E.N.FRENKEL

Tutorial de chimie

Un ghid pentru cei care nu știu, dar vor să învețe și să înțeleagă chimia

Partea I. Elemente de chimie generală
(primul nivel de dificultate)

Continuare. Vezi începutul în Nr. 13, 18, 23/2007

Capitolul 3. Informaţii elementare despre structura atomului.
Legea periodică a lui D.I. Mendeleev

Amintiți-vă ce este un atom, în ce constă un atom, dacă un atom se modifică în reacțiile chimice.

Un atom este o particulă neutră din punct de vedere electric constând dintr-un nucleu încărcat pozitiv și electroni încărcați negativ.

Numărul de electroni în timpul proceselor chimice se poate schimba, dar sarcina nucleară rămâne mereu aceeași. Cunoscând distribuția electronilor într-un atom (structura unui atom), este posibil să se prezică multe proprietăți ale unui anumit atom, precum și proprietățile substanțelor simple și complexe în care este inclus.

Structura atomului, adică compoziția nucleului și distribuția electronilor în jurul nucleului pot fi ușor determinate de poziția elementului în sistemul periodic.

În sistemul periodic al lui D.I. Mendeleev, elementele chimice sunt aranjate într-o anumită succesiune. Această secvență este strâns legată de structura atomilor acestor elemente. Fiecare element chimic din sistem este atribuit număr de serie, in plus, pentru acesta puteti specifica numarul perioadei, numarul grupului, tipul subgrupului.

Sponsor al publicării magazinului online de articole „Megameh”. În magazin veți găsi produse din blană pentru toate gusturile - jachete, veste și haine de blană din vulpe, nutria, iepure, nurcă, vulpe argintie, vulpe arctică. De asemenea, compania vă oferă să achiziționați produse din blană de elită și să utilizați serviciile de croitorie individuală. Produse de blană en-gros și cu amănuntul - de la categoria buget la lux, reduceri de până la 50%, 1 an garanție, livrare în Ucraina, Rusia, CSI și țările UE, ridicare de la showroom-ul din Krivoy Rog, mărfuri de la cei mai mari producători din Ucraina , Rusia, Turcia și China. Puteți vizualiza catalogul de mărfuri, prețuri, contacte și puteți obține sfaturi pe site-ul, care se află la: „megameh.com”.

Cunoscând „adresa” exactă a unui element chimic - un grup, un subgrup și un număr de perioadă, se poate determina fără ambiguitate structura atomului său.

Perioadă este un rând orizontal de elemente chimice. Există șapte perioade în sistemul periodic modern. Primele trei perioade mic, deoarece conțin 2 sau 8 elemente:

Prima perioadă - H, He - 2 elemente;

Perioada a 2-a - Li ... Ne - 8 elemente;

Perioada a 3-a - Na ... Ar - 8 elemente.

Alte perioade - mare. Fiecare dintre ele conține 2-3 rânduri de elemente:

A 4-a perioadă (2 rânduri) - K ... Kr - 18 elemente;

A 6-a perioadă (3 rânduri) - Cs ... Rn - 32 elemente. Această perioadă include o serie de lantanide.

grup este un rând vertical de elemente chimice. Sunt opt ​​grupe în total. Fiecare grup este format din două subgrupe: subgrupul principalȘi subgrup secundar. De exemplu:

Subgrupul principal este format din elemente chimice de perioade mici (de exemplu, N, P) și perioade mari (de exemplu, As, Sb, Bi).

Un subgrup lateral este format din elemente chimice de numai perioade mari (de exemplu, V, Nb,
Ta).

Din punct de vedere vizual, aceste subgrupuri sunt ușor de distins. Subgrupul principal este „înalt”, începe din prima sau a doua perioadă. Subgrupul secundar este „scăzut”, începând din a 4-a perioadă.

Deci, fiecare element chimic al sistemului periodic are propria sa adresă: perioadă, grup, subgrup, număr ordinal.

De exemplu, vanadiul V este un element chimic al perioadei a 4-a, grupul V, subgrupul secundar, numărul de serie 23.

Sarcina 3.1. Specificați perioada, grupul și subgrupul pentru elemente chimice cu numerele de serie 8, 26, 31, 35, 54.

Sarcina 3.2. Specificați numărul de serie și denumirea elementului chimic, dacă se știe că se află:

a) în perioada a IV-a, grupa VI, subgrupa secundară;

b) în perioada a 5-a, grupa IV, subgrupa principală.

Cum pot fi legate informațiile despre poziția unui element în sistemul periodic cu structura atomului său?

Un atom este format dintr-un nucleu (încărcat pozitiv) și electroni (încărcat negativ). În general, atomul este neutru din punct de vedere electric.

Pozitiv sarcina nucleului unui atom egală număr de serie element chimic.

