Положение в периодической системе элементов и валентные состоянии

Вопросы для самопроверки 1. Дайте общую характеристику элементов V А подгруппы, исходя из их положения в периодической системе. Какие степени окисления характерны для элементов этой подгруппы 2. Как в ряду N—Р—Аз—5Ь—изменяются окислительно-восстановительные свойства элементов 3. Какова максимальная ковалентность азота и какова фосфора Ответ обоснуйте, исходя из положения этих элементов в различных периодах и строения их атомов. 4. По какому типу химической связи построена молекула N2 Какова кратность связи в молекуле азота Как объяснить малую реакционную способность азота 5. Какие степени окисления характерны для азота В каких гибридных состояниях могут находиться валентные орбитали атома азота Приведите примеры соединений азота с различным типом гибридизации его валентных орбиталей 6. При каких условиях осуществляется синтез аммиака Какими свойствами обладает аммиак Какова форма молекулы ЫНз Какую среду имеет водный раствор аммиака 7. Чем объясняется, что молекула ЫНз является донором электронной пары Какое строение имеет ион МН 8. Какие кислородные соед шения образует азот Какое строение имеют молекулы оксидов азота Какие из оксидов азота являются кислотообразующими 9. Какое строение имеет молекула азотистой кислоты Какие две таутомерные структуры известны для НЫОг Чем можно объяснить малую термическую устойчивость НЫОг 10. Приведите примеры реакций, подтверждающих окислительно-восстановительные [c.50]

Для составления электронной формулы атома данного элемента необходимо знать положение его в периодической системе. Порядковый номер элемента указывает на заряд ядра его атома, а следовательно, и на общее количество электронов в атоме. Номер периода соответствует количеству энергетических уровней в атоме. Номер группы отвечает количеству валентных электронов (электронов, участвующих в образовании химических связей). В атомах элементов главных подгрупп валентные электроны заполняют внешний энергетический уровень (з- или з- и р-состояния). В атомах элементов побочных подгрупп (элементов й- и /-семейств) валентные электроны находятся в 5-состоянии внешнего энергетического уровня и в -состоянии предыдущего уровня. Приведем примеры составления электронных формул на основании положения элемента в периодической системе. [c.74]

ПОЛОЖЕНИЕ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕМЕНТОВ И ВАЛЕНТНЫЕ СОСТОЯНИЯ [c.7]

В ковалентную связь между двумя атомами, обладающую некоторой полярностью, дает вклад ионная составляющая. При большой разности энергий валентных состояний двух атомов, когда энергия самой ковалентной связи низкая, большой вклад ионной составляющей приводит к упрочнению связн. Это является одной из причин трудности установления определенных тенденций между приведенными в табл. 4.4 значениями энергий свя-3 1 и положением атомов в периодической системе элементов. [c.160]

Подгруппа галогенов в периодической системе элементов занимает место, соседнее с группой благородных газов. Положение фтора, первого представителя галогенов, характеризует его в свободном состоянии как наиболее реакционноспособный элемент, вытесняющий другие галогены из их соединений, а также кислород из большинства окислов, солей и кислот. Таким образом, во всех своих соединениях фтор является акцептором валентных электронов, и поэтому при взаимодействии его с элемента.ми, в том числе и с кислородом, образуются фториды. [c.13]

Наибольшие успехи в сопоставлении каталитической активности элемента с его положением в периодической системе были получены для металлических катализаторов. Для них найдены наиболее четкие закономерности и при сопоставлении каталитической активности с рядом свойств твердого тела, например, с параметром кристаллической решетки, числом -электронов и т. д. Однако задача сокращения времени подбора металлических катализаторов не столь актуальна, потому что число проб невелико. При переходе к бинарным соединениям число возможных проб уже составляет величину порядка 10 , а если учесть различные валентные состояния входящих в них элементов и различные кристаллические модификации, то и еще больше. Дальнейшее увеличение числа элементов в катализаторе еще более затрудняет подбор, как и сопоставление каталитических свойств с положением элементов в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. [c.6]

Введение в молекулу вместо атома водорода любого другого атома или группы атомов имеет своим следствием изменение распределения электронной плотности, поляризуемости, межатомных расстояний и др. даже в частях молекулы, непосредственно не затронутых реакцией замещения. При этом весьма существенное значение имеет положение атома-заместителя в периодической системе элементов и связанные с этим сродство к электрону (электроотрицательность), характер возможных валентных состояний и другие его свойства. [c.48]

Валентность — это связывающая сила элемента, оцениваемая числом атомов водорода (или его эквивалентов), с которыми атом элемента может соединиться с образованием устойчивых молекул. Хорошо известно, что валентность элемента определяется его положением в периодической системе. Атом с незаполненной внешней оболочкой стремится достичь электронной структуры инертного газа , т. е. заполнить свой внешний уровень. Существуют две принципиальные возможности достижения этого устойчивого состояния электровалентность приводит к потере или приобретению атомом электронов, в результате чего образуются заряженные частицы (ионы) с завершенными внешними оболочками при ковалентности электронная структура атома становится эквивалентной электронной конфигурации инертного газа за счет обобществления электронов. [c.14]

