در سری عناصر، o s se te افزایش می یابد. شیمی کالکوژن ها

شیمی ضروری است! چگونه خواص اکسید کننده در سری عناصر S---Se---Te---Po تغییر می کند؟ پاسخ را توضیح دهید و بهترین پاسخ را گرفت

پاسخ از Pna Aleksandrovna Tkachenko[فعال]
در زیرگروه اکسیژن، با افزایش عدد اتمی، شعاع اتم‌ها افزایش می‌یابد و انرژی یونیزاسیون که ویژگی‌های فلزی عناصر را مشخص می‌کند، کاهش می‌یابد. بنابراین در سری 0--S-Se-Te-Po خواص عناصر از غیرفلزی به فلزی تغییر می کند. در شرایط عادی، اکسیژن یک غیر فلز معمولی (گاز) است، در حالی که پولونیوم فلزی شبیه سرب است.
با افزایش عدد اتمی عناصر، مقدار الکترونگاتیوی عناصر در زیر گروه کاهش می یابد. حالت اکسیداسیون منفی کمتر و کمتر مشخص می شود. حالت اکسیداسیون اکسیداتیو کمتر و کمتر مشخص می شود. فعالیت اکسید کننده مواد ساده در سری 02--S-Se-Te کاهش می یابد. بنابراین، اگر گوگرد بسیار ضعیف تر باشد، سلنیوم به طور مستقیم با هیدروژن برهمکنش می کند، سپس تلوریم با آن واکنش نمی دهد.
از نظر الکترونگاتیوی، اکسیژن پس از فلوئور در رتبه دوم قرار دارد، بنابراین، در واکنش با سایر عناصر، منحصراً خواص اکسید کننده را نشان می دهد. گوگرد، سلنیوم و تلوریم در خواص آنها. متعلق به گروه عوامل اکسید کننده-کاهنده است. در واکنش هایی با عوامل احیا کننده قوی، آنها خواص اکسید کننده و تحت اثر عوامل اکسید کننده قوی از خود نشان می دهند. اکسیده می شوند، یعنی خاصیت کاهشی از خود نشان می دهند.
ظرفیت های احتمالی و حالت های اکسیداسیون عناصر گروه ششم زیرگروه اصلی از نظر ساختار اتم.
اکسیژن، گوگرد، سلنیوم، تلوریم و پلونیوم زیر گروه اصلی گروه VI را تشکیل می دهند. سطح انرژی بیرونی اتم های عناصر این زیرگروه هر کدام شامل 6 الکترون است که دارای پیکربندی s2p4 هستند و به صورت زیر بر روی سلول ها توزیع می شوند:

پاسخ از 2 پاسخ[گورو]

سلام! در اینجا مجموعه ای از موضوعات با پاسخ به سوال شما وجود دارد: شیمی، بسیار ضروری است! چگونه خواص اکسید کننده در سری عناصر S---Se---Te---Po تغییر می کند؟ پاسخ را توضیح دهید

در یک سری از عناصر O-S-Se با افزایش تعداد ترتیبی یک عنصر شیمیایی، الکترونگاتیوی 1) افزایش می یابد. 2) باهوش
O-S-Se - کاهش می یابد
C-N-O-F - افزایش می یابد
فلوئور الکترونگاتیوترین عنصر است.

دیمیتری ایوانوویچ مندلیف قانون تناوبی را کشف کرد که طبق آن خواص عناصر و عناصر تشکیل دهنده آنها به طور دوره ای تغییر می کند. این کشف به صورت گرافیکی در جدول تناوبی نمایش داده شد. جدول به خوبی و به وضوح نشان می دهد که چگونه خواص عناصر در طول دوره تغییر می کند و پس از آن در دوره بعدی تکرار می شود.

برای حل تکلیف شماره 2 آزمون یکپارچه دولتی شیمی، فقط باید بفهمیم و به خاطر بسپاریم که کدام ویژگی عناصر در کدام جهت و چگونه تغییر می کند.

همه اینها در شکل زیر نشان داده شده است.

از چپ به راست، الکترونگاتیوی، خواص غیرفلزی، حالت های اکسیداسیون بالاتر و ... افزایش می یابد. و خواص فلزی و شعاع کاهش می یابد.

از بالا به پایین، برعکس: خواص فلزی و شعاع اتم ها افزایش می یابد، در حالی که الکترونگاتیوی کاهش می یابد. بالاترین حالت اکسیداسیون، مربوط به تعداد الکترون ها در سطح انرژی بیرونی، در این جهت تغییر نمی کند.

بیایید به نمونه هایی نگاه کنیم.

مثال 1در سری عناصر Na→Mg→Al→Si
الف) شعاع اتم ها کاهش می یابد.
ب) تعداد پروتون ها در هسته اتم ها کاهش می یابد.
ج) تعداد لایه های الکترونی در اتم ها افزایش می یابد.
د) بالاترین درجه اکسیداسیون اتم ها کاهش می یابد.

