Периодическая таблица и валентность элементов

Марганец и хлор находятся в VII группе периодической таблицы, но хлор — в главной подгруппе, а марганец — в побочной. Формально они могут проявлять максимальную валентность (7 + ) и давать соединения с меньшими степенями окисления, причем марганец как элемент побочной подгруппы должен иметь мало сходства с хлором — элементом главной подгруппы. (Электронная конфигурация марганца дана в задаче 15.) Электронная конфигурация хлора С1 следующая [c.379]

Рис. 22.21. Зависимость температуры плавления металлических элементов от их положения в периодической таблице и от числа валентных электронов.

Но атомы металлов третьего переходного ряда, от Ьи до Н , не настолько больше атомов соответствующих металлов второго переходного ряда, как можно было бы ожидать. Причина этого заключается в том, что после Ьа вклиниваются металлы первого внутреннего переходного ряда-лантаноиды. Переход от Ьа к Ьи сопровождается постепенным уменьшением размера атомов по причине возрастания ядерного заряда-этот эффект носит название лантаноидного сжатия. Поэтому атом гафния оказывается не столь большим, как следовало бы ожидать, если бы он располагался в периодической таблице непосредственно за Ьа. Заряд ядра у 2г на 18 единиц больше, чем у Т1, а у НГ он на 32 единицы больше, чем у 2г. Вследствие указанного обстоятельства металлы второго и третьего переходных рядов имеют не только одинаковые валентные электронные конфигурации в одинаковых группах, но также почти одинаковые размеры атомов. Поэтому металлы второго и третьего переходных рядов обладают большим сходством свойств между собой, чем с металлами первого переходного ряда. Титан напоминает 2г и НГ в меньшей мере, чем Zr и НГ напоминают друг друга. Ванадий отличается от МЬ и Та, но сами названия тантал и ниобий указывают, как трудно отделить их один от другого. Тантал и ниобий были открыты в 1801 и 1802 гг., но почти полвека многие химики считали, что имеют дело с одним и тем же элементом. Трудность выделения тантала послужила поводом назвать его именем мифического древнегреческого героя Тантала, обреченного на вечный бесцельный труд. В свою очередь ниобий получил свое название по имени Ниобы, дочери Тантала. [c.438]

Одиако, если принять периодическую таблицу как руководство, аргон не может существовать одни. Он должен быть одним из представителей семейства инертных газов — элементов с нулевой валентностью. Столбец, занимаемый этими газами, должен располагаться между столбцами, занятыми галогенами (хлором, бромом и г. д.) и щелочными металлами (натрием, калием и т. д.) валентность и тех, и других равна единице. [c.107]

Редкоземельные элементы обладают очень сходными химическими свойствами, их валентность равна трем. По-видимому, все этн элементы необходимо было поместить в один столбец периодической таблицы. Однако ни один из столбцов не был таким длинным, чтобы вместить четырнадцать элементов. Далее, поскольку атомные веса всех редкоземельных элементов очень близки, их следовало поместить в один горизонтальный ряд, другими словами, в один период. В принципе их можно было поместить в шестой период, если предположить, что он длиннее, чем четвертый и пятый, которые в свою [c.104]

Это сходство с металлами указывает, что валентные электроны в германии не связаны с атомами столь прочно, как можно было бы ожидать для настоящего ковалентного каркасного кристалла. Мыщьяк, сурьма и селен существуют в одних модификациях в виде молекулярных кристаллов, а в других модификациях - в виде металлических кристаллов, хотя атомы в их металлических структурах имеют относительно низкие координационные числа. Известно, что теллур кристаллизуется в металлическую структуру, но довольно вероятно, что он может также существовать в виде молекулярного кристалла. Положение астата в периодической таблице заставляет предположить наличие у него промежуточных свойств, однако этот элемент еще не исследован подробно. [c.607]

Данные расположены по элементам периодической системы, валентности элементов, характеру водных растворов и типу экстрагента, В конце тома приведен указатель экстрагентов. Помещены также некоторые данные о физико-химических свойствах экстрагентов и разбавителей. В некоторых таблицах приведены значения констант экстракции, зная которые можно рассчитать изотермы распределения для условий, отличающихся от указанных в таблицах и графиках. Методика расчета приведена во введении. [c.4]

