Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах.

Периодическая система состоит из периодов и групп. Периодом называется последовательный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания заряда ядра их атомов, электронная конфигурация которых изменяется от ns1 до ns2np6 (или до ns2 у первого периода). Все периоды начинаются с s-элемента и заканчиваются p-элементом (у первого периода s-элементом). Малые периоды содержат 2 и 8 элементов, большие периоды – 18 и 32 элемента, седьмой период остается незавершенным. Число элементов в периодах 2-8-18-32 соответствует максимально возможному числу электронов на соответствующих энергетических уровнях: на первом – 2, на втором – 8, на третьем – 18, на четвертом – 32 электрона. В периодах слева направо ослабевают металлические и усиливаются неметаллические свойства и кислотный характер соединений.

По вертикали в таблице расположено 8 групп, в которых один под другим размещены элементы, имеющие сходные свойства. Атомы элементов одной и той же группы имеют одинаковое число валентных электронов. Количество валентных электронов в оболочке атома, как правило, равно номеру группы, в которой находится элемент, и определяет высшую степень окисления элемента. Группы делятся на подгруппы – главные и побочные. Подгруппы включают в себя элементы с аналогичными электронными структурами (элементы-аналоги). В главных (А) подгруппах расположены s-элементы (I, II группы) и p-элементы (III-VIII группы). В атомах элементов главных подгрупп валентные электроны находятся на s- и р-подуровнях внешнего энергетического уровня и общее их число равно номеру группы. В главных подгруппах при переходе сверху вниз усиливаются металлические свойства, основной характер соединений и их устойчивость в низшей степени окисления. Например, для элементов IV А-группы возможные степени окисления +2 и +4. Для углерода наиболее характерна степень окисления +4, поэтому четырехвалентные соединения углерода устойчивы и не проявляют окислительных свойств. У свинца металлические свойства выражены сильнее, чем у углерода и для него характерна степень окисления +2, вследствие чего соединения свинца со степенью окисления +4 являются окислителями.

В побочных (В) подгруппах располагаются d- и f-элементы. Валентные электроны в атомах d-элементов находятся на s-подуровне внешнего и d-подуровне предвнешнего энергетических уровней. В побочных подгруппах, кроме подгруппы скандия, при переходе сверху вниз металлические свойства ослабевают, а кислотный характер соединений и их устойчивость в высшей степени окисления усиливаются.

d-элементы побочных подгрупп склонны проявлять переменную степень окисления. Характер образуемых ими соединений зависит от степени окисления элемента. Соединения, в которых элемент находится в низшей степени окисления, имеют основной характер, в высшей степени окисления – кислотный, в промежуточной – амфотерный. Например, хром проявляет степени окисления +2, +3, +6 и характер образуемых им оксидов следующий:

Cr+2O Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Cr+6O3

основной амфотерный кислотный

Элементы главных и побочных подгрупп сильно отличаются по своим свойствам. Общими для элементов главных и побочных подгрупп являются формулы высших оксидов и их гидроксидов. У высших оксидов и соответствующих им гидроксидов элементов I–III групп (кроме бора) преобладают основные свойства, IV–VII групп – кислотные (табл. 2).

Таблица 2

Группа I II III IV V VI VII
Формула высшего оксида Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru
Формула гидроксида ЭОН Э(ОН)2 Э(ОН)3 Н2ЭО3 НЭО3 Н2ЭО4 НЭО4
  Основания Кислоты

Для элементов главных подгрупп общими являются формулы водородных соединений – гидриды (табл. 3):

Таблица 3

Подгруппа I A II A III A IV A V A VI A VII A
Формула гидрида Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и группах. - student2.ru
  Твердые Газообразные

Так как электронное строение атомов элементов изменяется периодически, то, соответственно, периодически изменяются и свойства элементов, определяемые их электронным строением, например, энергия ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность.

Наши рекомендации