اگر به جدول تناوبی نگاه کنیم، خواهیم دید که تمام عناصر این مجموعه در یک دوره قرار دارند و به ترتیب ظاهر شدنشان در جدول از چپ به راست فهرست شده اند. برای پاسخ به این نوع سوال، فقط باید چند الگوی تغییرات خواص در جدول تناوبی را بدانید. بنابراین از چپ به راست در طول دوره، خواص فلزی کاهش می‌یابد، خواص غیرفلزی افزایش می‌یابد، الکترونگاتیوی افزایش می‌یابد، انرژی یونیزاسیون افزایش می‌یابد و شعاع اتم‌ها کاهش می‌یابد. از بالا به پایین، خواص فلزی و کاهنده در یک گروه افزایش می یابد، الکترونگاتیوی کاهش می یابد، انرژی یونیزاسیون کاهش می یابد و شعاع اتم ها افزایش می یابد.

اگر دقت کرده باشید، قبلاً متوجه شده اید که در این حالت شعاع اتمی کاهش می یابد. جواب الف.

مثال 2به منظور افزایش خواص اکسید کننده، عناصر به ترتیب زیر مرتب می شوند:
الف. F→O→N
ب. I→Br→Cl
B. Cl→S→P
D. F→Cl→Br

همانطور که می دانید در جدول تناوبی مندلیف خواص اکسید کننده در یک دوره از چپ به راست و در یک گروه از پایین به بالا افزایش می یابد. گزینه B فقط عناصر یک گروه را به ترتیب از پایین به بالا نشان می دهد. بنابراین B ​​مناسب است.

مثال 3ظرفیت عناصر در اکسید بالاتر در سری ها افزایش می یابد:
الف. Cl→Br→I
ب. Cs→K→Li
B. Cl→S→P
د. Al→C→N

در اکسیدهای بالاتر، عناصر بالاترین حالت اکسیداسیون خود را نشان می دهند که با ظرفیت همزمان خواهد بود. و بالاترین درجه اکسیداسیون از چپ به راست در جدول رشد می کند. ما نگاه می کنیم: در نسخه اول و دوم، عناصری به ما داده می شود که در همان گروه ها قرار دارند، جایی که بالاترین درجه اکسیداسیون و بر این اساس، ظرفیت در اکسیدها تغییر نمی کند. Cl → S → P - از راست به چپ قرار دارند ، یعنی برعکس ، ظرفیت آنها در اکسید بالاتر کاهش می یابد. اما در ردیف Al→C→N عناصر از چپ به راست قرار دارند، ظرفیت در اکسید بالاتر در آنها افزایش می یابد. پاسخ: جی

مثال 4در سری عناصر S→Se→Te
الف) اسیدیته ترکیبات هیدروژنی افزایش می یابد.
ب) بالاترین درجه اکسیداسیون عناصر افزایش می یابد.
ج) ظرفیت عناصر در ترکیبات هیدروژنی افزایش می یابد.
د) تعداد الکترون ها در سطح بیرونی کاهش می یابد.

فوراً به مکان این عناصر در جدول تناوبی نگاه کنید. گوگرد، سلنیوم و تلوریم در یک گروه قرار دارند، یک زیر گروه. به ترتیب از بالا به پایین فهرست شده است. دوباره به نمودار بالا نگاه کنید. از بالا به پایین در جدول تناوبی، خواص فلزی افزایش می یابد، شعاع افزایش می یابد، الکترونگاتیوی، انرژی یونیزاسیون و خواص غیرفلزی کاهش می یابد، تعداد الکترون ها در سطح بیرونی تغییر نمی کند. گزینه D بلافاصله منتفی است. اگر تعداد الکترون های خارجی تغییر نکند، احتمال ظرفیت و بالاترین حالت اکسیداسیون نیز تغییر نمی کند، B و C مستثنی می شوند.

گزینه A باقی می ماند. ما برای سفارش بررسی می کنیم. طبق طرح کوسل، قدرت اسیدهای بدون اکسیژن با کاهش حالت اکسیداسیون یک عنصر و افزایش شعاع یون آن افزایش می یابد. حالت اکسیداسیون هر سه عنصر در ترکیبات هیدروژنی یکسان است، اما شعاع آن از بالا به پایین رشد می کند، یعنی قدرت اسیدها نیز افزایش می یابد.
پاسخ A است.

مثال 5به ترتیب تضعیف خواص اصلی، اکسیدها به ترتیب زیر مرتب می شوند:
A. Na 2 O → K 2 O → Rb 2 O
B. Na 2 O → MgO → Al 2 O 3
ب- BeO→BaO→CaO
G. SO 3 → P 2 O 5 → SiO 2

خواص اصلی اکسیدها به طور همزمان با تضعیف خواص فلزی عناصر تشکیل دهنده آنها تضعیف می شود. و Me-properties از چپ به راست یا از پایین به بالا ضعیف می شوند. Na، Mg و Al فقط از چپ به راست مرتب شده اند. پاسخ ب.

