15.03.2022
Régularités des changements dans les propriétés des atomes dans le système périodique. Modèles de changements dans les propriétés chimiques des éléments et de leurs composés par périodes et groupes
1. Qu'étudie l'informatique ?
les informations sont intangibles
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6. Qu’est-ce que le codage ?
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Test sur le thème : « Information et processus d'information »
1. Qu'étudie l'informatique ?
tout processus et phénomène lié à l'information
programmation informatique
relation entre les phénomènes naturels
Technologies informatiques
méthodes mathématiques pour résoudre des problèmes
2. Marquez toutes les affirmations correctes.
les informations sont intangibles
l'information est le reflet du monde réel
l'information caractérise la diversité
lors de la réception d'informations, l'incertitude de la connaissance diminue
il existe une définition stricte de l'information
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processus.
odeur
son
discours humain
goût
Photos
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chiffrement
transfert d'informations
stockage de données
tri de liste
recherche dans la base de données
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les informations ne peuvent exister qu'avec le transporteur
le stockage de l'information est l'un des processus d'information
afin d'extraire des informations d'un message, une personne utilise des connaissances
le traitement de l'information est un changement dans son contenu
Lors de l'enregistrement d'informations, les propriétés du support changent
6. Qu’est-ce que le codage ?
outil de recherche d'informations
enregistrer des informations dans un autre système de signalisation
fausse déclaration
changer le type d'informations
changement dans la quantité d'informations
sélection des éléments requis
changer l'ordre des éléments
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sélection des éléments requis
organiser les éléments de la liste dans un ordre donné
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changer l'ordre des éléments
supprimer les éléments inutiles
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11. Comment s’appellent les idées que les gens ont sur la nature, la société et eux-mêmes ?
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12. Vérifiez toutes les affirmations correctes.
les informations reçues dépendent de la connaissance du destinataire
les informations reçues dépendent uniquement du message reçu
obtenir des informations augmente toujours les connaissances
la connaissance n'augmente que lorsque les informations reçues sont partiellement connues
la même information peut être présentée sous différentes formes
13. Quel est le nom des informations enregistrées (codées) dans
une certaine forme, en particulier dans les informations informatiques
systèmes ?
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L'une des lois les plus importantes de la nature est la loi périodique, découverte en 1869 par Mendeleïev, qu'il formule ainsi : « Les propriétés des substances simples, ainsi que les formes et propriétés des composés, dépendent périodiquement des poids atomiques des substances. les éléments."
Avec le développement de la chimie quantique, la loi périodique a reçu une justification théorique stricte, et avec elle une nouvelle formulation : « Les propriétés des substances simples, ainsi que les formes et propriétés des composés d'éléments, dépendent périodiquement de l'ampleur de la charges des noyaux de leurs atomes.
Avant Mendeleev, beaucoup ont essayé de systématiser les éléments ; Mayer (Allemagne) s’en est approché le plus. En 1864, dans son livre, il donne un tableau dans lequel les éléments sont également classés par ordre croissant de leurs masses atomiques, mais dans ce tableau Mayer ne place que 27 éléments, soit moins de la moitié de ceux connus à cette époque. C'est le mérite de Mendeleev que dans son tableau il y avait une place non seulement pour tous les éléments connus, mais aussi des espaces vides ont été laissés pour des éléments non encore découverts (ekaboron - Sc, ekaaluminum - Ga, ecasilicon - Ge).
Du point de vue de la structure électronique de l'atome :
Période appelée séquence horizontale d'éléments commençant par un métal alcalin et se terminant par un gaz rare avec la même valeur maximale du nombre quantique principal, égale au numéro de période.
Le nombre d'éléments dans une période est déterminé par la capacité des sous-niveaux.
Par groupe les éléments sont un ensemble vertical d’éléments qui ont la même configuration électronique et une certaine similitude chimique. Le numéro de groupe (à l'exception des sous-groupes latéraux I, II, VIII) est égal à la somme des électrons de valence.
En plus de la division par périodes (déterminée par le nombre quantique principal), il existe une division par des familles, déterminé par le nombre quantique orbital. Si le sous-niveau s d'un élément est rempli, alors la famille s ou l'élément s ; sous-niveau p – élément p ; sous-niveau d – élément d ; f-sous-niveau – f-élément.
Dans la forme à courte période du système périodique, il existe 8 groupes, chacun étant divisé en sous-groupes principal et secondaire. Les principaux sous-groupes I et II sont remplis d'éléments s ; Sous-groupes principaux III-VIII - éléments p. les éléments d se trouvent dans des sous-groupes secondaires. Les éléments f sont placés dans des groupes séparés.
Ainsi, chaque élément du tableau périodique des éléments occupe une place strictement définie, marquée par un numéro de série et associée à la structure des couches électroniques de l'atome.
