaaliumiiooniga. Selle tulemusena on KOH lahuses kergem dissotsieeruda ja kaaliumhüdroksiidi põhiomadused on rohkem väljendunud.



Riis. 6.2. Kosseli diagramm LiOH ja KOH molekulide jaoks

Sarnasel viisil saate analüüsida Kosseli skeemi kahe aluse CuOH ja Cu(OH) 2 jaoks . Kuna Cu iooni raadius 2+ vähem ja laeng on suurem kui ioonil Cu+, OH - - rühma hoiab tugevamalt Cu 2+ ioon .
Selle tulemusena alus Cu(OH)2 on nõrgem kui CuOH.

Seega aluste tugevus suureneb, kui katiooni raadius suureneb ja selle positiivne laeng väheneb .

Kosseli diagramm kahe hapnikuvaba happe HCl ja HI jaoks näidatud joonisel fig. 6.3.



Riis. 6.3. Kosseli diagramm HCl ja HI molekulide jaoks

Kuna kloriidiooni raadius on väiksem kui jodiidioonil, on H+ ioon on tugevamalt seotud vesinikkloriidhappe molekulis oleva aniooniga, mis on nõrgem kui vesinikjodiidhape. Seega suureneb anoksiidhapete tugevus negatiivse iooni raadiuse suurenedes.

Hapnikku sisaldavate hapete tugevus muutub vastupidiselt. See suureneb, kui iooni raadius väheneb ja selle positiivne laeng suureneb. Joonisel fig. Joonis 6.4 näitab Kosseli diagrammi kahe happe HClO ja HClO 4 kohta.



Riis. 6.4. Kosseli diagramm HClO ja HClO 4 jaoks

Ioon C1 7+ on hapnikuiooniga tugevalt seotud, nii et prooton jaguneb HC1O molekulis kergemini 4 . Samal ajal C1 iooni side+ O 2- iooniga vähem tugev ja HC1O molekulis hoiab prootonit tugevamini kinni O-anioon 2- . Selle tulemusena HClO 4 on tugevam hape kui HClO.

Seega Elemendi oksüdatsiooniastme tõus ja elemendi iooni raadiuse vähenemine suurendavad aine happelisust. Vastupidi, oksüdatsiooniastme langus ja iooniraadiuse suurenemine tugevdavad ainete põhiomadusi.

Näited probleemide lahendamisest

Koostage tsirkooniumi aatomi ja ioonide elektroonilised valemid O 2–, Al 3+, Zn 2+ . Määrake, millist tüüpi elementide hulka kuuluvad Zr, O, Zn, Al aatomid.

40 Zr 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 p 10 4 s 2 4 p 6 4 p 2 5 s 2,

O 2 – 1 s 2 2 s 2 2 p 6,

Zn 2+ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3p 10,

Al 3+ 1s 2 2s 2 2p 6,

Zr – d-element, O – p-element, Zn – d-element, Al – p-element.

Järjesta elementide aatomid nende ionisatsioonienergia suurenemise järjekorras: K, Mg, Be, Ca. Põhjenda vastust.

Lahendus. Ionisatsioonienergia– energia, mis on vajalik elektroni eemaldamiseks põhiolekus aatomist. Vasakult paremale perioodil suureneb ionisatsioonienergia tuumalaengu suurenedes, põhialarühmades ülalt alla väheneb see, kui kaugus elektronist tuumani suureneb.

Seega suureneb nende elementide aatomite ionisatsioonienergia reas K, Ca, Mg, Be.

Järjesta aatomid ja ioonid nende raadiuste kasvavas järjekorras: Ca 2+, Ar, Cl –, K +, S 2– . Põhjenda vastust.

Lahendus. Ioonide puhul, mis sisaldavad sama arvu elektrone (isoelektroonilised ioonid), suureneb iooni raadius, kui positiivne laeng väheneb ja negatiivne laeng suureneb. Järelikult suureneb raadius järjekorras Ca 2+, K +, Ar, Cl –, S 2–.

Määrake, kuidas muutuvad ioonide ja aatomite raadiused ridades Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + ja Na, Mg, Al, Si, P, S.

Lahendus. Seerias Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + ioonide raadius suureneb sama märgiga sarnase elektronstruktuuriga ioonide elektrooniliste kihtide arvu suurenedes.

Seerias Na, Mg, Al, Si, P, S aatomite raadius väheneb, kuna sama arvu elektronkihtide korral aatomites suureneb tuuma laeng ja seega ka elektronide külgetõmme. tuum suureneb.