Nucleul unui atom este o particulă complexă. Aproape toată masa unui atom este concentrată în nucleu. Deoarece un element chimic este o colecție de atomi cu aceeași sarcină nucleară, lângă simbolul elementului sunt indicate următoarele coordonate:

Pe baza acestor date se poate determina compoziția nucleului. Nucleul este format din protoni și neutroni.

Proton p are o masă de 1 (1,0073 amu) și o sarcină de +1. Neutroni n nu are sarcină (neutră), iar masa sa este aproximativ egală cu masa unui proton (1,0087 amu).

Sarcina nucleară este determinată de protoni. Și numărul de protoni este(dupa marime) sarcina nucleului unui atom, adică număr de serie.

Numărul de neutroni N determinată de diferența dintre cantități: „masa nucleului” Ași „număr de serie” Z. Deci, pentru un atom de aluminiu:

N = A – Z = 27 –13 = 14n,

Sarcina 3.3. Determinați compoziția nucleelor ​​atomilor dacă elementul chimic este în:

a) a 3-a perioadă, Grupa VII e, subgrupul principal;

b) perioada a IV-a, grupa IV, subgrupa secundară;

c) perioada a 5-a, grupa I, subgrupa principală.

Atenţie! La determinarea numărului de masă al nucleului unui atom, este necesar să se rotunjească masa atomică indicată în sistemul periodic. Acest lucru se face deoarece masele protonului și neutronului sunt practic întregi, iar masa electronilor poate fi neglijată.

Să determinăm care dintre nucleele de mai jos aparțin aceluiași element chimic:

A (20 R + 20n),

B (19 R + 20n),

IN 20 R + 19n).

Atomii aceluiași element chimic au nuclee A și B, deoarece conțin același număr de protoni, adică sarcinile acestor nuclee sunt aceleași. Studiile arată că masa unui atom nu afectează semnificativ proprietățile sale chimice.

Izotopii sunt numiți atomi ai aceluiași element chimic (același număr de protoni), care diferă ca masă (un număr diferit de neutroni).

Izotopii și compușii lor chimici diferă unul de altul în proprietăți fizice, dar proprietățile chimice ale izotopilor unui element chimic sunt aceleași. Astfel, izotopii carbonului-14 (14 C) au aceleași proprietăți chimice ca și carbonul-12 (12 C), care pătrund în țesuturile oricărui organism viu. Diferența se manifestă doar în radioactivitate (izotopul 14 C). Prin urmare, izotopii sunt utilizați pentru diagnosticarea și tratamentul diferitelor boli, pentru cercetarea științifică.

Să revenim la descrierea structurii atomului. După cum știți, nucleul unui atom nu se modifică în procesele chimice. Ce se schimbă? Variabila se dovedește a fi numărul total electronii într-un atom și distribuția electronilor. General numărul de electroni dintr-un atom neutru este ușor de determinat - este egal cu numărul de serie, adică sarcina nucleului unui atom:

Electronii au o sarcină negativă de -1, iar masa lor este neglijabilă: 1/1840 din masa unui proton.

Electronii încărcați negativ se resping reciproc și se află la distanțe diferite de nucleu. în care electronii având o cantitate aproximativ egală de energie sunt localizați la o distanță aproximativ egală de nucleu și formează un nivel de energie.

Numărul de niveluri de energie dintr-un atom este egal cu numărul perioadei în care se află elementul chimic. Nivelurile de energie sunt desemnate în mod convențional după cum urmează (de exemplu, pentru Al):

Sarcina 3.4. Determinați numărul de niveluri de energie din atomii de oxigen, magneziu, calciu, plumb.

Fiecare nivel de energie poate conține un număr limitat de electroni:

Pe primul - nu mai mult de doi electroni;

Pe al doilea - nu mai mult de opt electroni;

Pe al treilea - nu mai mult de optsprezece electroni.

Aceste numere arată că, de exemplu, al doilea nivel de energie poate avea 2, 5 sau 7 electroni, dar nu 9 sau 12 electroni.

Este important să știți că, indiferent de nivelul de energie numărul pornit nivel extern(ultimul) nu poate fi mai mare de opt electroni. Nivelul exterior de energie de opt electroni este cel mai stabil și se numește complet. Astfel de niveluri de energie se găsesc în elementele cele mai inactive - gazele nobile.

Cum se determină numărul de electroni la nivelul exterior al atomilor rămași? Există o regulă simplă pentru asta: numărul de electroni exteriori este egal cu:

Pentru elementele subgrupurilor principale - numărul grupului;

Pentru elementele subgrupurilor secundare, nu poate fi mai mult de două.

De exemplu (Fig. 5):

Sarcina 3.5. Specificați numărul de electroni externi pentru elementele chimice cu numere de serie 15, 25, 30, 53.