Во всех главных подгруппах периодической таблицы первый элемент отличается от следующих своими химическими свойствами. Это правило находит веское подтверждение в главных подгруппах I и особенно II групп элементов. С другой стороны, если не учитывать валентность, можно убедиться, что в этих двух подгруппах существует сходство между первым элементом -одной подгруппы и вторым элементом следующей подгруппы — Ы и Mg, Ве и А1 и до некоторой степени В с 51 [c.624]

Когда Менделеев составлял периодическую таблицу, он исходил из валентности элементов, поскольку о распределении в них электронов в то время ему еще ничего не было известно. Теперь вполне разумно было предположить, что валентность элемента определяется его электронной структурой. [c.158]

Азот расположен в верхнем правом углу периодической таблицы. Это третий по электроотрицательности элемент после фтора и кислорода. Только по отношению к этим двум элементам он выступает в качестве электроположительного элемента, в соединениях же с остальными элементами он проявляет отрицательную валентность. Такие соединения называются нитридами, например М з2+Ы2 — нитрид магния. (Как,правило, в формулах на первое место ставится знак электроположительного элемента.) [c.40]

Найдите в периодической таблице два элемента, единст-, венные известные оксиды которых имеют почти одинаковую молекулярную массу, приблизительно равную 188, валентность эле- [c.39]

Роль d-электронов. Структуры в табл. 4.2, имеющие симметрию ниже четырехугольной искаженной пирамиды, можно описать, если учесть вклады s-, р- и d-электронов центрального атома. Эти атомы являются элементами, расположенными в периодической таблице ниже третьего периода, и высшие d-орбитали с главным квантовым числом >3 у них вакантные. И в этом случае формально общее число электронов, участвующих в связи, можно рассчитывать совершенно таким же способом. Электронные пары, образующие связи, ориентируются так, чтобы их электростатическое отталкивание было минимальным, что дает структуру тригональной бипирамиды (пять пар) и правильного октаэдра (шесть пар). У благородных га-зов насчитывается не нуль, а восемь валентных электронов. [c.154]

На примере гидридов и оксидов типических элементов хорошо иллюстрируется корреляция между валентностью и номером группы элемента. Элементы, расположенные в левом нижнем углу периодической системы, представляют собой металлы. Они образуют ионные гидриды и оксиды, водные растворы которых обладают основными свойствами. Элементы, расположенные в верхнем правом углу периодической системы, являются неметаллами. Их соединения с водородом и оксиды представляют собой небольщие молекулы с ковалентными связями при нормальных условиях они существуют в форме жидкостей или газов и проявляют кйслотные свойства. В промежуточной части периодической таблицы между ее верхним правым и нижним левым углами находятся элементы, которые обнаруживают постепенно изменяющиеся свойства. По мере перехода от неметаллических элементов к семиметаллическим и далее к металлам их соединения с водородом становятся вместо кислотных инертными или нейтральными и далее основными (хотя эта общая закономерность осложняется многими отклонениями), а оксиды переходят более закономерным образом от кислотных к амфотерным и далее к основным. [c.323]

Итак, в периодической системе свойства элементов, их атомная масса, валентность, химический характер изменяются в известной последовательности как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Место элемента в таблице определяется, следовательно, его свойствами, и, наоборот, каждому месту соответствует элемент, обладающий определенной совокупностью свойств. Поэтому, зная положение элемента в таблице, можно довольно точно указать его свойства. [c.75]

Найдите в периодической таблице элемент, принадлежащий к IV периоду и проявляющий одинаковые значения валентности Б своем водородном соединении и в высшем оксиде. [c.36]

Два металла — А и В — принадлежат к одному и тому же периоду и к одной и той же группе. Элемент А образует только один хлорид, а элемент В — два хлорида, в одном из которых он проявляет более высокую валентность, чем это соответствует его положению в периодической таблице. Этот хлорид содержит 52,5% хлора. Назовите эти элементы. [c.161]