Võrrelge hapete H 2 SO 3 ja H 2 SeO 3 ning aluste Fe(OH) 2 ja Fe(OH) 3 tugevust.

Lahendus. Vastavalt Kosseli skeemile H 2 SO 3 tugevam hape kui H 2 SeO 3 , alates iooni raadiusest SE 4+ suurem kui iooni raadius S 4+, mis tähendab S 4+ – O 2– sidet on tugevam kui side Se 4+ – O 2– .

Vastavalt Kosseli skeemile Fe(OH)

2 tugevam alus alates Fe iooni raadiusest 2+ rohkem kui Fe ioon 3+ . Lisaks Fe-iooni laeng 3+ suurem kui Fe-ioonil 2+ . Selle tulemusena tekib Fe-side 3+ – О 2– on tugevam kui Fe 2+ – O 2– ja ION – molekulis on kergem eraldada Fe(OH)2.

Iseseisvalt lahendatavad probleemid

6.1.Koostage elektroonilised valemid elementide jaoks, mille tuumalaeng on +19, +47, +33 ja põhiolekus. Märkige, millist tüüpi elemente need kuuluvad. Millised oksüdatsiooniastmed on iseloomulikud elemendile, mille tuumalaeng on +33?




6.2.Kirjutage Cl iooni elektrooniline valem – .

VALMISTUME KEEMIA ühtseks riigieksamiks http://maratakm.

AKHMETOV M. A. TUND 3. VASTUSED ÜLESANDELE.

Valige mõni muu õppetund

Perioodiline seadus ja keemiliste elementide perioodiline süsteem. Aatomiraadiused, nende perioodilised muutused keemiliste elementide süsteemis. Elementide ja nende ühendite keemiliste omaduste muutumise mustrid perioodide ja rühmade kaupa.

1. Järjesta järgmised keemilised elemendid N, Al, Si, C aatomiraadiuste suurenemise järjekorda.

VASTUS:

NJaCasub samal perioodil. Asub paremalN. See tähendab, et lämmastikku on vähem kui süsinikku.

C jaSiasub samas rühmas. Kuid kõrgem kui C. Seega C on väiksem kuiSi.

SiJaAlasub ühel kolmandikul, kuid paremal onSi, TähendabSivähem kuiAl

Aatomite suuruse suurendamise järjekord on järgmine:N, C, Si, Al

2. Millisel keemilisel elemendil, fosforil või hapnikul, on rohkem väljendunud mittemetallilised omadused? Miks?

VASTUS:

Hapnikul on rohkem väljendunud mittemetallilised omadused, kuna see asub elementide perioodilises tabelis kõrgemal ja paremal.

3. Kuidas muutuvad põhialarühma IV rühma hüdroksiidide omadused ülalt alla liikumisel?

VASTUS:

Hüdroksiidide omadused varieeruvad happelistest aluselisteni. NiisiisH2 CO3 – süsihappel, nagu selle nimigi ütleb, on happelised omadused jaPb(Oh)2 – alus.

TESTIDE VASTUSED

A1. VIIA rühma mittemetallide hapnikuvabade hapete tugevus vastavalt elementide aatomite tuuma laengu suurenemisele

	suureneb
	väheneb
	ei muutu
	muutub perioodiliselt

VASTUS: 1

Me räägime hapetest.HF, HCl, HBr, TERE. JärjestF, Cl, Br, Itoimub aatomite suuruse suurenemine. Järelikult suureneb tuumadevaheline kaugusH– F, H– Cl, H– Br, H– I. Ja kui nii, siis see tähendab, et sideme energia nõrgeneb. Ja prootonit eemaldatakse vesilahustes kergemini

A2. Elemendil on sama valentsväärtus vesinikuühendis ja kõrgem oksiidis

	germaanium

VASTUS: 2

Loomulikult räägime 4. rühma elemendist (vt periood. c-mu elemente)

A3. Millistesse sarjadesse on paigutatud lihtained metalliliste omaduste suurenemise järjekorras?

VASTUS: 1

Teadaolevalt suurenevad metallilised omadused elementide rühmas ülalt alla.

A4. Sarjas Na ® Mg ® Al ® Si

	energiatasemete arv aatomites suureneb
	elementide metallilised omadused paranevad
	elementide kõrgeim oksüdatsiooniaste langeb
	nõrgendada elementide metallilisi omadusi

VASTUS: 4

Ajavahemikul vasakult paremale mittemetallilised omadused suurenevad ja metallilised omadused nõrgenevad.

