Մի շարք էլեմենտներում ո ս se te-ն մեծանում է։ Քալկոգենների քիմիա

քիմիա, իսկապես անհրաժեշտ է: Ինչպե՞ս են փոխվում օքսիդացնող հատկությունները S---Se---Te---Po տարրերի շարքում: բացատրիր պատասխանը. և ստացավ լավագույն պատասխանը

Յոնա Ալեքսանդրովնա Տկաչենկոյի պատասխանը[ակտիվ]
Թթվածնի ենթախմբում, քանի որ ատոմային թիվը մեծանում է, ատոմների շառավիղը մեծանում է, իսկ իոնացման էներգիան, որը բնութագրում է տարրերի մետաղական հատկությունները, նվազում է։ Հետևաբար, 0--S--Se--Te--Po շարքում տարրերի հատկությունները փոխվում են ոչ մետաղականից դեպի մետաղական։ Նորմալ պայմաններում թթվածինը տիպիկ ոչ մետաղ է (գազ), իսկ պոլոնիումը կապարի նման մետաղ է։
Քանի որ տարրերի ատոմային թիվը մեծանում է, ենթախմբի տարրերի էլեկտրաբացասականության արժեքը նվազում է: Բացասական օքսիդացման վիճակները գնալով ավելի քիչ տարածված են դառնում: Օքսիդացման օքսիդատիվ վիճակն ավելի ու ավելի քիչ բնորոշ է դառնում։ 02--S-Se--Te շարքի պարզ նյութերի օքսիդատիվ ակտիվությունը նվազում է։ Այսպիսով, չնայած ծծումբը շատ ավելի թույլ է, սելենը ուղղակիորեն փոխազդում է ջրածնի հետ, այնուհետև թելուրը չի արձագանքում դրա հետ:
Էլեկտրբացասականության առումով թթվածինը զիջում է միայն ֆտորին, հետևաբար բոլոր մյուս տարրերի հետ ռեակցիաներում այն ​​ցուցադրում է բացառապես օքսիդացնող հատկություններ։ Ծծումբը, սելենը և թելուրը՝ ըստ իրենց հատկությունների. պատկանում են օքսիդացնող-վերականգնող նյութերի խմբին։ Ուժեղ վերականգնող նյութերի հետ ռեակցիաներում նրանք ցուցաբերում են օքսիդացնող հատկություն, և երբ ենթարկվում են ուժեղ օքսիդացնող նյութերի: դրանք օքսիդանում են, այսինքն՝ ցուցաբերում են նվազեցնող հատկություն։
Հիմնական ենթախմբի վեցերորդ խմբի տարրերի հնարավոր վալենտականությունները և օքսիդացման վիճակները ատոմային կառուցվածքի տեսակետից:
Թթվածինը, ծծումբը, սելենը, թելուրը և պոլոնիումը կազմում են VI խմբի հիմնական ենթախումբը։ Այս ենթախմբի տարրերի ատոմների արտաքին էներգիայի մակարդակը պարունակում է 6 էլեկտրոն, որոնք ունեն s2p4 կոնֆիգուրացիա և բաշխված են բջիջների միջև հետևյալ կերպ.

Պատասխան՝-ից 2 պատասխան[գուրու]

Բարեւ Ձեզ! Ահա ձեր հարցի պատասխաններով թեմաների ընտրություն. քիմիա, դա շատ անհրաժեշտ է: Ինչպե՞ս են փոխվում օքսիդացնող հատկությունները S---Se---Te---Po տարրերի շարքում: բացատրիր պատասխանը.

O-S-Se տարրերի շարքում, քիմիական տարրի ատոմային թվի աճով, էլեկտրաբացասականությունը 1) մեծանում է. 2) խելացի.
O-S-Se - նվազում է
C-N-O-F - ավելանում է
Ֆտորը ամենաէլեկտրաբացասական տարրն է։

Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեևը հայտնաբերեց պարբերական օրենքը, ըստ որի տարրերի հատկությունները և նրանց կողմից ձևավորվածները պարբերաբար փոխվում են: Այս հայտնագործությունը գրաֆիկորեն ցուցադրվել է պարբերական աղյուսակում։ Աղյուսակը շատ պարզ և հստակ ցույց է տալիս, թե ինչպես են տարրերի հատկությունները փոխվում որոշակի ժամանակահատվածում, այնուհետև կրկնում հաջորդ շրջանում:

Քիմիայի միասնական պետական ​​քննության թիվ 2 առաջադրանքը լուծելու համար պարզապես պետք է հասկանալ և հիշել, թե տարրերի որ հատկությունները որ ուղղություններով և ինչպես են փոխվում։

Այս ամենը ներկայացված է ստորև բերված նկարում:

Ձախից աջ աճում են էլեկտրաբացասականությունը, ոչ մետաղական հատկությունները, օքսիդացման ավելի բարձր վիճակները և այլն։ Իսկ մետաղական հատկություններն ու շառավիղները նվազում են։

Վերևից ներքև հակառակն է՝ մետաղական հատկությունները և ատոմային շառավիղները մեծանում են, իսկ էլեկտրաբացասականությունը նվազում է: Ամենաբարձր օքսիդացման վիճակը, որը համապատասխանում է արտաքին էներգիայի մակարդակում էլեկտրոնների թվին, այս ուղղությամբ չի փոխվում։

Եկեք նայենք օրինակներին:

Օրինակ 1. Na→Mg→Al→Si տարրերի շարքում
Ա) ատոմային շառավիղների նվազում;
Բ) ատոմների միջուկներում պրոտոնների թիվը նվազում է.
Գ) ատոմներում էլեկտրոնային շերտերի թիվը մեծանում է.
Դ) նվազում է ատոմների ամենաբարձր օքսիդացման աստիճանը.

