Подгруппы бора, углерода, азота, кислорода, фтора и инертных газов

ПОДГРУППЫ БОРА, УГЛЕРОДА, АЗОТА, КИСЛОРОДА, ФТОРА И ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ [c.198]

Обратим внимание на одну замечательную особенность периодической системы элементов Менделеева (см. табл. 2). В современных таблицах аналоги располагаются в вертикальных столбцах, тогда как в системе Менделеева 1869—1906 гг. все легкие элементы сдвинуты относительно друг друга и по отношению к тяжелым аналогам. Сдвиг элементов нечетных рядов вправо, а четных влево (см. табл. 2) привел к расположению их в шахматном порядке, к симметрии таблицы в диагональных направлениях и к разделению элементов на две подгруппы. Тот же прием привел к зигзагообразному расположению аналогов первых трех рядов. В табл. 2 водород смещен вправо от лития, литий — влево от натрия, а натрий — вправо от калия, рубидия и цезия. Бериллий сдвинут влево от магния, а магний — вправо по отношению к кальцию, стронцию, барию и радию. Бор, углерод, азот, кислород, фтор сдвинуты влево относительно алюминия, кремния, фосфора, серы, хлора и их тяжелых аналогов. И даже в группе инертных газов гелий смещен влево от неона, а неон — вправо от аргона и его тяжелых аналогов. Эти зигзагообразные смещения легких элементов сделаны Менделеевым не только по соображениям придания системе элементов стройной и гармоничной формы. Менделеев подчеркивал особый характер легких элементов. В восьмом издании Основ химии [2] на стр. 460 он пишет Элементы, обладающие наименьшими атомными весами, хотя имеют общие свойства групп, но при этом много особых, самостоятельных свойств. Так, фтор, как мы видели, отличается многим от других галоидов, литий — от щелочных металлов и т. д. Эти легчайшие элементы можно назвать типическими. Сюда должно относить сверх водорода (ряд первый) второй и третий ряды второй начинается с Не и третий с Ке и N3, а кончаются они Р и С1. . . Далее Менделеев, касаясь-смещения магния, пишет Так, например, Zn, С(1 и Hg. . . представляют ближайшие аналоги магния . Следовательно, основанием для смещений всех легких элементов из вертикальных столбцов служили вполне определенные отличия их химических и физических свойств от свойств тя-н елых аналогов. Эти зигзаги представляют в первоначальном виде идею о немонотонном изменении свойств в столбцах элементов-аналогов, развитую в дальнейшем Е. В. Бироном [17], который открыл в 1915 г. явление вторичной периодичности , подметив периодическое изменение теплот образования соединений элементами-аналогами главных групп. [c.25]

Гипотеза о том, что кислород, азот, углерод и их аналоги могут быть донорами и способны передавать электроны с внешних р-уровней на незаполненные d-уровни переходных металлов, играющих роль акцепторов, встречает, кроме того, следующие трудности. Общеизвестно, что заполненным оболочкам инертных газов отвечают чрезвычайно резко выраженные максимумы потенциалов ионизации, тогда как заполненным °-обо-лочкам никакие максимумы не соответствуют (см. рис. 5). Вследствие этого над валентными р-электронами элементов подгрупп бора, углерода, азота, кислорода и фтора никогда не бывает электронов на более внешних s-уровнях. Напротив, у всех -переходных металлов с незаполненной -оболочкой всегда внешними оказываются один или два электрона на s-уровне. Иначе говоря, у элементов главных подгрупп заполняющаяся р-оболочка обладает ярко выраженной тенденцией к захвату электронов с внешних s-уровней, а заполняющаяся d-обЬлочка переходных металлов такой тенденции не обнаруживает. Вследствие стабильности заполненной р-оболочки энергетически выгодным оказывается захват электронов атомом неметалла, т. е. сродство к электрону, с превращением его в анион, малая же энергия связи электронов на d-уровнях не стимулирует захват [c.175]