A5. Elementide puhul süsiniku alamrühm väheneb aatomarvu suurenemisega

VASTUS: 4.

Elektronegatiivsus on võime keemilise sideme moodustamisel elektrone enda poole nihutada. Elektronegatiivsus on peaaegu otseselt seotud mittemetalliliste omadustega. Mittemetallilised omadused vähenevad ja elektronegatiivsus väheneb

A6. Elementide reas: lämmastik – hapnik – fluor

suureneb

VASTUS: 3

Väliste elektronide arv on võrdne rühmaarvuga

A7. Keemiliste elementide seerias:

boor – süsinik – lämmastik

suureneb

VASTUS:2

Elektronide arv väliskihis on võrdne kõrgeima oksüdatsiooniastmega, välja arvatud (F, O)

A8. Millisel elemendil on tugevamad mittemetallilised omadused kui ränil?

VASTUS: 1

Süsinik asub räniga samas rühmas, ainult kõrgemal.

A9. Keemilised elemendid on järjestatud järjestuses nende aatomiraadiuse suurenemises:

VASTUS: 2

Keemiliste elementide rühmades suureneb aatomi raadius ülalt alla

A10. Aatomi kõige silmatorkavamad metallilised omadused on:

1) liitium 2) naatrium

3) kaalium 4) kaltsium

VASTUS: 3

Nende elementide hulgas asub kaalium allpool ja vasakul

A11. Kõige silmatorkavamad happelised omadused on:

Vastus: 4 (vt vastust A1-le)

A12. SiO2 ® P2O5 ® SO3 seeria oksiidide happelised omadused

1) nõrgendada

2) intensiivistada

3) ära muuda

4) perioodiliselt muuta

VASTUS: 2

Oksiidide happelised omadused, nagu ka mittemetallilised omadused, suurenevad periooditi vasakult paremale

A13. Aatomite tuumalaengu suurenemisega oksiidide happelised omadused seerias

N2O5 ® P2O5 ® As2O5 ® Sb2O5

1) nõrgendada

2) intensiivistada

3) ära muuda

4) perioodiliselt muuta

VASTUS: 1

Rühmades ülevalt alla happelised omadused, nagu mittemetallilised, nõrgenevad

A14. VIA rühma elementide vesinikuühendite happelised omadused suureneva aatomarvuga

1) intensiivistada

2) nõrgendada

3) jätta muutmata

4) perioodiliselt muuta

VASTUS: 3

Vesinikühendite happelised omadused on seotud sidumisenergiagaH- El. See ülalt alla energia nõrgeneb, mis tähendab, et happelised omadused suurenevad.

A15. Võimalus annetada elektrone seerias Na ® K ® Rb ® Cs

1) nõrgeneb

2) intensiivistub

3) ei muutu

4) muutub perioodiliselt

VASTUS: 2

Selles seerias suureneb elektronikihtide arv ja elektronide kaugus tuumast, mistõttu suureneb välise elektroni loovutamise võime

A16. Sarjas Al ®Si ®P ®S

1) elektronkihtide arv aatomites suureneb

2) paranevad mittemetallilised omadused

3) prootonite arv aatomituumades väheneb

4) aatomiraadiused suurenevad

VASTUS: 2

Tuumalaengu suurenemise perioodil suurenevad mittemetallilised omadused

A17. Perioodilisuse tabeli peamistes alarühmades suureneb keemiliste elementide aatomite redutseerimisvõime alates

VASTUS: 1

Elektrooniliste nivoorite arvu suurenedes suureneb väliste elektronide kaugus ja varjestus tuumast. Järelikult suureneb nende taastumisvõime (taastavad omadused).

A18. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt sõltuvad keemiliste elementide omadused perioodiliselt

VASTUS: 3

A19. Keemiliste elementide aatomid, millel on sama arv valentselektrone, on paigutatud

	diagonaalselt
	ühes rühmas
	ühes alagrupis
	ühel perioodil

VASTUS: 2

A20. Seerianumbriga 114 elemendil peavad olema sarnased omadused

VASTUS: 3. See element asub lahtris, mis vastab plii hõivatud lahtrileVIGrupp

A21. Perioodidel keemiliste elementide redutseerivad omadused paremalt vasakule

	suurendama
	vähenema
	ära muutu
	perioodiliselt muuta

VASTUS: 1

Tuumalaeng väheneb.