Sarcina 3.6. Găsiți elemente chimice în tabelul periodic, în atomii cărora există un nivel extern finalizat.

Este foarte important să se determine corect numărul de electroni externi, deoarece Cu ele sunt asociate cele mai importante proprietăți ale atomului. Deci, în reacțiile chimice, atomii tind să dobândească un nivel extern stabil, complet (8 e). Prin urmare, atomii, la nivelul exterior al cărora sunt puțini electroni, preferă să-i dea departe.

Elementele chimice ale căror atomi pot dona doar electroni sunt numite metale. Evident, ar trebui să existe puțini electroni la nivelul exterior al atomului de metal: 1, 2, 3.

Dacă există mulți electroni la nivelul de energie externă al unui atom, atunci astfel de atomi tind să accepte electroni înainte de finalizarea nivelului de energie externă, adică până la opt electroni. Astfel de elemente sunt numite nemetale.

Întrebare. Elementele chimice ale subgrupurilor secundare aparțin metalelor sau nemetalelor? De ce?

Răspuns. Metalele și nemetalele principalelor subgrupe din tabelul periodic sunt separate printr-o linie care poate fi trasată de la bor la astatin. Deasupra acestei linii (și pe linie) sunt nemetale, sub - metale. Toate elementele subgrupurilor secundare sunt sub această linie.

Sarcina 3.7. Determinați dacă metalele sau nemetale includ: fosfor, vanadiu, cobalt, seleniu, bismut. Utilizați poziția elementului în tabelul periodic al elementelor chimice și numărul de electroni la nivelul exterior.

Pentru a compune distribuția electronilor pe nivelurile și subnivelurile rămase, ar trebui utilizat următorul algoritm.

1. Determinați numărul total de electroni din atom (prin număr de serie).

2. Determinați numărul de niveluri de energie (după numărul perioadei).

3. Determinați numărul de electroni externi (după tipul de subgrup și numărul de grup).

4. Indicați numărul de electroni la toate nivelurile, cu excepția penultimului.

De exemplu, conform punctelor 1–4 pentru atomul de mangan, se determină:

Total 25 e; distribuit (2 + 8 + 2) = 12 e; deci, pe al treilea nivel este: 25 - 12 = 13 e.

Distribuția electronilor în atomul de mangan a fost obținută:

Sarcina 3.8. Elaborați algoritmul întocmind diagrame de structură atomică pentru elementele nr. 16, 26, 33, 37. Indicați dacă sunt metale sau nemetale. Explicați răspunsul.

La compilarea diagramelor de mai sus ale structurii atomului, nu am ținut cont de faptul că electronii din atom ocupă nu numai niveluri, ci și anumite subniveluri fiecare nivel. Tipurile de subniveluri sunt indicate prin litere latine: s, p, d.

Numărul de subniveluri posibile este egal cu numărul nivelului. Primul nivel este format dintr-unul
s-subnivel. Al doilea nivel este format din două subnivele - sȘi R. Al treilea nivel - din trei subniveluri - s, pȘi d.

Fiecare subnivel poate conține un număr strict limitat de electroni:

la subnivelul s - nu mai mult de 2e;

la subnivelul p - nu mai mult de 6e;

la subnivelul d - nu mai mult de 10e.

Subnivelurile unui nivel sunt completate într-o ordine strict definită: spd.

Prin urmare, R- subnivelul nu poate începe să se umple dacă nu este plin s-subnivelul unui nivel energetic dat etc. Pe baza acestei reguli, este ușor să compuneți configurația electronică a atomului de mangan:

În general configurația electronică a unui atom manganul se scrie asa:

25 Mn 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 .

Sarcina 3.9. Realizați configurații electronice ale atomilor pentru elementele chimice nr. 16, 26, 33, 37.

De ce este necesar să se facă configurații electronice ale atomilor? Pentru a determina proprietățile acestor elemente chimice. Trebuie amintit doar că electroni de valență.

Electronii de valență se află la nivelul energetic exterior și sunt incompleti
d-subnivelul pre-exterior.

Să determinăm numărul de electroni de valență pentru mangan:

sau prescurtat: Mn ... 3 d 5 4s 2 .

Ce se poate determina prin formula pentru configurația electronică a unui atom?

1. Ce element este - metal sau nemetal?

Manganul este un metal, pentru că nivelul exterior (al patrulea) conține doi electroni.

2. Ce proces este tipic pentru metal?

Atomii de mangan donează întotdeauna electroni în reacții.

3. Ce electroni și câți vor da unui atom de mangan?

În reacții, atomul de mangan renunță la doi electroni exteriori (aceștia sunt cei mai îndepărtați de nucleu și sunt mai slab atrași de acesta), precum și cinci pre-exteriori. d-electroni. Numărul total de electroni de valență este de șapte (2 + 5). În acest caz, opt electroni vor rămâne la al treilea nivel al atomului, adică. se formează nivelul exterior complet.