1.2.1. Modèles de changements dans les propriétés des éléments et de leurs composés par périodes et groupes
Des études expérimentales ont établi la dépendance des propriétés chimiques et physiques des éléments sur leur position dans le tableau périodique.
Énergie d'ionisation est l'énergie qui doit être dépensée pour détacher et retirer un électron d'un atome, d'un ion ou d'une molécule . Elle est exprimée en J ou eV (1 eV = 1.6.10 -19 J).
L'énergie d'ionisation est mesure de la capacité réparatrice atome. Plus la valeur de l’énergie d’ionisation est faible, plus la capacité réductrice de l’atome est élevée. Les atomes perdent un électron et deviennent des ions chargés positivement.
Affinité électronique est l'énergie libérée lorsqu'un électron est ajouté à un atome, une molécule ou un radical.
L'énergie d'affinité électronique des atomes change naturellement en fonction de la nature des structures électroniques des atomes des éléments. Par périodes de gauche à droite l'affinité électronique et les propriétés oxydantes des éléments augmentent. Dans les groupes de haut en bas, l’affinité électronique a tendance à diminuer.
Les halogènes ont la plus grande affinité électronique parce que... En ajoutant un électron à un atome neutre, il acquiert la configuration électronique complète d’un gaz rare.
La caractéristique selon laquelle un atome abandonne ou gagne un électron plus facilement est appelée électronégativité ce qui est égal à la moitié de la somme de l’énergie d’ionisation et de l’affinité électronique.
L'électronégativité augmente de gauche à droite pour les éléments de chaque période et diminue de haut en bas pour les éléments d'un même groupe PS.
Rayons atomiques et ioniques
Les atomes et les ions n'ont pas de frontières strictement définies en raison de la nature ondulatoire des électrons. Par conséquent, les rayons conditionnels des atomes et des ions reliés les uns aux autres par des liaisons chimiques dans les cristaux sont déterminés.
Les rayons des atomes métalliques dans les périodes où le nombre atomique d'éléments augmente diminuent, parce que avec le même nombre de couches électroniques, la charge du noyau augmente et, par conséquent, l'attraction des électrons par celui-ci.
Au sein de chaque groupe d'éléments, en règle générale, les rayons des atomes augmentent de haut en bas, parce que le nombre de niveaux d'énergie augmente. Les rayons des ions dépendent également périodiquement du numéro atomique de l'élément.
Exemple. Comment la taille des atomes évolue-t-elle au cours d'une période, lors du passage d'une période à une autre et au sein d'un groupe ? Quels éléments ont des valeurs de taille atomique minimale et maximale ?
Au cours d'une période (de gauche à droite), la taille des atomes diminue, car La charge nucléaire augmente et les électrons sont plus fortement attirés vers le noyau. Dans les sous-groupes principaux, la taille des atomes augmente, car le nombre de couches électroniques augmente. Dans les sous-groupes latéraux, ces changements sont moins perceptibles en raison de la compression d, et pendant la transition de la période V à VI, il y a même une diminution de la taille des atomes due à la compression f.
D’après ces règles, la taille minimale d’un atome est hélium, et le maximum – césium. Le francium ne possède pas d'isotopes à vie longue (l'isotope naturel est radioactif, demi-vie 21 minutes).
Métaux et non-métaux. La division des éléments et des substances simples en métaux et non-métaux est dans une certaine mesure arbitraire.
En termes de propriétés physiques, les métaux se caractérisent par une conductivité thermique et électrique élevée, un coefficient de conductivité thermique négatif, un éclat métallique spécifique, une malléabilité, une plasticité, etc.
Selon leurs propriétés chimiques, les métaux se caractérisent par les propriétés fondamentales des oxydes et des hydroxydes et par leurs propriétés réductrices.
De telles différences dans les propriétés des substances simples sont associées à la nature de la liaison chimique lors de leur formation. Une liaison métallique dans les métaux se forme en cas de déficit d'électrons de valence, et une liaison covalente dans les non-métaux lorsqu'il y en a une quantité suffisante. Sur cette base, il est possible de tracer une frontière verticale entre les éléments des groupes IIIA et IV. À gauche se trouvent les éléments présentant un déficit en électrons de valence, à droite ceux présentant un excès. C'est la frontière de Tsintl.
Exemple. En quoi les métaux typiques diffèrent-ils des non-métaux ? Pourquoi et comment les propriétés métalliques changent-elles avec l'augmentation du nombre atomique des éléments ?
Le tableau périodique des éléments contient principalement des métaux et quelques non-métaux (22 au total). Les métaux comprennent tous les éléments s. Cela est dû à la présence d’un petit nombre d’électrons de valence (1 ou 2) ; à la suite de ce manque d’électrons, une liaison métallique se forme.
