Естественные группы элементов и их свойства.

естественные семейства химических элементов - группы элементов со сходными свойствами. например:

главные группы элементов и семейства

I гр - щелочные металлы

II гр - щелочно-земельные металлы

VI гр - халькогены

VII гр - галогены

VIII гр - инертные элементы

Прежде всего в одно семейство были объединены элементы, простые вещества которых обладают наиболее ярко выраженными металлическими свойствами: литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs. Они находятся в первой группе в периодической системе Менделеева. Их назвали щелочными металлами, так как они энергично взаимодействуют с водой с образованием щелочей:

2K + 2H2O = 2KOH + H2

Энергично реагируют щелочные металлы также с кислородом, хлором, серой и другими неметаллами.

4Li + O₂ = 2Li₂O

2K + S = K₂S

2Na + Cl₂ = 2NaCl

Еще одним естественным семейством являются галогены, у простых веществ которых наиболее ярко проявляются неметаллические свойства: фтор F,хлор Cl, бром Br, иод I. Находятся в главной подгруппы VII группы в периодической системе Менделеева.

Молекулы простых веществ галогенов двухатомны: F2, Cl2, Br2, I2.

Простые вещества этих элементов активно реагируют с металлами с образованием солей, в природе почти не встречаются в чистом виде в связи с высокой реактивной способностью.

Mg + Cl2 = MgCl2.

Отсюда и название этого семейства «галогены», что в переводе с греческого языка означает «рождающие соли».

Еще одно характерное химическое свойство галогенов — взаимодействие с водородом. При этом образуются газообразные вещества, которые называются галогеноводороды:

H2 + F2 = 2HF;

H2 + Cl2 =2HCl;(свет)

H2 + Br2 =2HBr;(t)

H2 + I2 =2HI.(t)

Водные растворы галогеноводородов — кислоты.

Группа щелочных металлов составляет естественное семейство типичных металлов.

Группа галогенов составляет естественное семейство типичных неметаллов.

3. Допишите уравнения химических реакций, определите тип реакции, расставьте коэффициенты:

4Li + 0₂= 2Li₂O

FeSO₄ + 2NaCI= FeCl₂ + Na₂SO₄

H₂S0₄ + Ва= BaSO₄ + H₂

Билет-16

Периодический закон Д.И. Менделеева.

Периодический закон ( закон Д. И. Менделеева) : "Свойства элементов, а потому и образуемых ими простых и сложных тел (веществ) , стоят в ериодической зависимости (т. е. правильно повторяются) от их атомного веса".

Периодический закон (современная формулировка ): "свойства химических элементов (т. е. свойства и форма образуемых ими соединений) находятся в периодической зависимости (т. е. правильно повторяются) от заряда ядра атомов химических элементов".

Д. И. Менделеев писал: "По мере возрастания атомного веса элементы сперва имеют все новые и новые изменчивые свойства, а потом эти свойства вновь повторяются в новом порядке, в новой строке и в ряде элементов и в той же последовательности, как и в предшествовавшем ряде. А потому Закон периодичности можно сформулировать следующим образом: "Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости (т. е. правильно повторяются) от их атомного веса".

Законы природы исключений не терпят.. .Утверждение закона возможно только при помощи вывода из него следствий, без него невозможных и неожидаемых, и оправдания тех следствий и опытной проверке. Поэтому-то увидев периодический закон, я со своей стороны (1869-1871) вывел из него такие логические следствия, которые могли показать, верен он или нет. К числу их относится предсказание свойств неоткрытых элементов и исправление атомных весов многих, мало в то время обследованных элементов.. .Надобно что-либо одно - или считать периодический закон верным до конца и составляющим новое орудие химических знаний, или его отвергнуть"/

В 1869 году Д.И.Менделеев сформулировал фундаментальный закон природы - закон периодичности. "Свойства простых тел, также формы и свойства соединений элементов, находятся в периодической зависимости от величины атомных вевов элементов"На основании этого закона и была построена периодическая система химических элементов.

Таблица разделена на периоды, ряды, группы. Каждому химическому элементу предоставлено определённое место в ней. Каждый химический элемент имеет порядковый номер, атомную массу, название, химический символ.

Возьмём первый химический элемент-водород. Порядковый номер-1, атомная масса-1,0079, химический символ-Н.

Каждая из составляющих периодической системы, имеет определённый физический смысл, используя таблицу мы можем определить некоторые характеристики атома элемента.

1.Порядковый номер. По нему мы можем определить заряд ядра атома, число электронов в атоме и число протонов в ядре. Так как практически вся масса атома сосредоточена в ядре, мы можем найти число нейтронов, вычтя из атомной массы порядковый номер. Пример: возьмём химический элемент-золото. Число протонов равно 79, нейтронов- (197-79=118 ). Атомную массу округляем до целой величины, используя правила округления, которые вам известны из курса математики.

2.Номеру периода соответствует число энергетических уровней, на которых расположены электроны.

Периоды – это горизонтальные ряды химических элементов.

Группы – это вертикальные ряды химических элементов.

3. По номеру группы мы можем определить высшую валентность химического элемента. Группы делятся на две подгруппы: главную и побочную. Главную подгруппу образуют s-и p-элементы. Для главной подгруппы номеру группы соответствует число электронов на внешнем энергетическом уровне. В главных подгруппах расположены как металлы, так и неметаллы. d- и f-элементы образуют побочную подгруппу.

Как же изменяются свойства простых веществ, в зависимости от положения в периодической системе?

В периодах слева направо происходит ослабление металлических свойств, усиление - неметаллических. В группах сверху вниз усиливаются металлические свойства, ослабляются неметеллические. Наблюдаются закономерности и для соединений. Об этом будет сказано при изучении классов неорганических веществ.

Электроотрицательность химических элементов.

Все атомы, имеющие незаполненные электронные оболочки, способны к образованию химической связи. Так, ковалентная химическая связь образуется за счет общей электронной пары. Если в образовании связи участвуют атомы разных химических элементов, то эта электронная пара будет смещена к одному из них. Способность атома к смещению электронной пары в свою сторону при образовании химической связи называется электроотрицательностью.

Электроотрицательность в периоде периодической системы Д. И. Менделеева увеличивается с возрастанием заряда ядра химического элемента, то есть слева направо. В группе с увеличением числа электронных слоев электроотрицательность уменьшается, то есть происходит уменьшение электроотрицательности сверху вниз. Значит самым электроотрицательным элементом является фтор (F), а наименее электроотрицательным – франций (Fr).

3. Допишите уравнения химических реакций, определите тип коэффициенты:

3Fe(N0₃)₂ + Ca₃(P0₄)₂= Fe₃(PO₄)₂ + 3Ca(NO₃)₂

2Na + 2Н₂0= 2NaOH + H₂

Mg + 2HCI= MgCl₂ + H₂

Билет-17

Основные типы химической связи.

Образование химических соединений обусловлено возникновением химической связи между атомами в молекулах и кристаллах.