Եթե ​​նայենք պարբերական աղյուսակին, ապա կտեսնենք, որ տվյալ շարքի բոլոր տարրերը գտնվում են նույն ժամանակահատվածում և թվարկված են աղյուսակում ձախից աջ հայտնված հերթականությամբ: Այս տեսակի հարցին պատասխանելու համար պարզապես անհրաժեշտ է իմանալ պարբերական աղյուսակի հատկությունների փոփոխության մի քանի օրինաչափություններ: Այսպիսով, ձախից աջ ամբողջ ժամանակահատվածում մետաղական հատկությունները նվազում են, ոչ մետաղական հատկությունները մեծանում են, էլեկտրաբացասականությունը մեծանում է, իոնացման էներգիան մեծանում է, և ատոմների շառավիղը նվազում է: Վերևից վար խմբում մեծանում են մետաղական և վերականգնող հատկությունները, նվազում է էլեկտրաբացասականությունը, նվազում է իոնացման էներգիան, մեծանում է ատոմների շառավիղը։

Եթե ​​ուշադիր լինեիք, արդեն հասկացաք, որ այս դեպքում ատոմների շառավիղները նվազում են։ Պատասխան Ա.

Օրինակ 2.Իրենց օքսիդացնող հատկությունները բարձրացնելու համար տարրերը դասավորված են հետևյալ հաջորդականությամբ.
A. F→O→N
B. I→Br→Cl
B. Cl→S→P
G. F→Cl→Br

Ինչպես գիտեք, Մենդելեևի պարբերական աղյուսակում օքսիդացնող հատկությունները մեծանում են ձախից աջ ամբողջ ժամանակահատվածում և ներքևից վերև ամբողջ խմբում: Բ տարբերակում մեկ խմբի տարրերը ցուցադրվում են հերթականությամբ՝ ներքևից վերև։ Այսպիսով, B-ն հարմար է:

Օրինակ 3.Ավելի բարձր օքսիդում տարրերի վալենտությունը մեծանում է շարքերում.
A. Cl→Br→I
B. Cs→K→Li
B. Cl→S→P
G. Al→C→N

Բարձրագույն օքսիդներում տարրերը ցուցադրում են իրենց ամենաբարձր օքսիդացման աստիճանը, որը կհամընկնի վալենտության հետ: Իսկ ամենաբարձր օքսիդացման վիճակը աղյուսակում աճում է ձախից աջ: Եկեք նայենք. առաջին և երկրորդ տարբերակներում մեզ տրվում են տարրեր, որոնք գտնվում են նույն խմբերում, այնտեղ ամենաբարձր օքսիդացման վիճակը և, համապատասխանաբար, օքսիդներում վալենտությունը չի փոխվում: Cl→S→P – գտնվում է աջից ձախ, այսինքն, ընդհակառակը, դրանց վալենտությունը ավելի բարձր օքսիդում կնվազի։ Բայց Al→C→N շարքում տարրերը գտնվում են ձախից աջ, իսկ ավելի բարձր օքսիդում դրանց վալենտությունը մեծանում է։ Պատասխան՝ Գ

Օրինակ 4. S→Se→Tե տարրերի շարքում
Ա) ջրածնի միացությունների թթվայնությունը մեծանում է.
Բ) տարրերի ամենաբարձր օքսիդացման աստիճանը մեծանում է.
Գ) ջրածնի միացություններում տարրերի վալենտությունը մեծանում է.
Դ) արտաքին մակարդակում էլեկտրոնների թիվը նվազում է.

Մենք անմիջապես նայում ենք այս տարրերի գտնվելու վայրը պարբերական աղյուսակում: Ծծումբը, սելենը և թելուրը մեկ խմբում են՝ մեկ ենթախմբում։ Թվարկված է վերևից ներքև հերթականությամբ: Եկեք նորից նայենք վերևի գծապատկերին: Պարբերական աղյուսակում վերևից ներքև ավելանում են մետաղական հատկությունները, ավելանում են շառավիղները, նվազում են էլեկտրաբացասականությունը, իոնացման էներգիան և ոչ մետաղական հատկությունները, արտաքին մակարդակում էլեկտրոնների թիվը չի փոխվում։ Դ տարբերակն անմիջապես բացառվում է։ Եթե ​​արտաքին էլեկտրոնների թիվը չի փոխվում, ապա վալենտային հնարավորությունները և օքսիդացման ամենաբարձր վիճակը նույնպես չեն փոխվում, բացառվում են B և C:

Դա թողնում է տարբերակ Ա. Եկեք ստուգենք կարգը: Կոսելի սխեմայի համաձայն, թթվածնազուրկ թթուների ուժը մեծանում է տարրի օքսիդացման վիճակի նվազման և նրա իոնի շառավիղի մեծացման հետ։ Բոլոր երեք տարրերի օքսիդացման վիճակը ջրածնային միացություններում նույնն է, սակայն շառավիղը մեծանում է վերևից ներքև, ինչը նշանակում է, որ թթուների ուժը մեծանում է։
Պատասխանը Ա.

Օրինակ 5.Հիմնական հատկությունների թուլացման կարգով օքսիդները դասավորվում են հետևյալ հաջորդականությամբ.
A. Na 2 O→K 2 O→Rb 2 O
B. Na 2 O→MgO→Al 2 O 3
B. BeO→BaO→CaO
G. SO 3 →P 2 O 5 →SiO 2

Օքսիդների հիմնական հատկությունները թուլանում են դրանց բաղկացուցիչ տարրերի մետաղական հատկությունների թուլացման հետ միաժամանակ։ Իսկ Me-հատկությունները թուլանում են ձախից աջ կամ ներքևից վերև: Na, Mg և Al պարզապես դասավորված են ձախից աջ: Պատասխան Բ.

Խնդիր 773.
Ինչո՞վ է բացատրվում 2-րդ շրջանի տարրերի և դրանց էլեկտրոնային անալոգների հատկությունների տարբերությունը հետագա ժամանակաշրջաններում:
Լուծում:
Բացատրվում է 2-րդ շրջանի տարրերի հատկությունների տարբերությունը դրանց էլեկտրոնային անալոգների հատկություններից հետագա ժամանակաշրջաններում.
այն փաստը, որ արտաքին էլեկտրոնային շերտի 2-րդ շրջանի տարրերի ատոմները չեն պարունակում d-ենթամակարդակ։ Օրինակ՝ VI խմբի հիմնական ենթախմբի տարրերը՝ O, S, Se, Te, Po էլեկտրոնային անալոգներ են, քանի որ դրանց ատոմները պարունակում են վեց էլեկտրոն արտաքին էլեկտրոնային շերտում, երկուսը s-ի վրա և չորսը՝ p ենթամակարդակում։ . Դրանց վալենտային շերտի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան հետևյալն է՝ ns2np4: Թթվածնի ատոմը տարբերվում է ենթախմբի այլ տարրերի ատոմներից արտաքին էլեկտրոնային շերտում d-ենթամակարդակի բացակայությամբ.