Другой прием определения валентности и атомной массы состоит в последовательном умножении мольной массы эквивалента на числа 1, 2, 3 и т. д. Предполагая, что полученные значения являются атомной массой, последовательно помещаем элемент в соответствующие места периодической таблицы Менделеева. Если свойства элемента совпадают со свойствами элемента в данном месте таблицы, то изучаемому элементу отдается это место и находится валентность. [c.109]

В 1864 г. Л. Мейер опубликовал в своей книге таблицу элементов, в которой, используя известные более точные атомные массы (веса), показал, что изменение валентности (атомности) происходит периодически. В 1868 г. он составил для своих лекций периодическую таблицу, но не публиковал ее до тех пор, пока в следующем году не появилась статья Д. И. Менделеева потому же вопросу. Колебания Мейера в этом вопросе свидетельствуют о том, что он не понимал важности открытой им закономерности, и вряд ли вообще опубликовал бы свою таблицу, если бы его не вынудило к этому опубликование работы Менделеева. Следует отметить заслугу Л. Мейера, показавшего, что атомные объемы, представляющие собой отношение атомной массы к плотности, изменяются периодически. [c.78]

Найдите в периодической таблице элемент, единственный оксид которого имеет молекулярную массу 40 1, а валентность не больи е 4. Докал ите, что другого реи с 1ня нет. [c.39]

Кислород (2=8) 0(ls)2(2s)2(2p) имеет валентность, равную двум, фтор (2=9) F(ls)2(2s)2(2p)s имеет валентность, равную единице, и неон (2=10) Ne(ls)2 (2s)2(2p) имеет нулевую валентность. Таким образом, неон завершает второй период периодической таблицы, в котором оказывается восемь элементов, что соответствует упомянутому выше правилу Nn — 2n , где Л/ — число элементов в периоде при первом квантовом числе, равном п. Выведем это правило в общем виде. При данном п величина квантового числа I меняется от О до п—1, а каждому значению I отвечает 2/+1 чисел т. От- [c.315]

Допустим, что элементы германий, технеций и астат еще не открыты попытайтесь предсказать температуру плавления, атомный вес и наиболее вероятную валентность этих элементов, учитывая их положение в периодической таблице, а также пользуясь данными о соответствующих свойствах соседних с ними по таблице элементов. Проверьте правильность своих предсказаний, сопоставляя их с истинными свойствами рассматриваемых элементов. [c.106]

В главные подгруппы попадают s- н р-элемепты, у которых валентными являются s- и р-электроны. Сумма 5- и р-электронов на внещнем уровне равна номеру группы. В побочных подгруппах расположены элементы, в атомах которых происходит заполнение -подуровней предпоследнего уровня. У этих элементов помимо s-электронов внешнего уровня валентными могут быть также -электроны с предпоследнего уровня. Взглянув на периодическую таблицу и подсчитав у какого-нибудь элемента побочной подгруппы П1—VH групп сумму этих S- и -электронов, нетрудно убедиться, что она равна количеству валентных электронов элементов главной подгруппы той же группы. Таким образом, можно сказать, что в основе построения короткой формы периодической таблицы (напомни . еще раз, что она была предложена Д. И. Менделеевым еще в 1871 г. ) лежит заполнение электронами внешнего уровня с учетом -электронов на предпоследнем уровне. [c.117]

Периодичность химических свойств элементов отражает периодичность их электронных конфигураций. Элементы одной группы периодической системы должны иметь одинаковое число валентных электронов, связанных с заданным значением квантового числа I, если бы правило п + I строго соблюдалось. Например, все инертные газы, за исключением гелия, имеют конфигурации п у пр) , все элементы группы кислорода— кон-фигурации (п8У(пр), все щелочные металлы — конфигурации пз) и т. д. В действительности структура современной периодической таблицы отражает закономерности в изменении квантового числа I последнего электрона, размещаемого в атоме по правилу заполнения (рис. 7.1). [c.133]

Общая характеристика. Понятие переходный элемент обычно используется для обозначения любого элемента с валентными д,- или /-электронами. Эти элементы занимают в периодической таблице переходное положение между электроположительными 8-элементами и электроотрицательными / -элементами (см. 2, 3). [c.253]

Имеется множество примеров других типов ковалентных структур для твердых тел. Все они иллюстрируют так называе-мое правило 8 — N, которое состоит в том, что каждый атом имеет 8—N ближайших соседей здесь N — порядковый номер группы элемента в периодической таблице (т. е. 4 для С, 5 для N и т. д.). Заметим, что это правило представляет собой вариант правила октета в молекулярной химии. Применимость его к кристаллическим твердым телам служит убедительным свидетельством молекулярно-валентного локализованного характера связей. [c.329]

Химические свойства. Водород обладает признаками первой и последней групп периодической системы химических элементов. В химических соединениях водород обычно имеет положительную валентность, следовательно ведет себя подобно щелочному металлу. В гидридах (соединениях водорода с металлами) ион водорода отрицательно одновалентен. Этим и объясняется двойственное положение водорода в таблице элементов. [c.51]

Щелочные металлы (элементы I группы периодической таблицы) обладают одной положительной валентностью, потому что их атомы содержат на один электрон больше, чем атомы инертных газов, и этот электрон они легко теряют. Галогены (элементы VII группы периодической таблицы) обладают одной отрицательной валентностью, поскольку каждый их атом содержит на один электрон меньше, чем атом инертного газа, и они легко присоединяют электрон. [c.162]

Одно из самых наглядных достоинств периодической системы заключается в возможности предсказания с ее помощью наиболее вероятной валентности элемента. Элементы групп I — III, как правило, характеризуются степенью окисления 1, 2 и 3 соответственно. Степень окисления почти всех остальных элементов соответствует номеру их группы, однако возможны отклонения, особенно для элементов центральной части периодической таблицы. Например, элементы Ti, V, Сг, Мп, относящиеся к группам IVE, VB, VIE и VIIE, обнаруживают соответствующие этим группам степени окисления, хотя это не всегда наиболее типичные или устойчивые состояния для указанных металлов. Далее, все лантаноиды (редкоземельные металлы) относятся к III группе, и несмотря на то, что они характеризуются различными степенями окисления, для всех них наиболее типична степень окисления -t-3. У неметаллов, например галогенов, относящихся к VII группе, проявляются степени окисления 7 и — 1, у элементов VI группы, таких, как кислород, сера, селен и теллур, наиболее распространена степень окисления —2. Вместе с тем элементы IV группы — углерод, кремний и германий—почти всегда четырехвалентны. Таким образом, имеется возможность довольно надежно предсказывать наиболее вероятную степень окисления элемента по его положению в периодической таблице тем не менее следует пользоваться периодической таблицей лишь как полезным ориентиром, не считая ее непогрешимым источником сведений о степенях окисления элементов. [c.105]

В водных растворах ионы металлов являются льюисовскими кислотами, а такие комплексные ионы, как Fe(N0)2 Сг(Н20)Г и А1К ", можно рассматривать как комплексы кислота — основание. Благодаря большой валентной оболочке атомов неметаллов, находящихся ниже второго ряда периодической таблицы элементов (3, Р, С1, Вг, I и т. д.), они могут проявлять свойства как кислот, так и оснований Льюиса. Ион 1 в реакции с ионами металлов (кислота Льюиса) может действовать как основание, давая весьма стабильные комплексы, такие, как ]ig(I) . С другой стороны, 1а может действовать как кислота в реакциях с донорами электронов, приводя к образованию комплексов с различной стабильностью. Равновесие к реакции I" - - 1а 1 в 0,1 М водном растворе сильно сдвинуто вправо (А рави = 140 л1молъ), АН° = — 4,0 ккал. [c.499]

Валентность. Ковалентность атомов. Понятие валентности является одной из центральных концепций химии. Оно было введено в середине XIX века. Таблица Менделеева наглядно представляла связь между валентностью элемента и его положением в периодической системе. Меделеев же ввел [c.117]