Toate aceste raționamente și concluzii pot fi reflectate folosind schema (Fig. 6):

Sarcinile condiționate rezultate ale unui atom sunt numite stări de oxidare.

Având în vedere structura atomului, în mod similar se poate demonstra că stările tipice de oxidare pentru oxigen sunt -2, iar pentru hidrogen +1.

Întrebare. Cu care dintre elementele chimice poate forma manganul compuși, dacă ținem cont de gradele de oxidare a acestuia obținute mai sus?

Răspuns: Numai cu oxigen, tk. atomul său are sarcina opusă în starea sa de oxidare. Formulele oxizilor de mangan corespunzători (aici stările de oxidare corespund valențelor acestor elemente chimice):

Structura atomului de mangan sugerează că manganul nu poate avea un grad mai mare de oxidare, deoarece în acest caz, ar trebui să atingem nivelul pre-exterior stabil, acum finalizat. Prin urmare, starea de oxidare +7 este cea mai mare, iar oxidul de Mn 2 O 7 corespunzător este cel mai mare oxid de mangan.

Pentru a consolida toate aceste concepte, luați în considerare structura atomului de telur și unele dintre proprietățile sale:

Ca nemetal, atomul de Te poate accepta 2 electroni înainte de finalizarea nivelului exterior și poate dona 6 electroni „în plus”:

Sarcina 3.10. Desenați configurațiile electronice ale atomilor de Na, Rb, Cl, I, Si, Sn. Determinați proprietățile acestor elemente chimice, formulele celor mai simpli compuși ai lor (cu oxigen și hidrogen).

Concluzii practice

1. Doar electronii de valență participă la reacțiile chimice, care pot fi doar în ultimele două niveluri.

2. Atomii de metal pot dona doar electroni de valență (toți sau câțiva), luând stări de oxidare pozitive.

3. Atomii nemetalici pot accepta electroni (lipsă - până la opt), în timp ce dobândesc stări negative de oxidare și pot dona electroni de valență (toți sau câțiva), în timp ce aceștia dobândesc stări de oxidare pozitive.

Să comparăm acum proprietățile elementelor chimice ale unui subgrup, de exemplu, sodiu și rubidiu:
Na...3 s 1 și Rb...5 s 1 .

Ce este comun în structura atomilor acestor elemente? La nivelul exterior al fiecărui atom, un electron este metalele active. activitate metalică asociat cu capacitatea de a dona electroni: cu cât un atom emite mai ușor electroni, cu atât mai pronunțate sunt proprietățile sale metalice.

Ce reține electronii într-un atom? atracție față de nucleu. Cu cât electronii sunt mai aproape de nucleu, cu atât sunt mai puternici atrași de nucleul atomului, cu atât este mai dificil să îi „smulgeți”.

Pe baza acestui lucru, vom răspunde la întrebarea: care element - Na sau Rb - dă mai ușor un electron extern? Care element este metalul mai activ? Evident, rubidiu, pentru că electronii săi de valență sunt mai departe de nucleu (și sunt ținuți mai puțin puternic de nucleu).

Concluzie. În principalele subgrupe, de sus în jos, proprietățile metalice sunt îmbunătățite, deoarece raza atomului crește, iar electronii de valență sunt mai slab atrași de nucleu.

Să comparăm proprietățile elementelor chimice din grupa VIIa: Cl …3 s 2 3p 5 si eu...5 s 2 5p 5 .

Ambele elemente chimice sunt nemetale, deoarece. un electron lipsește înainte de finalizarea nivelului exterior. Acești atomi vor atrage în mod activ electronul lipsă. Mai mult, cu cât electronul lipsă atrage mai puternic un atom nemetalic, cu atât mai puternice se manifestă proprietățile acestuia nemetalice (capacitatea de a accepta electroni).

Ce cauzează atracția unui electron? Datorită sarcinii pozitive a nucleului atomului. În plus, cu cât electronul este mai aproape de nucleu, cu atât atracția lor reciprocă este mai puternică, cu atât nemetalul este mai activ.

Întrebare. Care element are proprietăți nemetalice mai pronunțate: clorul sau iodul?

Răspuns: Evident, clor, pentru că. electronii săi de valență sunt mai aproape de nucleu.

Concluzie. Activitatea nemetalelor în subgrupe scade de sus în jos, deoarece raza atomului crește și nucleului îi este din ce în ce mai greu să atragă electronii lipsă.

Să comparăm proprietățile siliciului și staniului: Si …3 s 2 3p 2 și Sn…5 s 2 5p 2 .

