Zákonitosti zmien vlastností atómov v periodickom systéme. Vzorce zmien chemických vlastností prvkov a ich zlúčenín podľa období a skupín

1. Čo študuje informatika?

Počítačové technológie

informácie sú nehmotné

proces.

vôňa

zvuk

ľudská reč

chuť

fotografie

šifrovanie

prenos informácií

úložisko dát

triedenie zoznamu

vyhľadávanie v databáze

6. Čo je kódovanie?

nástroj na vyhľadávanie informácií

skresľovanie

zmena typu informácie

Test na tému: „Informácie a informačné procesy“

1. Čo študuje informatika?

akékoľvek procesy a javy súvisiace s informáciami

počítačové programovanie

vzťah medzi prírodnými javmi

Počítačové technológie

matematické metódy riešenia problémov

2. Označte všetky správne tvrdenia.

informácie sú nehmotné

informácie sú odrazom skutočného sveta

informácie charakterizujú rozmanitosť

pri prijímaní informácií klesá neistota poznania

existuje prísna definícia informácií

3. Označte typy informácií, ktoré počítač ešte nedokáže vykonať.

proces.

vôňa

zvuk

ľudská reč

chuť

fotografie

4. Vyberte procesy, ktoré možno nazvať spracovaním informácií.

šifrovanie

prenos informácií

úložisko dát

triedenie zoznamu

vyhľadávanie v databáze

5. Označte všetky správne tvrdenia.

informácie môžu existovať len spolu s dopravcom

ukladanie informácií je jedným z informačných procesov

na extrahovanie informácií zo správy človek používa znalosti

spracúvaním informácií je zmena ich obsahu

Pri zaznamenávaní informácií sa menia vlastnosti média

6. Čo je kódovanie?

nástroj na vyhľadávanie informácií

zaznamenávanie informácií do iného znakového systému

skresľovanie

zmena typu informácie

zmena množstva informácií

výber požadovaných prvkov

zmena poradia prvkov

odstránenie nepotrebných prvkov

odovzdať informácie?

princípy?

_______________________________________________________________

vyriešiť nejaké problémy?

_______________________________________________________________

k sebe?

_______________________________________________________________

systémy?

_______________________________________________________________

7. Aké slovné spojenie môže slúžiť ako definícia triedenia?

výber požadovaných prvkov

usporiadanie prvkov zoznamu v danom poradí

abecedné zoradenie riadkov

zmena poradia prvkov

odstránenie nepotrebných prvkov

8. Ako sa volá zmena vlastností média, ktorá sa používa

odovzdať informácie?

_______________________________________________________________

9. Ako sa nazýva poznanie, ktoré predstavuje fakty, zákony,

princípy?

_______________________________________________________________

10. Ako sa nazýva znalosť, ktorá predstavuje algoritmy?

vyriešiť nejaké problémy?

_______________________________________________________________

11. Ako sa nazývajú predstavy ľudí o prírode, spoločnosti a sebe?

k sebe?

_______________________________________________________________

12. Skontrolujte všetky správne tvrdenia.

prijaté informácie závisia od vedomostí príjemcu

prijaté informácie závisia iba od prijatej správy

získavanie informácií vždy zvyšuje vedomosti

vedomosti sa zvyšujú len vtedy, keď sú prijaté informácie čiastočne známe

rovnaké informácie môžu byť prezentované v rôznych formách

13. Ako sa volá informácia zaznamenaná (zakódovaná) v

v určitej forme, najmä v počítačových informáciách

systémy?

_______________________________________________________________

odpoveď:

1

2

3

4

5

6

7

a, b, d

a B C d

a, d

a, d, d

a, c, d

b, d

8

9

10

11

12

13

signál

deklaratívne

procedurálne

vedomosti

a, d, d

Jedným z najdôležitejších prírodných zákonov je periodický zákon, ktorý objavil v roku 1869 Mendelejev, ktorý sformuloval takto: „Vlastnosti jednoduchých látok, ako aj formy a vlastnosti zlúčenín sú periodicky závislé od atómových hmotností prvky.”

S rozvojom kvantovej chémie dostal periodický zákon prísne teoretické opodstatnenie a s ním aj novú formuláciu: „Vlastnosti jednoduchých látok, ako aj formy a vlastnosti zlúčenín prvkov sú periodicky závislé od veľkosti náboje jadier ich atómov“.

Pred Mendelejevom sa mnohí snažili systematizovať prvky, najviac sa priblížil Mayer (Nemecko). V roku 1864 vo svojej knihe uviedol tabuľku, v ktorej boli prvky tiež usporiadané v rastúcom poradí podľa ich atómových hmotností, ale do tejto tabuľky Mayer umiestnil iba 27 prvkov, menej ako polovicu tých, ktoré boli v tom čase známe. Mendelejevovou zásluhou je, že v jeho tabuľke bolo miesto nielen pre všetky známe prvky, ale zostali prázdne miesta aj pre prvky, ktoré ešte neboli objavené (ekabór - Sc, ekahliník - Ga, ecasilicon - Ge).