مسئله 773.
چه چیزی تفاوت خواص عناصر دوره دوم را با خواص همتاهای الکترونیکی آنها در دوره های بعدی توضیح می دهد؟
راه حل:
تفاوت بین خواص عناصر دوره دوم و خواص مشابه الکترونیکی آنها در دوره های بعدی توضیح داده شده است.
این واقعیت که اتم های عناصر دوره دوم در لایه الکترونی بیرونی دارای یک سطح فرعی d نیستند. به عنوان مثال، عناصر زیرگروه اصلی گروه VI: O، S، Se، Te، Po مشابه الکترونیکی هستند، زیرا اتم های آنها دارای شش الکترون در لایه الکترونیکی بیرونی، دو الکترون در s- و چهار در زیرسطح p هستند. . پیکربندی الکترونیکی لایه ظرفیت آنها این است: ns2np4. اتم اکسیژن با اتم های سایر عناصر زیرگروه با عدم وجود یک زیرسطح d در لایه الکترونی بیرونی متفاوت است:

بنابراین، چنین ساختار الکترونیکی اتم اکسیژن به اتم اجازه نمی دهد الکترون ها را جفت کند کووالانسیاکسیژن معمولاً برابر با 2 (تعداد الکترون های ظرفیتی جفت نشده) است. در اینجا افزایش تعداد الکترون های جفت نشده تنها با انتقال الکترون به سطح انرژی بعدی امکان پذیر است که البته با صرف انرژی زیاد همراه است. اتم‌های عناصر دوره‌های بعدی +16S، +34Se، +52Te و +84Po در لایه الکترونی ظرفیت دارای اوربیتال‌های d آزاد هستند:

چنین ساختار الکترونیکی اتم ها به اتم های این عناصر اجازه می دهد تا الکترون ها را جفت کنند، بنابراین، در حالت برانگیخته، به دلیل انتقال الکترون های s و p به اوربیتال های آزاد، تعداد الکترون های جفت نشده افزایش می یابد. در نتیجه این عناصر هستند کووالانسینه تنها برابر با 2، بلکه برابر با 4 و 6 است:

آ) ( کووالانسی – 4)

ب) ( کووالانسی – 4)

بنابراین، بر خلاف اتم اکسیژن، اتم های گوگرد، سلنیوم و تلوریم می توانند در تشکیل نه تنها دو، بلکه چهار یا شش پیوند کووالانسی نیز شرکت کنند. اتم‌های دوره‌های دیگر، که دارای اوربیتال‌های غیر اشغالی نیز هستند، رفتار مشابهی دارند، می‌توانند به حالت برانگیخته بروند و تعداد بیشتری الکترون جفت‌نشده را تشکیل دهند.

شباهت مورب عناصر

مسئله 774.
آنچه متجلی می شود شباهت عنصر مورب? چه دلایلی باعث آن می شود؟ خواص بریلیم، منیزیم و آلومینیوم را با هم مقایسه کنید.
راه حل:
شباهت مورب - شباهت بین عناصر واقع در سیستم تناوبی عناصر به صورت مورب از یکدیگر و همچنین مواد و ترکیبات ساده مربوط به آنها. مورب از گوشه سمت چپ بالا به گوشه سمت راست پایین عناصر تا حدودی مشابه را متحد می کند. این به دلیل افزایش تقریباً مشابه خواص غیرفلزی در دوره ها و خواص فلزی در گروه ها است. قیاس موربمی تواند خود را به دو صورت نشان دهد: شباهت ماهیت شیمیایی کلی عناصر، که در همه ترکیبات از یک نوع ظاهر می شود. قیاس مورب در معنای وسیع به دلیل نزدیکی انرژی و ویژگی های ابعادی عناصر آنالوگ است. به نوبه خود، این با یک تغییر غیر یکنواخت، به عنوان مثال، در الکترونگاتیوی و شعاع مداری عناصر به صورت افقی (در یک دوره) و عمودی (در یک گروه) تعیین می شود. با توجه به این غیر یکنواختی، معلوم می شود که شرایط زمانی امکان پذیر است که تفاوت بین ویژگی های عناصر در امتداد مورب کوچکتر از خطوط افقی و عمودی باشد، که منجر به شباهت شیمیایی بیشتر عناصر واقع در مورب می شود. گروه های همسایه در مقایسه با قیاس گروهی. شباهت موئنو را می توان با نسبت بار/شعاع نزدیک یون توضیح داد.

شباهت موربدر جفت عناصر Li و Mg، Be و Al، B و Si و غیره مشاهده می شود. این الگو به دلیل تمایل به تغییر خواص به صورت عمودی (گروهی) و تغییر آنها به صورت افقی (در دوره ها) است.

با افزایش خواص غیر فلزی در دوره های از چپ به راست و در گروه ها از پایین به بالا همراه است. بنابراین، لیتیوم شبیه منیزیم، بریلیم به آلومینیوم، بور به سیلیکون، کربن به فسفر است. بنابراین، لیتیوم و منیزیم بسیاری از ترکیبات آلکیل و آریل را تشکیل می دهند که اغلب در شیمی آلی استفاده می شوند. بریلیم و آلومینیوم پتانسیل ردوکس مشابهی دارند. بور و سیلیکون هیدریدهای مولکولی فرار و بسیار واکنش پذیر را تشکیل می دهند.

خواص شیمیایی بریلیم از بسیاری جهات شبیه به منیزیم (Mg) و به ویژه آلومینیوم (Al) است. نزدیکی خواص بریلیم و آلومینیوم با نسبت تقریباً یکسان بار کاتیون به شعاع آن برای یون‌های Be 2+ و Al 3+ توضیح داده می‌شود. Ve - مانند آلومینیوم، خواص آمفوتریک را نشان می دهد.