Ambii atomi au patru electroni la nivelul exterior. Cu toate acestea, aceste elemente din tabelul periodic se află pe părțile opuse ale liniei care leagă borul și astatinul. Prin urmare, pentru siliciu, al cărui simbol este deasupra liniei B-At, proprietățile nemetalice sunt mai pronunțate. Dimpotrivă, staniul, al cărui simbol este sub linia B-At, are proprietăți metalice mai puternice. Acest lucru se datorează faptului că în atomul de staniu, patru electroni de valență sunt îndepărtați din nucleu. Prin urmare, atașarea celor patru electroni lipsă este dificilă. În același timp, întoarcerea electronilor de la al cincilea nivel de energie are loc destul de ușor. Pentru siliciu, ambele procese sunt posibile, predominând primul (acceptarea electronilor).

Concluzii la capitolul 3. Cu cât sunt mai puțini electroni externi într-un atom și cu cât sunt mai departe de nucleu, cu atât sunt mai puternice proprietățile metalice.

Cu cât sunt mai mulți electroni externi într-un atom și cu cât sunt mai aproape de nucleu, cu atât se manifestă mai multe proprietăți nemetalice.

Pe baza concluziilor formulate in acest capitol, pentru orice element chimic al sistemului periodic se poate realiza o „caracteristica”.

Algoritm de descriere a proprietății
element chimic prin poziția sa
în sistemul periodic

1. Întocmește o diagramă a structurii atomului, adică. determinați compoziția nucleului și distribuția electronilor pe niveluri și subniveluri de energie:

Determinați numărul total de protoni, electroni și neutroni dintr-un atom (prin numărul de serie și masa atomică relativă);

Determinați numărul de niveluri de energie (după numărul perioadei);

Determinați numărul de electroni externi (după tipul de subgrup și numărul de grup);

Indicați numărul de electroni la toate nivelurile de energie, cu excepția penultimului;

2. Determinați numărul de electroni de valență.

3. Stabiliți care proprietăți - metal sau nemetal - sunt mai pronunțate pentru un anumit element chimic.

4. Determinați numărul de electroni dați (primiți).

5. Determinați cele mai înalte și cele mai scăzute stări de oxidare ale unui element chimic.

6. Compune pentru aceste stări de oxidare formule chimice cei mai simpli compuși cu oxigen și hidrogen.

7. Determinați natura oxidului și scrieți o ecuație pentru reacția acestuia cu apa.

8. Pentru substanțele indicate la paragraful 6, se întocmesc ecuații ale reacțiilor caracteristice (a se vedea capitolul 2).

Sarcina 3.11. Conform schemei de mai sus, faceți descrieri ale atomilor de sulf, seleniu, calciu și stronțiu și proprietățile acestor elemente chimice. Care proprietăți generaleîși prezintă oxizii și hidroxizii?

Dacă ați finalizat exercițiile 3.10 și 3.11, atunci este ușor de observat că nu numai atomii elementelor unui subgrup, ci și compușii lor au proprietăți comune și o compoziție similară.

Legea periodică a lui D.I. Mendeleev:proprietățile elementelor chimice, precum și proprietățile substanțelor simple și complexe formate de acestea, sunt într-o dependență periodică de sarcina nucleelor ​​atomilor lor.

Sensul fizic al legii periodice: proprietățile elementelor chimice se repetă periodic deoarece configurațiile electronilor de valență (distribuția electronilor de la nivelul exterior și penultimul) se repetă periodic.

Deci, elementele chimice ale aceluiași subgrup au aceeași distribuție a electronilor de valență și, prin urmare, proprietăți similare.

De exemplu, elementele chimice din grupa a cincea au cinci electroni de valență. În același timp, în atomii de chimic elementele principalelor subgrupe- toți electronii de valență sunt la nivelul exterior: ... ns 2 np 3, unde n– numărul perioadei.

La atomi elemente ale subgrupurilor secundare doar 1 sau 2 electroni sunt la nivelul exterior, restul sunt în interior d- subnivelul nivelului pre-extern: ... ( n – 1)d 3 ns 2, unde n– numărul perioadei.

Sarcina 3.12. Faceți formule electronice scurte pentru atomii elementelor chimice nr. 35 și 42 și apoi alcătuiți distribuția electronilor în acești atomi conform algoritmului. Asigurați-vă că predicția dvs. se împlinește.

Exerciții pentru capitolul 3

1. Formulați definițiile conceptelor „perioadă”, „grup”, „subgrup”. Ce au elementele chimice care alcătuiesc: a) perioada; b) un grup; c) subgrup?

2. Ce sunt izotopii? Ce proprietăți - fizice sau chimice - au izotopii în comun? De ce?

3. Formulați legea periodică a lui DIMendeleev. Explicați semnificația sa fizică și ilustrați cu exemple.

4. Care sunt proprietățile metalice ale elementelor chimice? Cum se schimbă într-un grup și într-o perioadă? De ce?

5. Care sunt proprietățile nemetalice ale elementelor chimice? Cum se schimbă într-un grup și într-o perioadă? De ce?

6. Realizați scurte formule electronice ale elementelor chimice nr. 43, 51, 38. Confirmați-vă ipotezele descriind structura atomilor acestor elemente conform algoritmului de mai sus. Specificați proprietățile acestor elemente.

