Степень окисления элементов инертных газов

Фтор, хлор, бром, йод — элементы с ярко выраженным неметаллическим характером. Вследствие очень высокой химической активности галогены в природе существуют только в связанном состоянии. Большая реакционная способность обусловлена стремлением атомов галогенов приобрести устойчивую оболочку инертного газа (ns np ). Вместе с тем все галогены (кроме фтора) можно перевести в состояние положительной степени окисления 1, 3, 5, 7. Отсутствие положительных степеней окисления у фтора связано с тем, что химической реакцией невозможно скомпенсировать затраты, необходимые для отрыва электрона от молекулы F2 на отрыв одного электрона от нее требуется энергия, равная 1735 кДж/моль. Она значительно превышает энергию, которая может быть получена в реакциях со фтором. [c.415]

Электронная конфигурация ns np дает возможность элементам этой группы проявлять степени окисления —И, +11, +IV и +VI. Так как до образования конфигурации инертного газа не достает всего двух электронов, то степень окисления —II возникает очень легко. Это особенно характерно для легких элементов группы. Действительно, кислород отличается от всех элементов группы легкостью, с которой его атом приобретает два электрона, образуя двухзарядный отрицательный ион. За исключением необычных отрицательных степеней окисления кислорода в перекисях (—1), надперекисях (—Va) и озонидах (7з), соединениях, в которых есть связи кислород — кислород, а также состояний + 1 и -+II в соединениях O. Fa и ОРз кислород во всех соединениях имеет степень окисления —И. Для остальных элементов группы отрицательная степень окисления становится постепенно менее устойчивой, а положительные — более устойчивыми. У тяжелых элементов преобладают низшие положительные степени окисления. [c.130]

Период полураспада (Т. д)- время, за которое количество нестабильных частиц уменьшается наполовину. П. п.— одна из основных характеристик радиоактивных изотопов, неустойчивых элементарных (фундаментальных) частиц. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева — естественная система химических элементов. Расположив элементы в порядке возрастания атомных масс (весов) и сгруппировав элементы с аналогичными свойствами, Д. И. Менделеев составил таблицу элементов, выражающую открытый им периодический закон Физические и химические свойства элементов, проявляющиеся в свойствах простых и сложных тел, ими образуемых, стоят в периодической зависимости от их атомного веса (1869—1871 гг.). Периодический закон и периодическая таблица элементов Д. И. Менделеева позволяют установить взаимную связь между всеми известными химическими элементами, предсказать существование ранее неизвестных элементов и описать их свойства. На основе закона и периодической системы Д. И. Менделеева найдены закономерности в свойствах химических соединений различных элементов, открыты новые элементы, получено много новых веществ. Периодичность в изменении свойств элементов обусловлена строением электронной оболочки атома, периодически изменяющейся по мере возрастания числа электронов, равного положительному заряду атомного ядра Z. Отсюда современная формулировка периодического закона свойства элементов, а также образованных ими простых и сложных соединений находятся в периодической зависимости от величин зарядов их атомных ядер (Z). Поэтому химические элементы в П. с. э. располагаются в порядке возрастания Z, что соответствует в целом их расположению по атомным массам, за исключением Аг—К, Со—N1, Те—I, Th—Ра, для которых эта закономерность нарушается, что связано с нх изотопным составом. В периодической системе все химические элементы подразделяются на группы и периоды. Каждая группа в свою очередь подразделяется на главную и побочную подгруппы. В каждой подгруппе содержатся элементы, обладающие сходными химическими свойствами. Элементы главной и побочной подгрупп в каждой группе, как правило, обнаруживают между собой определенное химическое сходство главным образом в высших степенях окисления, которое, как правило, соответствует номеру группы. Периодом называют совокупность элементов, начинающуюся щелочным металлом и заканчивающуюся инертным газом (особый случай — первый период) каждый период содержит строго определенное число элементов. П. с. э. имеет 8 групп и 7 периодов (седьмой пока не завершен). [c.98]

Атмофильные элементы — это кислород, азот, инертные газы (от гелия до ксенона). Гидрофильные элементы образуют соединения, растворимые в воде и поэтому содержащиеся в гидросфере Земли — в морях, океанах, реках, озерах главным образом поваренную соль (т. е. элементы натрий и хлор), соли калия, магния, кальция. Таким образом, часть гидрофильных элементов являются одновременно и литофильными. Это, как правило, элементы, проявляющие в своих соединениях невысокую степень окисления -1-1, +2, реже +3. [c.236]

С сгущающийся в бледно-синюю жидкость, которая затвердевает при —218,7 С в синие кристаллы. Жидкий К- парамагнитен. При 5000 С молекулы К. полностью диссоциируют на атомы. К. малорастворим в воде, хорошо поглощается древесным углем и расплавленными благородными металлами. К- образует соединения со всеми химическими элементами, в том числе и с инертными газами (кроме Не и Не). С большинством элементов реагирует непосредственно. В соединениях К. проявляет степень окисления — 2 (кроме соединений с фтором). К- активно окисляет органические соединения. Окисление К. питательных веществ в клетках служит источником энергии живых организмов. В лаборатории К. получают по уравнениям [c.127]

Обычные степени окисления для этих элементов легко предсказать на основании их электронной конфигурации. При образовании молекул или ионов атомы будут всегда стремиться к устойчивой группировке во внешней оболочке. Такой устойчивой группировкой будет конфигурация атома инертного газа с двумя (15 ) или восемью (пз пр ) электронами, внешняя конфигурация атома элемента группы никеля с 18 электронами (пз пр пд. ) и внешняя конфигурация атома элемента подгруппы цинка с 18 + 2 электронами [ п — Затем атом может терять спаренные электроны или обобщать электроны парами, поэтому, когда в группе типичных элементов возможны несколько степеней окисления, они отличаются на две единицы. Эти общие закономерности следует иметь в виду при рассмотрении элементов. [c.127]

Внешняя электронная конфигурация допускает для членов этой группы только степень окисления +1. Ионы, имеющие конфигурацию инертного газа, образуются легко вследствие слабой связи одного валентного электрона. Как видно из табл. 4-7, именно для элементов этой группы самый низкий ионизационный. потенциал. [c.127]

Поскольку в структуре атомов галогенов недостает лишь по одному электрону для построения оболочки инертного газа, то для всех этих элементов характерна ковалентность 1 и степень окисления —1. Этим и исчерпываются валентные возможности фтора (за исключением мостиковых соединений), так как у атома фтора во внешнем электронном слое нет свободных квантовых ячеек и разъединение спаренных электронов практически происходить не может. Возбуждение, связанное с переводом одного 2р-электрона на уровне Зз, требует (в расчете на 1 моль атомов) затраты 1225 кДж/моль. Такие большие энергетические затраты не окупаются энергией, которая выделяется при образовании химических связей возбужденным атомом. [c.140]

Для возбуждения атомов инертных газов требуются значительные количества энергии. Полученные в последние годы оксиды и фториды этих элементов мало устойчивы и представляют собой сильнейшие окислители. Как правило, соединения атомов в высшей степени окисления неустойчивы и проявляют себя как окислители. В ряде случаев соединения атомов в высшей степени окисления приобретают устойчивость (С, 81) в силу симметричного строения их молекул за счет гибридных орбиталей. [c.401]

Классификация способов получения простых веществ. Если подразделить способы производства простых веществ в соответ < твии с состояниями, в которых существуют элементы, и с их химическими свойствами, то получится схема, представленная в табл. 3.14. Замечательным примером технологического про цесса, не сопровождающегося химическими превращениями является способ разделения жидкого воздуха на азот, кислород и инертные газы путем перегонки. Процессы, включающие химические реакции, согласно общей классификации, учитывающей характер этих реакций, можно разбить на три класса восстановление, окисление и пиролитическое разложение (пи ролиз). Большую часть простых веществ получают с помощьк> реакций восстановления. Дальнейшая более детальная класси фикация позволяет распределить эти процессы по подклассам 2.1—2.5. Обычно большинство металлов встречается в виде ка тионов, да и многие неметаллы (за исключением галогенов) имеют положительные степени окисления, поэтому в результате передачи им электронов в процессе восстановления достигается нулевая степень окисления. [c.138]

Увеличивается максимальная положительная степень окисления, равная числу электронов на внешнем уровне, т. е. номеру группы, за исключением кислорода и фтора. Не для всех элементов соединения, соответствующие максимальной степени окисления, равной номеру группы, оказываются устойчивыми, Так, только недавно получены соединения брома (VII) для инертных газов производные, в которых степень окисления их равна VIH, пока получены только для ксенона и криптона, причем у последнего они очень непрочные. [c.118]

Поскольку до образования электронной конфигурации инертного газа недостает всего двух электронов, степень окисления —П возникает очень легко, в особенности для наиболее легких элементов группы. Кислород образует очень устойчивые бинарные окислы со всеми элементами за исключением элементов 148 [c.148]

К этой категории относятся атомы или ионы металлов, которые в своих комплексах дополняют валентный уровень до конфигурации атома инертного газа, т. е. 15 или (где п — целое число, принимающее значение от 2 до 6). Все эти ионы сферически симметричны и соответствующие им элементы находятся в высшем для них окислительном состоянии. Последнее условие не выполняется для элементов семейств 4/ и 5/, поэтому они включены в эту категорию со степенью окисления +111. [c.393]

Некоторые лантаниды встречаются и в других состояниях окисления, хотя эти состояния всегда менее устойчивы, чем состояние, характерное для группы. Наличие состояний окисления И и IV в какой-то мере можно связать с электронным строением, если предположить, что вакантная, заполненная наполовину и заполненная полностью /-оболочки обладают особой устойчивостью. Такое же явление (хотя и в меньшей степени) наблюдается в обычных рядах переходных элементов (особенно у Мп ) и для потенциалов ионизации первого короткого периода (ср. рис. 7.1). Так, 5с, У и Ьа образуют только ионы М +, поскольку удаление у них трех электронов приводит к образованию конфигурации инертного газа. Ьи и 0с1 также образуют только ионы М +, но уже потому, что эти ионы имеют устойчивую конфигурацию 4/ и 4/ соответственно. В условиях химических реакций все пять перечисленных элементов теряют не менее трех электронов, так как ионы М + и М+ имели бы значительно больший радиус, чем ионы М +. [c.503]

В структуре атомов галогенов недостает лишь одного электрона для завершения оболочки инертного газа, поэтому эти элементы легко образуют отрицательно заряженный ион На1 и простые ковалентные связи —Hal. Фтор, хлор, бром и иод по химическим свойствам являются типичными неметаллами. Свойства этих элементов и их соединений закономерно изменяются в уменьшением электроотрицательности. Фтор, наиболее электроотрицательный из них, является самым реакционноспособным из всех известных элементов. Хлор, бром и иод образуют высоковалентные кислородные соединения, в которых галоген проявляет положительную степень окисления. [c.7]

Обычные степени окисления для этих элементов легко предсказать на основании их электронной конфигурации. При образовании молекул или ионов атомы будут всегда стремиться к устойчивой электронной группировке. Такой устойчивой группировкой будет конфигурация атома инертного газа с двумя (15 ) или во- [c.122]

Степень окисления элемента в свободном виде принимают равной нулю (следует отметить, что в этом случае его валентность часто равна единице или большему числу она равна нулю только для инертных газов, единице — для атомов элементов гоуппы УНБ и На). [c.144]

Сквозная полная аналогия не просматривается и среди элемен тов УШАтруппы, хотя все они относятся к благородным газам Однако и здесь можно выделить типические элементы (неон и ар гон) и элементы подгруппы криптона, у которых в отличие от типи ческих присутствует заполненная предвнешняя (я—1) -оболочка Элементы подгруппы криптона характеризуются заметной хими ческой активностью и, как известно, в своих высших оксидах и фторидах могут проявлять степень окисления, отвечающую номеру группы (ЭО4, ЭРв). Следовательно, и в этой группе, как и у всех р-элементов, суш,ествует неполная электронная аналогия между типическими элементами и остальными р-элементами VIII группы. Следует отметить, что здесь типические элементы вообще не определяют облик группы в целом в силу своей химической инертности. [c.13]

ГАЛОГЕНЫ (галоиды) — химические элементы главной подгруппы VII группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева фтор F, хлор С1, бром Вг, иод I и астат At. Название галогены происходит от греч. hais — соль и genes — рождать. Неправильное название галоиды , которое ввел Г. И. Гесс, означает солеподобный . Атомы Г. имеют конфигурацию валентных электронов присоединяя один электрон, приобретают конфигурацию инертного газа s p . Все Г.— активные неметаллы, непосредственно соединяются с большинством элементов, образуя галогениды. Г.— энергичные окислители, их окислительная способность падает от F к I. Г. в соединениях с электроположительными элементами проявляют степень окисления— 1. С увеличением порядкового номера химическая активность Г. уменьшается, химическгя активность ненов Р , С1 , Вг , 1 увеличивается. С водородом все Г. образуют галогеноводороды — прн обычных условиях газы, из которых по свойствам значительно выделяется НР. Все галогеноводороды хорошо растворяются в воде, образуя сильные кислоты. Кислородные соединения Г. неустойчивы (кроме оксидов I), часто разлагаются со взрывом. Г. и их соединения имеют большое практическое значение в промышленности, в лабораторной практике и в быту. [c.65]

У этого класса элементов все уровни, кроме внешнего, заполнены-Сюда относятся элементы, атомы которых во внешнем слое имеют от до /гз пр -электронов. В этом классе, если строго придерживаться указанного выше электронного распределения, будет 44 члена, включая элементы подгрупп меди и цинка. Некоторые авторы предпочитают относить последние шесть элементов к переходным вследствие сходства их по химическим и физическим свойствам с переходными элементами. За это говорят некоторые веские аргументы, особенно, если принять во внимание химию элементов подгруппы меди в их высшей степени окисления. Химические свойства элементов этого класса в большой степени определяются стремлением их атомов получить, отдать или обобщить электроны таким образом, чтобы приобрести электронную конфигурацию инертного газа с большим или меньшим порядковым номером или так называемую конфигурацию псевдоинертного газа п — К этому классу относятся многие металлы и [c.104]

Общим для всех элементов этой подгруппы является проявление ими степени окисления +2. Ионы этих элементов имеюг электронную конфигурацию атомов инертных газов. Свойства рассматриваемых щелочноземельных металлов поэтому во многом определяются радиусами их ионов, которые увеличиваются с ростом атомного номера от Ве + к [c.237]

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]

Рис. 30.1. Вероятные электронные структуры (согласно методу ВС) элементов V группы, имеющих наиболее типичные степени окисления. 06-затите внимание на то, что элементы V группы (за нсключением 31 +) независимо от степени окисления стремятся к электронной оболочке инертных газов из 4 электронных пар (5 р ). Это справедливо для большинства известных соединений, и, как правило, для них типична (в соответствии с теорией Джиллеспи) приблизительно тетраэдрическая координация вокруг атома элемента V группы.

Восьмая группа системы играет исключительно важную роль в понимании Периодического закона и в структурном отношении не имеет аналогов среди других групп. Если в группах I —> П —>П различие между А- и В-подгруппами постепенно уменьшается, то начиная с IV группы оно вновь возрастает и в УП1 группе достигает макси.мума главную подгруппу составляют химически инертные и благородные газы, а побочную — триады железа и платиновых металлов. Уже в и VII группах первый типический элемент (кислород и фтор) не полностью отражает химический облик группы в целом кислород практически не имеет, а фтор не имеет положительных степеней окисления, тем более отвечающих номеру группы. В У1П группе элементы малых периодов вообще не являются типическими элементами в силу своей инертности. [c.482]

АЗОТ м. 1. N (Nitrogenium), химический элемент с порядковым номером 7, включающий 8 известных изотопов с массовыми числами 12-19 (атомная масса природной смеси 14,0067) и имеющий типичные степени окисления — П1, — II, -(-I, -(-II, -bin, +rV, +V. 2. N2, простое вещество безвкусный газ без цвета и запаха, основной компонент земной атмосферы (78,1% объёма) применяется для получения аммиака, как инертный газ и др. [c.15]

НЕОН. м. 1. Ne (Neon), химический элемент с порядковым номером 10, включающий 9 известных изотопов с массовыми числами 17-25 (атомная масса природной смеси 20,179) сведений о степенях окисления в соединениях не имеется, поскольку последние неизвестны. 2. Ne, простое вещество, инертный газ без цвета и запаха применяется как наполнитель газоразрядных ламп, как хладагент в криогенной технике, как компонент специальных дыхательных смесей. [c.274]

Элементы Zn, d и Hg обладают уникальными свойствами. Они напоминают щелочноземельные элементы, потому что не имеют степеней окисления выше -1-2, но отличаются от них тем, чтоне-посредственно под валентными орбиталями у них лежит слой который гораздо легче поляризуется, чем более плотная оболочка инертного газа. Химия этих элементов будет рассмотрена в последней главе ч. П вслед за элементами главных подгрупп, но перед переходными элементами. [c.58]

Для первого ряда внутрирядных переходных элементов (лантаноидов или 4/-семейства) соединения со степенью окисления + 111 являются не только самыми распространенными для всех членов ряда, но и наиболее устойчивыми, как это видно из табл. 4-16 соединения с другими степенями окисления (+11 и +1У) сравнительно редко встречаются. Наиболее устойчивые соединения со степенью окисления + IV у Се (4/ 65 ). Со степенью окисления +1У атом Се приобретает электронную конфигурацию атома инертного газа. Можно предсказать и степень окисления + 1У у ТЬ, так как в этом состоянии атом тербия приобретает электронную конфигурацию атома 0(1 со степенью окисления + 111 со сферически симметричным, наполовину заполненным 4/-подуровнем. Степень окисления +11 наиболее характерна для Ей, который в этом состоянии ид1еет конфигурацию 4/ . Можно [c.155]

I группы или щелочных металлов Li, Na, К, Rb, s, (Fr), атом которых обладает единственным электроном на s-орбитали уровня, следующего за восьмиэлектронным уровнем атома инертного газа (в отличие от Си, Ag, Au). Химия этих элементов является наиболее простой по сравнению с химией элементов любой другой группы. Здесь также сходство между первым членом группы и родственными элементами значительно больше, хотя исключительно небольшие размеры атома и иона лития приводят к некоторым заметным отличиям в химических свойствах, которые будут подробнее рассмотрены в дальнейшем. Низкий потенциал ионизации (5,39 эе) обусловливает легкое образование иона Li , который существует как таковой в кристаллических солях, например Li l. В растворах ион сильно сольватирован, и в водном растворе его можно представить в виде Li (aq). Литий образует ковалентные связи Li — X. Вблизи точки кипения пар металла лития преимущественно одноатомен, но содержит около 1"/о двухатомных молекул Lig. Такие молекулы были обнаружены по характерному полосатому спектру. Несмотря на то что в первом приближении можно считать, что связь Li — Li обусловлена s—s-нерекрыванием, более подробное изучение свидетельствует о том, что имеется некоторая s—р-гибридизация, Б результате которой связь приобретает на 14 /о р-характер. Энергия связи Li —Li (27 ккал моль) довольно низка, а межатомное расстояние Li — Li равно 2,67 А. Существуют соединения лития, подобные gHgLi и gH-Li, которые проявляют свойства типичных ковалентных соединений, будучи довольно летучими и растворимыми в неполярных растворителях. В настоящее время не только не известны другие степени окисления лития, отличные от -fL но их нельзя ожидать вследствие того, что Li" обладает конфигурацией [c.57]

Когда переходный элемент находится в степени окисления, равной групповой, он имеет несвязывающую -конфигурацию, или электронную конфигурацию инертного газа. В этом случае полностью применимы правила Фаянса, и элемент с этой степенью окисления можно сравнивать с непереходными элементами. Так, S (III), Y(III) и La(III) образуют правильный ряд с В и А1, в котором основность повышается с увеличением размера атома. При этом наблюдается постепенный переход от неметалла бора через амфотерный элемент алюминий к сильно основному элементу лантану, который энергично реагирует с водой и образует устойчивый карбонат, так же как другие сильно основные элементы, например щелочные металлы. Таким образом, соединения переходного элемента с групповой валентностью напоминают в некоторой степени соответствующие соединения непереходных элементов в той же степени окисления. Папример, сравните [c.241]

Переходные элементы с более низкими степенями окисления имеют несвязывающие элементы на п—1 ) -орбиталях, и поэтому их электронная конфигурация не совпадает с электронной конфигурацией инертного газа. Теперь уже правила Фаянса не применимы хотя основность данного элемента повышается с понижением его степени окисления (третье правило Фаянса), основность элемента с данной степенью окисления понижается с увеличением порядкового номера элемента, т. е. при переходе сверху вниз по подгруппе переходных элементов. Это обратно поведению непереходных элементов, отраженному в первом правиле Фаянса. Итак, следует подчеркнуть, что при движении сверху вниз по подгруппе переходных элементов относительная устойчивость высших степеней окисления повышается, а основность данной степени окисления (меньшей, чем групповая валентность) понижается. Этот эффект настолько ярко выражен, что элементы второго и третьего рядов переходных элементов почти полностью неосновные (табл. 7.2). [c.241]

Кулонометрическое определенне можно проводить и в тех случаях, когда никакого физического разделения элементов не происходит, а имеет место лишь количественное изменение в степени окисления. Так, Мак-Невин и Бейкер [41] определяли железо и мышьяк анодным окислением железа(II) до железа(III) и мышьяка (III) до мышьяка(V). При анализе сплавов титана [42] проводят восстановление титана (IV) до титана(III) и обратное окисление. Низкие концентрации кислорода в инертных газах можно определить по выходу тока в электролизере с катодом из серебряной сетки, свинцовым анодом и едким кали в качестве электролита [43]. [c.304]

В ряду этих 8 элементов наблюдается та же закономерносты с возрастанием атомного веса металлические свойства, ярко выраженные у натрия, постепенно убывают и одновременно с этим нарастают неметаллические свойства, которые особенно ярко проявляются у хлора степень окисления, так же как и в первом ряду элементов, последовательно повышается на единицу от +1 (у натрия) до +7 (у хлора), а отрицательная последо зательно понижается от —4 (у кремния) до 1 (у хлора). Этот ряд элементов, так же как и предыдущий, заканчивается инертным газом. [c.109]