Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ




Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

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

Решение.

Высшую степень окисления элемента определяет номер группы периодической системы Д.М. Менделеева, в которой он находится. Низшая степень окисления определяется тем условным зарядом, который приобретает атом при присоединении того количества электронов, которое необходимо для образования устойчивой восьмиэлектронной оболочки (ns2np6).

Данные элементы находятся соответственно в VA, VIA, VIIA – группах и имеют структуру внешнего энергетического уровня s2p3, s2p4 и s2p5.

Элемент Степень окисления Соединения
высшая низшая
As +5 -3 H3AsO4, H3As
Se +6 -2 SeO3, Na2Se
Br +7 -1 KBrO4, KBr

 

Пример 2. У какого из элементов четвертого периода – марганца или брома – сильнее выражены металлические свойства?

Решение.

Электронные формулы данных элементов

25Mn 1s22s22p63s23p63d54s2;

35Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5.

Марганец – d-элемент VIIB-группы, а бром – p-элемент VIIA-группы.

На внешнем энергетическом уровне у атома марганца два электрона, а у брома – семь. Атомы типичных металлов характеризуются наличием небольшого числа электронов на внешнем энергетическом уровне, а, следовательно, тенденцией терять эти электроны. Они обладают только восстановительными свойствами и не образуют элементарных отрицательных ионов. Элементы, атомы которых на внешнем уровне содержат более трех электронов, обладают определенным сродством к электрону, а следовательно, приобретают отрицательную степень окисления и даже образуют элементарные отрицательные ионы. Таким образом, марганец, как и все металлы, обладает только восстановительными свойствами, тогда как для брома, проявляющего слабые восстановительные свойства, более свойственны окислительные функции. Общей закономерностью для всех групп, содержащих p- и d-элементы, является преобладание металлических свойств у d-элементов. Следовательно, металлические свойства у марганца сильнее выражены, чем у брома.

 

Пример 3. Как зависят кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов от степени окисления атомов элементов, их образующих? Какие гидроксиды называются амфотерными (амфолитами)?

Решение.

Если данный элемент проявляет переменную степень окисления и образует несколько оксидов и гидроксидов, то с увеличением степени окисления свойства последних меняются от основных к амфотерным и кислотным. Это объясняется характером электролитической диссоциации (ионизации) гидроксидов ЭОН, которая в зависимости от сравнительной прочности и полярности связей Э -- О и О -- Н может протекать по двум типам:

ЭОН Э+ + ОН- (I) или ЭОН ЭО- + Н+ (II).

Полярность связей, в свою очередь, определяется разностью электроотрицательностей компонентов, размерами и эффективными зарядами атомов. Диссоциация по кислотному типу (II) протекает, если EO-H < EЭ-О (высокая степень окисления), а по основному типу, если EO-H > EЭ-О (низкая степень окисления). Если прочности связей О – Н и Э – О близки или равны, диссоциация гидроксида может одновременно протекать и по (I), и по (II) типам. В этом случае речь идет об амфотерных электролитах (амфолитах):

Эn+ + nOH- Э(OH)n = HnЭOn nH+ + ЭОnn–
как основание как кислота

Э – элемент, n- его положительная степень окисления. В кислой среде амфолит проявляет основной характер, а в щелочной среде – кислый характер:

Ga(OH)3 + 3HCl = GaCl3 + 3H2O;
Ga(OH)3 + 3NaOH = Na3GaO3 + 3H2O.

 

 

Контрольные задания

 

61. Исходя из положения германия, цезия и технеция в периодической системе составьте формулы следующих соединений: мета- и ортогерманиевой кислот, дигидрофосфата цезия и оксида технеция, отвечающего его высшей степени окисления. Изобразите графически формулы этих соединений.

62. Атомы, каких элементов четвертого периода периодической системы образуют оксид, отвечающий их высшей степени окисления Э2O5? Какой из них дает газообразное соединение с водородом? Составьте формулы кислот, отвечающих этим оксидам, и изобразите их графически.



63. Укажите, как в приведенном ряду элементов О – S – Se – Te изменяется способность принимать электроны, если известны величины электроотрицательности атомов этих элементов.

64. Как изменяются свойства элементов второго периода периодической системы с увеличением заряда ядра атома элемента? Ответ подтвердите характером формирования электронных оболочек атомов элементов.

65. Укажите, какое из сравниваемых двух соединений является более сильным основанием: а) NaOH или CsOH; б) Ca(OH)2 или Ba(OH)2; в) Zn(OH)2 или Cd(OH)2.

66. Элемент в периодической системе имеет порядковый номер 25. Какие оксиды образует этот элемент? Какие свойства проявляют оксиды этого элемента? Образует ли этот элемент газообразное соединение с водородом?

67. Какое строение электронных слоев у элементов подгруппы хрома при степени их окисления +3? Как изменяются основные свойства гидроксидов этих металлов по подгруппе сверху вниз?

68. Запишите электронные формулы атомов элементов № 24 и № 34. Почему они расположены в одном периоде (каком?) и в одной группе (какой?)?

69. Атомы какого из элементов VII-А подгруппы в большей степени проявляют восстановительные свойства по отношению к фтору?