7. Prin formule electronice scurte

a) ...4 s 2 4p 1 ;

b) …4 d 1 5s 2 ;

la 3 d 5 4s 1

determinați poziția elementelor chimice corespunzătoare în sistemul periodic al lui D.I. Mendeleev. Numiți aceste elemente chimice. Confirmați-vă ipotezele cu o descriere a structurii atomilor acestor elemente chimice conform algoritmului. Precizați proprietățile acestor elemente chimice.

Va urma

Conceptul de „valență” s-a format în chimie cu începutul XIX secol. Omul de știință englez E. Frankland a observat că toate elementele pot forma doar un anumit număr de legături cu atomii altor elemente. El a numit-o „putere conectivă”. Mai târziu, omul de știință german F. A. Kekule a studiat metanul și a ajuns la concluzia că un atom de carbon poate atașa doar patru atomi de hidrogen în condiții normale.

El a numit-o de bază. Baza carbonului este patru. Adică, carbonul poate forma patru legături cu alte elemente.

In contact cu

Conceptul a fost dezvoltat în continuare în lucrările lui D. I. Mendeleev. Dmitri Ivanovici a dezvoltat doctrina schimbării periodice a proprietăților substanțe simple. El a definit forța de legătură ca fiind capacitatea unui element de a atașa un anumit număr de atomi ai altui element.

Definiție conform tabelului periodic

Tabelul periodic facilitează determinarea elementului de bază al elementelor. Pentru asta ai nevoie să poată citi tabelul periodic. Tabelul are opt grupuri pe verticală și puncte pe orizontală. Dacă perioada constă din două rânduri, atunci se numește mare, iar dacă este formată dintr-unul - mică. Elementele pe verticală în coloane, în grupuri sunt distribuite neuniform. Valenta este intotdeauna indicata cu cifre romane.

Pentru a determina valența, trebuie să știți ce este. Pentru metalele subgrupelor principale, este întotdeauna constantă, în timp ce pentru nemetale și metalele subgrupurilor secundare poate fi variabilă.

Constanta este egală cu numărul grupului. O variabilă poate fi mai mare sau mai mică. Cea mai mare variabilă este egală cu numărul grupului, iar cea mai mică este calculată prin formula: opt minus numărul grupului . Când definiți, rețineți:

• pentru hidrogen este egal cu I;
• oxigenul are II.

Dacă compusul are un atom de hidrogen sau de oxigen, atunci nu este greu să-i determinăm valența, mai ales dacă avem o hidrură sau un oxid în fața noastră.

Formula și algoritmul

Cea mai mică valență pentru acele elemente care sunt situate în dreapta și deasupra în tabel. În schimb, dacă elementul este mai jos și la stânga, atunci va fi mai sus. Pentru a o defini este necesar să urmați algoritmul universal:

Exemplu: luați compusul de amoniac - NH3. Știm că atomul de hidrogen are o valență constantă și este egal cu I. Înmulțim I cu 3 (număr de atomi) - cel mai mic multiplu este 3. Azotul din această formulă are un indice egal cu unu. De aici concluzia: împărțim 3 la 1 și obținem că pentru azot este egal cu IIII.

Valoarea hidrogenului și oxigenului este întotdeauna ușor de determinat. Este mai dificil atunci când trebuie determinat fără ele. De exemplu , compus SiCI4. Cum se determină valența elementelor în acest caz? Clorul este în grupa 7. Aceasta înseamnă că valența sa este fie 7, fie 1 (opt minus numărul grupului). Siliciul se află în al patrulea grup, ceea ce înseamnă că potențialul său de legătură este de patru. Devine logic că clorul prezintă cea mai mică valență în această situație și este egal cu I.

În manualele moderne de chimie există întotdeauna un tabel de valență a elementelor chimice. Acest lucru simplifică foarte mult sarcina elevilor. Tema este studiată în clasa a VIII-a - la cursul de chimie anorganică.

Vederi moderne

Idei moderne despre valență pe baza structurii atomilor. Un atom este format dintr-un nucleu și electroni care orbitează.

Nucleul în sine este format din protoni și neutroni, care determină greutatea atomică. Pentru ca o substanță să fie stabilă, nivelurile sale de energie trebuie să fie pline și să aibă opt electroni.

Atunci când interacționează, elementele se străduiesc pentru stabilitate și fie își donează electronii neperechi, fie îi acceptă. Interacțiunea are loc după principiul „care este mai ușor” – a da sau a primi electroni. Depinde și de modul în care se schimbă valența în tabelul periodic. Numărul de electroni nepereche din orbitalul energetic exterior este egal cu numărul grupului.