Как видно, число неспаренных электронов в основном состоянии атомов не находится в согласии со значениями валентностей, отвечающими положению элементов в периодической системе. [c.95]

Уникальное положение водорода в Периодической системе. Водород — первый элемент и один из двух представителей первого периода системы. По электронной формуле 1.5 он формально относится к 5-элементам и является аналогом типически элементов I группы (лития и натрия) и собственно щелочных металлов (подгруппа калия). Это обусловливает сходство оптических спектров водорода и щелочных металлов. Водород и металлы 1А-группы проявляют степень окисления +1 и являются типичными восстановителями. Однако в состоянии однозарядного катиона И (протона) водород не имеет аналогов. В металлах 1А-группы валентный электрон экранирован электронами внутренних орбита-лей. У атома водорода отсутствует эффект экранирования, чем и объясняется уникальность его свойств. Кроме того, единственный электрон атома водорода является кайносимметричным, а потому исключительно прочно связан с ядром (Д = 13,6 В или 1312 кДж/моль). [c.292]

Таким образом, из 109 элементов 87 являются металлами. В соответствии с положением в периодической системе атомы металлов имеют небольшое число валентных электронов. Эти электроны достаточно слабо связаны со своими ядрами и могут легко отрываться от них. В результате в узлах кристаллической решетки появляются положительно заряженные ионы, а между ними свободно перемещаются электроны (так называемый электронный газ ). Связь между положительными ионами, осуществляемая за счет притяжения электронов, свободно перемещающихся по кристаллу, называется металлической. Металлической связью объясняются физические свойства металлов. По агрегатному состоянию все металлы, за исключением ртути, при обычных условиях являются твердыми веществами. Они обладают характерным блеском, хорошей ковкостью и пластичностью, электро- [c.242]

В табл. 7 приведены данные о количестве неспаренных электронов Б основно.м и возбужденном состояниях различных атомов. Как видно, количества неспаренных электронов в основном состоянии атомов иногда не находятся в согласии со значениями валентностей, отвечающих положению элементов в периодической системе. [c.39]

Характер расположения примесных уровней в запретной зоне зависит OJ положения этих атомов в Периодической системе. Так, элементы П1 группы являются одиночными акцепторами, примесные уровни которых лежат близко к валентной зоне. Переходные металлы с дефектной d-орбиталью, имеющие на внешней оболочке два s-электрона в основном состоянии, проявляют себя как двойные акцепторные центры. Атомы с заполненной d-оболочкой, имеющие внешнюю электронную конфигурацию s , действуют как тройные акцепторы (например, Си и Аи). [c.102]

В настоящее время имеются данные для более чем 1000 молекул различных классов соединений, изученных методом газовой электронографии. В области неорганических соединений получены основные геометрические параметры для молекул галогенидов, оксидов, оксигалогенидов, солей кислородных кислот и комплексных соединений. Эти данные позволили выявить важные закономерности, связывающие положение элемента в периодической системе и валентные состояния атома элемента, которые определяют конфигурацию связей атома. В галогенидах первой группы найдена структура димеров. Так, в молекуле ЫгСЬ определены расстояния г(Ы—С ) и г(С1---С1). В предположении плоской конфигурации [c.163]

Элементы трансактиниевого ряда обладают несравненно более разнообразными химическими свойствами, чем лантаниды. Важнейшей характеристикой элемента, определяющей совместно с атомным номером его положение в периодической системе, является валентность. В табл. 3 представлены валентные состояния элементов от актиния до менделеевия. Характерная [c.13]

Углерод — единственный из элементов второго периода, который проявляет в нейтральном состоянии максимальную валентность, равную четырем . У других элементов отдача или принятие электрона уменьшает или повышает (левая часть схемы) либо соответственно повышает или уменьшает (правая часть схемы) число связей, образуемых данным элементом. Для углерода в состоянии катиона и аниона это число одинаково, но всегда на единицу меньше по сравнению с валентностью нейтрального атома. Центральное положение углерода в периодической системе делает понятным и тот факт, что атом углерода сам по себе не слишком склонен к образованию ионных состояний, предпочитая в общем состояние нейтральное. В этом нейтральном состоянии углерод при образовании соединений имеет заполненную октетную оболочку, подобную оболочке инертных газов в этом состоянии он насыщен, рагит affinis , притом насыщен также и координационно в противоположность своим соседям — бору и азоту, первый из которых достигает координационной насыщенности только путем принятия, а второй — путем отдачи одного электрона . [c.41]

В периодической системе элементов Менделеева углерод занимает особое положение. Атом углерода может соединяться как с электроположительными, так и с электроотрицательными атомами (металлорганические соединения, галогеналкилы и т. д.). Его максимальная валентность как положительная, так и отрицательная равна четырем. Положение углерода в периодической системе элементов обусловливает также его малую склонность к ионным состояниям и предпочтение к нейтральному состоянию. Характерной особенностью атома углерода является способность дарать многочисленные соединения как с себе подобными атомами, так и с посторонними, или гетероатомами, благодаря чему и создается то бесконечное разнообразие соединений, которые изучает органическая химия. [c.18]