70. Напишите электронные формулы ионов Se2- и Se6+. Почему для селена характерны как окислительные, так и восстановительные свойства?

 

71. Какой из атомов – хлор или йод – является окислителем при образовании молекулы IСl из атомов? У какого из этих атомов сильнее выражена способность притягивать к себе электроны?

72. На каком основании хром и сера, фосфор и ванадий расположены в одной группе периодической системы? Почему их помещают в разных подгруппах?

73. Что такое энергия ионизации? В каких единицах она выражается? Как изменяется восстановительная активность s- и p-элемен-тов в группах периодической системы с увеличением порядкового номера? Почему?

74. Что такое электроотрицательность? Как изменяется электроотрицательность p-элементов в периоде; в группе периодической системы с увеличением порядкового номера?

75. Исходя из положения германия, молибдена и рения в периодической системе составьте формулы следующих соединений: водородного соединения германия, рениевой кислоты и оксида молибдена, отвечающего его высшей степени окисления. Изобразите графически формулы этих соединений.

76. Что такое средство к электрону? В каких единицах оно выражается? Как изменяется окислительная активность неметаллов в периоде и в группе периодической системы с увеличением порядкового номера? Ответ мотивируйте строением атома соответствующего элемента.

77. Составьте формулы оксидов и гидроксидов элементов третьего периода периодической системы, отвечающих их высшей степени окисления. Как изменяется химический характер этих соединений при переходе от натрия к хлору?

78. Какой из элементов четвертого периода – ванадий или мышьяк – обладает более выраженными металлическими свойствами? Какой из этих элементов образует газообразное соединение с водородом? Ответ мотивируйте исходя из строения атомов данных элементов.

79. Какие элементы образуют газообразные соединения с водородом? В каких группах периодической системы находятся эти элементы? Составьте формулы водородных и кислородных соединений хлора, теллура и сурьмы, отвечающих их низшей и высшей степени окисления.

80. У какого элемента четвертого периода – хрома или селена – сильнее выражены металлические свойства? Какой из этих элементов образует газообразное соединение с водородом? Ответ мотивируйте строением атомов хрома и селена.

81. Какую низшую степень окисления проявляют хлор, сера, азот и углерод? Почему? Составьте формулы соединений алюминия с данными элементами в этой их степени окисления. Как называются соответствующие соединения?

82. У какого из p-элементов пятой группы периодической системы – фосфора или сурьмы – сильнее выражены неметаллические свойства? Какое из водородных соединений данных элементов более сильный восстановитель? Ответ мотивируйте строением атома этих элементов.

83. Исходя из положения металла в периодической системе дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов более сильное основание: Mg(OH)2 или Ba(OH)2; Са(ОН)2 или Fe(OH)2; Cd(OH)2 или Sr(OH)2?

84. Почему марганец проявляет металлические свойства, а хлор – неметаллические? Ответ мотивируйте строением атомов этих элементов. Напишите формулы оксидов и гидроксидов хлора и марганца.

85. Какую низшую степень окисления проявляют водород, фтор, сера и азот? Почему? Составьте формулы соединений кальция с данными элементами в этой их степени окисления. Как называются соответствующие соединения?

86. Какую низшую и высшую степени окисления проявляют кремний, мышьяк, селен и хлор? Почему? Составьте формулы соединений данных элементов, отвечающих этим степеням окисления.

87. К какому семейству относятся элементы, в атомах которых последний электрон поступает на 4f- и на 5f-орбитали? Сколько элементов включает каждое из этих семейств? Как отражается на свойствах этих элементов электронное строение их атомов?

88. Какова современная формулировка периодического закона? Объясните, почему в периодической системе элементов аргон, кобальт, теллур и торий помещены соответственно перед калием, никелем, йодом и протактинием, хотя и имеют большую атомную массу?

89. Какую низшую и высшую степень окисления проявляют углерод, фосфор, сера и йод? Почему? Составьте формулы соединений данных элементов, отвечающих этим степеням окисления.

90. Какую высшую степень окисления могут проявлять германий, ванадий, марганец и ксенон? Почему? Составьте формулы оксидов данных элементов, отвечающих этой степени окисления.

 

 





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

  1. I. Понятие и система криминалистического исследования оружия, взрывных устройств, взрывчатых веществ и следов их применения.
  2. V1: Понятие, объект, предмет и система криминологии
  3. V7: Система линейных одновременных уравнений
  4. Автоматизированная система телемеханического управления (АСТМУ)
  5. Административная реформа и система органов исполнительно власти.
  6. Административное право - публичное право. Административное право как отрасль права и система правового регулирования государственного управления.
  7. Аксиологическое «Я» педагога как система ценностных ориентаций
  8. Анализ элементов договора к-п.
  9. Антиноцицептивная система (АС)
  10. Антонио Менегетти. Система и личность
  11. Б. Подготовительные упражнения для систематической натаски.
  12. Байдаков А.Н. Организационно-экономический механизм управления аграрными производственными системами. Ставрополь: Агрус, 2003. 303 с.




Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 1010; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2021 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.019 с.) Главная | Обратная связь