Ca exemplu

sodiu al metalelor alcaline se află în prima grupă a sistemului periodic al lui Mendeleev. Aceasta înseamnă că are un electron nepereche la nivelul de energie exterior. Clorul este în a șaptea grupă. Aceasta înseamnă că clorul are șapte electroni nepereche. Pentru a completa nivelul de energie, clorului îi lipsește exact un electron. Sodiul îi donează electronul și devine stabil în compus. Clorul câștigă un electron în plus și, de asemenea, devine stabil. Ca urmare, apare o legătură și o legătură puternică - NaCl - celebra sare de masă. Valența clorului și a sodiului în acest caz va fi egală cu 1.

cum să distingem subgrupul principal de cel secundar în tabelul periodic? URGENT!!! și am primit cel mai bun răspuns

Răspuns de la Elena Kazakova[guru]
În tabelul periodic există 8 coloane verticale, numite grupuri. Uniți în grupuri
elemente cu proprietăți similare care aparțin aceleiași familii. Numerele de grup sunt marcate
Cifre romane în partea de sus a tabelului. Valența elementelor fiecărei grupe corespunde, pt
câteva excepții, numărul grupului.
Fiecare grup de elemente este împărțit în subgrupe principale și secundare. Principalele subgrupuri
formează elemente de perioade mici și mari, iar secundare - doar elemente de mari
perioade. Elementele subgrupurilor principale și secundare sunt deplasate în direcții diferite.
Acele elemente care sunt situate strict sub elementele perioadelor II (și III) constituie subgrupul principal. Acele elemente ale perioadelor IV-VII, care sunt deplasate în lateral față de elementele perioadelor II (și III), constituie un subgrup secundar. De exemplu, pentru perioada IV, subgrupul principal include K, Ca, Ga, Ge, As, Se, Br Kr. Vă rugăm să rețineți că există întotdeauna 8 dintre ele (cu excepția perioadei VII incomplete). Și subgrupul secundar include Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn. Vă rugăm să rețineți că există întotdeauna 10 dintre ele (cu excepția perioadei VII incomplete).
Pentru elementele situate în același grup, se observă următoarele modele:
1. Cea mai mare (mai mare) valență a elementelor fiecărei grupe în ceea ce privește oxigenul (în spatele câtorva
excepții) corespunde numărului de grup. Elementele subgrupurilor secundare pot apărea și ele
altă valență. De exemplu, cuprul formează oxizi de cupru monovalent și divalent,
Cu2O (I) și respectiv CuO (II). Cu toate acestea, cei mai comuni compuși sunt
cupru bivalent.
2. În principalele subgrupe cu o creștere a relativă mase atomice, amplifica
proprietățile metalice ale elementelor.
3. Proprietăți nemetalice ale elementelor principalelor subgrupe cu număr de serie în creștere
slăbi. Deci, în subgrupul principal al grupului VII (subgrupul de halogeni), cel mai activ
fluorul F este un nemetal, iar iodul I este cel mai puțin activ.
4. Elementele principalelor subgrupe ale grupelor IV - VII formează și compuși cu hidrogen.
Valența elementelor din compușii cu hidrogen este determinată de diferența dintre numărul 8 și
număr de grup.
Esența împărțirii grupurilor în două subgrupe: principal și secundar, poate fi explicată în termeni de
baza teoriei structurii atomului. Deci, principalele subgrupe includ acele elemente care au
are loc o umplere a energiei externe nivelul S electronii p.
Numărul de electroni de valență la nivelul exterior al acestor elemente coincide cu numerele de grup.
Elementele laterale subgrupe d-th intră în penultimul nivel de energie, ea
se referă la elementele d. Valenta pentru aceste elemente va fi d - electroni si electroni
nivel extern.
Astfel, în fiecare subgrupă se combină elemente ai căror atomi au aceiași
structura nivelului electronic extern.
Astfel, împărțirea grupurilor în subgrupe (principale și secundare) se bazează pe diferența de umplere a nivelurilor de energie cu electroni. Subgrupul principal este format din elementele s și p, iar subgrupul secundar este elementele d. Fiecare grup combină elemente ai căror atomi au o structură similară a nivelului energetic extern. În acest caz, atomii elementelor subgrupurilor principale conțin pe nivelurile exterioare (ultimele) un număr de electroni egal cu numărul grupului. Aceștia sunt așa-numiții electroni de valență.
În elementele subgrupurilor secundare, electronii de valență nu sunt doar nivelurile exterioare, ci și penultimul (al doilea din exterior), care este principala diferență în proprietățile elementelor subgrupurilor principale și secundare.
Subgrupul principal conține elemente care au subnivele s- și p- fiind umplute. De sus în jos în subgrup, există o creștere a proprietăților metalice (și o slăbire a proprietăților nemetalice).

Răspuns de la Olga[guru]
Subgrupul principal conține elemente de perioade mici și mari, iar grupul lateral conține doar cele mari.

Răspuns de la Irina Karpova[guru]
Elementele subgrupurilor principale sunt în stânga, iar cele laterale sunt în dreapta.

Răspuns de la Câmpul Maya[guru]
uitați-vă în rândurile de sus (perioadele 1 și 2) pe ce parte se află elementele. Puțin la dreapta sau la stânga, nu contează. Dar acesta este subgrupul principal. Toți cei care stau strict sub ele sunt principalele, iar pe cealaltă parte va fi una laterală. (Vorbim de o singură coloană).

Răspuns de la Mihail Barmin[guru]
DUPA CULOARE!! Elementele s și p sunt de obicei ROȘU ȘI GALBEN - PRINCIPALE

Răspuns de la Andrei Stepanov[activ]
1,2,3 perioade (mice) toate în subgrupul principal (deoarece simbolul lor este în stânga)
4,5,6 perioade (mari) 8 elemente din subgrupul principal și 10 elemente din secundar
7 perioada (neterminata) doar ceas ca absolut peste tot
prin locația simbolului în celula tabelului
dacă în stânga - în subgrupul principal, dacă în dreapta - în secundar

În acest articol, ne vom uita la modalități și vom înțelege cum se determină valența elementele tabelului periodic.

În chimie, se acceptă că valența elementelor chimice poate fi recunoscută după grupul (coloana) din tabelul periodic. În realitate, valența unui element nu corespunde întotdeauna cu numărul grupului, dar în majoritatea cazurilor o anumită valență prin această metodă va da rezultatul corect adesea elemente, în funcție de diverși factori, au mai mult de o valență.

Unitatea de valență este valența atomului de hidrogen, egală cu 1, adică hidrogenul este monovalent. Prin urmare, valența unui element indică la câți atomi de hidrogen este conectat un atom al elementului în cauză. De exemplu, HCI, unde clorul este monovalent; H2O, unde oxigenul este bivalent; NH3, unde azotul este trivalent.

Cum se determină valența conform tabelului periodic.

Tabelul periodic conține elemente chimice care sunt plasate în el conform anumitor principii și legi. Fiecare element stă la locul său, care este determinat de caracteristicile și proprietățile sale, iar fiecare element are propriul său număr. Liniile orizontale se numesc perioade, care cresc de la prima linie în jos. Dacă perioada constă din două rânduri (care este indicată pe lateral prin numerotare), atunci o astfel de perioadă se numește mare. Dacă are un singur rând, atunci se numește mic.

În plus, există grupuri în tabel, dintre care sunt doar opt. Articolele sunt aranjate în coloane vertical. Aici plasarea lor este neuniformă - pe de o parte mai multe articole(grup principal), pe de altă parte - mai puțin (grup lateral).

Valența este capacitatea unui atom de a forma un anumit număr de legături chimice cu atomii altor elemente. conform tabelului periodic va ajuta la înțelegerea cunoașterii tipurilor de valență.

Pentru elementele subgrupurilor secundare (și numai metalele le aparțin), valența trebuie reținută, mai ales că în majoritatea cazurilor este egală cu I, II, mai rar III. De asemenea, va trebui să memorați valențele elementelor chimice care au mai mult de două valori. Sau ține la îndemână tabelul de valență al elementului.

Algoritm pentru determinarea valenței prin formulele elementelor chimice.

1. Scrieți formula unui compus chimic.

2. Desemnați valența cunoscută a elementelor.

3. Găsiți cel mai mic multiplu comun al valenței și indicelui.

4. Aflați raportul dintre cel mai mic multiplu comun și numărul de atomi ai celui de-al doilea element. Aceasta este valența dorită.

5. Faceți o verificare înmulțind valența și indicele fiecărui element. Lucrările lor trebuie să fie egale.

Exemplu: determinați valența elementelor de hidrogen sulfurat.

1. Să scriem formula:

2. Notați valența cunoscută:

3. Găsiți cel mai mic multiplu comun:

4. Aflați raportul dintre cel mai mic multiplu comun și numărul de atomi sulf :

5. Să verificăm:

Tabelul valorilor caracteristice de valență ale unor atomi de compuși chimici.

Elemente	Valenţă	Exemple de conexiuni
		H2, HF, Li20, NaCI, KBr
O, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn		H2O, MgCl2, CaH2, SrBr2, BaO, ZnCl2
		C02, CH4, Si02, SiCI4
		CrCI2, CrCI3, Cr03
		H2S, SO2, SO3
		NH3, NH4CI, HN03
		PH3, P205, H3PO4
		SnCl2, SnCl4, PbO, PbO2
		HCI, CIF3, BrF5, IF7