I. 2, в самом общем виде определяется состоянием электронов поверхности катализатора как твердого тела. В полупроводниках вследстБпе перекрывания волновых функций электроны валентных оболочек перемещаются в пространстве, в результате чего пропс-ходит переход электронов от атома к атому, т. е. электроны обобществляются. Если импульсы трансляционного движения различных состояний валентных электронов атомов кристалла отличаются на величину, меньшую значения неопределенности/г/ (/г — постоянная Планка, L — длина кристалла по оси движения электронов), то эти состояния не являются дискретными, их нельзя отличить друг от друга, электронные уровни отдельных атомов кристаллической решетки вырождаются, образуя зоны. Таким образом, электронные характеристики кристалла в целом и его поверхности являются результатом коллективных свойств электронов твердого тела, в конечном счете связанных с положением атомов тела в периодической системе элементов Менделеева. [c.30]

VI группы системы. Таким образом, можно отметить, что в принятой в настояш,ее время форме периодической системы не соблюдается последовательно принцип химической аналогии. Если придерживаться принципа, согласно которому положение элемента в периодической системе должно однозначно определяться типом и заселенностью валентных орбиталей, то водород (Isi) и гелий (Is ) должны находиться соответственно в IA- и ПА-группах, т. е. возглавлять группы s-элементов. Помещение же этих элементов в VIIА- и VIПА-группы (среди / -элементов) с учетом свойств простых веществ неоправдано. Речь идет о периодической системе элемен-то в, а не простых веществ, а потому ориентироваться на такие свойства, как агрегатное состояние, атомность молекулы и т. п., нецелесообразно. Напомним также, что существующая в паровой фазе молекула Naj обладает такой же ковалентной а -свя-зью, как и молекула водорода, а пар бериллия так же состоит из моноатомных молекул, как и газообразный гелий. [c.24]

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]

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]

Образование каким-либо элементом перекиси с соответственным увеличением относительного количества связанного им кислорода (по сравнению с содержанием кислорода, присущим нормальным окислам этого элемента) не означает повышения состояния окисления этого элемента сверх допускаемого по положению его группы в периодической системе Д. И. Менделеева. Так, в перекиси Т10,.5-2Н,0 валентность титана равна - -4 (т. е. та же самая, что и в Т)0. ,). Точно так же в случае перекиси хрома СгО- наряду с двумя перекисными гру птами ОГ имеется также обычный атом О , а поэтому хром сохраняет валештюсть Сг (т. е. ту же самую, что и в СгОд) правда, аутентичность эти го пероксосоединения нельзя считать вполне доказанной. [c.532]

Прометий в соответствии с положением в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева относится к цериевой группе РЗЭ. Нейтральные атомы прометия в наиболее устойчивом состоянии обладают следующей электронной конфигурацией сверх структуры палладия 4f 5s 5p 6s" (Не/,). Для прометия характерно одно устойчивое валентное состояние 3. Из относительного положения прометия в ряду РЗЭ (табл. 23) следует, что ионы с зарядами 4+ и 2+ должны быть очень неустойчивыми. [c.119]

Комплексные соединения пграют весьма важную роль в про цессах идентификации и выделения трансурановых элементов. С их помощью были широко изучены валентные состояния и химические свойства многих синтезированных элементов, еще до ТОГО как они были получены в весомых количествах. Эти соединения представляют особый интерес еще и потому, что расширяют возможности исследования малоустойчивых производных трансуранов, позволяя уточнить положение послед-иих в периодической системе. [c.3]

В следующем периоде положение снова иное. С переходом к элементам Р—Аг число холостых электронов в основном состоянии такое же, как в предыдущем периоде у Р 3 у 3 2 у СИ. Однако Зр-п 4.5-уровни значительно ближе друг к другу, чем 2р и 3 . Поэтому перевод атомов в возбужденные состоянпя становится реальным и они осуществляют также валентности, предусмотренные периодической системой Р 5 СР . Например, атом 3 в ЗГд шестивалентен (но ни в коем случае не шестизаряден, не 5 ). [c.267]

Еще недавно (а отчасти и сейчас) считалось вполне допустимым отождествлять заряды растворенных ионов с их валентностью, вытекающей из состава простейших твердых соединений и прежде всего из положения соответствующих элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. Так, часто говорят о трех- и четырехвалентных ионах, имея в виду ионы трехвалентных, а также четырехвалентных элементов, например урана, тория, циркония и т. п. Степень оправданности таких представлений зависит от напряженности поля соответствующих ионов. Ионы щелочных, а также щелочноземельных металлов во всех обычных системах действительно ведут себя как (соответственно) одно- и двухвалентные положительные ионы. Лишь в совершенно специальных условиях, применяя подходящие комплексоны, можно и эти ионы приводить в необычное состояние. Что же касается ионов побочных подгрупп, ионов трехвалентных и в особенности четырехвалептных элементов, то их форма существования в растворе в общем случае является функцией состава и концентрации раствора. [c.370]