Занятие 15. Зависимость свойств элементов и их соединений от положения элемента в периодической системе
Чем объясняется периодическое изменение свойств химических элементов и их соединений при увеличении порядковых номеров элементов?
s-, p-, d-, f- семейства. В каких группах находятся эти элементы?
Изменение металлических и неметаллических свойств элементов в периодах и группах с точки зрения строения атома.
Что такое радиус атома? Как изменяются радиусы атомов элементов в периодах и группах?
Энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Как эти характеристики изменяются в периодах и группах?
Какие электроны являются валентными у элементов главных и побочных подгрупп?
Как изменяются кислотно-основные свойства высших оксидов и гидроксидов элементов главных и побочных подгрупп?
Как изменяются свойства водородных соединений элементов главных подгрупп?
З начение периодического закона Д.И. Менделеева.
Типовые задачи с решениями
Как изменяются свойства высших оксидов элементов III периода?
Решение:
осн. осн. амф. кисл. кисл. кисл. кисл.
увеличиваются кислотные свойства, уменьшаются основные свойства
Расположите гидроксиды в порядке возрастания их кислотных свойств: Cr(OH)2, H2CrO4, Cr(OH)3.
С увеличением степени окисления элемента усиливаются кислотные свойства их гидроксидов:
Расположите элементы в порядке увеличения неметаллических свойств: О, S, P, Si.
Неметаллические свойства по периоду слева направо увеличиваются, а по группе сверху вниз – уменьшаются: Si P S O.
Электроотрицательность элементов возрастает слева направо по ряду: 1) S, Se, Te 2) B, Be, Li, Na 3) O, N, P, As 4) Ge, Si, S, Cl
Решение:
1. Электроотрицательность (ЭО) элементов возрастает в периоде слева направо, а в группе снизу вверх.
2. Согласно ПСЭ элементов в предложенных рядах видим, что только в ряду (4) элементы расположены в порядке увеличения ЭО, так как Ge и Si перечислены в порядке их расположения в группе снизу вверх, а Si, S, Cl – в порядке их расположения в периоде слева направо.
Ответ: Ge, Si, S, Cl
В каком ряду химические элементы расположены в порядке уменьшения их атомного радиуса?
1) О, N, C, B 2) Be, Mg, Ca, Sr 3) Mg, Al, Si, P 4) Cl, S, P, Si.
1. Атомный радиус элементов уменьшается в периоде ПСЭ слева направо, а в группе снизу вверх.
2. Посмотрев в ПСЭ, видим, что элементы первого и четвертого рядов, предложенных в ответах, расположены по периоду справа налево, т.е. в порядке увеличения атомного радиуса.
Элементы второго ряда относятся ко II-А группе и расположены в ПСЭ сверху вниз, следовательно, в порядке увеличения атомного радиуса.
В третьем ряду представлены элементы 3 периода ПСЭ, расположенные слева направо, т.е. в порядке уменьшения атомного радиуса.
Ответ: Mg, Al, Si, P
Расположите соединения в порядке увеличения их основных свойств: КОН, Са(ОН)2, Mg(OH)2, Al(OH)3, Н4SiO4.
Основные свойства гидроксидов усиливаются вниз по группе, уменьшаются по периоду слева направо:
Упражнения и задачи для самостоятельного решения
Расположите элементы в порядке ослабления их металлических свойств: калий, мышьяк, кальций, германий, селен.
Расположите гидроксиды в порядке увеличения их основных свойств: CsOH, KOH, Fe(OH)3, Ca(OH)2, Fe(OH)2.
Расположите элементы в порядке уменьшения их электроотрицательности: кислород, фосфор, стронций, азот, фтор.
Назовите элемент по следующим данным:
а) элемент IV периода, высший оксид Х2О7, с водородом образует газообразное соединение НХ; б) элемент V периода, высший оксид ХО2, с водородом газообразное соединение не образует; в) элемент IV периода, высший оксид ХО, с водородом дает солеобразное соединение ХН2.
Назовите элемент, высший оксид которого ХО3 и который образует водородное соединение с массовой долей водорода 5,882%. (Ответ: S)
Определите относительную атомную массу элемента V-А группы, в водородном соединении которого массовая доля водорода 8,82%.
Дополнительные задания
Назовите элементы 4 периода, в атомах которых нет неспаренных электронов. Какой из них имеет наименьший радиус атома?
Назовите элементы, атомы которых в основном состоянии имеет три неспаренных электрона: 1) на 3d-подуровне; 2) на 5р-подуровне.
Составьте электронные и электронографические формулы атомов марганца и хлора. Укажите их сходство и различие. Определите высшую и низшую возможные для этих атомов степени окисления. Напишите формулы высших оксидов этих элементов и соответствующих им гидр оксидов. Укажите свойства этих гидроксидов. Объясните, почему хлор и марганец включены в VП группу периодической системы, но в разные подгруппы.
Как изменяется радиус ионов в рядах: а) Na + , F – , O 2– ; б) S 2– , Cl – , K + , Ca 2+ ?