Для сопоставления химического подобия однотипных неорганических простых веществ и соединений используют периодическую таблицу элементов Менделеева. Однотипными обычно считают соединения с аналогичной структурной формулой, различающиеся лишь одним элементом, который принадлежит общей подгруппе или ряду элементов периодической системы и имеет характерное одинаковое валентное состояние. Что касается однотипных химических реакций, то к Ним относят две (или более) реакции, в которых каждому компоненту одной реакции соответствует однотипный (химически подобный) компонент другой реакции. Важными общими признаками отнотипности реакций также являются одинаковое агрегатное состояние и одни и те же стехиометрические коэффициенты. [c.25]

Новый элемент породил споры относительно его валентности, которые продолжались несколько десятков лет. Чаще всего предлагали считать элемент трехвалентным по аналогии с алюминием, так как обнаружилась близость некоторых свойств окислов алюминия и бериллия. Соответственно принимали эквивалент его 4,7 и атомный вес 14. И только Д. И. Менделеев в 1869 г. положил конец длительной дискуссии. На основании периодического закона он показал, что бериллий должен иметь атомный вес 9, валентность 2, и поместил его в периодической таблице между литием и бором. Несколько лет спустя этот вывод Менделеева нашел экспериментальное подтверждение благодаря работам по определению плотности пара ВеС12 [1, стр. 12]. [c.165]

Однако в те времена многих клавишей не хватало. Было известно 63 элемента из 92 естественно существующих. Многие клавиши издавали фальшивые звуки . Так, Д. И. Менделееву пришлось изменить атомные массы урана и тория, которые тогда принимали равными 116 и 120 (вместо 232 и 240) и атомную массу циркония, принимавшуюся в то время равной 138 (вместо 91). Д. И. Менделеев сумел увидеть (вернее, предвидеть) основной закон, согласно которому многие свойства элементов (валентность, атомные объемы, коэффициенты расширения и др.) изменяются периодически с возрастанием атомной массы элементов. Открытие периодического закона затруднялось из-за его сложности. Размеры периодов не одинаковы. Если в первом периоде (Н, Не) содержится всего два элемента, то во втором (Е1—Ые) — восемь, в третьем (Ма—Аг) — снова восемь, в четвертом (К—Кг)—восемнадцать, в пятом (КЬ—Хе)—тоже восемнадцать, в шестом (Сз—Кп)—тридцать два и, наконец, седьмой период оказывается недостроенным. Отметим, что числа элементов в периодах (2, 8, 8, 18, 18, 32) подчиняются общему закону 2п . При п = это выражение дает 2 при л = 2—8, при я=3—18 и при =4— 32. Кроме того, в середине периодической таблицы элементов находится 14 редкоземельных элементов, многие свойства которых (например, валентность) практически не изменяются, несмотря на увеличение атомной массы Трудность открытия периодического закона заключа лась и в том, что истинной независимой переменной, оп ределяющей свойства элементов, должна быть не масса а число электронов в атоме, т.е. заряд ядра. Д. И. Мен делеев, естественно, принял массу за такую переменную так как в механике она в значительной степени опреде ляет движение частиц. Атом был электрифицирован много позднее. Если бы были известны изотопы (атомы с одинаковым зарядом ядра и разными массами, например, водород и тяжелый водород), то, располагая их в ряд по величине массы, вряд ли можно было бы открыть периодический закон. Это удалось потому, что между массовым числом и зарядом ядра имеется определенная связь. Так, в начале таблицы элементов массовое число приблизительно в два раза больше заряда ядра. Атомная масса элемента определяется также его изотопным составом. При расположении элементов по их массовым числам Д. И. Менделееву при составлении таблицы при- [c.312]

Совокупность этих характеристик должна обеспечивать инвариантность положения элемента в таблице. В свете современных представлений о строении атома принадлежность элемента к конкретному периоду определяется числом электронных слоев атома в нормальном, невозбужденном состоянии. Номер периода отвечает номеру внешнего слоя, который не завершен и заполняется электронами. А принадлежность элемента к той или иной группе определяется общим числом валентных электронов, т.е. электронов, находящихся на внешней и недостроенных внутренних оболочках. Например, хром [Сг] " — [Аг] 3(Р45 и сера [8] — [Ке]103 23р- являются элементами одной и той же VI группы, поскольку оба атома имеют по 6 валентных электронов. Отметим, что деление на периоды и группы введено Д.И.Менделеевым, который определял принадлежность элемента к конкретной группе, ориентируясь на химические свойства, в частности на форму и характер высших оксидов и гидроксидов. Действительно, такие непохожие друг на друга металлический хром и неметаллическая сера в высшей степени окисления, соответствующей номеру группы, образуют оксиды одинакового состава ЭОз (СгОз и ЗОз), которые к тому же обладают сходными (кислотными) свойствами. Им отвечают гидроксиды, имеющие ярко выраженный кислотный характер, — хромовая НгСгО и серная Н2804 кислоты. Таким образом, в группы Периодической системы объединяются элементы с одинаковым общим числом электронов на достраивающихся оболочках независимо от их типа. Подобное объединение позволяет выделить наиболее общий вид аналогии, который называется группо- [c.227]

Элементы в вертикальных колонках периодической таблицы образуют семейства, которые называются группами. Элементы, принадлежащие к одной группе, обладают поразительно сходными химическими свойствами. Все элементы одной группы имеют одинаковое число валентных электронов. Так называют электроны на самых верхних энергетических уровнях, которые обладают более высокой энергией, чем элек- [c.90]

В скобках указана та часть атома, которая составляет его остов. Видно, что у атомов перечисленных элементов за пределами остова остается одно и то же число валентных электронов одинакового типа. Аналогичная картина наблюдается для элементов большинства остальных групп периодической таблицы. Лишь в нескольких группах (от VE до VIII) наблюдаются некоторые изменения типа валентных электронов, но их полное число остается постоянным в пределах группы. [c.92]

Октаэдрические связи можно образовать посредством двукратного возбуждения в состояние (2,s) Зр) Ыу. Некоторое основание для включения -орбиталей состоит в том, что элементы предыдущего ряда периодической таблицы, не имеющие -орбиталей, не способны образовывать подобных координационных соединений. Так, существуют соли, содержащие (SiFe) и (PFe) , но не существует анионов вида ( Fe) " или (NFe) . Сказанное служит еще одной иллюстрацией правила г , отмеченного в разделе 7.6, согласно которому увеличение валентности происходит при возбуждении одного или нескольких электронов замг.нутой оболочки. [c.245]

Структуры, соответствующие очень высоким энергиям, не рассматриваются. Так, структура XXIII не имеет значения при описании метана, а XXIV — для этана. Энергия разделения зарядов в обеих этих структурах слишком велика для того, чтобы структуры приняли заметное участие в они-сапии резонансного гибрида. Подобным образом структура XXV слишком неустойчива, чтобы принять заметное участие в описании строения азотной кислоты. В этой формуле азот окружен 10 электронами, а первые десять элементов периодической таблицы неспособны расширять свои валентные оболочки. Структура XXVI для формальдегида неудовлетворительна, так как в ней кислород, обладающий большим, чем углерод, сродством к электрону, отдавал бы электронную пару последнему. [c.116]

Окончательный и самый важный шаг в разработке периодической таблицы был сделан в 1869 г., когда русский химик Дмитрий Иванович Менделеев (1834—1907) выполнил работу но тщательному изучению соотношения между атомными весами элементов и их физическими и Х1[мическими свойствами, обратив при этом особое внимание, на валентность (гл. IX и X). Менделеев предложил периодическую таблицу, содержащую 17 столбцов, в общем похожую на периодическую таблицу, воспроизведенную в этой книге (табл. 4), но не вклкчаю]цую инертные газы (в то время инертные газы еще не были открыты, см. далее раздел 4). Затем Менделеев пересмотрел эту таблицу и передвинул, некоторые элементы на другие места, соответствующие уточненным значениям их атомных весов. В 1871 г. Менделеевым и независимо от него немецким химиком Лотаром [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология