Тема 5. Элементы V А подгруппы

Наружный электронный слой атомов элементов подгруппы хрома содержит один или два электрона, что обусловливает металлический характер этих элементов и их отличие от элементов главной подгруппы. Вместе с тем их максимальная степень окисленности равна +6, так как, помимо наружных электронов, в образовании связей может участвовать еще соответствующее число электронов из недостроенного предпоследнего слоя. [c.654]

Несколько отличаются все элементы подгруппы ципка. Это обусловлено тем, что их атомы в невозбужденном состоянии имеют заполненные -орбитали. По свойствам они приближаются к элементам основных подгрупп — они более энер гичные восстановители, чем соседние -элементы, сравнительно легкоплавки и летучи, их ионы з водных растворах не окрашены и т. д. [c.495]

К подгруппе меди относятся три элемента — медь, серебро и золото. Подобно атомам щелочных металлов, атомы всех этих элементов имеют на внешней электронной оболочке по одному электрону но предпоследняя их электронная оболочка содержит, в отличие от атомов щелочных металлов, восемнадцать электронов. Все элементы подгруппы меди — предпоследние члены декад -элементов. Однако их атомы содержат на (п - 1) -подоболочке не 9, а 10 электронов. Это объясняется тем, что структура (п — более устойчива, чем структура (п — 1)( пз . [c.533]

Мы уже отмечали, что среди элементов подгруппы бора исключение представляет таллий. Для него характерна степень окисления -fl, причем, ТЮН является сильным основанием. Это объясняется тем, что для Т1 более прочными оказываются соединения, в которых атом сохраняет электроны на s-орбитали. Поэтому у Т1, как и у следующих за ним элементов 6 периода (см. ниже), валентным становится в первую очередь р-электрон. ]3,ля 1п и тем более для Ga это не характерно. Поэтому Ga+ — очень сильный восстановитель, а Т1 + — сильный [c.91]

Наличие на внешнем уровне пяти электронов обусловливает увеличение неметаллических свойств этих элементов. Первые два элемента этой подгруппы — азот и фосфор — являются типичными неметаллами мышьяк, сурьма, висмут отличаются от азота и фосфора тем, что у них предпоследний энергетический уровень состоит из 18 электронов, они имеют большие радиусы атомов и меньшие значения ионизационного потенциала. В связи с этим у них наблюдается тенденция к усилению металлических свойств у мышьяка и сурьмы проявляются в равной степени как металлические, так и неметаллические свойства, у висмута металлические свойства значительно преобладают над неметаллическими. В табл. 20 приведены некоторые физические свойства элементов подгруппы азота. [c.128]

Подгруппа цинка. К подгруппе цинка относится цинк, кадмий и ртуть. Они составляют побочную подгруппу II группы периодической системы. Отличаются от главной подгруппы (подгруппы бериллия) тем, что атомы их на втором снаружи слое содержат 18 электронов (атомы элементов подгруппы бериллия, как указано выше, содержат на том же слое 8 электронов). [c.415]

Все элементы подгруппы титана — четные (табл. 1.9). Их электронная структура характеризуется тем, что наружные электроны раз- [c.92]

Мы уже говорили выше о невозможности существования в обычных химических условиях положительно заряженных ионов +4 и +3. Как правило [1,2], эффективный положительный заряд катионов не превышает величину +2. Соединения элементов подгруппы титана не представляют в этом отношении исключения. Однако, несмотря на перенос заряда с аниона на катион, обусловливающий наложение ковалентного взаимодействия на ионное, для катионных форм соединений элементов-металлов, к числу которых относятся элементы подгруппы титана, обычно справедлива корреляция между величинами степени окисления и эффективного заряда на катионе. Эта корреляция тем более полная, чем ниже степень окисления. Поэтому, говоря о низших [c.105]

Для элементов подгруппы галлия. характерно координационное число, равное четырем (хр -гибридизация) и шести (хр -гибридиза-ция). Однако, в связи с тем, что с ростом порядкового номера элемента возрастает участие с1- и /-орбиталей в образовании химических связей, [c.167]

Из всех оксидов элементов подгруппы никель — платина только NiO обладает слабыми восстановительными свойствами. Другие металлы в их оксидах обладают окислительными свойствами, причем тем большими, чем благороднее сам металл, чем выше его валентность в данном оксиде. [c.388]

При решении этого вопроса долгое время руководствовались теми, по существу случайно избранными, отдельными свойствами элементов, которые наиболее бросались в глаза. Так, применительно к V группе исходили из наличия водородных соединений типа ЭНз и у фосфора, и у мышьяка при отсутствии подобного соединения у ванадия. На этом основании подгруппу мышьяка рассматривали как главную подгруппу V группы, являющуюся непосредственным продолжением ее типических элементов, Напротив, подгруппу ванадия рассматривали как побочную , совершенно оторванную от фосфора и азота. В результате становилось не оправданным само помещение элементов подгруппы ванадия в V группу. Так как то же самое имело место в других группах, многим представлялось более правильным узаконить создавшееся положение путем соответствующей перестройки периодической системы, что и было предложено, в частности, Вернером (1905 г.). [c.222]

Наличие во внешнем слое атомов лишь одного или двух электронов обусловливает металлический характер элементов подгруппы хрома. Вместе с тем их максимальная положительная валентность также должна быть равна шести. [c.311]

Подобно элементам подгруппы хрома, ванадий и его аналоги характеризуются наличием во внешнем слое не более двух электронов, что обусловливает отсутствие тенденции к их дальнейшему присоединению. Вместе с тем можно ожидать, что в производных высшей валентности ванадий и его аналоги будут иметь значительное сходство с фосфором. [c.382]

Обычные формы всех трех элементов характеризуются однотипной слоистой структурой кристаллов (рис. 1Х-53). Каждый атом связан с тремя другими того же слоя [с = 2,5 (Ав ), 3,90 (8Ь), 3,10 А (В1У] и имеет трех ближайших соседей в другом слое = 3,33,(Аз), 3,36 (8Ь), 3,47 А (В )]. Как видно из приведенных цифр, различие ядерных расстояний при переходе по ряду Аз—5Ь—В1 последовательно уменьшается (0,83—0,46—0,37), т. е. происходит некоторое приближение к характерному для типичных металлов равенству ядерных расстояний от каждого данного атома до всех его соседей. Вместе с тем относительная (Не = 1) электропроводность элементов по ряду Аз (2,7) — (2,5) — В1 (0,8) не только не возрастает, но даже уменьшается. Повышение давления влияет на электросопротивление всех трех элементов очень различно (рис. 1Х-54). Сурьма способна образовывать смешанные кристаллы и с Аз,-и с В1, но последние не образуют их друг с другом. В жидком состоянии элементы подгруппы мышьяка смешиваются при любых соотношениях. [c.467]

Из-за наличия во внешнем слое атомов лишь двух электронов, у титана и его аналогов отсутствует тенденция к дополнению внешнего слоя до октета. Вместе с тем по аналогии с подгруппами ванадия, хрома и марганца можно ожидать, что в производных своей высшей положительной валентности элементы подгруппы титана будут проявлять сходство с кремнием. [c.492]

Общая характеристика элементов подгруппы цинка. Электронная конфигурация (п—l)d °ns . Тем, что внешний энергетический уровень содержит два s-электрона, они сходны с элементами подгруппы ПА. Предпоследний энергетический уровень содержит 18 электронов. Этим они отличаются от элементов подгруппы ИА, в предпоследнем уровне которых 8 электронов (s p ). Если в подгруппе меди подуровень (п—еще не стабилен, то в подгруппе цинка он вполне стабилен, и d-электроны у элементов подгруппы цинка не принимают участия в химических связях. Валентность этих элементов 2, окислительное число +2 (у ртути бывает и +1). [c.361]

Радиусы атомов элементов IVA-подгруппы закономерно растут с увеличением порядкового номера (табл. 25), энергия ионизации и относительная электроотрицательность уменьшаются. Тем не менее углерод и кремний существенно отличаются по свойствам от остальных элементов подгруппы. Это типичные неметаллы. У германия имеются металлические признаки, а у олова и свинца они преобладают над неметаллическими. Кроме того, углерод и кремний отличаются от других элементов IVA-подгруппы многочисленностью и многообразием химических соединений. Углерод в большинстве кислородных соединений (за редкими исключениями) проявляет степень окисления Ч-4, соединения кремния со степенью окисления +4 также достаточно устойчивы. Но от германия к свинцу прочность соединений, в которых они проявляют степень окисления +4, уменьшается. [c.317]

Ниже рассматриваются общие характеристики свойств элементов по тем главным подгруппам, в которые входят неметаллы. Это — подгруппы галогенов, кислорода, азота, углерода. Отдельно рассматривается только водород. [c.161]

У элементов подгруппы цинка две первые энергии ионизации-выше, чем у -элементов соответствующих периодов. Это объясняется проникновением внешних -электронов под экран (п—1) 1 -электронов. Уменьшение энергии ионизации при переходе от Zn к Сс1 обусловлено большим значением главного квантового числа п, дальнейшее же увеличение энергии ионизации у Hg обусловлено проникновением бх -электронов не только под экран 5й -электро-нов, но и под экран 4/ -электронов. Значения третьих энергий ионизации довольно высокие, что свидетельствует об устойчивости электронной конфигурации (п—В соответствии с этим у элементов подгруппы цинка высшая степень окисления равна +2. Вместе с тем (п—1) 1 -электроны цинка и его аналогов, как и у других -элементов, способны к участию в донорно-акцепторном взаимодействии. При этом в ряду Zn — d —Hg " по мере увеличения размеров (п—l) -opбитaлeй электроно-донорная способность ионов возрастает. Ионы Э ( ) проявляют ярко выраженную тенденцию к образованию комплексных соединений. [c.631]

Физические и химические свойства элементов подгруппы азота зменяются с увеличением порядкового номера в той же пееледо-ательности, которая наблюдалась в ранее рассмотренных fpyn-lax. Но так как неметаллические свойства выражены у аэот ла-iee, чем у кислорода и тем более фтора, то ослабление йтия войств при переходе к следующим элементам влечет за собой ио-(вление и нарастание металлических свойств. Последние заметны [c.397]

Вместе с тем нужно обратить внимание и на черты сходства всех элементов подгруппы П1А. Из рис. 3.16 а, на котором пред- тавлена зависимость стандартных энтальпий образования кристаллических галогенидов рассматриваемых элементов от их порядкового номера, видно, что эта зависимость сложная и вместе с тем она однотипна для разных соединений. Поэтому сопоставление значений Л// для любых двух рядов галогенидов должно привести к зависимости, близкой к прямолинейной об этом свидетельствует рис. 3.16 6. Галв1гениды бора в данном сопоставлении исключены, поскольку это соединения элемента второго периода,они выпадают из общей закономерности. Кроме того, в отличие от других представленных на рис. 3.16 6 веществ. ВРз и ВС1з при [c.348]

Кислород отличается от остальных элементов подгруппы VIA отсутствием высших (превышающих. 2) степеней окисления. Это обусловлено тем, что в валентном электронном слое атома кислорода нет i-орбиталей. В водородсодержащих соединениях кислорода (Н2О, Н2О2, спирты и т. д.) образуются водородные связи. [c.437]

Применение. Наибольшее значение из элементов подгруппы VI1Б имеет марганец. В больших количествах его применяют в качестве добавки к стали, улучшающей ее свойства. Поскольку марганец обладает большим сродством к сере, чем железо (для MnS AGf = — 218. кДж/моль, а для FeS AGf = —101 кДж/моль), при Добавке ферромарганца к расплавленной стали растворенная в ней сера связывается в сульфид MnS, который не растворяется в металле и уходит в шлак. Тем самым предотвращается образование при затвердевании стали прослоек между кристаллами из сульфида железа, которые значительно понижают прочность стали, делают ее ломкой, особенно при повышенных температурах. Непрореагировавший с серой марганец остается в стали, что еще более улучшает ее свойства. Кроме серы, марганец связывает растворенный в стали кислород, присутствие которого также нежелательно. [c.550]

Развиваемые представлеиия о доиорно-акцепторной связи можно использовать при рассмотрении свойств ряда веществ. Известно, например, что энергия связи в молекулах -элементов подгруппы меди ua, Aga и Aua Превышает примерно в 4—5 раз энергию связи за счет s-электронов в молекулах Ка, Rba, sa. Такую повышенную прочность объясняют тем, что в молекулах ua, Aga и Aua (Mj) кроме обычной связи по обменному механизму с участием s-электро-иов имеет место донорно-акцепторная связь, которая образуется неподеленной парой d-электронов одного атома и свободной р-ор-Смталью другого атома. Такую донорно-акценторную связь часто называют дативной связью. В молекулах Си а, Aga и Ап а каждый атом (М) выступает в роли донора или акцептора электронов [c.108]

Таллий сочетает в себе свойства элементов подгрупп галлия и калия, но вместе с тем ТЮН в отличие от RbOH при нагревании обезвоживается [c.114]

Вместе с тем нужно обратить внимание и на черты сходства всех элементов подгруппы IIIA. Из рис. 3.13а следует, что зависимость стандартных энтальпий образования кристаллических галогенидов рассматриваемых элементов от их порядкового номера сложная и вместе с тем она однотипна для разных соединений. Поэтому сопоставление значений А//° для любых двух рядов галогенидов должно привести к зависимости, близкой к прямолинейной, [c.359]

Об испольэоваиии карбоиатов (Naj Oj, a OiT указывалось при рассмотрении элементов подгрупп IA н IIA. Твердый диоксид СО2 ( сухой лед ) приг меняют для охлаждения пищевых продуктов. Удобство этого хладоагента обусловлено тем, что он испаряется, ие плавясь, и ие ядовит. В лабораторной практике для охлаждения часто используют эвтектическую смесь твердого Oj с ацетоном, которая имеет температуру -78 С. Диоксид углерода Oj применяют для тушения огня, Oj - ингибитор горения пламя гаснет при содержании в воздухе только 3% Oj. [c.375]

Применение. Наибольшее значение иэ элементов подгруппы VllE имеет марганец. Его применяют в качестве добавки к стали, улучшающей ес свойства. Поскольку марганец обладает большим сродством к сере, чем железо (ЛС/ для MnS и FeS соответственно равно -21в и -101 кДж/моль), то при введении ферромарганца а расплавленную сталь растворенная в ней сера связывается сулы )ид MnS, который не растворяется я металле н уходит а шлвк. Тем самым предотвращается образование при затвердевании стали прослоек между кристАмами нз сульфиде железа, которые значительно понижают прочность стали и делают ее ломкой, особенж> при повышенных температурах. Непрореагнровавший с серой марганец остался а стали, что еще более улучшает ее свойства. Кроме серы, марганец связывает растворенный в стали кислород, присутствие которого также нежелательно. [c.526]

Третья группа. Для элементов подгруппы бора (за исключением таллия) характерна степень окисления +3. Последней соответствуют соединения Э(ОН)з. Происходит дальнейшее ослабление (от I группы к И, от И к П1) основных свойств. Если LiOH—основание, а Ве(0Н)2 — амфотерное соединение, то В(ОН)з —кислота. Таким.образом, при переходе к третьей группе мы впервые встречаемся с элементом, образуюш,им кислоту (этим бор отличается и от всех элементов И1 группы), и с иэополикислотами, которые также характерны для бора. В соответствии с увеличением радиусов ионов элементов ВН ряду А1(0Н)з —Т1(ОН)д происходит усиление основных свойств. Если 6а(ОН)з отличается практически одинаковой степенью диссоциации с отщеплением ионов 0Н и Н+, то у 1п(0Н)з несколько преобладают основные свойства, а у Т1(0Н)з амфотерные свойства выражены очень слабо. Обращает на себя внимание очень медленное усиление основных свойств в этом ряду соединений. Это объясняется тем, что если атомы элементов третьей главной подгруппы являются электронными аналогами (их внешний электронный слой имеет строение s p), то ионы В + и А1 + сильно отличаются от Ga +, и ТР+. Первые имеют наружные оболочки атомов благородных газов, а вторые — 18-электронные оболочки, содержащие 10 d-электронов. Вследствие этого увеличение радиусов ионов после алюминия становится менее значительным, что и приводит к медленному усилению основного характера соединений. Здесь, так же как и в предыдущей группе, наблюдается диагональное сходство амфотерные гидроксиды А и Ве близки по свойствам. [c.91]