برای بریلیم و آلومینیوم، نسبت شعاع یون به شارژ، به ترتیب 1/nm 45.4 و 41.7 است که بسیار بیشتر از منیزیم - 24.4 است. هیدروکسید منیزیم دارای پایه متوسط ​​است، در حالی که بریلیم و آلومینیوم دارای پایه های آمفوتریک هستند. در منیزیم، شبکه کریستالی کلرید یونی است، در حالی که در بریلیم و آلومینیوم مولکولی (بی آب) است. یونی (هیدرات کریستالی). هیدرید منیزیم یک ترکیب یونی است و هیدریدهای بریلیم و آلومینیوم پلیمرها هستند.

خواص فیزیکی و شیمیایی مواد ساده عناصر زیر گروه های اصلی

مسئله 775.
الگوهای کلی تغییر در خواص فیزیکی و شیمیایی مواد ساده که توسط عناصر زیرگروه های اصلی سیستم تناوبی عناصر تشکیل شده اند چیست: الف) در یک دوره. ب) در یک گروه؟
راه حل:
الف) در یک دوره
در دوره ها (از چپ به راست) - بار هسته ای افزایش می یابد، تعداد سطوح الکترونیکی تغییر نمی کند و با عدد دوره برابر است، تعداد الکترون ها در لایه بیرونی افزایش می یابد، شعاع اتم کاهش می یابد، خواص کاهشی. کاهش، خواص اکسید کننده افزایش می یابد، بالاترین حالت اکسیداسیون از 1+ به 7+ افزایش می یابد، کمترین حالت اکسیداسیون از 4- به 1+ افزایش می یابد، خواص فلزی مواد ضعیف می شود، خواص غیرفلزی افزایش می یابد. این به دلیل افزایش تعداد الکترون ها در آخرین لایه است. در دوره های از چپ به راست، برای اکسیدهای بالاتر و هیدرات های آنها، خواص پایه کاهش می یابد، در حالی که خواص اسیدی افزایش می یابد.

ب) در یک گروه
در زیرگروه های اصلی (از بالا به پایین) - بار هسته ای افزایش می یابد، تعداد سطوح الکترونیکی افزایش می یابد، تعداد الکترون های لایه بیرونی تغییر نمی کند و برابر با شماره گروه است، شعاع اتم افزایش می یابد، خواص کاهنده افزایش می یابد، خواص اکسید کننده کاهش می یابد، بالاترین حالت اکسیداسیون ثابت و برابر با گروه های عددی است، کمترین حالت اکسیداسیون تغییر نمی کند و برابر است با (- شماره گروه)، خواص فلزی مواد افزایش می یابد. خواص غیر فلزی ضعیف شده است. فرمول اکسیدهای بالاتر (و هیدرات های آنها) در عناصر زیرگروه اصلی و فرعی مشترک است. در اکسیدهای بالاتر و هیدرات آنها از عناصر گروه I - III (به جز بور)، خواص اساسی غالب است، از IV تا VIII - اسیدی. در هر زیرگروه اصلی (به جز VIII)، ویژگی اصلی اکسیدها و هیدروکسیدها از بالا به پایین افزایش می یابد، در حالی که خواص اسیدی ضعیف می شود.

این به دلیل افزایش تعداد لایه های الکترونی و در نتیجه کاهش نیروهای جاذبه الکترون های آخرین لایه به هسته است.

خواص اسیدی-بازی اکسیدها و هیدروکسیدهای عناصر

مسئله 776.
چگونه خواص اسید-باز و ردوکس اکسیدها و هیدروکسیدهای بالاتر عناصر با افزایش بار هسته آنها تغییر می کند: الف) در یک دوره. ب) درون گروه؟
راه حل:
الف) در طی یک دوره، با افزایش بار هسته اتم های عناصر، خواص اسید-باز اکسیدهای بالاتر آنها به شرح زیر تغییر می کند، توانایی تشکیل اسید کاهش می یابد. تغییر در خواص اسید-باز در طول دوره را می توان در مثال ترکیبات زیر از عناصر دوره سوم به خوبی مشاهده کرد:

خواص اکسیداسیون و کاهش در دوره هایی با افزایش بار اتم های عناصر به شرح زیر تغییر می کند، خواص کاهشی ضعیف می شود و خواص اکسید کننده عناصر افزایش می یابد. به عنوان مثال، در دوره سوم، توانایی کاهش در توالی: Na 2 O، MgO، Al 2 O 3، SiO 2، P 2 O 5 کاهش می یابد و توانایی اکسیداسیون در توالی: NaOH، Mg (OH) افزایش می یابد. 2, Al (OH ) 3 , H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , HClO 4 . خواص کاهش اسید عناصر به تعداد حالت های اکسیداسیون آنها بستگی دارد. با توجه به دوره، تعداد حالت های اکسیداسیون نشان داده شده توسط عناصر به طور طبیعی افزایش می یابد: Na نشان می دهد دو درجه اکسیداسیون (0 و +1)، Cl - هفت (0، -1، +1، +3، +4، +5). ، +6، +7).

ب) در گروهها با افزایش بار هسته اتمهای عناصر، خواص اسیدی و باز اکسیدها و هیدروکسیدهای عناصر به شرح زیر تغییر می کند، خواص بازی افزایش و اسیدی ضعیف می شود. برای مثال، در گروه‌های عناصر الکترومثبت، استحکام پایه افزایش می‌یابد: Be (OH) 2 یک ترکیب آمفوتریک است و Ba (OH) 2 یک پایه قوی است. در گروه ها، با افزایش بار اتم های عناصر، توانایی کاهش اکسیدها و هیدروکسیدهای بالاتر عناصر افزایش می یابد و توانایی اکسیداسیون کاهش می یابد، به عنوان مثال، در عناصر گروه VII (HClO 4، HBrO 4، HIO). 4)، قوی ترین عامل احیا کننده HClO 4 و ضعیف ترین آن HIO 4 است. در گروه دوم (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO) قویترین عامل کاهنده BaO و ضعیفترین آن BeO است.

معرفی

کتاب درسی شیمی کالکوژن ها دومین کتاب از مجموعه ای است که به شیمی عناصر زیرگروه های اصلی سیستم تناوبی D.I. مندلیف اختصاص دارد. این بر اساس یک دوره از سخنرانی ها در مورد شیمی معدنی ارائه شده در دانشگاه دولتی مسکو در طول 10 سال گذشته توسط آکادمیک Yu.D. Tretyakov و پروفسور V.P. Zlomanov نوشته شده است.

برخلاف پیشرفت‌های روش‌شناختی منتشر شده قبلی، این کتابچه راهنمای مطالب واقعی جدید (کاتناسیون، انواع اکسواسیدهای کالکوژن (VI) و غیره)، توضیحی مدرن از الگوهای تغییرات در ساختار و خواص ترکیبات کالکوژن با استفاده از مفاهیم شیمی کوانتومی، از جمله روش اوربیتال مولکولی، اثر نسبیتی و غیره. مواد این راهنما به منظور تصویرسازی گویا رابطه بین دوره نظری و آموزش عملی شیمی معدنی انتخاب شد.

[بخش قبلی] [فهرست مطالب]

§ 1. مشخصات کلی کالکوژن ها (E).

عناصر زیرگروه اصلی VI (یا گروه شانزدهم طبق نامگذاری جدید IUPAC) سیستم تناوبی عناصر D.I. مندلیف شامل اکسیژن (O)، گوگرد (S)، سلنیوم (Se)، تلوریم (Te) و پلونیوم است. (پو). نام گروه این عناصر است کالکوژن ها(مدت، اصطلاح "کالکوژن"از کلمات یونانی "chalkos" - مس و "genos" - متولد شده است، یعنی "تولد سنگ معدن مس"، به دلیل این واقعیت که در طبیعت آنها اغلب به شکل ترکیبات مس (سولفیدها، اکسیدها) وجود دارند. ، سلنیدها و غیره).

در حالت پایه، اتم های کالکوژن دارای پیکربندی الکترونیکی ns 2 np 4 هستند با دو الکترون p جفت نشده. آنها به عناصر حتی تعلق دارند. برخی از خواص اتم های کالکوژن در جدول 1 ارائه شده است.

هنگام حرکت از اکسیژن به پلونیوم، اندازه اتم ها و تعداد هماهنگی احتمالی آنها افزایش می یابد، در حالی که انرژی یونیزاسیون (یون E) و الکترونگاتیوی (EO) کاهش می یابد. با الکترونگاتیوی (EO)، اکسیژن تنها پس از اتم فلوئور در رتبه دوم قرار دارد و اتم‌های گوگرد و سلنیوم نیز نسبت به نیتروژن، کلر، برم پایین‌تر هستند. اکسیژن، گوگرد و سلنیوم غیرفلزهای معمولی هستند.

در ترکیبات گوگرد، سلنیوم، تلوریم با اکسیژن و هالوژن ها حالت های اکسیداسیون 6+، 4+ و 2+ تحقق می یابد. با اکثر عناصر دیگر، آنها کالکوژنیدها را تشکیل می دهند، جایی که در حالت اکسیداسیون -2 هستند.

جدول 1. خواص اتم های عناصر گروه VI.

خواص
عدد اتمی
تعداد ایزوتوپ های پایدار
الکترونیکی پیکربندی			3d 10 4s 2 4p 4	4d 10 5s 2 5p 4	4f 14 5d 10 6s 2 6p 4
شعاع کووالانسی، E
انرژی یونیزاسیون اول، یون E، kJ/mol
الکترونگاتیوی (Pauling)
میل یک اتم به یک الکترون، kJ/mol

پایداری ترکیبات با بالاترین حالت اکسیداسیون از تلوریوم به پلونیوم کاهش می یابد، که ترکیبات با حالت اکسیداسیون 4+ و 2+ شناخته شده است (به عنوان مثال، PoCl 4، PoCl 2، PoO 2). این ممکن است به دلیل افزایش استحکام پیوند الکترون های 6s 2 با هسته به دلیل اثر نسبیتی. ماهیت آن افزایش سرعت حرکت و بر این اساس، جرم الکترون ها در عناصر با بار هسته ای بزرگ است (Z> 60). "وزن دادن" الکترون ها منجر به کاهش شعاع و افزایش انرژی اتصال الکترون های 6s با هسته می شود. این اثر به وضوح در ترکیبات بیسموت، عنصری از گروه V آشکار می شود و در کتابچه راهنمای مربوطه با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار گرفته است.

