Периодический закон Д.И. Менделеева
В зависимости от того, на какой энергетический подуровень пришёл последний электрон, различают электронные семейства элементов (s, p, d, и f элементы).
1. s - элементы, это элементы первой группы главной подгруппы и второй группы главной подгруппы (IA, IIA). На внешнем энергетическом уровне у них 1 или 2 электрона. Все s - элементы - типичные металлы (исключение - Be - амфотерный).
В своих соединениях s - элементы имеют степени окисления +1 и +2.
IA - щелочные металлы, их оксиды обладают основным характером.
Пример: Na2O + H2O = NaOH - щёлочь.
IIА - Be -амфотерный металл, Mg – типичный металл. Их оксиды не реагируют с водой, гидроксиды не растворимы в воде. Ca, Sr, Ba - щелочноземельные элементы. Их оксиды непосредственно реагируют с водой, обладают основным характером.
Пример: CaO + H2O = Ca(OH)2
Пример: : 1s22s2; n = 1,2; IIA.
Be° Be*
Бериллий в основном состоянии не имеет неспаренных электронов, но при поглощении кванта энергии спаренные s-электроны распариваются и занимают свободные ячейки на p-подуровне. Таким образом, в возбужденном состоянии атом бериллия имеет валентность, равную 2.
Валентность элемента равна количеству неспаренных электронов в возбужденном состоянии.
2. p - элементы, это элементы c третьей группы главной подгруппы по восьмую группу главной подгруппы (IIIA - VIIIA), в основном – это неметаллы. Они занимают верхний правый угол в таблице Менделеева:
Неметаллы могут проявлять как положительные, так и отрицательные степени окисления: отрицательную степень окисления - в соединениях с водородом и металлами.
Минимальная степень окисления равна (№ группы-8): C-4 H4, N-3H3, H2S-2, HCl-1.
В соединениях с кислородом и с другими более электроотрицательными элементами, неметаллы могут проявлять положительную степень окисления, максимальная степень окисления равна номеру группы.
Пример:
- хлорноватистая кислота; 2 - хлористая кислота;
- хлорноватая кислота; - хлорная кислота.
Т. е. все оксиды неметаллов обладают кислотным характером и растворимы в воде (исключение SiO2).Пример: ; n = 1,2,3,4; VA; p - элемент.
As: 1s22s2p63s2p6d104s2p3
As° As*
As-3: 1s22s2p63s2p6d104s2p6;
As° + 3ē → As-3; As-3H3 - арсин.
As° - 3ē → As+3; As+3: 1s22s2p63s2p6d104s2; As2O3 - оксид мышьяка (Ш), амфотерный характер.
As2O3 + H2O = 2HAsO2 - мышьяковистая кислота. Соли мышьяковистой кислоты NaAsO2 - арсениты.
As° - 5ē → As+5; As2O5 - кислотный оксид; As2O5 + H2O = 2HAsO3 - мышьяковая кислота. Соли мышьяковой кислоты, NaAsO3 - арсенаты.
Существуют следующие р - элементы - металлы:
IIIA: Al (амф.), In, Tl (типичные металлы).
IVA: Ge, Sn, Pb ( типичные амфотерные элементы), могут проявлять степень окисления +2, +4, могут проявлять отрицательную степень окисления: .
VA: Sb (амф.).
VIA: Po (амф.).
Рассмотрим соединения олова:
: 1s22s2p63s2p6d104s2p6d105s2p2; n = 1,2,3,4,5; IVA; p - элемент.
Sn+2: 1s22s2p63s2p6d104s2p6d105s2;
Sn+4: 1s22s2p63s2p6d104s2p6d104s2p6d10.
Оксид олова (II) - SnO – амфотерный
HCl SnCl2 - хлорид олова
Sn(OH)2
NaOH Na2SnO2 - станнит натрия
Оксид олова (IV) - SnO2 – амфотерный
HCl SnCl4
Sn(OH)4
NaOH Na2SnO3 - станнат натрия
H4SnO4; H2SnO3 – оловянная кислота, орто- и мета-форма.
3) d - элементыэто элементы, у которых происходит заполнение электронами предвнешнего d подуровня. Они составляют побочные подгруппы. У d - элементов на внешнем уровне 1- 2 электрона (искл. Pd - 0 электронов). Валентными являются электроны внешнего уровня и предвнешнего d - подуровня. Все d - элементы металлы, проявляют только положительную степень окисления. Характер оксидов и гидрооксидов зависит от степени окисления элементов. Низшая положительная степень окисления как правило +2, (искл. - Ag, Au, Cu, степень окисления этих элементов +1), характер оксидов и гидрооксидов - основной. Промежуточная степень окисления равна +3, +4, характер оксидов и гидрооксидов - амфотерный. Высшая положительная степень окисления равна номеру группы (искл. Ag, Au, Cu - степень окисления +3), характер оксидов и гидрооксидов - кислотный.
Рассмотрим пример типичного d - элемента, Mn (марганец).
: 1s22s2p63s2p6d54s2; n = 1,2,3,4; VII B.
Mn2+: MnO - основной оксид, Mn(OH)2 – основной гидроксид.
Mn4+: MnO2 – амфотерный оксид, Mn(OH)4 - амфотерный гидрооксид, H2MnO3 - марганцеватистая кислота. Соли марганцеватистой кислоты: Mg2MnO3 - манганиты.
Мn6+; MnO3 - кислотный оксид, H2MnO4 - марганцовистая кислота. Соли марганцовистой кислоты: K2MnO4 - манганаты.
Mn7+; Mn2O7 - кислотный оксид, HMnO4 - марганцевая кислота. Соли марганцевой кислоты: KMnO4 - перманганаты.
4) f - элементы.К ним относятся лантаноиды и актиноиды. В них происходит достраивание предпредвнешнего f- подуровня.
La: - // - // - // - 5d16s2
Ac: - // - // - // - 6d17s2
: 1s22s2p63s2p6d104s2p6d10f15s2p6d16s2
Лантаноиды и актиноиды похожи на типичные d - элементы.
Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 695;