Характеристика хімічних елементів

Головна Хімія Характеристика хімічних елементів

Характеристика хімічних елементів малих періодів за їх місцем у періодичній системі та будовою атома

Знаючи формулювання періодичного закону і використовуючи періодичну систему елементів Д. І. Менделєєва, можна дати характеристику будь-якого хімічного елементу і його сполук. Таку характеристику хімічного елемента зручно складати за планом.

I. Символ хімічного елемента і його назва.

II. Положення хімічного елемента в періодичній системі елементів Д.І. Менделєєва:

1) порядковий номер;

2) номер періоду;

4) підгрупа (головна або побічна).

III. Будова атома хімічного елемента:

1) заряд ядра атома;

2) відносна атомна маса хімічного елемента;

3) число протонів;

4) число електронів;

5) число нейтронів;

6) число електронних рівнів в атомі.

IV. Електронна і електронно-графічна формули атома, його валентні електрони.

V. Тип хімічного елемента (метал або неметалл, s-, p-, d-або f-елемент).

VI. Формули вищого оксиду і гідроксиду хімічного елемента, характеристика їх властивостей (основні, кислотні або амфотерні).

VII. Порівняння металевих або неметалевих властивостей хімічного елемента з властивостями елементів-сусідів по періоду і підгрупою.

VIII. Максимальний і мінімальний ступінь окислення атома.

Наприклад, надамо характеристику хімічного елемента з порядковим номером 15 і його сполук за положенням у періодичній системі елементів Д. І. Менделєєва і будовою атома.

I. Знаходимо в таблиці Д. І. Менделєєва клітку з номером хімічного елемента, записуємо його символ і назва.

Хімічний елемент номер 15 - Фосфор. Його символ Р.

II. Охарактеризуємо стан елемента в таблиці Д. І. Менделєєва (номер періоду, групи, тип підгрупи).

Фосфор знаходиться в головній підгрупі V групи, в 3-му періоді.

III. Надамо загальну характеристику складу атома хімічного елемента (заряд ядра, атомна маса, число протонів, нейтронів, електронів і електронних рівнів).

Заряд ядра атома фосфору дорівнює +15. Відносна атомна маса фосфору дорівнює 31. Ядро атома містить 15 протонів і 16 нейтронів (31 - 15 = 16. Атом фосфору має три енергетичних рівня, на яких знаходяться 15 електронів.

IV. Складаємо електронної та електронно-графічну формули атома, відзначаємо його валентні електрони.

Електронна формула атома фосфору: 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3.

Електронно-графічна формула зовнішнього рівня атома фосфору: на третьому енергетичному рівні на 3s-підрівні знаходяться два електрони (в одній клітці записуються дві стрілки, що мають протилежний зміст), на три р-підрівні знаходяться три електрона (в кожній з трьох клітин записуються по одній стрілкою, що мають однаковий напрямок).

Валентними електронами є електрони зовнішнього рівня, тобто 3s2 3p3 електрони.

V. Визначаємо тип хімічного елемента (метал або неметалл, s-, p-, d-або f-елемент).

Фосфор - неметалл. Оскільки останнім подуровнем в атомі фосфору, який заповнюється електронами, є p-підрівень, Фосфор відноситься до сімейства p-елементів.

VI. Складаємо формули вищого оксиду і гідроксиду фосфору і характеризуємо їх властивості (основні, кислотні або амфотерні).

Вищий оксид фосфору P2 O5. проявляє властивості кислотного оксиду. Гідроксид, відповідний вищому оксиду, H3 PO4. проявляє властивості кислоти. Підтвердимо зазначені властивості рівняннями відповініх хімічних реакцій:

VII. Порівняємо неметалеві властивості фосфору з властивостями елементів-сусідів по періоду і підгрупою.

Сусідом фосфору по підгрупі є азот. Сусідами фосфору за періодом є кремній і Сірка. Неметалічні властивості атомів хімічних елементів головних підгруп з ростом порядкового номера ростуть в періодах і знижуються в групах. Тому неметалеві властивості фосфору більш виражені, ніж у кремнію і менш виражені, ніж у азоту і сірки.

VIII. Визначаємо максимальний і мінімальний ступінь окислення атома фосфору.

Максимальний позитивний ступінь окислення для хімічних елементів головних підгруп дорівнює номеру групи. Фосфор знаходиться в головній підгрупі п'ятої групи, тому максимальний ступінь окислення фосфору +5. Мінімальна ступінь окислення для неметалів в більшості випадків дорівнює різниці між номером групи та числом вісім. Так, мінімальна ступінь окислення фосфору -3.