خواص اکسیژن، و همچنین سایر عناصر دوره دوم، با خواص همتایان سنگین تر آنها متفاوت است. به دلیل چگالی الکترون بالا و دافعه بین الکترونی قوی، میل الکترونی و استحکام پیوند E-E اکسیژن کمتر از گوگرد است. پیوندهای فلز-اکسیژن (M-O) نسبت به پیوندهای M-S، M-Se و غیره یونی ترند. به دلیل شعاع کوچکتر، اتم اکسیژن، بر خلاف گوگرد، قادر به ایجاد پیوندهای قوی (p - p) با اتم های دیگر است - به عنوان مثال، اکسیژن در مولکول ازن، کربن، نیتروژن، فسفر. هنگام حرکت از اکسیژن به گوگرد، استحکام یک پیوند منفرد به دلیل کاهش دافعه بین الکترونیکی افزایش می‌یابد و قدرت پیوند کاهش می‌یابد که با افزایش شعاع و کاهش برهم‌کنش (همپوشانی) p- همراه است. اوربیتال های اتمی بنابراین، اگر اکسیژن با تشکیل پیوندهای متعدد (+) مشخص شود، گوگرد و آنالوگ های آن با تشکیل پیوندهای زنجیره ای - E-E-E (نگاه کنید به § 2.1) مشخص می شوند.

در خواص گوگرد، سلنیوم و تلوریم تشابهات بیشتری نسبت به اکسیژن و پولونیوم وجود دارد. بنابراین، در ترکیبات با حالت اکسیداسیون منفی، خواص احیایی از گوگرد به تلوریوم و در ترکیبات با حالت اکسیداسیون مثبت، خواص اکسید کننده افزایش می یابد.

پولونیوم یک عنصر رادیواکتیو است. پایدارترین ایزوتوپ با بمباران هسته ها با نوترون ها و متعاقب آن واپاشی به دست می آید:

(1/2 = 138.4 روز).

پوسیدگی پلونیوم با آزاد شدن مقدار زیادی انرژی همراه است. بنابراین، پلونیوم و ترکیبات آن حلال ها و ظروف ذخیره شده در آنها را تجزیه می کنند و مطالعه ترکیبات Po با مشکلات قابل توجهی مواجه است.

[بخش قبلی] [فهرست مطالب]

§ 2. خواص فیزیکی مواد ساده.
جدول 2. خواص فیزیکی مواد ساده.

		تراکم	دما، o C		گرمای اتمیزه شدن، kJ/mol	مقاومت الکتریکی (25 درجه سانتیگراد)، اهم. سانتی متر
			ذوب شدن
اس
ببینید	هگز.
						1.3. 10 5 (مایع، 400 درجه سانتیگراد)
آن هگز.	هگز.
رو

با افزایش شعاع کووالانسی در سری O-S-Se-Te-Po، برهمکنش بین اتمی و دماهای مربوط به انتقال فاز، و همچنین انرژی اتمیزه شدنیعنی انرژی انتقال مواد جامد ساده به حالت گاز تک اتمی افزایش می یابد. تغییر در خواص کالکوژن ها از غیر فلزات معمولی به فلزات با کاهش انرژی یونیزاسیون (جدول 1) و ویژگی های ساختاری همراه است. اکسیژن و گوگرد معمولی هستند دی الکتریک هایعنی موادی که رسانای الکتریسیته نیستند. سلنیوم و تلوریم - نیمه هادی ها[موادی که خواص الکتروفیزیکی آنها حد واسط بین خواص فلزات و غیرفلزها (دی الکتریک ها) است. رسانایی الکتریکی فلزات کاهش می یابد و نیمه هادی ها با افزایش دما افزایش می یابد که به دلیل ویژگی های ساختار الکترونیکی آنها است)] و پولونیوم یک فلز است.

[بخش قبلی] [فهرست مطالب] [بخش بعدی]

§ 2.1. کاتناسیون کالکوژن آلوتروپی و پلی مورفیسم.

یکی از ویژگی‌های اتم‌های کالکوژن، توانایی آن‌ها در اتصال حلقه‌ها یا زنجیره‌ای به یکدیگر است. این پدیده نامیده می شود کاتناسیون. دلیل این امر به استحکام متفاوت پیوندهای تک و دوگانه مربوط می شود. این پدیده را در مثال گوگرد در نظر بگیرید (جدول 3).

جدول 3. انرژی پیوندهای منفرد و دوگانه (kJ/mol).

از مقادیر داده شده نتیجه می شود که تشکیل دو تک پیوندهای گوگرد به جای یک دو برابر (+) با افزایش انرژی (530 - 421 = 109 J / mol) همراه است. برای اکسیژن، برعکس، یک پیوند دوگانه از نظر انرژی (494-292=202 کیلوژول بر مول) از دو پیوند منفرد ارجحیت دارد. کاهش استحکام پیوند دوگانه پس از انتقال از O به S با افزایش اندازه اوربیتال‌های p و کاهش همپوشانی آنها همراه است. بنابراین، برای اکسیژن، کاتناسیون به تعداد کمی از ترکیبات ناپایدار محدود می شود: ازن O 3، O 4 F 2 .