A22. Elektronegatiivsus ja ionisatsioonienergia vastavalt O-S-Se-Te seerias

	suureneb, suureneb
	suureneb, väheneb
	väheneb, väheneb
	väheneb, suureneb

VASTUS: 3

Elektronegatiivsus väheneb täidetud elektronikihtide arvu suurenemisega. Ionisatsioonienergia on energia, mis on vajalik elektroni eemaldamiseks aatomist. Samuti väheneb

A23. Millises seerias on keemiliste elementide märgid järjestatud aatomiraadiuste suurenemise järjekorras?

3. Perioodiline seadus ja keemiliste elementide perioodiline süsteem

3.4. Ainete omaduste perioodilised muutused

Lihtsate ja keeruliste ainete järgmised omadused muutuvad perioodiliselt:

• lihtsate ainete struktuur (algul mittemolekulaarne, näiteks Li-st C-ni ja seejärel molekulaarne: N 2 - Ne);
• Lihtainete sulamis- ja keemistemperatuurid: perioodi jooksul vasakult paremale liikudes tõusevad t pl ja t bp esialgu üldiselt (teemant on kõige tulekindlam aine) ja seejärel langevad, mis on seotud temperatuuri muutumisega. lihtainete struktuur (vt eespool);
• lihtainete metallilised ja mittemetallilised omadused. Aja jooksul Z suurenemisega aatomite võime elektronist loobuda väheneb (E ja suureneb), vastavalt nõrgenevad lihtsate ainete metallilised omadused (mittemetallilised omadused suurenevad, kuna aatomite E keskm. suureneb). A-rühmades ülalt alla, vastupidi, lihtainete metallilised omadused suurenevad ja mittemetallilised omadused nõrgenevad;
• oksiidide ja hüdroksiidide koostis ning happe-aluselised omadused (tabel 3.1–3.2).

Tabel 3.1

A-rühma elementide kõrgemate oksiidide ja lihtsamate vesinikuühendite koostis

Nagu tabelist näha. 3.1, kõrgemate oksiidide koostis muutub sujuvalt vastavalt aatomi kovalentsuse (oksüdatsiooniastme) järkjärgulisele suurenemisele.

Kui aatomituuma laeng teatud perioodi jooksul suureneb, nõrgenevad oksiidide ja hüdroksiidide aluselised omadused ning suurenevad happelised omadused. Üleminek aluselistelt oksiididelt ja hüdroksiididelt happelistele igal perioodil toimub järk-järgult, amfoteersete oksiidide ja hüdroksiidide kaudu. Näitena tabelis. Joonis 3.2 näitab 3. perioodi elementide oksiidide ja hüdroksiidide omaduste muutumist.

Tabel 3.2

3. perioodi elementidest moodustunud oksiidid ja hüdroksiidid ning nende klassifikatsioon

A-rühmades suurenevad aatomituuma laengu suurenedes oksiidide ja hüdroksiidide põhiomadused. Näiteks rühma IIA jaoks on meil:

1. BeO, Be(OH) 2 - amfoteersed (nõrgad aluselised ja happelised omadused).

2. MgO, Mg(OH) 2 - nõrgad, aluselised omadused.

3. CaO, Ca(OH) 2 - väljendunud aluselised omadused (leelised).

4. SrO, Sr(OH) 2 - väljendunud aluselised omadused (leelised).

5. BaO, Ba(OH) 2 - väljendunud põhiomadused (leelised).

6. RaO, Ra(OH) 2 - väljendunud põhiomadused (leelised).

Samad suundumused on jälgitavad ka teiste rühmade elementide puhul (binaarsete vesinikuühendite koostise ja happe-aluseliste omaduste kohta vt tabel 3.1). Üldiselt nõrgenevad perioodi jooksul aatomarvu suurenemisega vesinikuühendite põhiomadused ja nende lahuste happelised omadused suurenevad: naatriumhüdriid lahustub vees, moodustades leelise:

NaH + H2O = NaOH + H2,

ja H 2 S ja HCl vesilahused on happed, kusjuures vesinikkloriidhape on tugevam.

1. Rühmades A suureneb aatomituuma laengu suurenedes ka hapnikuvabade hapete tugevus.

2. Vesinikuühendites suureneb vesinikuaatomite arv molekulis (või valemiühikus) esmalt 1-lt 4-le (rühmad IA–IVA) ja seejärel väheneb 4-lt 1-le (rühmad IVA–VIIA).

3. Lenduv (gaasiline) ümbritseva keskkonna tingimustes. on ainult vesinikuühendid rühmadest IVA–VIIA (va H 2 O ja HF)

Kirjeldatud trendid keemiliste elementide ja nende ühendite aatomite omaduste muutumises on kokku võetud tabelis. 3.3

Tabel 3.3

Elementide ja nende ühendite aatomite omaduste muutused koos aatomituuma laengu suurenemisega

Omadused	Trendi muutus
	perioodidel	rühmades A
Aatomi raadius	Väheneb	Kasvav
Ionisatsioonienergia	Kasvav	Väheneb
Elektronide afiinsus	Kasvav	Väheneb
Aatomite redutseerivad (metallilised) omadused	Nõrgestada	Intensiivistades
Aatomite oksüdeerivad (mittemetallilised) omadused	Intensiivistades	Nõrgestada
Elektronegatiivsus	Kasvav	Väheneb
Maksimaalne oksüdatsiooniaste	Kasvav	Püsiv
Oksiidide happelised omadused	Intensiivistades	Nõrgestada
Hüdroksiidide happelised omadused	Intensiivistades	Nõrgestada
Vesinikühendite happelised omadused	Intensiivistades	Intensiivistades
Lihtainete metallilised omadused	Nõrgestada	Intensiivistades
Lihtainete mittemetallilised omadused	Intensiivistades	Nõrgestada

Näide 3.3. Täpsustage kõige tugevamate happeliste omadustega oksiidi valem:

Lahendus. Oksiidide happelised omadused suurenevad perioodi jooksul vasakult paremale ja nõrgenevad rühmas A ülalt alla. Seda arvesse võttes jõuame järeldusele, et happelised omadused avalduvad kõige enam oksiidil Cl 2 O 7.

Vastus: 4).

Näide 3.4. Elemendi anioonil E 2− on argooni aatomi elektrooniline konfiguratsioon. Määrake elemendi aatomi kõrgeima oksiidi valem:

Lahendus. Argooni aatomi elektrooniline konfiguratsioon on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6, seetõttu on E aatomi elektrooniline konfiguratsioon (E aatom sisaldab 2 elektroni vähem kui E 2− ioon) on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4, mis vastab väävli aatomile. Element väävel on VIA rühmas, selle rühma elementide kõrgeima oksiidi valem on EO 3.

Vastus: 1).

Näide 3.5. Märkige elemendi sümbol, mille aatomil on kolm elektronkihti ja mis moodustab lenduva (v.u.) ühendi koostisega EN 2 (H 2 E):

Lahendus. Vesinikühendid koostisega EN 2 (H 2 E) moodustavad rühmade IIA ja VIA elementide aatomeid, kuid on nulltingimustel lenduvad. on VIA rühma elementide ühendid, mis sisaldavad väävlit.

Vastus: 3).

Oksiidide ja hüdroksiidide happe-aluseliste omaduste muutuste iseloomustatud suundumusi saab mõista järgnevate oksiidide ja hüdroksiidide struktuuri lihtsustatud diagrammide analüüsi põhjal (joonis 3.1).

Lihtsustatud reaktsiooniskeemist

sellest järeldub, et oksiidi ja veega interaktsiooni efektiivsus aluse moodustamiseks suureneb (vastavalt Coulombi seadusele) E n + iooni laengu suurenemisega. Selle laengu suurus suureneb elementide metalliliste omaduste kasvades, s.t. paremalt vasakule kogu perioodi vältel ja ülevalt alla kogu rühma ulatuses. Selles järjekorras suurenevad elementide põhiomadused.

Riis. 3.1. Oksiidide (a) ja hüdroksiidide (b) struktuuri skeem

Vaatleme hüdroksiidide happe-aluse omaduste kirjeldatud muutuste põhjuseid.

Elemendi +n oksüdatsiooniastme suurenemisega ja E n + iooni raadiuse vähenemisega (täpselt seda täheldatakse elemendi aatomi tuuma laengu suurenemisel vasakult paremale üle periood), E-O side tugevneb ja O-H side nõrgeneb; tõenäolisemaks muutub hüdroksiidi dissotsiatsiooni protsess happetüübi järgi.

Rühmas ülalt alla raadius E n + suureneb, kuid väärtus n + ei muutu, mistõttu E-O sideme tugevus väheneb, selle purunemine muutub lihtsamaks ja sideme dissotsiatsiooniprotsess. hüdroksiid vastavalt põhitüübile muutub tõenäolisemaks.