Химия. Сборник задач и упражнений. Часть I. Лямина Г.В - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

63
два электрона, а у атома брома – семь. Атомы типичных метал-
лов характеризуются наличием небольшого числа электронов
на внешнем энергетическом уровне, следовательно, тенденцией
терять эти электроны. Они обладают только восстановитель-
ными свойствами и не образуют элементарных отрицательных
ионов. Элементы, катионы которых на внешнем энергетиче-
ском уровне содержат более трех электронов, обладают опре-
деленным сродством к электрон
у, следовательно, приобретают
отрицательную степень окисления и даже образуют элементар-
ные отрицательные ионы. Таким образом, марганец, как и все
свободные металлы, обладает только восстановительными
свойствами, тогда как для брома, проявляющего слабые восста-
новительные свойства, более свойственны окислительные
функции. Общей закономерностью для всех групп, содержащих
p- и d-элементы, является преобладание металлических свойств
у
d-элементов.
Для завершения внешней оболочки атому брома выгодно
принять 1 электрон, а марганцу отдать два электрона. Следова-
тельно, металлические свойства у марганца выражены сильнее,
чем у брома.
Пример 4
Как зависят кислотно-основные свойства оксидов и гидро-
ксидов от степени окисления атомов элементов, их образующих?
Какие гидроксиды называются амфотерными (амфолитами)?
Решение
Если данный элемент проявляет переменную степень
окисления и образует несколько оксидов и гидроксидов, то с
увеличением степени окисления свойства последних меняются
от основных к амфотерным и кислотным. Это объясняется ха-
рактером электролитической диссоциации гидроксидов ЭОН,
которая в зависимости от сравнительной прочности и полярно-
сти связей Э–О и О–Н может протекать по двум типам:
ЭОН
⇄ Э
+
+ OH
–
(I);
64
ЭОН ⇄ ЭО
–
+ Н
+
(II).
Полярность связей, в свою очередь, определяется разно-
стью электроотрицательностей компонентов, размерами и эф-
фективными зарядами атомов. Диссоциация по кислотному ти-
пу (II) протекает, если
E
он
–
E
эо
–
(высокая степень окисления), и
по основному типу, если
Е
он
–
Е
эо
–
(низкая степень окисления).
Если прочности связей О–Н и Э–О близки или равны, диссо-
циация гидроксида может одновременно протекать и по (I), и
по (II) типам. В этом случае речь идет об амфотерных электро-
литах (амфолитах):
Э
n+
+ nОН
–
⇄ Э(ОН)
n
⇄ Н
n
ЭО
n
⇄ nН
+
+ ЭО
n
n–
,
как основание как кислота
где Э – элемент,
n – его положительная степень окисления. В
кислой среде амфолит проявляет основной характер, а в ще-
лочной среде – кислый характер:
Zn(OH)
2
+ 2HCl ⇄ ZnCl
2
+ 2H
2
O;
Zn(OH)
2
+ 2NaOH ⇄ Na
2
ZnO
2
+ 2H
2
O.
Пример 5
Какую валентность, обусловленную неспаренными элек-
тронами, может проявлять фосфор в нормальном и возбужден-
ном состоянии?
Решение
Распределение электронов внешнего энергетического
уровня фосфора 3
s
2
3р
3
(учитывая правило Хунда) по кванто-
вым ячейкам имеет вид
3
s 3p 3d
15
Р ↑↓ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ .
Атомы фосфора имеют свободные d-орбитали, поэтому
возможен переход одного 3
s-электрона в 3d-состояние:
3
s 3p 3d
15
Р ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ .

Страницы