پلی کاتیون های حلقوی .

آلوتروپی و چندشکلی مواد ساده با کاتناسیون همراه است. آلوتروپیتوانایی یک عنصر برای وجود در اشکال مختلف مولکولی است. پدیده آلوتروپی به مولکول های حاوی تعداد متفاوتی از اتم های یک عنصر نسبت داده می شود، به عنوان مثال، O 2 و O 3، S 2 و S 8، P 2 و P 4 و غیره. مفهوم چندشکلی فقط در مورد جامدات صدق می کند. پلی مورفیسم- توانایی یک ماده جامد با ترکیب یکسان برای داشتن ساختار فضایی متفاوت. نمونه‌هایی از تغییرات چندشکلی عبارتند از گوگرد تک‌کلینیک و گوگرد لوزی، که از همان چرخه‌های S 8 تشکیل شده‌اند، اما به‌طور متفاوتی در فضا قرار گرفته‌اند (به بند 2.3 مراجعه کنید). اجازه دهید ابتدا خواص اکسیژن و شکل آلوتروپیک آن - ازن و سپس پلی مورفیسم گوگرد، سلنیوم و تلوریم را در نظر بگیریم.

آماده سازی برای استفاده در شیمی http://maratakm.

آخمتوف M. A. درس 3. پاسخ به وظایف.

درس دیگری را انتخاب کنید

قانون تناوبی و سیستم تناوبی عناصر شیمیایی. شعاع اتم ها، تغییرات دوره ای آنها در سیستم عناصر شیمیایی. الگوهای تغییرات در خواص شیمیایی عناصر و ترکیبات آنها بر اساس دوره ها و گروه ها.

1. عناصر شیمیایی N, Al, Si, C زیر را به ترتیب افزایش شعاع اتمی آنها ترتیب دهید.

پاسخ:

نوسیواقع در همان دوره سمت راست واقع شده استن. بنابراین نیتروژن کمتر از کربن است.

سی وسیواقع در همان گروه اما C بالاتر است.پس C کمتر ازسی.

سیوالواقع در یک سوم دوره، اما در سمت راست استسی، به معنایسیکمتر ازال

ترتیب افزایش اندازه اتم ها به صورت زیر خواهد بود:ن, سی, سی, ال

2. کدام یک از عناصر شیمیایی فسفر یا اکسیژن خواص غیرفلزی بارزتری از خود نشان می دهند؟ چرا؟

پاسخ:

اکسیژن خواص غیرفلزی بارزتری از خود نشان می دهد، زیرا در جدول تناوبی عناصر در بالا و سمت راست قرار دارد.

3. خواص هیدروکسیدهای گروه IV زیرگروه اصلی در هنگام حرکت از بالا به پایین چگونه تغییر می کند؟

پاسخ:

خواص هیدروکسیدها از اسیدی به بازی تغییر می کند. بنابرایناچ2 CO3 - اسید کربنیک همانطور که از نامش پیداست خواص اسیدی دارد وسرب(اوه)2 پایه است.

پاسخ به تست ها

A1. قدرت اسیدهای بدون اکسیژن غیر فلزات گروه VIIA با توجه به افزایش بار هسته اتم عناصر

	افزایش
	کاهش می دهد
	تغییر نمی کند
	به صورت دوره ای تغییر می کند

پاسخ 1

در مورد اسیدها است.HF, HCl, HBr, سلام. در یک ردیفاف, Cl, برادر, منافزایش اندازه اتم ها بنابراین فاصله بین هسته ای افزایش می یابداچ– اف, اچ– Cl, اچ– برادر, اچ– من. و اگر چنین است، به این معنی است که انرژی پیوند در حال ضعیف شدن است. و پروتون به راحتی در محلول های آبی تجزیه می شود

A2. این عنصر دارای ارزش یکسانی در ترکیب هیدروژن و اکسید بالاتر است

	ژرمانیوم

پاسخ: 2

البته، ما در مورد عنصری از گروه چهارم صحبت می کنیم (به دوره. عناصر ج-ام مراجعه کنید)

A3. مواد ساده به ترتیب افزایش خواص فلزی به کدام ترتیب چیده شده اند؟

پاسخ 1

مشخص است که خواص فلزی در گروهی از عناصر از بالا به پایین افزایش می یابد.

A4. در سری Na ® Mg ® Al ®Si

	تعداد سطوح انرژی در اتم ها افزایش می یابد
	خواص فلزی عناصر افزایش یافته است
	بالاترین حالت اکسیداسیون عناصر کاهش می یابد
	خواص فلزی عناصر را تضعیف می کند

پاسخ: 4

در دوره از چپ به راست، خواص غیر فلزی افزایش یافته و خواص فلزی ضعیف می شود.

A5. برای عناصر زیرگروه کربن، با افزایش عدد اتمی،

پاسخ: 4.

الکترونگاتیوی توانایی حرکت الکترون ها به سمت خود در هنگام تشکیل یک پیوند شیمیایی است. الکترونگاتیوی تقریباً مستقیماً با خواص غیرفلزی مرتبط است. خواص غیر فلزی کاهش می یابد و الکترونگاتیوی نیز کاهش می یابد.