Z hľadiska elektrónovej štruktúry atómu:

Obdobie nazývaný horizontálny sled prvkov začínajúci alkalickým kovom a končiaci vzácnym plynom s rovnakú maximálnu hodnotu hlavného kvantového čísla, ktorá sa rovná číslu periódy.

Počet prvkov v období je určený kapacitou podúrovní.

Podľa skupiny prvky sú vertikálnou zbierkou prvkov, ktoré majú rovnakú elektronickú konfiguráciu a určitú chemickú podobnosť. Počet skupín (s výnimkou vedľajších podskupín I, II, VIII) sa rovná súčtu valenčných elektrónov.

Okrem delenia periódami (určeného hlavným kvantovým číslom) existuje delenie podľa rodiny, určené orbitálnym kvantovým číslom. Ak je vyplnená podúroveň s prvku, potom rodina s alebo prvok s; p-podúroveň – p-prvok; d-podúroveň – d-prvok; f-podúroveň – f-prvok.

V krátkoperiodickej forme periodického systému existuje 8 skupín, z ktorých každá je rozdelená na hlavnú a vedľajšiu podskupinu. Hlavné podskupiny I a II sú vyplnené s-prvkami; III-VIII hlavné podskupiny - p-prvky. d-prvky sa nachádzajú v sekundárnych podskupinách. f-prvky sú umiestnené v samostatných skupinách.

Každý prvok v periodickej tabuľke prvkov teda zaberá presne definované miesto, ktoré je označené poradovým číslom a je spojené so štruktúrou elektrónových obalov atómu.

1.2.1. Vzorce zmien vlastností prvkov a ich zlúčenín podľa období a skupín

Experimentálne štúdie preukázali závislosť chemických a fyzikálnych vlastností prvkov od ich polohy v periodickej tabuľke.

Ionizačná energia je energia, ktorá sa musí vynaložiť na oddelenie a odstránenie elektrónu z atómu, iónu alebo molekuly . Vyjadruje sa v J alebo eV (1 eV = 1,6.10 -19 J).

Ionizačná energia je miera regeneračnej schopnosti atóm. Čím nižšia je hodnota ionizačnej energie, tým vyššia je redukčná schopnosť atómu. Atómy strácajú elektrón a stávajú sa kladne nabitými iónmi.

Elektrónová afinita je energia uvoľnená pri pridaní elektrónu k atómu, molekule alebo radikálu.

Energia elektrónovej afinity atómov sa prirodzene mení v súlade s povahou elektronických štruktúr atómov prvkov. V obdobiach zľava doprava zvyšuje sa elektrónová afinita a oxidačné vlastnosti prvkov. V skupinách zhora nadol má elektrónová afinita tendenciu klesať.

Halogény majú najvyššiu elektrónovú afinitu, pretože... Pridaním jedného elektrónu k neutrálnemu atómu získa kompletnú elektrónovú konfiguráciu vzácneho plynu.

Charakteristika toho, ktorý atóm sa ľahšie vzdá alebo získa elektrón, sa nazýva elektronegativitačo sa rovná polovici súčtu ionizačnej energie a elektrónovej afinity.

Elektronegativita sa zvyšuje zľava doprava pre prvky každého obdobia a klesá zhora nadol pre prvky rovnakej skupiny PS.

Atómové a iónové polomery

Atómy a ióny nemajú presne definované hranice kvôli vlnovej povahe elektrónov. Preto sa určujú podmienené polomery atómov a iónov navzájom spojených chemickými väzbami v kryštáloch.

Polomery atómov kovov v periódach so zvyšujúcim sa atómovým počtom prvkov klesajú, pretože pri rovnakom počte elektrónových vrstiev sa zvyšuje náboj jadra a tým aj priťahovanie elektrónov.

V rámci každej skupiny prvkov sa polomery atómov spravidla zväčšujú zhora nadol, pretože zvyšuje sa počet energetických úrovní. Polomery iónov tiež periodicky závisia od atómového čísla prvku.

Príklad. Ako sa menia veľkosti atómov v rámci periódy, pri prechode z jednej periódy do druhej a v rámci jednej skupiny? Ktoré prvky majú minimálnu a maximálnu veľkosť atómu?

V priebehu periódy (zľava doprava) sa veľkosti atómov zmenšujú, pretože Jadrový náboj sa zvyšuje a elektróny sú silnejšie priťahované k jadru. V hlavných podskupinách sa veľkosti atómov zväčšujú, pretože zvyšuje sa počet elektronických vrstiev. Vo vedľajších podskupinách sú takéto zmeny menej nápadné v dôsledku d-kompresie a pri prechode z obdobia V do VI dokonca dochádza k zmenšeniu veľkosti atómov v dôsledku f-kompresie.

Podľa týchto pravidiel je minimálna veľkosť atómu hélium a maximálne - cezeň. Francium nemá dlhotrvajúce izotopy (prirodzený izotop je rádioaktívny, polčas rozpadu 21 minút).

Kovy a nekovy. Rozdelenie prvkov a jednoduchých látok na kovy a nekovy je do určitej miery ľubovoľné.

Z hľadiska fyzikálnych vlastností sa kovy vyznačujú vysokou tepelnou vodivosťou a elektrickou vodivosťou, záporným teplotným koeficientom vodivosti, špecifickým kovovým leskom, tvárnosťou, plasticitou atď.

Kovy sa podľa chemických vlastností vyznačujú základnými vlastnosťami oxidov a hydroxidov a redukčnými vlastnosťami.

Takéto rozdiely vo vlastnostiach jednoduchých látok sú spojené s povahou chemickej väzby počas ich tvorby. Kovová väzba v kovoch vzniká pri nedostatku valenčných elektrónov a kovalentná väzba v nekovoch, keď je ich dostatočné množstvo. Na základe toho je možné nakresliť vertikálnu hranicu medzi prvkami skupín IIIA a IV. Vľavo sú prvky s nedostatkom valenčných elektrónov, vpravo prvky s nadbytkom. Toto je hranica Tsintlu.

Príklad. Ako sa typické kovy líšia od nekovov? Prečo a ako sa menia vlastnosti kovov so zvyšujúcim sa atómovým počtom prvkov?

Periodická tabuľka prvkov obsahuje najmä kovy a niekoľko nekovov (spolu 22). Kovy zahŕňajú všetky S-prvky. Je to spôsobené prítomnosťou malého počtu valenčných elektrónov (1 alebo 2); v dôsledku tohto nedostatku elektrónov sa vytvára kovová väzba.

Všetky d- a f-prvky sú tiež kovy. Pri tvorbe chemických väzieb pôsobia s-elektróny vonkajšej energetickej hladiny a časť alebo všetky d-elektróny predposlednej úrovne ako valenčné elektróny v atómoch d-prvkov a d-elektróny sa podieľajú len na tvorbe chemických väzieb. po naviazaní všetkých vonkajších s-elektrónov.elektróny. Ľahké odstraňovanie elektrónov navyše uľahčuje tieniaci účinok jadrového náboja. Spočíva v znížení vplyvu kladného náboja jadra na elektrón v dôsledku prítomnosti iných elektrónov (sú to d - alebo f - elektróny) medzi príslušným elektrónom a jadrom.

V p-prvkoch existuje konkurencia medzi zvýšením počtu valenčných elektrónov (nekovové vlastnosti) a tienením jadrového náboja (zvýšenie kovových vlastností). V tomto ohľade sa pre p-prvky v podskupine zhora nadol zvyšuje stabilita nižších oxidačných stavov.

Podľa obdobia, sprava doľava, sa nekovové vlastnosti atómov zvyšujú v dôsledku nárastu náboja atómového jadra a obtiažnosti odovzdávania elektrónov. V podskupine zhora nadol sa zvyšujú kovové vlastnosti, pretože spojenie vonkajších elektrónov s jadrom sa oslabuje.

Vlastnosti zlúčenín sú rozdelené na acidobázické a redoxné. Periodická tabuľka prvkov tieto vzorce dobre vysvetľuje. Uvažujme o tom s použitím hydroxidov ako príkladu.

Ak má prvok malý oxidačný stav (+1 alebo +2), napríklad Na-O-H, potom je väzba Na-O menej silná ako O-H a väzba sa preruší pozdĺž slabšej väzby.

Na-O-H  Na++ OH - . Zlúčenina má základné vlastnosti.

Ak je oxidačný stav prvku vysoký (od +5 do +7), potom je väzba prvok-kyslík silnejšia ako O-H pripojenie a zlúčenina má kyslé vlastnosti. V kyseline dusičnej je oxidačný stav dusíka vysoký (+5).

 H + + NIE 3 -

Zlúčeniny v oxidačnom stupni +3 a +4 vykazujú amfotérne vlastnosti, t.j. V závislosti od reakčného partnera môžu vykazovať kyslé aj zásadité vlastnosti. Existujú však výnimky: Zn +2, Be +2, Sn +2, Pb +2, Ge +2 majú oxidačný stav +2, ale sú to amfotérne zlúčeniny.

Podľa obdobia sprava doľava, najvyšší oxidačný stav sa zvyšuje, teda rovný číslu skupiny zvyšujú sa nekovové a kyslé vlastnosti.

Podľa podskupiny zhora nadol kovové a základné vlastnosti sa zvyšujú, pretože veľkosť atómu sa zväčšuje a väzba so susedným atómom slabne .

Periodická tabuľka vám teda umožňuje analyzovať polohu jednoduchých látok v súvislosti so zvláštnosťami ich vlastností (kovy, nekovy).

Mendelejevov periodický zákon umožňuje určiť vlastnosti jednoduchých látok v chemické zlúčeniny. Prvýkrát predikciu vlastností vykonal sám Mendelejev. Vypočítal vlastnosti tých prvkov, ktoré ešte neboli objavené.

Vzorce zmien chemických vlastností prvkov a ich zlúčenín podľa období a skupín

Uveďme zoznam vzorcov zmien vlastností, ktoré sa objavujú v rámci období:

— klesajú kovové vlastnosti;

— zlepšené nekovové vlastnosti;

- stupeň oxidácie prvkov v vyššie oxidy zvýšenie z $+1$ na $+7$ ($+8$ za $Os$ a $Ru$);

— stupeň oxidácie prvkov v prchavých vodíkových zlúčeninách sa zvyšuje z $-4$ na $-1$;

- oxidy od zásaditých cez amfotérne sú nahradené kyslými oxidmi;

- hydroxidy od alkálií cez amfotérne sú nahradené kyselinami.