Թթվածնի ատոմի այս էլեկտրոնային կառուցվածքը թույլ չի տալիս ատոմին զուգակցել էլեկտրոնները, հետևաբար կովալենտությունթթվածինը, որպես կանոն, 2 է (չզույգված վալենտային էլեկտրոնների թիվը)։ Այստեղ չզույգված էլեկտրոնների քանակի ավելացում հնարավոր է միայն էլեկտրոնը հաջորդ էներգետիկ մակարդակ տեղափոխելու միջոցով, ինչը, բնականաբար, կապված է էներգիայի մեծ ծախսի հետ։ Հետագա ժամանակաշրջանների +16S, +34Se, +52Te և +84Po տարրերի ատոմները վալենտային էլեկտրոնային շերտի վրա ունեն ազատ d-օրբիտալներ.

Ատոմների այս էլեկտրոնային կառուցվածքը թույլ է տալիս այս տարրերի ատոմներին զուգակցել էլեկտրոնները, հետևաբար, գրգռված վիճակում, չզույգված էլեկտրոնների թիվը մեծանում է s- և p-էլեկտրոնների ազատ d-օրբիտալներին տեղափոխելու պատճառով: Այս առումով այս տարրերը դրսևորվում են կովալենտությունհավասար է ոչ միայն 2-ի, այլև 4-ի և 6-ի.

Ա) ( կովալենտություն – 4)

բ) ( կովալենտություն – 4)

Ուստի, ի տարբերություն թթվածնի ատոմի, ծծմբի, սելենի և թելուրի ատոմները կարող են մասնակցել ոչ միայն երկու, այլև չորս կամ վեց կովալենտային կապերի ձևավորմանը։ Մյուս ժամանակաշրջանների ատոմներն իրենց նման են պահում, ունենալով նաև չզբաղեցված d-օրբիտալներ, նրանք կարող են անցնել գրգռված վիճակի և ձևավորել լրացուցիչ քանակությամբ չզույգված էլեկտրոններ։

Տարրերի անկյունագծային նմանություն

Խնդիր 774.
Ինչպե՞ս է դա դրսևորվում: տարրերի անկյունագծային նմանություն? Ինչո՞վ է դա պայմանավորված: Համեմատե՛ք բերիլիումի, մագնեզիումի և ալյումինի հատկությունները։
Լուծում:
Անկյունագծային նմանությունը միմյանց միջև Տարրերի Պարբերական աղյուսակում գտնվող տարրերի, ինչպես նաև համապատասխան պարզ նյութերի և միացությունների նմանությունն է միմյանցից անկյունագծով: Վերին ձախից ներքևի աջ անկյունագիծը միավորում է փոքր-ինչ նման տարրեր: Դա բացատրվում է ժամանակաշրջաններում ոչ մետաղական հատկությունների և խմբերում մետաղական հատկությունների մոտավորապես նույն աճով։ Անկյունագծային անալոգիակարող է դրսևորվել երկու ձևով՝ տարրերի ընդհանուր քիմիական բնույթի նմանություն, որը դրսևորվում է նույն տեսակի բոլոր միացություններում: Լայն իմաստով անկյունագծային անալոգիան պայմանավորված է անալոգային տարրերի էներգիայի և ծավալային բնութագրերի մոտիկությամբ: Իր հերթին դա որոշվում է ոչ միապաղաղ փոփոխությամբ, օրինակ՝ տարրերի էլեկտրաբացասականության և ուղեծրային շառավիղներում հորիզոնական (մի ժամանակահատվածում) և ուղղահայաց (խմբում): Այս ոչ միապաղաղության պատճառով հնարավոր է իրավիճակ, երբ անկյունագծով տարրերի բնութագրերի տարբերությունը ավելի փոքր է, քան հորիզոնական և ուղղահայաց, ինչը հանգեցնում է հարևան խմբերում անկյունագծով տեղակայված տարրերի ավելի մեծ քիմիական նմանության՝ համեմատած խմբի անալոգիայի հետ: Նմանությունը կարելի է բացատրել իոնի լիցք/շառավիղ սերտ հարաբերակցությամբ։

Անկյունագծային նմանություննկատվում է Li և Mg, Be և Al, B և Si և այլն տարրերի զույգերում։

Այն կապված է ոչ մետաղական հատկությունների ավելացման հետ՝ ձախից աջ և խմբերում՝ ներքևից վերև։ Հետեւաբար, լիթիումը նման է մագնեզիումին, բերիլիումը նման է ալյումինին, բորը նման է սիլիցիումին, իսկ ածխածինը նման է ֆոսֆորի։ Այսպիսով, լիթիումը և մագնեզիումը առաջացնում են բազմաթիվ ալկիլ և արիլ միացություններ, որոնք հաճախ օգտագործվում են օրգանական քիմիայում։ Բերիլիումը և ալյումինը ունեն նմանատիպ ռեդոքս պոտենցիալ: Բորը և սիլիցիումը առաջացնում են ցնդող, բարձր ռեակտիվ մոլեկուլային հիդրիդներ։

Բերիլիումի քիմիական հատկությունները շատ առումներով նման են մագնեզիումի (Mg) և, հատկապես, ալյումինի (Al) հատկություններին: Բերիլիումի և ալյումինի հատկությունների նմանությունը բացատրվում է Be 2+ և Al 3+ իոնների համար կատիոնային լիցքի և նրա շառավղի գրեթե նույնական հարաբերակցությամբ։ Be – ցուցանմուշներ, ինչպիսիք են ալյումինը, ամֆոտերային հատկությունները:

Բերիլիումի և ալյումինի համար իոնային շառավիղի և լիցքավորման հարաբերակցությունը, համապատասխանաբար, 1/նմ է 45,4 և 41,7, շատ ավելի մեծ, քան մագնեզիումինը` 24,4: Մագնեզիումի հիդրօքսիդն ունի միջին հիմք, իսկ բերիլիումը և ալյումինը ունեն ամֆոտերային հիմքեր։ Մագնեզիումն ունի իոնային քլորիդ բյուրեղային ցանց, մինչդեռ բերիլիումը և ալյումինը ունեն մոլեկուլային ցանց (անանուն); իոնային (բյուրեղային հիդրատ): Մագնեզիումի հիդրիդը իոնային միացություն է, իսկ բերիլիումի և ալյումինի հիդրիդները պոլիմերներ են։

Հիմնական ենթախմբերի տարրերի պարզ նյութերի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները

Խնդիր 775.
Որո՞նք են պարզ նյութերի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների փոփոխությունների ընդհանուր օրինաչափությունները, որոնք ձևավորվում են տարրերի պարբերական համակարգի հիմնական ենթախմբերի տարրերով. ա) ժամանակաշրջանում. բ) խմբում.
Լուծում:
ա) ժամանակահատվածում.
Ժամանակահատվածներում (ձախից աջ) - միջուկային լիցքը մեծանում է, էլեկտրոնային մակարդակների թիվը չի փոխվում և հավասար է ժամանակաշրջանի թվին, արտաքին շերտի էլեկտրոնների թիվը մեծանում է, ատոմային շառավիղը նվազում է, նվազեցնող հատկությունները նվազում են, օքսիդացնող հատկությունները մեծանում են, ամենաբարձր օքսիդացման աստիճանը +1-ից հասնում է +7-ի, ամենացածր օքսիդացման աստիճանը բարձրանում է -4-ից +1-ի, նյութերի մետաղական հատկությունները թուլանում են, ոչ մետաղական հատկությունները մեծանում են: Դա պայմանավորված է վերջին շերտում էլեկտրոնների քանակի ավելացմամբ։ Ձախից աջ ժամանակահատվածներում ավելի բարձր օքսիդների և դրանց հիդրատների հիմնական հատկությունները նվազում են, իսկ թթվային հատկությունները մեծանում են։

բ) խմբում.
Հիմնական ենթախմբերում (վերևից ներքև) - միջուկային լիցքը մեծանում է, էլեկտրոնային մակարդակների քանակը մեծանում է, արտաքին շերտի էլեկտրոնների թիվը չի փոխվում և հավասար է խմբի թվին, ատոմային շառավիղը մեծանում է, նվազեցնող հատկությունները: ավելանում է, օքսիդացնող հատկությունները նվազում են, ամենաբարձր օքսիդացման վիճակը հաստատուն է և հավասար է թվային խմբին, ամենացածր օքսիդացման աստիճանը չի փոխվում և հավասար է (- խմբի ոչ), նյութերի մետաղական հատկությունները մեծանում են, ոչ մետաղական հատկությունները. թուլացած Բարձրագույն օքսիդների (և դրանց հիդրատների) բանաձևերը բնորոշ են հիմնական և երկրորդական ենթախմբերի տարրերին։ I - III խմբերի տարրերի բարձրագույն օքսիդներում և դրանց հիդրատներում (բացի բորից) գերակշռում են հիմնական հատկությունները, IV-ից VIII՝ թթվային հատկությունները։ Յուրաքանչյուր հիմնական ենթախմբում (բացառությամբ VIII-ի) օքսիդների և հիդրօքսիդների հիմնական բնույթը մեծանում է վերևից ներքև, մինչդեռ թթվային հատկությունները թուլանում են։

Դա պայմանավորված է էլեկտրոնային շերտերի քանակի ավելացմամբ, հետևաբար վերջին շերտի էլեկտրոնների դեպի միջուկ ձգող ուժերի նվազմամբ։

Տարրերի օքսիդների և հիդրօքսիդների թթու-հիմնային հատկությունները

Խնդիր 776.
Ինչպե՞ս են փոխվում տարրերի բարձրագույն օքսիդների և հիդրօքսիդների թթու-բազային և օքսիդավերականգնման հատկությունները դրանց միջուկների լիցքի ավելացման հետ մեկտեղ. ա) որոշակի ժամանակահատվածում. բ) խմբում.
Լուծում:
ա) Տարրերի ատոմների միջուկների լիցքի ավելացման ժամանակաշրջանում դրանց բարձրագույն օքսիդների թթու-բազային հատկությունները փոխվում են հետևյալ կերպ, թթուներ ձևավորելու ունակությունը նվազում է. Թթու-բազային հատկությունների փոփոխությունը որոշակի ժամանակահատվածում կարելի է հստակորեն հետևել՝ օգտագործելով երրորդ շրջանի տարրերի հետևյալ միացությունների օրինակը.

Տարրերի ատոմային լիցքերի ավելացման ժամանակաշրջանների ընթացքում ռեդոքսի հատկությունները փոխվում են հետևյալ կերպ. տարրերի վերականգնող հատկությունները թուլանում են և տարրերի օքսիդատիվ հատկությունները մեծանում են։ Օրինակ՝ երրորդ շրջանում վերականգնող ունակությունը նվազում է հաջորդականությամբ՝ Na 2 O, MgO, Al 2 O 3, SiO 2, P 2 O 5, իսկ օքսիդացման ունակությունը մեծանում է հաջորդականությամբ՝ NaOH, Mg(OH) 2, Al(OH) 3, H 3 PO 4, H 2 SO 4, HClO 4: Տարրերի թթվայնացման հատկությունները կախված են նրանց դրսևորած օքսիդացման վիճակների քանակից։ Ժամանակահատվածի ընթացքում տարրերի կողմից դրսևորվող օքսիդացման աստիճանների թիվը բնականաբար աճում է. Na-ն ցուցադրում է օքսիդացման երկու աստիճան (0 և +1), Cl-ը յոթ (0, -1, +1, +3, +4, +5, +6): , +7):

բ) Խմբերում, տարրերի ատոմների միջուկների լիցքերի ավելացմամբ, տարրերի օքսիդների և հիդրօքսիդների թթու-հիմնային հատկությունները փոխվում են հետևյալ կերպ. հիմնական հատկությունները մեծանում են, իսկ թթվային հատկությունները թուլանում. Օրինակ՝ էլեկտրադրական տարրերի խմբերում հիմքերի ուժը մեծանում է. Be(OH) 2-ը ամֆոտերային միացություն է, իսկ Ba(OH) 2-ը՝ ամուր հիմք։ Խմբերում, տարրի ատոմների լիցքերի ավելացմամբ, մեծանում է ավելի բարձր օքսիդների և տարրերի հիդրօքսիդների վերականգնողական ունակությունը, իսկ օքսիդացման ունակությունը նվազում է, օրինակ, VII խմբի տարրերի համար (HClO 4, HBrO 4, HIO 4), ամենաուժեղ վերականգնող. գործակալը HClO 4 է, իսկ ամենաթույլը՝ HIO 4: II խմբում (BeO, MgO, CaO, SrO, BaO) ամենաուժեղ վերականգնող նյութը BaO-ն է, իսկ ամենաթույլը՝ BeO-ն։

Ներածություն

Քալկոգենների քիմիայի դասագիրքը երկրորդն է շարքից, որը նվիրված է Դ.Ի. Մենդելեևի պարբերական համակարգի հիմնական ենթախմբերի տարրերի քիմային: Այն գրվել է ակադեմիկոս Յու.

Ի տարբերություն նախկինում հրապարակված մեթոդաբանական մշակումների, ձեռնարկը ներկայացնում է նոր փաստացի նյութ (կատենացիա, քալկոգենների օքսոաթթուների բազմազանություն (VI) և այլն), տալիս է ժամանակակից բացատրություն քալկոգենի միացությունների կառուցվածքի և հատկությունների փոփոխությունների օրինաչափությունների վերաբերյալ՝ օգտագործելով քվանտային քիմիայի հասկացությունները, ներառյալ մոլեկուլային օրբիտալների մեթոդը, հարաբերական ազդեցությունը և այլն: Ձեռնարկի նյութն ընտրվել է անօրգանական քիմիայի տեսական դասընթացի և գործնական պարապմունքների միջև կապը հստակ պատկերացնելու համար:

[նախորդ բաժին] [բովանդակություն]

§ 1. Քալկոգենների ընդհանուր բնութագրերը (E).

Դ.Ի. Մենդելեևի տարրերի պարբերական համակարգի VI հիմնական ենթախմբի (կամ 16-րդ խմբի տարրերը, ըստ նոր IUPAC անվանացանկի) ներառում են թթվածին (O), ծծումբ (S), սելեն (Se), տելուր (Te) և պոլոնիում (Po) . Այս տարրերի խմբի անվանումն է քալկոգեններ(ժամկետ «քալկոգեն»գալիս է հունարեն «չալկոս»՝ պղինձ և «գենոս»՝ ծնված բառերից, այսինքն՝ «պղնձի հանքաքարեր ծնել»՝ պայմանավորված այն հանգամանքով, որ բնության մեջ դրանք առավել հաճախ հանդիպում են պղնձի միացությունների (սուլֆիդներ, օքսիդներ, սելենիդներ և այլն):

Հիմնական վիճակում քալկոգենի ատոմներն ունեն էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա ns 2 np 4 երկու չզույգված p էլեկտրոններով։ Նրանք պատկանում են նույնիսկ տարրերին: Քալկոգենի ատոմների որոշ հատկություններ ներկայացված են Աղյուսակ 1-ում:

Թթվածնից պոլոնիում անցնելիս ատոմների չափերը և դրանց հնարավոր կոորդինացիոն թվերը մեծանում են, իսկ իոնացման էներգիան (E ion) և էլեկտրաբացասականությունը (EO) նվազում են։ Էլեկտրբացասականությամբ (EO) թթվածինը զիջում է միայն ֆտորի ատոմին, իսկ ծծմբի և սելենի ատոմները նույնպես զիջում են ազոտին, քլորին և բրոմին. թթվածինը, ծծումբը և սելենը բնորոշ ոչ մետաղներ են։

Ծծմբի, սելենի, թելուրիումի միացություններում թթվածնի և հալոգենների հետ օքսիդացման վիճակներ են լինում +6, +4 և +2։ Շատ այլ տարրերի հետ նրանք ձևավորում են քալկոգենիդներ, որտեղ նրանք գտնվում են -2 օքսիդացման վիճակում:

Աղյուսակ 1. VI խմբի տարրերի ատոմների հատկությունները.

Հատկություններ
Ատոմային համարը
Կայուն իզոտոպների քանակը
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա			3d 10 4s 2 4p 4	4d 10 5s 2 5p 4	4f 14 5d 10 6s 2 6p 4
Կովալենտային շառավիղ, Ե
Առաջին իոնացման էներգիա, E իոն, կՋ/մոլ
Էլեկտրոնեգատիվություն (Pauling)
Էլեկտրոնների ատոմի մերձեցում, կՋ/մոլ

Ամենաբարձր օքսիդացման աստիճան ունեցող միացությունների կայունությունը թելուրից մինչև պոլոնիում նվազում է, որի համար հայտնի են 4+ և 2+ օքսիդացման վիճակներով միացություններ (օրինակ՝ PoCl 4, PoCl 2, PoO 2)։ Դա կարող է պայմանավորված լինել միջուկի հետ 6s 2 էլեկտրոնների կապի ուժի ավելացմամբ՝ պայմանավորված. հարաբերական ազդեցություն. Դրա էությունը մեծ միջուկային լիցք ունեցող տարրերում շարժման արագության և, համապատասխանաբար, էլեկտրոնների զանգվածի ավելացումն է (Z>60)։ Էլեկտրոնների «կշռումը» հանգեցնում է շառավիղի նվազմանը և միջուկի հետ 6s էլեկտրոնների կապման էներգիայի ավելացմանը։ Այս ազդեցությունն ավելի հստակ դրսևորվում է V խմբի տարր հանդիսացող բիսմութի միացություններում և ավելի մանրամասն քննարկվում է համապատասխան ձեռնարկում։

Թթվածնի հատկությունները, ինչպես 2-րդ շրջանի մյուս տարրերը, տարբերվում են իրենց ավելի ծանր նմանակների հատկություններից։ Էլեկտրոնների բարձր խտության և ուժեղ միջէլեկտրոնային հակահարվածի պատճառով թթվածնի E-E կապի էլեկտրոնների հարաբերակցությունը և ուժը ավելի ցածր են, քան ծծումբինը։ Մետաղ-թթվածին (M-O) կապերն ավելի իոնային են, քան M-S, M-Se և այլն։ Իր ավելի փոքր շառավղով թթվածնի ատոմը, ի տարբերություն ծծմբի, ունակ է ուժեղ կապեր (p - p) այլ ատոմների հետ, օրինակ՝ օզոնի մոլեկուլում թթվածինը, ածխածինը, ազոտը, ֆոսֆորը։ Թթվածնից ծծմբի անցնելիս մեկ կապի ուժգնությունը մեծանում է միջէլեկտրոնների վանման նվազման պատճառով, իսկ կապի ուժգնությունը նվազում է, ինչը կապված է շառավիղի մեծացման և փոխազդեցության նվազման հետ (համընկնումը) p-ատոմային ուղեծրերի. Այսպիսով, եթե թթվածինը բնութագրվում է բազմաթիվ (+) կապերի ձևավորմամբ, ապա ծծումբը և նրա անալոգները բնութագրվում են մեկ շղթայական կապերի ձևավորմամբ՝ E-E-E (տես § 2.1):

Ծծմբի, սելենի և թելուրի հատկությունների մեջ ավելի շատ նմանություններ կան, քան թթվածնի և պոլոնիումի հետ: Այսպիսով, բացասական օքսիդացման վիճակներ ունեցող միացություններում ծծմբից մինչև տելուրիում ավելանում են վերականգնող հատկությունները, իսկ դրական օքսիդացման վիճակ ունեցող միացություններում՝ օքսիդացնող հատկությունները։

Պոլոնիումը ռադիոակտիվ տարր է։ Առավել կայուն իզոտոպը ստացվում է նեյտրոններով միջուկների ռմբակոծման և հետագա քայքայման արդյունքում.

(1/2 = 138,4 օր):

Պոլոնիումի քայքայումը ուղեկցվում է մեծ քանակությամբ էներգիայի արտազատմամբ։ Հետևաբար, պոլոնիումը և նրա միացությունները քայքայում են լուծիչները և անոթները, որոնցում դրանք պահվում են, և Po-ի միացությունների ուսումնասիրությունը զգալի դժվարություններ է ներկայացնում:

[նախորդ բաժին] [բովանդակություն]

§ 2. Պարզ նյութերի ֆիզիկական հատկությունները.
Աղյուսակ 2. Պարզ նյութերի ֆիզիկական հատկությունները.

		Խտություն	Ջերմաստիճանը, o C		Ատոմացման ջերմություն, կՋ/մոլ	Էլեկտրական դիմադրություն (25 o C), Օմ. սմ
			հալվելը
Ս
Սե	վեցանկյուն.
						1.3. 10 5 (հեղուկ, 400 o C)
Այդ hex.	վեցանկյուն.
Ռո

O-S-Se-Te-Po շարքում աճող կովալենտային շառավղով, միջատոմային փոխազդեցությամբ և ֆազային անցումների համապատասխան ջերմաստիճաններով, ինչպես նաև ատոմացման էներգիա, այսինքն՝ պարզ պինդ նյութերի միատոմ գազի վիճակի անցնելու էներգիան մեծանում է։ Քալկոգենների հատկությունների փոփոխությունը բնորոշ ոչ մետաղներից դեպի մետաղներ կապված է իոնացման էներգիայի (Աղյուսակ 1) և կառուցվածքային առանձնահատկությունների նվազման հետ։ Բնորոշ են թթվածինը և ծծումբը դիէլեկտրիկներ, այսինքն՝ էլեկտրական հոսանք չհաղորդող նյութեր։ Սելեն և թելուրիում - կիսահաղորդիչներ[նյութեր, որոնց էլեկտրական հատկությունները միջանկյալ են մետաղների և ոչ մետաղների (դիէլեկտրիկների) հատկությունների միջև։ Մետաղների էլեկտրական հաղորդունակությունը նվազում է, իսկ կիսահաղորդիչներինը՝ մեծանում ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, ինչը պայմանավորված է նրանց էլեկտրոնային կառուցվածքի առանձնահատկություններով)], իսկ պոլոնիումը մետաղ է։

[նախորդ բաժին] [բովանդակություն] [հաջորդ բաժին]

§ 2.1. Քալկոգենների կատենավորում. Ալոտրոպիա և պոլիմորֆիզմ.

Քալկոգենի ատոմների բնորոշ հատկություններից մեկը միմյանց հետ օղակների կամ շղթաների մեջ կապվելու ունակությունն է: Այս երեւույթը կոչվում է catenation. Դրա պատճառը միայնակ և կրկնակի կապերի տարբեր ուժերով է: Դիտարկենք այս երևույթը՝ օգտագործելով ծծմբի օրինակը (Աղյուսակ 3):

Աղյուսակ 3. Միակ և կրկնակի կապերի էներգիաները (կՋ/մոլ):

Տրված արժեքներից հետևում է, որ երկու սինգլների ձևավորումը -Ծծմբի կապերը մեկ կրկնակի (+) փոխարեն կապված են էներգիայի ավելացման հետ (530 - 421 = 109 Ջ/մոլ): Թթվածնի համար, ընդհակառակը, մեկ կրկնակի կապը էներգետիկորեն նախընտրելի է (494-292 = 202 կՋ/մոլ), քան երկու միայնակ կապերը։ O-ից S անցման ժամանակ կրկնակի կապի ամրության նվազումը կապված է p-օրբիտալների չափերի մեծացման և դրանց համընկնման նվազման հետ։ Այսպիսով, թթվածնի համար կատենավորումը սահմանափակվում է փոքր քանակությամբ անկայուն միացություններով՝ O 3 օզոն, O 4 F 2:

ցիկլային պոլիկացիաներ .

Պարզ նյութերի ալոտրոպիան և պոլիմորֆիզմը կապված են կատենացիայի հետ։ Ալոտրոպիանույն տարրի տարբեր մոլեկուլային ձևերով գոյություն ունենալու ունակությունն է։ Ալոտրոպիայի երևույթը վերաբերում է նույն տարրի տարբեր թվով ատոմներ պարունակող մոլեկուլներին, օրինակ՝ O 2 և O 3, S 2 և S 8, P 2 և P 4 և այլն։ Պոլիմորֆիզմ հասկացությունը վերաբերում է միայն պինդ մարմիններին: Պոլիմորֆիզմ- նույն բաղադրությամբ պինդ նյութի՝ տարածական տարբեր կառուցվածք ունենալու ունակությունը. Պոլիմորֆ մոդիֆիկացիաների օրինակներ են մոնոկլինիկ ծծումբը և ռոմբիկ ծծումբը, որը բաղկացած է միանման S 8 օղակներից, բայց գտնվում է տարածության մեջ տարբեր կերպ (տես § 2.3): Եկեք նախ դիտարկենք թթվածնի և նրա ալոտրոպ ձևի` օզոնի հատկությունները, այնուհետև ծծմբի, սելենի և թելուրի պոլիմորֆիզմը:

ՊԱՏՐԱՍՏՎՈՒՄ ԵՆՔ ՔԻՄԻԱՅԻ միասնական պետական ​​քննությանը http://maratakm.

ԱԽՄԵՏՈՎ Մ.Ա.ԴԱՍ 3. ՊԱՏԱՍԽԱՆՆԵՐ ԱՌԱՋԱԴՐԱՆՔՆԵՐԻՆ.

Ընտրեք մեկ այլ դաս

Պարբերական օրենքը և քիմիական տարրերի պարբերական համակարգը: Ատոմային շառավիղները, դրանց պարբերական փոփոխությունները քիմիական տարրերի համակարգում։ Տարրերի և դրանց միացությունների քիմիական հատկությունների փոփոխությունների օրինաչափություններն ըստ ժամանակաշրջանների և խմբերի:

1. Հետևյալ քիմիական տարրերը N, Al, Si, C դասավորե՛ք ատոմային շառավիղների մեծացման հերթականությամբ.

ՊԱՏԱՍԽԱՆ.

ՆԵվԳգտնվում է նույն ժամանակահատվածում: Գտնվում է աջ կողմումՆ. Սա նշանակում է, որ ազոտը պակաս է ածխածնից:

Գ ևՍիգտնվում է նույն խմբում: Բայց C-ից բարձր: Այսպիսով, C-ն ավելի քիչ է, քանՍի.

ՍիԵվԱլգտնվում է մեկ երրորդ շրջանում, բայց աջ կողմում էՍի, Նշանակում էՍիավելի քիչ քանԱլ

Ատոմների չափերի մեծացման կարգը կլինի հետևյալը.Ն, Գ, Սի, Ալ

2. Քիմիական տարրերից ո՞րն է՝ ֆոսֆորը, թե թթվածինը, ավելի ընդգծված ոչ մետաղական հատկություններով։ Ինչո՞ւ։

ՊԱՏԱՍԽԱՆ.

Թթվածինն ավելի ընդգծված ոչ մետաղական հատկություններ է ցուցաբերում, քանի որ այն գտնվում է տարրերի պարբերական աղյուսակում ավելի բարձր և աջ կողմում։

3. Ինչպե՞ս են փոխվում հիմնական ենթախմբի IV խմբի հիդրօքսիդների հատկությունները վերևից ներքև շարժվելիս:

ՊԱՏԱՍԽԱՆ.

Հիդրօքսիդների հատկությունները տարբեր են՝ թթվայինից մինչև հիմնային։ ԱյսպիսովՀ2 CO3 – ածխաթթուն, ինչպես իր անունն է հուշում, ցուցադրում է թթվային հատկություններ, ևPb(Օհ)2 – հիմք.

ԹԵՍՏԵՐԻ ՊԱՏԱՍԽԱՆՆԵՐ

Ա1. VIIA խմբի ոչ մետաղների թթվածնազուրկ թթուների ուժգնությունը՝ ըստ տարրերի ատոմների միջուկի լիցքի ավելացման.

	ավելանում է
	նվազում է
	չի փոխվում
	պարբերաբար փոխվում է

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 1

Մենք խոսում ենք թթուների մասին:ՀՖ, HCl, HBr, ՈՂՋՈՒ՜ՅՆ. ԱնընդմեջՖ, Cl, եղբ, Իկա ատոմների չափի աճ։ Հետեւաբար միջմիջուկային հեռավորությունը մեծանում էՀ– Ֆ, Հ– Cl, Հ– եղբ, Հ– Ի. Իսկ եթե այո, դա նշանակում է, որ կապի էներգիան թուլանում է։ Իսկ պրոտոնն ավելի հեշտ է հեռացվում ջրային լուծույթներում

A2. Տարրը ունի նույն վալենտային արժեքը ջրածնի միացության և ավելի բարձր օքսիդի մեջ

	գերմանիա

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 2

Իհարկե, խոսքը 4-րդ խմբի տարրի մասին է (տե՛ս կետ. c-mu տարրեր)

A3. Ո՞ր շարքերում են պարզ նյութերը դասավորված ըստ մետաղական հատկությունների մեծացման.

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 1

Հայտնի է, որ մի խումբ տարրերի մետաղական հատկությունները մեծանում են վերևից ներքև:

A4. Na ® Mg ® Al ® Si շարքում

	Ատոմներում էներգիայի մակարդակների քանակը մեծանում է
	ուժեղացված են տարրերի մետաղական հատկությունները
	նվազում է տարրերի ամենաբարձր օքսիդացման աստիճանը
	թուլացնել տարրերի մետաղական հատկությունները

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 4

Ձախից աջ ընկած ժամանակահատվածում ոչ մետաղական հատկությունները մեծանում են, իսկ մետաղական հատկությունները թուլանում են։

A5. Տարրերի համար ածխածնի ենթախումբը նվազում է ատոմային թվի աճով

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 4.

Էլեկտրոնեգատիվությունը քիմիական կապ ստեղծելու ժամանակ էլեկտրոնները դեպի իրեն տեղափոխելու ունակությունն է: Էլեկտրոնեգատիվությունը գրեթե ուղղակիորեն կապված է ոչ մետաղական հատկությունների հետ։ Ոչ մետաղական հատկությունները նվազում են, իսկ էլեկտրաբացասականությունը՝ նվազում

A6. Տարրերի շարքում՝ ազոտ – թթվածին – ֆտոր

ավելանում է

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 3

Արտաքին էլեկտրոնների թիվը հավասար է խմբի թվին

A7. Քիմիական տարրերի շարքում.

բոր – ածխածին – ազոտ

ավելանում է

ՊԱՏԱՍԽԱՆ.2

Արտաքին շերտում էլեկտրոնների թիվը հավասար է ամենաբարձր օքսիդացման վիճակին, բացառությամբ (Ֆ, Օ)

A8. Ո՞ր տարրն ունի ավելի ընդգծված ոչ մետաղական հատկություններ, քան սիլիցիումը:

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 1

Ածխածինը գտնվում է սիլիցիումի նույն խմբում, միայն ավելի բարձր:

A9. Քիմիական տարրերը դասավորված են իրենց ատոմային շառավիղի աճող կարգով հետևյալ շարքերում.

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 2

Քիմիական տարրերի խմբերում ատոմային շառավիղը մեծանում է վերևից ներքև

Ա10. Ատոմի առավել ցայտուն մետաղական հատկություններն են.

1) լիթիում 2) նատրիում

3) կալիում 4) կալցիում

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 3

Այս տարրերի մեջ կալիումը գտնվում է ներքևում և ձախ կողմում

Ա11. Առավել ցայտուն թթվային հատկություններն են.

Պատասխան՝ 4 (տե՛ս Ա1-ի պատասխանը)

A12. SiO2 ® P2O5 ® SO3 շարքի օքսիդների թթվային հատկությունները

1) թուլանալ

2) ուժեղացնել

3) չփոխել

4) պարբերաբար փոփոխվել

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 2

Օքսիդների թթվային հատկությունները, ինչպես ոչ մետաղական հատկությունները, աճում են ձախից աջ ժամանակահատվածներում

A13. Ատոմների միջուկային լիցքի աճով, շարքի օքսիդների թթվային հատկությունները

N2O5 ® P2O5 ® As2O5 ® Sb2O5

1) թուլանալ

2) ուժեղացնել

3) չփոխել

4) պարբերաբար փոփոխվել

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 1

Վերևից վար խմբերում թթվային հատկությունները, ինչպես ոչ մետաղականները, թուլանում են

A14. VIA խմբի տարրերի ջրածնային միացությունների թթվային հատկությունները աճող ատոմային թվով

1) ուժեղացնել

2) թուլանալ

3) մնում է անփոփոխ

4) պարբերաբար փոփոխվել

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 3

Ջրածնի միացությունների թթվային հատկությունները կապված են կապող էներգիայի հետՀ- Էլ. Այս էներգիան վերևից ներքև թուլանում է, ինչը նշանակում է, որ թթվային հատկությունները մեծանում են։

Ա15. Na ® K ® Rb ® Cs շարքում էլեկտրոններ նվիրելու ունակություն

1) թուլանում է

2) ուժեղանում է

3) չի փոխվում

4) պարբերաբար փոխվում է

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 2

Այս շարքում մեծանում է էլեկտրոնային շերտերի թիվը և էլեկտրոնների հեռավորությունը միջուկից, հետևաբար մեծանում է արտաքին էլեկտրոն նվիրելու հնարավորությունը։

A16. Al ®Si ®P ®S շարքում

1) ատոմներում էլեկտրոնային շերտերի թիվը մեծանում է

2) ուժեղացված են ոչ մետաղական հատկությունները

3) ատոմների միջուկներում պրոտոնների թիվը նվազում է

4) ատոմային շառավիղների ավելացում

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 2

Միջուկային լիցքի ավելացման ժամանակաշրջանում ավելանում են ոչ մետաղական հատկությունները

A17. Պարբերական աղյուսակի հիմնական ենթախմբերում քիմիական տարրերի ատոմների նվազող կարողությունը մեծանում է.

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 1

Էլեկտրոնային մակարդակների քանակի աճին զուգահեռ մեծանում է միջուկից արտաքին էլեկտրոնների հեռավորությունը և պաշտպանությունը: Հետևաբար մեծանում է նրանց վերադարձի (վերականգնող հատկությունները) կարողությունը։

Ա18. Ժամանակակից հասկացությունների համաձայն, քիմիական տարրերի հատկությունները պարբերաբար կախված են

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 3

Ա19. Միևնույն թվով վալենտային էլեկտրոններ ունեցող քիմիական տարրերի ատոմները դասավորված են

	անկյունագծով
	մեկ խմբում
	մեկ ենթախմբում
	մեկ ժամանակահատվածում

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 2

A20. 114 սերիական համարով տարրը պետք է ունենա նման հատկություններ

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 3. Այս տարրը կգտնվի մի խցում, որը համապատասխանում է կապարով զբաղեցված խցինVIխումբ

A21. Ժամանակահատվածներում քիմիական տարրերի նվազեցնող հատկությունները աջից ձախ

	աճ
	նվազում
	մի փոխիր
	պարբերաբար փոխվել

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 1

Միջուկային լիցքը նվազում է:

A22. O–S–Se–Te շարքերում, համապատասխանաբար, էլեկտրաբացասականություն և իոնացման էներգիա

	ավելանում է, ավելանում
	ավելանում է, նվազում
	նվազում, նվազում
	նվազում, ավելանում

ՊԱՏԱՍԽԱՆ. 3

Էլեկտրոնեգատիվությունը նվազում է լցված էլեկտրոնային շերտերի քանակի ավելացման հետ: Իոնացման էներգիան այն էներգիան է, որն անհրաժեշտ է ատոմից էլեկտրոնը հեռացնելու համար: Այն նույնպես նվազում է

A23. Ո՞ր շարքում են քիմիական տարրերի նշանները դասավորված ատոմային շառավիղների մեծացման հերթականությամբ.