A6. در سری عناصر: نیتروژن - اکسیژن - فلوئور

افزایش

پاسخ: 3

تعداد الکترون های بیرونی برابر با عدد گروه است

A7. از جمله عناصر شیمیایی:

بور - کربن - نیتروژن

افزایش

پاسخ:2

تعداد الکترون های لایه بیرونی برابر با بالاترین حالت اکسیداسیون است به جز (اف, O)

A8. کدام عنصر دارای خواص غیرفلزی بارزتر از سیلیکون است؟

پاسخ 1

کربن در همان گروه سیلیکون است، فقط بالاتر است.

A9. عناصر شیمیایی به ترتیب صعودی شعاع اتمی خود به ترتیب زیر مرتب شده اند:

پاسخ: 2

در گروه های عناصر شیمیایی، شعاع اتمی از بالا به پایین افزایش می یابد.

A10. خواص فلزی اتم بارزتر است:

1) لیتیوم 2) سدیم

3) پتاسیم 4) کلسیم

پاسخ: 3

در میان این عناصر، پتاسیم در پایین و سمت چپ قرار دارد.

A11. بارزترین خواص اسیدی:

پاسخ: 4 (به پاسخ A1 مراجعه کنید)

A12. خواص اسیدی اکسیدهای سری SiO2 ® P2O5 ®SO3

1) ضعیف شدن

2) تشدید شود

3) تغییر نکند

4) به صورت دوره ای تغییر می کند

پاسخ: 2

خواص اسیدی اکسیدها و همچنین خواص غیرفلزی در دوره های زمانی از چپ به راست افزایش می یابد

A13. با افزایش بار هسته اتم ها، خواص اسیدی اکسیدهای سری

N2O5 ® P2O5 ®As2O5 ® Sb2O5

1) ضعیف شدن

2) تشدید شود

3) تغییر نکند

4) به صورت دوره ای تغییر می کند

پاسخ 1

در گروه ها از بالا به پایین، خواص اسیدی مانند غیرفلزی ضعیف می شود

A14. خواص اسیدی ترکیبات هیدروژنی عناصر گروه VIA با افزایش عدد ترتیبی

1) تقویت کردن

2) ضعیف شدن

3) بدون تغییر باقی می ماند

4) به صورت دوره ای تغییر می کند

پاسخ: 3

خواص اسیدی ترکیبات هیدروژنی مربوط به انرژی اتصال استاچ- ال. این انرژی از بالا به پایین ضعیف می شود، به این معنی که خواص اسیدی آن افزایش می یابد.

A15. توانایی اهدای الکترون در سری Na ® K ® Rb ®Cs

1) ضعیف می شود

2) تقویت می کند

3) تغییر نمی کند

4) به صورت دوره ای تغییر می کند

پاسخ: 2

در این سری تعداد لایه های الکترونی و فاصله الکترون ها از هسته افزایش می یابد، بنابراین توانایی اهدای الکترون خارجی افزایش می یابد.

A16. در سری Al ®Si ®P ®S

1) تعداد لایه های الکترونی در اتم ها افزایش می یابد

2) خواص غیر فلزی افزایش یافته است

3) تعداد پروتون ها در هسته اتم ها کاهش می یابد

4) شعاع اتم ها افزایش می یابد

پاسخ: 2

در دوره با افزایش بار هسته، خواص غیر فلزی افزایش می یابد

A17. در زیرگروه های اصلی سیستم تناوبی، توانایی کاهشی اتم های عناصر شیمیایی c افزایش می یابد.

پاسخ 1

با افزایش تعداد سطوح الکترونیکی، دوری و غربال شدن الکترون های بیرونی از هسته افزایش می یابد. در نتیجه توانایی بازگرداندن آنها افزایش می یابد (خواص ترمیمی)

A18. بر اساس ایده های مدرن، خواص عناصر شیمیایی به طور دوره ای وابسته است

پاسخ: 3

A19. اتم های عناصر شیمیایی که تعداد الکترون های ظرفیت یکسانی دارند قرار دارند

	مورب
	در یک گروه
	در یک زیر گروه
	در یک دوره

پاسخ: 2

A20. عنصر با شماره سریال 114 باید دارای ویژگی های مشابه باشد

پاسخ: 3. این عنصر قرار خواهد گرفت در سلول مربوط به سلول اشغال شده توسط سرب درVIگروه

A21. در دوره ها، خواص کاهنده عناصر شیمیایی از راست به چپ

	افزایش دادن
	نزول کردن
	تغییر نده
	به صورت دوره ای تغییر کند

پاسخ 1

بار هسته ای کاهش می یابد.

A22. الکترونگاتیوی و انرژی یونیزاسیون به ترتیب در سری О-S-Se-Te

	افزایش می یابد، افزایش می یابد
	افزایش می یابد، کاهش می یابد
	کاهش می یابد، کاهش می یابد
	کاهش، افزایش

پاسخ: 3

با افزایش تعداد لایه های الکترونی پر شده، الکترونگاتیوی کاهش می یابد. انرژی یونیزاسیون انرژی مورد نیاز برای حذف یک الکترون از اتم است. او نیز کوچک می شود

A23. نشانه های عناصر شیمیایی به ترتیب افزایش شعاع اتمی به چه ترتیبی مرتب شده اند؟