D.I. Mendelejev urobil záver v 1869 dolároch - sformuloval periodický zákon, ktorý znie takto:

Vlastnosti chemických prvkov a látok nimi tvorených sú periodicky závislé od relatívnych atómových hmotností prvkov.

Mendelejev pri systematizácii chemických prvkov na základe ich relatívnych atómových hmotností venoval veľkú pozornosť aj vlastnostiam prvkov a látok, ktoré tvoria, rozdeľovaním prvkov s podobnými vlastnosťami do zvislých stĺpcov – skupín.

Niekedy, v rozpore so vzorom, ktorý identifikoval, Mendelejev umiestnil ťažšie prvky s nižšou relatívnou atómovou hmotnosťou. Napríklad kobalt napísal do tabuľky pred nikel, telúr pred jód a keď boli objavené inertné (ušľachtilé) plyny, argón pred draslík. Mendelejev považoval toto usporiadanie za nevyhnutné, pretože inak by tieto prvky spadali do skupín prvkov, ktoré sa im nepodobali, najmä alkalický kov draslík by patril do skupiny inertných plynov a inertný plyn argón by patril do skupiny prvkov. alkalických kovov.

D.I. Mendelejev nevedel vysvetliť tieto výnimky z všeobecné pravidlo, nevedel vysvetliť dôvod periodicity vlastností prvkov a látok nimi tvorených. Predvídal však, že tento dôvod spočíva v zložitej štruktúre atómu, vnútorná štruktúra ktorá sa v tom čase neštudovala.

V súlade s moderné nápady o štruktúre atómu, základom pre klasifikáciu chemických prvkov sú náboje ich atómových jadier a moderná formulácia periodického zákona je nasledovná:

Vlastnosti chemických prvkov a látok nimi tvorených sú periodicky závislé od nábojov ich atómových jadier.

Periodicita zmien vlastností prvkov sa vysvetľuje periodickým opakovaním v štruktúre vonkajších energetických hladín ich atómov. Je to počet energetických hladín, celkový počet elektrónov na nich umiestnených a počet elektrónov na vonkajšej úrovni, ktoré odrážajú symboliku prijatú v Periodickej tabuľke, t.j. odhaliť fyzikálny význam čísla periódy, čísla skupiny a poradového čísla prvku.

Štruktúra atómu umožňuje vysvetliť príčiny zmien kovových a nekovových vlastností prvkov v periódach a skupinách.

Periodický zákon a Periodický systém chemických prvkov od D.I.Mendelejeva sumarizujú informácie o chemických prvkoch a látkach nimi tvorených a vysvetľujú periodicitu zmien ich vlastností a príčinu podobnosti vlastností prvkov tej istej skupiny. Tieto dva najdôležitejšie významy Periodického zákona a Periodickej sústavy dopĺňa ešte jeden, ktorým je schopnosť predpovedať, t.j. predpovedať, opísať vlastnosti a naznačiť spôsoby objavovania nových chemických prvkov.

Všeobecná charakteristika kovov hlavných podskupín skupín I±III v súvislosti s ich postavením v periodickej tabuľke chemických prvkov D. I. Mendelejeva a štruktúrne vlastnosti ich atómov

Chemické prvky - kovy

Väčšina chemických prvkov je klasifikovaná ako kovy – 92 USD zo 114 známych prvkov.

Všetky kovy, okrem ortuti, sú v normálnom stave pevné látky a majú množstvo spoločných vlastností.

Kovy- Sú to tvárne, plastické, viskózne látky, ktoré majú kovový lesk a sú schopné viesť teplo a elektrický prúd.

Atómy kovových prvkov odovzdávajú elektróny z vonkajšej (a niektoré z vonkajšej) elektrónovej vrstvy a menia sa na kladné ióny.

Táto vlastnosť atómov kovov, ako viete, je určená skutočnosťou, že majú relatívne veľké polomery a malý počet elektrónov (väčšinou od 1 $ do 3 $ vo vonkajšej vrstve).

Jedinou výnimkou sú kovy za 6 $: atómy germánia, cínu a olova na vonkajšej vrstve majú 4 $ elektróny, atómy antimónu a bizmutu majú $ 5 $, atómy polónia majú $ 6 $.

Atómy kovov sa vyznačujú nízkymi hodnotami elektronegativity (od 0,7 $ do 1,9 $) a výlučne redukčnými vlastnosťami, t.j. schopnosť darovať elektróny.

Už viete, že v Periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejeva sa kovy nachádzajú pod diagonálou bór-astatínu, ako aj nad ňou, v sekundárnych podskupinách. V periódach a hlavných podskupinách sú známe vzorce zmien v kovových, a teda redukčných vlastnostiach atómov prvkov.

Chemické prvky, nachádzajúce sa v blízkosti bór-astatínovej diagonály ($Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb$), majú dvojaké vlastnosti: v niektorých ich zlúčeninách sa správajú ako kovy, v iných vykazujú vlastnosti nekovov.

V sekundárnych podskupinách sa redukčné vlastnosti kovov najčastejšie znižujú so zvyšujúcim sa atómovým číslom.

Dá sa to vysvetliť skutočnosťou, že sila väzby medzi valenčnými elektrónmi a jadrom atómov týchto kovov je do značnej miery ovplyvnená veľkosťou jadrového náboja, a nie polomerom atómu. Jadrový náboj sa výrazne zvyšuje a zvyšuje sa príťažlivosť elektrónov k jadru. V tomto prípade, hoci sa atómový polomer zväčšuje, nie je taký významný ako u kovov hlavných podskupín.

Jednoduché látky tvorené chemickými prvkami - kovmi a zložité látky obsahujúce kovy hrajú zásadnú úlohu v minerálnom a organickom „živote“ Zeme. Stačí si pripomenúť, že atómy (ióny) kovových prvkov sú neoddeliteľnou súčasťou zlúčenín, ktoré určujú metabolizmus v tele ľudí a zvierat. Napríklad v ľudskej krvi sa našlo 76 $ prvkov, z ktorých len 14 $ nie sú kovy. V ľudskom tele niektoré prvky - kovy(vápnik, draslík, sodík, horčík) sú prítomné v veľké množstvá, t.j. sú makroprvky. A kovy ako chróm, mangán, železo, kobalt, meď, zinok, molybdén sú prítomné v malom množstve, t.j. Toto mikroelementy.

Vlastnosti štruktúry kovov hlavných podskupín skupín I-III.

Alkalické kovy- sú to kovy hlavnej podskupiny I. skupiny. Ich atómy na vonkajšej energetickej úrovni majú každý jeden elektrón. Alkalické kovy sú silné redukčné činidlá. Ich redukčná sila a chemická aktivita sa zvyšujú so zvyšujúcim sa atómovým číslom prvku (t. j. zhora nadol v periodickej tabuľke). Všetky majú elektronickú vodivosť. Pevnosť väzby medzi atómami alkalického kovu klesá so zvyšujúcim sa atómovým číslom prvku. Znižujú sa aj ich body topenia a varu. Alkalické kovy interagujú s mnohými jednoduchými látkami - oxidačnými činidlami. Pri reakciách s vodou tvoria vo vode rozpustné zásady (alkálie).

Prvky alkalických zemín sú prvkami hlavnej podskupiny skupiny II. Atómy týchto prvkov obsahujú dva elektróny na vonkajšej energetickej úrovni. Sú to redukčné činidlá a majú oxidačný stav $ + 2 $. V tejto hlavnej podskupine sú všeobecné vzorce v zmenách fyzických a chemické vlastnosti, spojené s nárastom veľkosti atómov v skupine zhora nadol, chemická väzba medzi atómami tiež slabne. S rastúcou veľkosťou iónu kyslé vlastnosti oxidov a hydroxidov slabnú a zásadité sa zvyšujú.

Hlavnú podskupinu skupiny III tvoria prvky bór, hliník, gálium, indium a tálium. Všetky prvky sú $p$-prvky. Na vonkajšej energetickej úrovni majú tri $(s^2p^1)$ elektróny, čo vysvetľuje podobnosť vlastností. Oxidačný stav $ + 3 $. V rámci skupiny so zvyšujúcim sa jadrovým nábojom sa zvyšujú kovové vlastnosti. Bór je nekovový prvok, zatiaľ čo hliník má už kovové vlastnosti. Všetky prvky tvoria oxidy a hydroxidy.

Charakteristika prechodných prvkov - meď, zinok, chróm, železo podľa ich polohy v periodickej tabuľke chemických prvkov D. I. Mendelejeva a štruktúrnych znakov ich atómov

Väčšina kovových prvkov sa nachádza v vedľajšie skupiny Periodický systém.

V štvrtej perióde sa v atómoch draslíka a vápnika objaví štvrtá elektrónová vrstva a podúroveň $4s$ je naplnená, pretože má nižšiu energiu ako podúroveň $3d$. $K, Ca sú s$-prvky zahrnuté v hlavných podskupinách. Pre atómy od $Sc$ do $Zn$ je podúroveň $3d$ vyplnená elektrónmi.

Uvažujme, aké sily pôsobia na elektrón, ktorý sa pridáva k atómu, keď sa jadrový náboj zvyšuje. Na jednej strane existuje príťažlivosť atómového jadra, ktorá núti elektrón obsadiť najnižšiu hladinu voľnej energie. Na druhej strane odpudzovanie už existujúcimi elektrónmi. Keď sú na energetickej úrovni $8$ elektróny ($s-$ a $p-$orbitály sú obsadené), ich celkový odpudivý účinok je taký silný, že ďalší elektrón skončí vo vyššom $s-$ orbitále namiesto energetická úroveň nižšia ako $d-$orbital.orbitál ďalšej úrovne. Elektrónová štruktúra vonkajších energetických hladín draslíka je $...3d^(0)4s^1$ a štruktúra vápnika je $...3d^(0)4s^2$.

Následné pridanie ďalšieho elektrónu do skandia vedie k začiatku plnenia orbitálu $3d$ namiesto ešte vyšších energetických $4p$ orbitálov. To sa ukazuje ako energeticky priaznivejšie. Výplň orbitálu $3d$ končí zinkom, ktorý má elektronickú štruktúru $1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)3d^(10)4s ^2 $. Treba poznamenať, že prvky meď a chróm vykazujú fenomén „zlyhania elektrónov“. V atóme medi sa desiaty $d$ elektrón presunie do tretej $3d$ podúrovne.

Elektronický vzorec medi je $...3d^(10)4s^1$. Atóm chrómu na štvrtej energetickej úrovni ($s$-orbital) by mal mať $2$ elektróny. Jeden z dvoch elektrónov sa však presunie na tretiu energetickú hladinu, do nevyplneného $d$-orbitálu, jeho elektronický vzorec je $...3d^(5)4s^1$.

Na rozdiel od prvkov hlavných podskupín, kde sa atómové orbitály vonkajšej úrovne postupne zapĺňajú elektrónmi, sú teda $d$-orbitály predposlednej energetickej hladiny vyplnené prvkami vedľajších podskupín. Odtiaľ pochádza názov: $d$-elements.

Všetky jednoduché látky tvorené prvkami podskupín periodickej tabuľky sú kovy. V dôsledku väčšieho počtu atómových orbitálov ako majú kovové prvky hlavných podskupín, tvoria atómy prvkov $d$ medzi sebou veľké množstvo chemických väzieb, a preto vytvárajú silnejšiu kryštálovú mriežku. Je pevnejšia ako mechanicky, tak aj vo vzťahu k teplu. Preto sú kovy sekundárnych podskupín najpevnejšie a najodolnejšie spomedzi všetkých kovov.

Je známe, že ak má atóm viac ako tri valenčné elektróny, potom prvok vykazuje premenlivú valenciu. Toto platí pre väčšinu $d$ prvkov. Ich maximálna valencia, podobne ako u prvkov hlavných podskupín, sa rovná číslu skupiny (aj keď existujú výnimky). Prvky s rovnakým počtom valenčných elektrónov sú zahrnuté v skupine pod rovnakým číslom $(Fe, Co, Ni)$.

U $d$-prvkov sa vlastnosti ich oxidov a hydroxidov menia v priebehu jednej periódy pri pohybe zľava doprava, t.j. s nárastom ich mocenstva postupuje od zásaditých vlastností cez amfotérne až po kyslé. Napríklad chróm má valencie $+2, +3, +6$; a jeho oxidy: $CrO$ - zásadité, $Cr_(2)O_3$ - amfotérne, $CrO_3$ - kyslé.

Všeobecná charakteristika nekovov hlavných podskupín skupín IV±VII v súvislosti s ich postavením v periodickej tabuľke chemických prvkov D. I. Mendelejeva a štruktúrne vlastnosti ich atómov

Chemické prvky - nekovy

Úplne prvou vedeckou klasifikáciou chemických prvkov bolo ich rozdelenie na kovy a nekovy. Táto klasifikácia dodnes nestratila svoj význam.

Nekovy- sú to chemické prvky, ktorých atómy sa vyznačujú schopnosťou prijímať elektróny pred dokončením vonkajšej vrstvy v dôsledku prítomnosti spravidla štyroch alebo viacerých elektrónov na vonkajšej elektronickej vrstve a malého polomeru atómov v porovnaní s atómy kovov.

Táto definícia ponecháva bokom prvky skupiny VIII hlavnej podskupiny - inertné alebo vzácne plyny, ktorých atómy majú úplnú vonkajšiu elektrónovú vrstvu. Elektrónová konfigurácia atómov týchto prvkov je taká, že ich nemožno klasifikovať ani ako kovy, ani ako nekovy. Sú to predmety, ktoré rozdeľujú prvky na kovy a nekovy, pričom medzi nimi zaujímajú hraničnú polohu. Inertné alebo ušľachtilé plyny („ušľachtilosť“ je vyjadrená inertnosťou) sa niekedy klasifikujú ako nekovy, ale formálne podľa ich fyzikálnych vlastností. Tieto látky si zachovávajú plynné skupenstvo až veľmi nízke teploty. Hélium He sa teda mení na kvapalné skupenstvo pri $t°= -268,9 °C$.

Chemická inertnosť týchto prvkov je relatívna. Pre xenón a kryptón sú známe zlúčeniny s fluórom a kyslíkom: $KrF_2, XeF_2, XeF_4$ atď. Pri tvorbe týchto zlúčenín pôsobili ako redukčné činidlá nepochybne inertné plyny.

Z definície nekovov vyplýva, že ich atómy sa vyznačujú vysokými hodnotami elektronegativity. Pohybuje sa od 2 $ do 4 $. Nekovy sú prvky hlavných podskupín, hlavne $p$-prvky, s výnimkou vodíka, s-prvku.

Všetky nekovové prvky (okrem vodíka) zaberajú pravý horný roh v Periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejeva a tvoria trojuholník, ktorého vrcholom je fluór $F$ a základňou je uhlopriečka $B - At$ .

Osobitná pozornosť by sa však mala venovať dvojitej polohe vodíka v periodickej tabuľke: v hlavných podskupinách skupín I a VII. To nie je náhoda. Na jednej strane atóm vodíka, podobne ako atómy alkalického kovu, má na svojej vonkajšej (a jedinej) elektrónovej vrstve (elektronická konfigurácia $1s^1$) jeden elektrón, ktorý je schopný darovať a vykazuje vlastnosti redukčného činidla. .

Vo väčšine svojich zlúčenín vodík, podobne ako alkalické kovy, vykazuje oxidačný stav $+1$. Strata elektrónu atómom vodíka je však ťažšia ako strata atómov alkalických kovov. Na druhej strane, atómu vodíka, podobne ako atómom halogénu, chýba jeden elektrón pred dokončením vonkajšej elektrónovej vrstvy, takže atóm vodíka môže prijať jeden elektrón, ktorý má vlastnosti oxidačného činidla a oxidačný stav charakteristický pre halogén - $ 1 $ v hydridoch (zlúčeniny s kovmi, podobne ako zlúčeniny kovov s halogénmi – halogenidy). Pridanie jedného elektrónu k atómu vodíka je však ťažšie ako pri halogénoch.

Vlastnosti atómov prvkov - nekovov

Atómy nekovov majú prevládajúce oxidačné vlastnosti, t.j. schopnosť pridávať elektróny. Táto schopnosť je charakterizovaná hodnotou elektronegativity, ktorá sa prirodzene mení v obdobiach a podskupinách.

Fluór je najsilnejšie oxidačné činidlo, jeho atómy v chemické reakcie nie sú schopné darovať elektróny, t.j. vykazujú regeneračné vlastnosti.

Konfigurácia vonkajšej elektronickej vrstvy.

Iné nekovy môžu vykazovať redukčné vlastnosti, aj keď v oveľa menšom rozsahu v porovnaní s kovmi; v periódach a podskupinách sa ich redukčná schopnosť mení v opačnom poradí v porovnaní s oxidačnou schopnosťou.

Chemické prvky-nekovy len 16$! Pomerne málo, ak vezmeme do úvahy, že prvky za 114 $ sú známe. Dva nekovové prvky tvoria 76 % $ hmotnosti zemskej kôry. Ide o kyslík (49 % $) a kremík (27 % $). Atmosféra obsahuje 0,03 % $ hmotnosti kyslíka v zemskej kôre. Nekovy tvoria 98,5 % $ hmotnosti rastlín a 97,6 % $ hmotnosti ľudského tela. Nekovy $C, H, O, N, S, P$ sú organogény, ktoré tvoria najdôležitejšie organickej hmotyživá bunka: bielkoviny, tuky, sacharidy, nukleové kyseliny. Zloženie vzduchu, ktorý dýchame, zahŕňa jednoduché a zložité látky, tvorené aj nekovovými prvkami (kyslík $O_2$, dusík $N_2$, oxid uhličitý $CO_2$, vodná para $H_2O$ atď.).

Vodík je hlavným prvkom vesmíru. Mnohé vesmírne objekty (plynové mraky, hviezdy vrátane Slnka) pozostávajú z viac ako polovice vodíka. Na Zemi vrátane atmosféry, hydrosféry a litosféry je to len 0,88 % $. Ale to je podľa hmotnosti a atómová hmotnosť vodík je veľmi malý. Preto je jeho malý obsah len zdanlivý a z každých 100 $ atómov na Zemi je 17 $ atómov vodíka.

Vysvetľujúca poznámka Tematický test"Vzorce zmien chemických vlastností prvkov a ich zlúčenín podľa období a skupín"je určená na prípravu študentov na jednotnú štátnu skúšku z chémie. Cieľová skupina - 11. ročník. Znenie testových úloh zodpovedá demoverzii testovacích a meracích materiálov z chémie 2018.

Úlohy sú zostavené analogicky s testami uverejnenými v príručke k jednotnej štátnej skúške. Chémia: štandardné možnosti skúšky: 30 možností / ed. A.A. Kaverina“, vydalo vydavateľstvo „National Education“ (Moskva, 2017)

Vzorce zmien chemických vlastností prvkov a ich zlúčenín podľa období a skupín

1. Z chemických prvkov uvedených v sérii vyberte tri prvky, ktoré sú v Periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejev je v rovnakom období. Usporiadajte vybrané prvky v poradí klesajúcej elektronegativity.
   Do poľa odpovede zapíšte čísla vybraných prvkov v požadovanom poradí.

odpoveď:

Z chemických prvkov uvedených v sérii vyberte tri prvky, ktoré sú v Periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejev patrí do rovnakej skupiny. Usporiadajte vybrané prvky v poradí zvyšujúcich sa kyslých vlastností ich vodíkových zlúčenín.

Z chemických prvkov uvedených v sérii vyberte tri prvky, ktoré sú v Periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejev patrí do rovnakej skupiny. Usporiadajte vybrané prvky v zostupnom poradí podľa ich kovových vlastností.

Z chemických prvkov uvedených v sérii vyberte tri prvky, ktoré sú v Periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejev je v rovnakom období. Usporiadajte vybrané prvky v poradí zvyšujúcich sa kyslých vlastností ich vyšších hydroxidov.

Z chemických prvkov uvedených v sérii vyberte tri prvky, ktoré sú v Periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejev je v rovnakom období. Usporiadajte vybrané prvky v poradí podľa rastúceho počtu vonkajších elektrónov v atómoch týchto prvkov.

Z chemických prvkov uvedených v sérii vyberte tri prvky, ktoré sú v Periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejev je v rovnakom období. Usporiadajte vybrané prvky podľa rastúceho polomeru ich atómov.

Z chemických prvkov uvedených v sérii vyberte tri prvky, ktoré sú v Periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejev je v rovnakom období. Usporiadajte vybrané prvky v poradí podľa sily oxidačné vlastnosti ich atómy.

Z chemických prvkov uvedených v sérii vyberte tri prvky, ktoré sú v Periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejev patrí do rovnakej skupiny. Usporiadajte vybrané prvky tak, aby sa zlepšili základné vlastnosti oxidov, ktoré tvoria.

Vyberte tri kovy z chemických prvkov uvedených v sérii. Usporiadajte vybrané prvky v poradí klesajúcich redukčných vlastností.

Z chemických prvkov uvedených v sérii vyberte tri prvky, ktoré sú v Periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejev patrí do rovnakej skupiny.
Usporiadajte tieto prvky v poradí zvyšujúcej sa sily príťažlivosti valenčných elektrónov.

Odpovede

Otázka 1

Otázka 2

Otázka 3

1. Čo študuje informatika?



Počítačové technológie


informácie sú nehmotné





proces.
vôňa
zvuk
ľudská reč
chuť
fotografie

šifrovanie
prenos informácií
úložisko dát
triedenie zoznamu
vyhľadávanie v databáze






6. Čo je kódovanie?
nástroj na vyhľadávanie informácií

skresľovanie
zmena typu informácie

Test na tému: „Informácie a informačné procesy“
1. Čo študuje informatika?
akékoľvek procesy a javy súvisiace s informáciami
počítačové programovanie
vzťah medzi prírodnými javmi
Počítačové technológie
matematické metódy riešenia problémov
2. Označte všetky správne tvrdenia.
informácie sú nehmotné
informácie sú odrazom skutočného sveta
informácie charakterizujú rozmanitosť
pri prijímaní informácií klesá neistota poznania
existuje prísna definícia informácií
3. Označte typy informácií, ktoré počítač ešte nedokáže vykonať.
proces.
vôňa
zvuk
ľudská reč
chuť
fotografie
4. Vyberte procesy, ktoré možno nazvať spracovaním informácií.
šifrovanie
prenos informácií
úložisko dát
triedenie zoznamu
vyhľadávanie v databáze
5. Označte všetky správne tvrdenia.
informácie môžu existovať len spolu s dopravcom
ukladanie informácií je jedným z informačných procesov
na extrahovanie informácií zo správy človek používa znalosti
spracúvaním informácií je zmena ich obsahu
Pri zaznamenávaní informácií sa menia vlastnosti média
6. Čo je kódovanie?
nástroj na vyhľadávanie informácií
zaznamenávanie informácií do iného znakového systému
skresľovanie
zmena typu informácie
zmena množstva informácií

výber požadovaných prvkov


zmena poradia prvkov
odstránenie nepotrebných prvkov

odovzdať informácie?


princípy?
_______________________________________________________________

vyriešiť nejaké problémy?
_______________________________________________________________

k sebe?
_______________________________________________________________







systémy?
_______________________________________________________________
7. Aké slovné spojenie môže slúžiť ako definícia triedenia?
výber požadovaných prvkov
usporiadanie prvkov zoznamu v danom poradí
abecedné zoradenie riadkov
zmena poradia prvkov
odstránenie nepotrebných prvkov
8. Ako sa volá zmena vlastností média, ktorá sa používa
odovzdať informácie?
_______________________________________________________________
9. Ako sa nazýva poznanie, ktoré predstavuje fakty, zákony,
princípy?
_______________________________________________________________
10. Ako sa nazýva znalosť, ktorá predstavuje algoritmy?
vyriešiť nejaké problémy?
_______________________________________________________________
11. Ako sa nazývajú predstavy ľudí o prírode, spoločnosti a sebe?
k sebe?
_______________________________________________________________
12. Skontrolujte všetky správne tvrdenia.
prijaté informácie závisia od vedomostí príjemcu
prijaté informácie závisia iba od prijatej správy
získavanie informácií vždy zvyšuje vedomosti
vedomosti sa zvyšujú len vtedy, keď sú prijaté informácie čiastočne známe
rovnaké informácie môžu byť prezentované v rôznych formách
13. Ako sa nazýva informácia zaznamenaná (zakódovaná) v nejakej forme, najmä v počítačových informáciách
systémy?
_______________________________________________________________

odpoveď:
1 2 3 4 5 6 7
a, b, ha, b, c, ha, ha, d, d a, c, d b, gb
8 9 10 11 12 13 signál deklaratívne procesné znalosti a, d, e údaje