Tous les éléments d et f sont également des métaux. Lorsque des liaisons chimiques se forment, les électrons s du niveau d'énergie externe et une partie ou la totalité des électrons d de l'avant-dernier niveau agissent comme des électrons de valence dans les atomes des éléments d, et les électrons d participent uniquement à la formation de liaisons chimiques. une fois que tous les électrons s externes sont liés. De plus, la facilité d'élimination des électrons s est facilitée par l'effet de protection de la charge nucléaire. Elle consiste à réduire l'effet sur l'électron de la charge positive du noyau due à la présence d'autres électrons (ce sont des électrons d - ou f -) entre l'électron en question et le noyau.
Dans les éléments p, il existe une compétition entre l'augmentation du nombre d'électrons de valence (propriétés non métalliques) et le blindage de la charge nucléaire (les propriétés métalliques sont améliorées). À cet égard, pour les éléments p du sous-groupe de haut en bas, la stabilité des états d'oxydation inférieurs augmente.
Selon la période, de droite à gauche, les propriétés non métalliques des atomes augmentent, en raison d'une augmentation de la charge du noyau atomique et de la difficulté d'abandonner des électrons. Dans le sous-groupe de haut en bas, les propriétés métalliques augmentent à mesure que la connexion des électrons externes avec le noyau s'affaiblit.
Les propriétés des composés sont divisées en acide-base et rédox. Le tableau périodique des éléments explique bien ces modèles. Considérons cela en utilisant les hydroxydes comme exemple.
Si un élément a un petit état d'oxydation (+1 ou +2), par exemple Na-O-H, alors la liaison Na-O est moins forte que O-H et la liaison se rompt le long de la liaison la plus faible.
Na-O-H Na + + OH - . Le composé a des propriétés fondamentales.
Si l'état d'oxydation d'un élément est élevé (de +5 à +7), alors la liaison élément-oxygène est plus forte que Connexion O-H et le composé a des propriétés acides. Dans l'acide nitrique, le degré d'oxydation de l'azote est élevé (+5).
H + + NON 3 -
Les composés aux états d'oxydation +3 et +4 présentent des propriétés amphotères, c'est-à-dire Selon le partenaire réactionnel, ils peuvent présenter des propriétés à la fois acides et basiques. Mais il y a des exceptions : Zn +2, Be +2, Sn +2, Pb +2, Ge +2 ont un état d'oxydation de +2, mais sont des composés amphotères.
Par période de droite à gauche, l'état d'oxydation le plus élevé augmente, égal au numéro de groupe, donc les propriétés non métalliques et acides augmentent.
Par sous-groupe de haut en bas les propriétés métalliques et basiques augmentent, parce que la taille de l'atome augmente et la liaison avec l'atome voisin s'affaiblit .
Ainsi, le tableau périodique permet d'analyser la position des substances simples en lien avec les particularités de leurs propriétés (métaux, non-métaux).
La loi périodique de Mendeleïev permet de déterminer les propriétés de substances simples dans composants chimiques. Pour la première fois, la prédiction des propriétés a été réalisée par Mendeleev lui-même. Il a calculé les propriétés des éléments qui n'avaient pas encore été découverts.
Modèles de changements dans les propriétés chimiques des éléments et de leurs composés par périodes et groupes
Listons les modèles de changements de propriétés qui apparaissent au cours des périodes :
— les propriétés métalliques diminuent ;
— les propriétés non métalliques sont améliorées ;
- degré d'oxydation des éléments dans oxydes supérieurs passe de $+1$ à $+7$ ($+8$ pour $Os$ et $Ru$) ;
— le degré d'oxydation des éléments dans les composés volatils de l'hydrogène augmente de -4$ à -1$ ;
- les oxydes basiques à amphotères sont remplacés par des oxydes acides ;
- les hydroxydes des alcalis aux amphotères sont remplacés par des acides.
D.I. Mendeleev a tiré une conclusion en 1869 - il a formulé la loi périodique, qui ressemble à ceci :
Les propriétés des éléments chimiques et des substances qu'ils forment dépendent périodiquement des masses atomiques relatives des éléments.
En systématisant les éléments chimiques en fonction de leurs masses atomiques relatives, Mendeleïev a également accordé une grande attention aux propriétés des éléments et des substances qu'ils forment, en répartissant les éléments ayant des propriétés similaires en colonnes verticales - groupes.
Parfois, en violation du modèle qu’il avait identifié, Mendeleïev plaçait des éléments plus lourds avec des masses atomiques relatives plus faibles. Par exemple, il a écrit dans son tableau le cobalt avant le nickel, le tellure avant l’iode, et lorsque des gaz inertes (nobles) ont été découverts, l’argon avant le potassium. Mendeleïev considérait cet ordre de disposition nécessaire car sinon ces éléments tomberaient dans des groupes d'éléments qui leur sont différents en termes de propriétés, en particulier le potassium, un métal alcalin, tomberait dans le groupe des gaz inertes, et l'argon, un gaz inerte, tomberait dans le groupe métaux alcalins.
D.I. Mendeleev n'a pas pu expliquer ces exceptions à règle générale, ne pouvait pas expliquer la raison de la périodicité des propriétés des éléments et des substances formées par eux. Cependant, il prévoyait que cette raison résidait dans la structure complexe de l'atome, structure interne qui n'était pas étudié à l'époque.
Conformément à idées modernes concernant la structure de l'atome, la base de la classification des éléments chimiques est la charge de leurs noyaux atomiques, et la formulation moderne de la loi périodique est la suivante :
Les propriétés des éléments chimiques et des substances qu'ils forment dépendent périodiquement des charges de leurs noyaux atomiques.
La périodicité des changements dans les propriétés des éléments s'explique par la répétition périodique dans la structure des niveaux d'énergie externes de leurs atomes. C'est le nombre de niveaux d'énergie, le nombre total d'électrons situés sur eux et le nombre d'électrons au niveau externe qui reflètent le symbolisme adopté dans le tableau périodique, c'est-à-dire révéler la signification physique du numéro de période, du numéro de groupe et du numéro ordinal de l'élément.
La structure de l'atome permet d'expliquer les raisons des changements dans les propriétés métalliques et non métalliques des éléments selon les périodes et les groupes.
La loi périodique et le système périodique des éléments chimiques de D.I. Mendeleev résument les informations sur les éléments chimiques et les substances formées par eux et expliquent la périodicité des changements de leurs propriétés et la raison de la similitude des propriétés des éléments du même groupe. Ces deux significations les plus importantes de la loi périodique et du système périodique sont complétées par une autre, qui est la capacité de prédire, c'est-à-dire prédire, décrire les propriétés et indiquer des moyens de découvrir de nouveaux éléments chimiques.
Caractéristiques générales des métaux des principaux sous-groupes des groupes I ± III en relation avec leur position dans le tableau périodique des éléments chimiques de D. I. Mendeleïev et les caractéristiques structurelles de leurs atomes
Éléments chimiques - métaux
La plupart des éléments chimiques sont classés comme métaux – 92 $ sur 114 $ d’éléments connus.
Tous les métaux, à l’exception du mercure, dans leur état normal, sont des solides et possèdent un certain nombre de propriétés communes.
Les métaux- Ce sont des substances malléables, plastiques et visqueuses qui ont un éclat métallique et sont capables de conduire la chaleur et le courant électrique.
Les atomes d'éléments métalliques cèdent des électrons de la couche électronique externe (et certains de la couche externe), se transformant en ions positifs.
Cette propriété des atomes métalliques, comme vous le savez, est déterminée par le fait qu'ils ont des rayons relativement grands et un petit nombre d'électrons (principalement entre 1$ et 3$ dans la couche externe).
Les seules exceptions sont les métaux à 6$ : les atomes de germanium, d'étain et de plomb sur la couche externe ont 4$ d'électrons, les atomes d'antimoine et de bismuth ont 5$, les atomes de polonium ont 6$.
Les atomes métalliques se caractérisent par de faibles valeurs d'électronégativité (de 0,7$ à 1,9$) et des propriétés exclusivement réductrices, c'est-à-dire capacité à donner des électrons.
Vous savez déjà que dans le Tableau périodique des éléments chimiques de D.I. Mendeleïev, les métaux sont situés en dessous de la diagonale bore-astatine, ainsi qu'au-dessus, en sous-groupes secondaires. Dans les périodes et les sous-groupes principaux, il existe des modèles connus de changements dans les propriétés métalliques, et donc réductrices, des atomes des éléments.
Éléments chimiques, situés près de la diagonale bore-astatine ($Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb$), ont des propriétés doubles : dans certains de leurs composés, ils se comportent comme des métaux, dans d'autres ils présentent les propriétés de non-métaux.
Dans les sous-groupes secondaires, les propriétés réductrices des métaux diminuent le plus souvent avec l'augmentation du numéro atomique.
Cela peut s'expliquer par le fait que la force de la liaison entre les électrons de valence et le noyau des atomes de ces métaux est largement influencée par la valeur de la charge nucléaire plutôt que par le rayon de l'atome. La charge nucléaire augmente considérablement et l'attraction des électrons vers le noyau augmente. Dans ce cas, bien que le rayon atomique augmente, il n'est pas aussi important que pour les métaux des sous-groupes principaux.
Les substances simples formées d'éléments chimiques - les métaux et les substances complexes contenant des métaux - jouent un rôle vital dans la « vie » minérale et organique de la Terre. Il suffit de rappeler que les atomes (ions) d'éléments métalliques font partie intégrante des composés qui déterminent le métabolisme dans le corps des humains et des animaux. Par exemple, 76$ d’éléments ont été trouvés dans le sang humain, dont seulement 14$ ne sont pas des métaux. Dans le corps humain, certains éléments - métaux(calcium, potassium, sodium, magnésium) sont présents dans grandes quantités, c'est à dire. sont macroéléments. Et des métaux tels que le chrome, le manganèse, le fer, le cobalt, le cuivre, le zinc, le molybdène sont présents en petites quantités, c'est-à-dire Ce microéléments.
Caractéristiques de la structure des métaux des principaux sous-groupes des groupes I-III.
Métaux alcalins- ce sont des métaux du sous-groupe principal du groupe I. Leurs atomes au niveau d’énergie externe ont chacun un électron. Les métaux alcalins sont de puissants agents réducteurs. Leur pouvoir réducteur et leur activité chimique augmentent avec l'augmentation du numéro atomique de l'élément (c'est-à-dire de haut en bas dans le tableau périodique). Tous ont une conductivité électronique. La force de la liaison entre les atomes de métaux alcalins diminue avec l’augmentation du numéro atomique de l’élément. Leurs points de fusion et d'ébullition diminuent également. Les métaux alcalins interagissent avec de nombreuses substances simples - les agents oxydants. En réagissant avec l'eau, ils forment des bases solubles dans l'eau (alcalis).
Les éléments alcalino-terreux sont les éléments du sous-groupe principal du groupe II. Les atomes de ces éléments contiennent deux électrons au niveau d'énergie externe. Ce sont des agents réducteurs et ont un état d'oxydation de $+2$. Dans ce sous-groupe principal, les tendances générales des changements physiques et propriétés chimiques, associée à une augmentation de la taille des atomes d'un groupe de haut en bas, la liaison chimique entre les atomes s'affaiblit également. À mesure que la taille de l'ion augmente, les propriétés acides des oxydes et des hydroxydes s'affaiblissent et celles basiques augmentent.
Le sous-groupe principal du groupe III est constitué des éléments bore, aluminium, gallium, indium et thallium. Tous les éléments sont des éléments $p$. Au niveau d'énergie externe, ils possèdent trois électrons $(s^2p^1)$, ce qui explique la similitude des propriétés. État d'oxydation $+3$. Au sein d'un groupe, à mesure que la charge nucléaire augmente, les propriétés métalliques augmentent. Le bore est un élément non métallique, alors que l'aluminium possède déjà des propriétés métalliques. Tous les éléments forment des oxydes et des hydroxydes.
Caractéristiques des éléments de transition - cuivre, zinc, chrome, fer selon leur position dans le tableau périodique des éléments chimiques de D. I. Mendeleev et les caractéristiques structurelles de leurs atomes
La plupart des éléments métalliques se trouvent dans groupes latéraux Système périodique.
Dans la quatrième période, une quatrième couche électronique apparaît dans les atomes de potassium et de calcium, et le sous-niveau $4s$ est rempli, car il a une énergie inférieure à celle du sous-niveau $3d$. $K, Ca sont des s$-éléments inclus dans les sous-groupes principaux. Pour les atomes de $Sc$ à $Zn$, le sous-niveau $3d$ est rempli d'électrons.
Considérons quelles forces agissent sur un électron qui s'ajoute à un atome à mesure que la charge nucléaire augmente. D’une part, il y a l’attraction exercée par le noyau atomique, qui oblige l’électron à occuper le niveau d’énergie libre le plus bas. D’autre part, répulsion par des électrons déjà existants. Lorsqu'il y a des électrons $8$ au niveau d'énergie (les orbitales $s-$ et $p-$ sont occupées), leur effet répulsif global est si fort que l'électron suivant se retrouve dans l'orbitale $s-$ supérieure au lieu de l'orbitale $s-$. niveau d'énergie inférieur à l'orbitale $d-$. La structure électronique des niveaux d'énergie externes du potassium est $...3d^(0)4s^1$, et celle du calcium est $...3d^(0)4s^2$.
L'ajout ultérieur d'un électron supplémentaire au scandium conduit au début du remplissage de l'orbitale $3d$ au lieu d'orbitales $4p$ d'énergie encore plus élevée. Cela s’avère énergétiquement plus favorable. Le remplissage de l'orbitale $3d$ se termine par du zinc, qui a une structure électronique de $1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)3d^(10)4s ^2$. Il est à noter que les éléments cuivre et chrome présentent le phénomène de « panne » électronique. Dans un atome de cuivre, le dixième électron $d$ se déplace vers le troisième sous-niveau $3d$.
La formule électronique du cuivre est $...3d^(10)4s^1$. Un atome de chrome dans le quatrième niveau d'énergie ($s$-orbital) devrait avoir 2$ d'électrons. Cependant, l'un des deux électrons se déplace vers le troisième niveau d'énergie, vers une orbitale $d$ non remplie, sa formule électronique est $...3d^(5)4s^1$.
Ainsi, contrairement aux éléments des sous-groupes principaux, où les orbitales atomiques du niveau externe sont progressivement remplies d'électrons, les orbitales $d$ de l'avant-dernier niveau d'énergie sont remplies d'éléments des sous-groupes secondaires. D'où le nom : $d$-elements.
Toutes les substances simples formées par des éléments des sous-groupes du tableau périodique sont des métaux. En raison du plus grand nombre d'orbitales atomiques que celles des éléments métalliques des sous-groupes principaux, les atomes des éléments $d$ forment un grand nombre de liaisons chimiques entre eux et créent ainsi un réseau cristallin plus fort. Il est plus résistant tant mécaniquement que thermiquement. Par conséquent, les métaux des sous-groupes secondaires sont les plus résistants et les plus réfractaires parmi tous les métaux.
On sait que si un atome possède plus de trois électrons de valence, alors l’élément présente une valence variable. Cela s'applique à la plupart des éléments $d$. Leur valence maximale, comme celle des éléments des sous-groupes principaux, est égale au numéro de groupe (bien qu'il y ait des exceptions). Les éléments avec un nombre égal d'électrons de valence sont inclus dans le groupe sous le même numéro $(Fe, Co, Ni)$.
Pour les éléments $d$, les propriétés de leurs oxydes et hydroxydes changent au cours d'une période lorsqu'on se déplace de gauche à droite, c'est-à-dire avec une augmentation de leur valence, il passe des propriétés basiques à l'amphotère en passant par l'acide. Par exemple, le chrome a des valences $+2, +3, +6$ ; et ses oxydes : $CrO$ - basique, $Cr_(2)O_3$ - amphotère, $CrO_3$ - acide.
Caractéristiques générales des non-métaux des principaux sous-groupes des groupes IV±VII en relation avec leur position dans le tableau périodique des éléments chimiques de D. I. Mendeleïev et les caractéristiques structurelles de leurs atomes
Éléments chimiques - non-métaux
La toute première classification scientifique des éléments chimiques fut leur division en métaux et non-métaux. Cette classification n'a pas perdu de son importance à ce jour.
Non-métaux- ce sont des éléments chimiques dont les atomes se caractérisent par la capacité d'accepter des électrons avant l'achèvement de la couche externe en raison de la présence, en règle générale, de quatre électrons ou plus sur la couche électronique externe et du petit rayon des atomes par rapport à atomes métalliques.
Cette définition laisse de côté les éléments du groupe VIII du sous-groupe principal - les gaz inertes ou nobles, dont les atomes ont une couche électronique externe complète. La configuration électronique des atomes de ces éléments est telle qu’ils ne peuvent être classés ni comme métaux ni comme non-métaux. Ce sont ces objets qui divisent les éléments en métaux et non-métaux, occupant une position limite entre eux. Les gaz inertes, ou nobles (la « noblesse » s'exprime par l'inertie) sont parfois classés comme non-métaux, mais formellement, en fonction de leurs caractéristiques physiques. Ces substances conservent un état gazeux jusqu'à très basses températures. Ainsi, l'hélium He passe à l'état liquide à $t°= -268,9 °C$.
L'inertie chimique de ces éléments est relative. Pour le xénon et le krypton, on connaît des composés avec le fluor et l'oxygène : $KrF_2, XeF_2, XeF_4$, etc. Sans aucun doute, dans la formation de ces composés, des gaz inertes ont joué le rôle d'agents réducteurs.
De la définition des non-métaux, il résulte que leurs atomes sont caractérisés par des valeurs d'électronégativité élevées. Cela varie de 2$ à 4$. Les non-métaux sont des éléments des principaux sous-groupes, principalement des éléments $p$, à l'exception de l'hydrogène, un élément s.
Tous les éléments non métalliques (à l'exception de l'hydrogène) occupent le coin supérieur droit du tableau périodique des éléments chimiques de D.I. Mendeleev, formant un triangle dont le sommet est le fluor $F$ et la base est la diagonale $B - At$. .
Cependant, une attention particulière doit être portée à la double position de l'hydrogène dans le tableau périodique : dans les principaux sous-groupes des groupes I et VII. Ce n'est pas une coïncidence. D'une part, l'atome d'hydrogène, comme les atomes de métaux alcalins, possède un électron sur sa couche électronique externe (et unique) (configuration électronique $1s^1$), qu'il est capable de donner, présentant les propriétés d'un agent réducteur. .
Dans la plupart de ses composés, l'hydrogène, comme les métaux alcalins, présente un état d'oxydation de $+1$. Mais la perte d’un électron par un atome d’hydrogène est plus difficile que celle des atomes de métaux alcalins. D'autre part, l'atome d'hydrogène, comme les atomes d'halogène, manque d'un électron avant de compléter la couche électronique externe, de sorte que l'atome d'hydrogène peut accepter un électron, présentant les propriétés d'un agent oxydant et l'état d'oxydation caractéristique d'un halogène - $1 $ en hydrures (composés avec des métaux, similaires aux composés de métaux avec des halogènes - halogénures). Mais l’ajout d’un électron à un atome d’hydrogène est plus difficile que pour les halogènes.
Propriétés des atomes d'éléments - non-métaux
Les atomes non métalliques ont des propriétés oxydantes prédominantes, c'est-à-dire capacité à ajouter des électrons. Cette capacité est caractérisée par la valeur de l'électronégativité, qui change naturellement selon les périodes et les sous-groupes.
Le fluor est l'agent oxydant le plus puissant, ses atomes réactions chimiques ne sont pas capables de donner des électrons, c'est-à-dire présentent des propriétés réparatrices.
Configuration de la couche électronique externe.
D'autres non-métaux peuvent présenter des propriétés réductrices, bien que dans une mesure beaucoup plus faible que les métaux ; au cours des périodes et des sous-groupes, leur capacité réductrice évolue dans l'ordre inverse par rapport à leur capacité oxydative.
Éléments chimiques-non-métaux seulement 16$ ! Beaucoup, étant donné que 114$ d'éléments sont connus. Deux éléments non métalliques représentent 76 %$ de la masse de la croûte terrestre. Il s'agit de l'oxygène (49 $) et du silicium (27 %$). L'atmosphère contient 0,03 %$ de la masse d'oxygène de la croûte terrestre. Les non-métaux représentent 98,5 % de la masse des plantes et 97,6 % de la masse du corps humain. Les non-métaux $C, H, O, N, S, P$ sont des organogènes qui constituent les éléments les plus importants matière organique cellule vivante : protéines, graisses, glucides, acides nucléiques. La composition de l'air que nous respirons comprend des substances simples et complexes, également formées d'éléments non métalliques (oxygène $O_2$, azote $N_2$, dioxyde de carbone $CO_2$, vapeur d'eau $H_2O$, etc.).
L'hydrogène est l'élément principal de l'Univers. De nombreux objets spatiaux (nuages de gaz, étoiles, dont le Soleil) sont constitués à plus de la moitié d’hydrogène. Sur Terre, y compris l'atmosphère, l'hydrosphère et la lithosphère, il n'est que de 0,88 %$. Mais c'est en poids, et masse atomique l'hydrogène est très petit. Par conséquent, sa faible teneur n’est qu’apparente, et sur 100 $ d’atomes sur Terre, 17 $ sont des atomes d’hydrogène.
Note explicative Test thématique "Modèles de changements dans les propriétés chimiques des éléments et de leurs composés par périodes et groupes"est destiné à préparer les étudiants à l'examen d'État unifié de chimie. Public cible - 11e année. La formulation des tâches de test correspond à la version démo des matériaux de test et de mesure 2018 en chimie.
Les tâches sont compilées par analogie avec les tests publiés dans le manuel de l'examen d'État unifié. Chimie : options d'examen standards : 30 options / éd. Les AA Kaverina", publié par la maison d'édition "Éducation nationale" (Moscou, 2017)
Modèles de changements dans les propriétés chimiques des éléments et de leurs composés par périodes et groupes
| 1) Classe | 2)K | 3) Oui | 4)S | 5) Ô |
- Parmi les éléments chimiques indiqués dans la série, sélectionnez trois éléments qui figurent dans le tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev est à la même époque. Disposez les éléments sélectionnés par ordre d’électronégativité décroissante.
Notez les numéros des éléments sélectionnés dans l'ordre requis dans le champ de réponse.
Répondre:
Parmi les éléments chimiques indiqués dans la série, sélectionnez trois éléments qui figurent dans le tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev est dans le même groupe. Disposez les éléments sélectionnés par ordre croissant des propriétés acides de leurs composés hydrogènes.
Parmi les éléments chimiques indiqués dans la série, sélectionnez trois éléments qui figurent dans le tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev est dans le même groupe. Disposez les éléments sélectionnés par ordre décroissant de leurs propriétés métalliques.
Parmi les éléments chimiques indiqués dans la série, sélectionnez trois éléments qui figurent dans le tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev est à la même époque. Organisez les éléments sélectionnés par ordre croissant des propriétés acides de leurs hydroxydes supérieurs.
Parmi les éléments chimiques indiqués dans la série, sélectionnez trois éléments qui figurent dans le tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev est à la même époque. Organisez les éléments sélectionnés par ordre croissant de nombre d’électrons externes dans les atomes de ces éléments.
Parmi les éléments chimiques indiqués dans la série, sélectionnez trois éléments qui figurent dans le tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev est à la même époque. Organisez les éléments sélectionnés par ordre croissant de rayon de leurs atomes.
Parmi les éléments chimiques indiqués dans la série, sélectionnez trois éléments qui figurent dans le tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev est à la même époque. Disposer les éléments sélectionnés par ordre de force propriétés oxydantes leurs atomes.
Parmi les éléments chimiques indiqués dans la série, sélectionnez trois éléments qui figurent dans le tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev est dans le même groupe. Disposez les éléments sélectionnés afin de valoriser les propriétés fondamentales des oxydes qu'ils forment.
Sélectionnez trois métaux parmi les éléments chimiques répertoriés dans la série. Organisez les éléments sélectionnés par ordre décroissant de propriétés réductrices.
Parmi les éléments chimiques indiqués dans la série, sélectionnez trois éléments qui figurent dans le tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev est dans le même groupe.
Disposez ces éléments par ordre croissant de force d’attraction des électrons de valence.
Réponses
question 1
question 2
question 3
1. Qu'étudie l'informatique ?
Technologies informatiques
les informations sont intangibles
processus.
odeur
son
discours humain
goût
Photos
chiffrement
transfert d'informations
stockage de données
tri de liste
recherche dans la base de données
6. Qu’est-ce que le codage ?
outil de recherche d'informations
fausse déclaration
changer le type d'informations
Test sur le thème : « Information et processus d'information »
1. Qu'étudie l'informatique ?
tout processus et phénomène lié à l'information
programmation informatique
relation entre les phénomènes naturels
Technologies informatiques
méthodes mathématiques pour résoudre des problèmes
2. Marquez toutes les affirmations correctes.
les informations sont intangibles
l'information est le reflet du monde réel
l'information caractérise la diversité
lors de la réception d'informations, l'incertitude de la connaissance diminue
il existe une définition stricte de l'information
3. Marquez les types d'informations que l'ordinateur ne peut pas encore traiter.
processus.
odeur
son
discours humain
goût
Photos
4. Sélectionnez les processus que l'on peut appeler traitement de l'information.
chiffrement
transfert d'informations
stockage de données
tri de liste
recherche dans la base de données
5. Marquez toutes les affirmations correctes.
les informations ne peuvent exister qu'avec le transporteur
le stockage de l'information est l'un des processus d'information
afin d'extraire des informations d'un message, une personne utilise des connaissances
le traitement de l'information est un changement dans son contenu
Lors de l'enregistrement d'informations, les propriétés du support changent
6. Qu’est-ce que le codage ?
outil de recherche d'informations
enregistrer des informations dans un autre système de signalisation
fausse déclaration
changer le type d'informations
changement dans la quantité d'informations
sélection des éléments requis
changer l'ordre des éléments
supprimer les éléments inutiles
transmettre des informations ?
des principes?
_______________________________________________________________
résoudre certains problèmes ?
_______________________________________________________________
à toi?
_______________________________________________________________
systèmes ?
_______________________________________________________________
7. Quelle expression peut servir de définition du tri ?
sélection des éléments requis
organiser les éléments de la liste dans un ordre donné
ordre alphabétique des lignes
changer l'ordre des éléments
supprimer les éléments inutiles
8. Quel est le nom de la modification des propriétés du média utilisée
transmettre des informations ?
_______________________________________________________________
9. Quel est le nom de la connaissance qui représente les faits, les lois,
des principes?
_______________________________________________________________
10. Quel est le nom de la connaissance qui représente les algorithmes ?
résoudre certains problèmes ?
_______________________________________________________________
11. Comment s’appellent les idées que les gens ont sur la nature, la société et eux-mêmes ?
à toi?
_______________________________________________________________
12. Vérifiez toutes les affirmations correctes.
les informations reçues dépendent de la connaissance du destinataire
les informations reçues dépendent uniquement du message reçu
obtenir des informations augmente toujours les connaissances
la connaissance n'augmente que lorsque les informations reçues sont partiellement connues
la même information peut être présentée sous différentes formes
13. Quel est le nom des informations enregistrées (codées) sous une forme quelconque, en particulier dans les informations informatiques
systèmes ?
_______________________________________________________________
Répondre:
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a, b, ha, b, c, ha, ha, d, d a, c, d b, gb
8 9 10 11 12 13 signal connaissance procédurale déclarative données a, d, e