Развертка таблицы на восемь основных групп обнаруживает, что водород, у которого для заполнения s-оболочки не хватает одного электрона, может быть помещен не только в I группе, но и в VII вместе с галогенами, у которых для заполнения внешней оболочки до стабильной конфигурации инертного газа, так же как у водорода, не хватает одного электрона. При этом водород должен быть смещен влево, поскольку он более электроположителен, чем галогены. С другой стороны, гелий, обладающий внешней совершенно заполненной ls -оболочкой, должен быть помещен в Villa группе вместе с остальными инертными газами, имеющими заполненные внешние оболочки s p . Хотя наличие у гелия двух внешних электронов на внешнем s-уровне дало формальный повод на первых порах (см. табл. 6) помещать его условно (в скобках) также и во II группу, однако отсутствие какого-либо сходства его с бериллием и остальными элементами II группы делает такое размещение совершенно неоправданным. Гелий представляет, таким образом, первый элемент главной подгруппы VIII группы. Литий и бериллий, обладающие одним и двумя -электронами над внутренней заполненной ls -оболочкой, здесь, как и в табл. 6, смещены вправо по отношению соответственно к натрию и магнию. Размещение остальных щелочных и щелочноземельных металлов в табл. 7 соответствует табл. 6. Наличие у бора заполненной внутренней ls -оболочки под внешними 28 2р -электронами проявляется в повышенном ионизационном потенциале (см. рис. 2), и его необходимо вследствие этого, как и бериллий, сместить вправо. У остальных элементов второго периода — углерода, азота, кислорода и фтора — тенденция к достройке внешней оболочки до замкнутой конфигурации неона преобладает над тенденцией к отделению электронов, и они должны быть сдвинуты в крайнее правое положение в сторону неметаллических элементов,. значительно правее соответствующих элементов ряда алюминий — аргон вследствие того, что под внешними электронами у первых располагаются слабо экранирующие заряд ядра ls -оболочки, а у вторых сильно экранирующие оболочки [c.32]

Неметаллы в периодической системе расположены справа от диагонали бор — астат (см. табл. 30). Это элементы главных подгрупп III, IV, V, VI, VII и VIII групп. К неметаллам относятся бор В, углерод С (це), кремний Si (силициум), азот N (эн), фосфор Р (пэ), мышьяк As (арсеникум), кислород О (о), сера S (эс), селен Se (селен), теллур Те (теллур), водород Н (аш), фтор F (фтор), хлор С1 (хлор), бром Вг (бром), иод I (иод), астат At (астат). К неметаллам также относятся инертные газы Не — гелий, Ne — неон, Аг — аргон. Кг криптон, Хе — ксенон, Rn — радон. [c.323]

Имеются три категории подгрупп главные подгруппы, побочные, вторые побочные (лантанидно-актинидные). Главных подгрупп восемь. Из них первые две (подгруппа лития — Ь и подгруппа бериллия — Ве) несколько отличаются от шести следующих (нодгрупп бора В, углерода С, азота М, кислорода О, фтора Г и инертных газов) некоторыми особенностями поступающих во внешний слой атома очередных электронов (подробнее см. главу 12), то есть делятся как бы на две подкатегории. Верхний элемент главной подгруппы находится во II периоде. Побочных подгрупп 10. Верхний элемеит любой побочной подгруппы находится в IV периоде. Вторых побочных подгрупп 14. Верхний элемент, любой из этих подгрупп находится в VI периоде (см. рис. 7). [c.53]

Последующая развертка периодической системы заключается в размещении по группам элементов с заполняющимися р -подоболочками (табл. 7). Эта таблица проста и в соответствии с максимальным числом электронов в заполненной s p -оболочке имеет уже восемь групп. Номер группы равен числу электронов на внешней оболочке и соответствует следовательно, I — для водорода, лития и щелочных металлов II — для бериллия, магния и щелочноземельных металлов III — для элементов-группы бора IV — для группы углерода V — для группы азота VI — для группы кислорода VII — для группы фтора и VIII — для инертных газов. С этой точки зрения инертные газы представляют главную или Villa подгруппу. Наименование их нулевой группой (0), указывающее на их химическую инертность или нулевую валентность, обусловленную относительной устойчивостью заполненной внешней оболочки, не соответствует ни числу электронов на внешних оболочках их атомов, ни их способности образовывать соединения, в которых они проявляют валентности 2+, 44-, б-Н и даже 84- (см. главу II). Обоснование размещения инертных газов в качестве главной подгруппы а VIII группы сделано в работе [49] в 1962—1963 гг. [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология