Неорганическая химия. Часть 2. Химия элементов и их соединений. Николаева Р.Б - 84 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

84
НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Периодическая система Д.И. Менделеева – путеводная
звезда для исследователей не только в химии.
Н. Бор
В предыдущих разделах рассматривались закономерности в изменении свойств s- и
p-элементов и их соединений в
подгруппах. А теперь кратко остановимся на их
изменении в
периодах.
При движении в последних слева направо за счет роста Z и снижения r
значения
Э.О.
элементов увеличиваются, поэтому, как правило, наблюдается следующее:
1). В химических связях простых веществ снижается доля металличности за счет
роста ковалентности, причем во втором и третьем периодах
до подгруппы углерода
это
повышает прочность кристаллических решеток, а правее – наоборот. И не только
за счет все большего числа НЭП в атомах элементов, но главное, из-за все меньшей
координированности атомов решетки простого вещества. Так, значение к.ч. к VII
группе (
2
Г
) снижается до 1, а у БГ – до нуля.
2).
Восстановительные свойства веществ, содержащих Э в любой (кроме
высшей)
одинаковой ст.ок. (в том числе и в нулевой) снижаются, а окислительные в
любой ст.ок. (кроме низшей)
растут.
3).
Усиливаются кислотные свойства соединений (сравним диссоциацию в воде
NaOH и ClOH , т.е. HClO ). И не только гидроксидов и оксидов, но и других бинарных
веществ: сульфидов, галидов и т.п. Поскольку в связях:
OЭ
−
, SЭ − , ГЭ − и т.д., - из-за
уменьшения разности Э.О. элементов снижается доля
ионности за счет роста
ковалентности. Поэтому становится все более обусловленным существование Э не в
виде катиона (оснóвные свойства), как в случае соединений ЩМ и ЩЗМ, а в
анионной
форме, включающей данный Э в качестве ц.а. (
−3
3
AsS ,
−
4
IF и т.п.), что указывает на
кислотные свойства исходных бинарных соединений (
32
SAs ,
3
IF и т.п.). И в случае
соединений Э с водородом тоже наблюдается изменение свойств от оснóвных (гидриды
ЩМ и ЩЗМ) до кислотных (
HГ
); отметим, что при этом меняется знак поляризации H,
поскольку он имеет среднее значение Э.О. среди элементов главных подгрупп.
В основном, те же закономерности наблюдаются при движении по периодам и для
d- и f-элементов (см. следующие разделы).
А завершая рассмотрение химии s- и p-элементов, подчеркнем наличие
сходства в
их свойствах не только в
подгруппах (за счет одинакового числа валентных
электронов), но и в периодах (вследствие равенства количества уровней в атомах
элементов, а значит одинакового эффекта ЭЯНЭУ, и равенства числа
подуровней на
валентном уровне). Это проявляется в следующем:
а) в способности существовать в одинаковых
валентных состояниях;
б) в особом сродстве элементов 2-го периода к
водороду (из-за их малого
радиуса); а 3-го периода к
кислороду и фтору (π(p-d)-стабилизация);
в) в сравнительно малой устойчивости элементов
четных периодов в высшей
степени окисления (эффекты p-, d- и f-сжатий);
г) в стремлении элементов 5-го периода к
октаэдрической координации (большой
радиус и большие валентные возможности).
Кроме того, за счет снижения электроотрицательности элементов в периодической
таблице как справа налево, так и сверху вниз наблюдается
диагональное сходство в
кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойствах соответствующих
веществ, т.е.
функциональные аналогии.

Страницы