В соответствии с геохимическим правилом Менделеева легкие элементы подгруппы — Mg и Са — распространены больше, чем тяжелые — Sr и Ва (см. табл. 1.3). Бериллий и здесь составляет исключение, объяснение которому дано при обсул<дении изотопного состава элементов II главной подгруппы. Стронций (19-е место) несколько менее распространен, чем барий (17-е место). Это объясняют тем, что барий накопился на Земле в результате деления ядер урана, тория и других радиоактивных элементов. Таким образом, предполагается двоякое происхождение бария первичное —при синтезе атомных ядер Земли и вторичное — при распаде тяжелых ядер. [c.26]

Кроме высшей степени окисления +4 элементы подгруппы титана могут проявлять и другие, более низкие положительные степени окисления -ЬЗ, +2, -Ь 1, 0. Важно отметить, что склонность к проявлению высшей степени окисления -1-4 возрастает от Т1 к ТЬ. Это связано с тем, что у элементов подгруппы титана, имеющих под валентными ( —1)й 2/г52-электронами электронную подкладку типа инертного газа (п—1)52(га—1)рб, с ростом радиуса уменьшается поляризующее действие и соответственно валентные электроны удерживаются менее прочно у ТЬ, чем у Т1. (Обратная закономерность наблюдается в подгруппах ностпереходных металлов, члены которых характеризуются заполненной или почти заполненной 18-электронной подкладкой . Например, это относится к элементам подгруппы Оа и Ое.) [c.95]

Атомы рассматриваемых элементов, с одной стороны, очень близки по свойствам к атомам подгруппы скандия, отличаясь от них максимальной положительной валентностью, большей на единицу с другой стороны, они в некоторых отношениях сходны с атомами подгруппы 4А углерод — свинец, принципиально отличаясь от последних тем, что не бывают в отрицательновалентном состоянии. Главное отличие элементов подгруппы титана от элементов подгруппы углерода состоит в том, что последние являются fi-элементами с конфигурацией валентных электронов тогда как первые — -элементы, имеющие конфигурацию валентных электронов d-s . [c.291]

Способы получения. Как соли, так и чистые металлы данной подгруппы в лаборатории получаются теми же методами, которыми пользуются в промышленности. В основном это обстоятельство объясняется отсутствием руд, пригодных для получения из них металлов, солей или окислов без предварительного обогащения. Основным сырьем для добывания различных соединений элементов подгруппы ванадия служат комплексные руды, например, для ванадия карнотит-уранованадат калия, ванадинит-хлорванадат свинца и др., шлаки железных руд, зола некоторых сортов каменных углей для ниобия и тантала —танталит, колумбит и лопарит. Исключением является, пожалуй, сырье для получения ванадия — патронит, который может быть назван собственно ванадиевой рудой. [c.306]

Групповая аналогия далеко не отражает всех особенностей элементов, входящих в данную группу, поскольку формируется она по наиболее общему признаку — числу валентных электронов — без учета типа валентных орбиталей. Эта аналогия пропадает для элементов в низших степенях окисления и тем более в свободном состоянии. Однако в пределах каждой группы можно выделить элементы, которые обладают более глубоким сходством между собой, Это сходство проявляется не только в высшей, но и во всех промежуточных степенях окисления, и обусловлено не только одинаковым числом валентных электронов, но и одинаковым типом орбиталей, на которых эти электроны расположены. По этому признаку и выделяются подгруппы элементов в пределах одной rpyinibi. Элементы, принадлежащие к одной подгруппе, обладают более близким сходством в свойствах, в основе которого лежит одинаковый тин валентных орбиталей, заполняющихся электронами. Эта более глубокая аналогия называется типовой аналогией. Таким образом, элементы, принадлежащие одной подгруппе, являются тип-аналогами, Так, в рассмотренном выше примере П1 группы бор, алюминий и подгруппа галлия, образующие главную под-грушту (или ПГА.-группу), являются тип-аналогами, поскольку для всех этих элементов характерен одинаковый тип валентных электронных орбиталей (ns np ). Элементы подгруппы скандия, образующие побочную подгруппу П1 группы (или И1В-группу), также являются между собой тип-апалогами [валентная электронная конфигурация ns (n—l)(i l. [c.9]

Первая группа системы характеризуется тем, что в пей рг13 1еща-ются элементы с резко отличными свойствами. С одной стороны, это литий II натрий, а также исключительно химически активные собственно щелочные металлы, а с другой — медь и такие благород])ые элементы, как серебро и золото. Все оии объединяются групповой аналогией. Как и в других группах, между типическими элементами, а также элементами подгрупп калия и меди соответственно наблюдается типовая аналогия. Кроме того, металлы подгруппы калия являются слоевыми аналогами. Несколько отличается химия лития вследствие диагональной аналогии между литием и магнием. Диагональными аналогами в узком смысле являются натрий и кальций. С металлохимической точки зрения между элементами 1А- и 1В-групп также имеется существенное различие. Для металлов 1А-груипы вовсе не характерно образование широких областей твердых растворов с металлами других групп, а элементы подгруппы меди, наоборот, дают непрерывные илп ограниченные твердые растворы с широкими областями гомогенности. В то же время и те и другие металлы ие образуют фаз внедрения. [c.111]

Иногда элементы подгруппы германия называют металлами IVA-группы. Формально в их число входит и сам германий. Однако, как известно, германий является типичным полупроводником с преимущественно ковалентной связью, а следовательно, металлом в свободном состоянии быть не может. Тем не менее в большом числе соединений с более электроотрицательными элементами германий выступает в качестве катионообразователя, что с химической точки зрения отражает металлическую природу элемента. В бинарных соединениях с металлами, т. е. элементами, расположенными слева от границы Цинтля, германий — анионообра-зователь, однако все эти соединения обладают металлическими свойствами, что характеризует германий как плохой анионообра- [c.214]

Продукты взаимодействия элементов подгруппы хрома с фосфором, мышьяком и сурьмой резко отличаются от галогенидов и халь-когенидов тем, что их формульный состав не отвечает правилам формальной валентности, т. е. фосфиды, арсениды и стибиды хрома и его аналогов принадлежат к классу аномально построенных дальтонидов, содержащих анион-анионные и катион-катионные связи. Наиболее характерны для фосфидов соединения состава ЭзР, ЭР и ЭРг- Образование моно- и дифосфидов вообще весьма характерно для переходных металлов. Для таких фосфидов при всем разнообразии их состава можно отметить общие закономерности, заключающиеся в том, что по мере увеличения относительного содержания фосфора понижаются температуры плавления, увеличивается склонность к термической диссоциации с отщеплением летучего компонента (фосфора), уменьшается ширина области гомогенности и при этом свойства меняются от металлических у фосфидов типа ЭзР и ЭР до полупроводниковых у высших фосфидов ЭР . [c.346]

Высшая положительная валентность элементов обычно отвечает номеру группы, причем в высших оксидах и гидроксидах кислотный характер растет слева направо по периодам, а основной — ослабевает. У фтора вообще не обнаружена положительная валентность в соединениях он всегда одновалентен. Положительная валентность кислорода проявляется только в соединениях с фтором и равна двум. Железо, кобальт и никель проявляют высшую валентность соответственно шесть, четыре и три, палладий — четыре, родий, иридий и платина — шесть, бром и астат — пять. У некоторых благородных газов высшая положительная валентность достигает восьми (ХеРв). У элементов подгруппы меди в образовании валентных связей могут участвовать с1-злектроны предпоследнего уровня, поэтому их высшая положительная валентность оказывается больше номера группы — бывает +1, +2, +3. Эти элементы являются неполными аналогами элементов главной подгруппы I группы и вместе с тем продолжают развитие свойств элементов семейства железа и платиновых металлов, к которым они вплотную примыкают в системе элементов. [c.79]

В молекулах воды и аммиака связи у атомов кислорода и азота образуются за счет электронов только одного р-подуровня. Поэтому только взаимной ориентацией р-электронных облаков обусловливается конфигурация соответствующих молекул. Сложнее происходит образование связей у атомов элементов подгрупп ПА, ПВ, П1А и IVA. В образовании связей, например, атомами бериллия, бора и углерода высшей валентности участвуют электроны разных подуровней у Ве — sp, в В — sp2, у С — sp ( 3). На основании этого можно было бы предположить, что валентная связь, образованная s-электронным облаком, будет отличаться от остальных пространственной конфигурацией, направленностью, прочностью и т. д. Изучение же молекул Be la, B I3, СН4 и им подобных показало, что связи в каждой из них равнозначны. Это явление Слейтер и Полинг объяснили тем, что во всех случаях связи у атомов Ве, В и С образовались за счет новых равноценных электронных облаков — гибридных (смешан- [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология