ГДЗ Химия 8 класс рабочая тетрадь Габриелян Параграф 32 Часть II Номер 1

Фактчек

• Химический элемент 一 особая группа элементов, обладающих определенными химическими свойствами. Данные свойства напрямую зависят от положения элемента в таблице Менделеева.
• Металлические и восстановительные свойства отражают способность атомов отдавать электроны, они увеличиваются при движении справа налево сверху вниз (к францию). Аналогично изменяются основные свойства оксидов и гидроксидов, а также радиус атома.
• Радиус атома увеличивается при увеличении числа электронных оболочек.
• Неметаллические и окислительные свойства отражают способность принимать электроны, они увеличиваются при движении слева направо снизу вверх (к фтору), аналогично изменяются кислотные свойства оксидов и гидроксидов. Фтор обладает наибольшей электроотрицательностью, поэтому чем ближе элемент находится к нему, тем выше его электроотрицательность, энергия ионизации и сродства к электрону.
• Некоторые свойства не зависят от близости элемента к францию или фтору, к таким свойствам относятся кислотные свойства водородных соединений, степень окисления и валентность. 
• Высшая валентность для большинства элементов равна номеру группы, однако есть три элемента-исключения: азот (N), кислород (О) и фтор (F).

Периодический закон

Существуют две формулировки периодического закона химических элементов: классическая и современная.

Классическая, в изложении его первооткрывателя Д.И. Менделеева: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величин атомных весов элементов.

Современная: свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элементов (порядкового номера).

Графическим изображением периодического закона является периодическая система элементов, которая представляет собой естественную классификацию химических элементов, основанную на закономерных изменениях свойств элементов от зарядов их атомов. Наиболее распространёнными изображениями периодической системы элементов Д.И. Менделеева являются короткая и длинная формы.

Свойства таблицы Менделеева

Напомним, что группами называют вертикальные ряды в периодической системе и химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.

Свойства элементов в подгруппах закономерно изменяются сверху вниз:

• усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические;
• возрастает атомный радиус;
• возрастает сила образованных элементом оснований и бескислородных кислот;
• электроотрицательность падает.

Все элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют кислородные соединения, существует всего восемь форм кислородных соединений. В периодической системе их часто изображают общими формулами, расположенными под каждой группой в порядке возрастания степени окисления элементов: R₂O, RO, R₂O₃, RO₂, R₂O₅, RO₃, R₂O₇, RO₄, где символом R обозначают элемент данной группы. Формулы высших оксидов относятся ко всем элементам группы, кроме исключительных случаев, когда элементы не проявляют степени окисления, равной номеру группы (например, фтор).

Оксиды состава R₂O проявляют сильные основные свойства, причём их основность возрастает с увеличением порядкового номера, оксиды состава RO (за исключением BeO) проявляют основные свойства. Оксиды состава RO₂, R₂O₅, RO₃, R₂O₇ проявляют кислотные свойства, причём их кислотность возрастает с увеличением порядкового номера.

Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения. Существуют четыре формы таких соединений. Их располагают под элементами главных подгрупп и изображают общими формулами в последовательности RH₄, RH₃, RH₂, RH.

Соединения RH₄ имеют нейтральный характер; RH₃ — слабоосновный; RH₂ — слабокислый; RH — сильнокислый характер.

Напомним, что периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров.

В пределах периода с увеличением порядкового номера элемента:

• электроотрицательность возрастает;
• металлические свойства убывают, неметаллические возрастают;
• атомный радиус падает.

Ориентир – франций

Для начала изучим свойства элементов, которые увеличиваются справа налево и сверху вниз при движении по таблице (т.е. при движении к францию – Fr).

Металлические/восстановительные свойства

Вообще, под металлическими свойствами подразумевают способность атомов отдавать электроны. Можно провести воображаемую линию, которая начинается у атома бора и заканчивается у атома астата. Так вот, все элементы, которые попадут в левую область таблицы будут являться , а элементы главных подгрупп, которые попадут в правую часть — . Поэтому металлические/восстановительные свойства в периодах увеличиваются справа налево, а в группах — сверху вниз. 

Радиус атома

При движении по периоду увеличивается число электронов на соответствующем валентном уровне — электроны начинают сильнее притягиваться к положительному ядру, тем самым «сжимая» размер радиуса. Поэтому радиус атома уменьшается слева направо при движении по периоду.

При движении по группе сверху вниз увеличивается число электронных оболочек, атом становится «толще», поэтому сверху вниз по группе радиус атома увеличивается.

При сравнении элементов ориентируемся снова на франций: какой атом ближе к нему, у того радиус больше.

Основные свойства высших оксидов/гидроксидов

Основные свойства характеризуют способность соединений реагировать с кислотами, они зависят от металлических свойств и меняются точно так же: в периодах увеличиваются справа налево, а в группах — сверху вниз. 

Термины

Металлы — вещества, обладающие металлическими свойствами, такими как высокие электро- и теплопроводность, высокая пластичность, ковкость и характерный металлический блеск. Они способны взаимодействовать с неметаллами, водой и некоторыми кислотами, а также могут вступать в окислительно-восстановительные реакции. 

Неметаллы — вещества, не обладающие металлическими свойствами. Они способны взаимодействовать с металлами и некоторыми неметаллами, водой, щелочами и некоторыми кислотами, а также могут вступать в окислительно-восстановительные реакции. 

Электронная конфигурация — это формула, отражающая распределение электронов по электронным оболочкам атома (энергетическим уровням).

Ориентир – фтор

Перейдем к рассмотрению свойств, которые растут при движении по таблице слева направо и снизу вверх (т.е. при движении к фтору – F).

Неметаллические/окислительные свойства 

Здесь работает все с точностью до наоборот металлическим/восстановительным свойствам: неметаллические свойства будут увеличиваться слева направо в периодах, а в группах — снизу вверх.

Электроотрицательность

Это способность атомов оттягивать на себя электроны других атомов в химической связи. Электроотрицательность увеличивается при движении в периодической системе слева направо и снизу вверх. Самым электроотрицательным элементом является фтор, это нужно запомнить! 

Кислотные свойства высших оксидов/гидроксидов

Кислотные свойства характеризуют способность соединений реагировать с основаниями и зависят уже от неметаллических свойств и меняются соответствующим образом — увеличиваются слева направо в периодах, а в группах — снизу вверх. 

Энергия ионизации

Это энергия, необходимая для отрыва одного электрона от нейтрального атома. В группах она увеличивается снизу вверх, в периодах — слева направо.

Сродство к электрону

Это энергия, выделяющаяся при присоединении одного электрона к нейтральному атому. Она изменяется аналогично изменению энергии ионизации.

Химический элемент и его свойства

В 1869 г. Д.И. Менделеев сформулировал периодический закон, современная формулировка которого звучит следующим образом:

Свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов химических элементов.

До того, как начать разговор о Периодической системе, давайте разберемся с тем, что же такое собственно химический элемент.

Химический элемент — совокупность (группа, сорт, вид) атомов, обладающих одинаковыми свойствами, с одним и тем же количеством протонов и нейтронов в ядре, электронов в электронной оболочке.

Свойства элементов можно распределить по нескольким группам:

• металлические/неметаллические свойства,
• окислительно-восстановительные свойства,
• радиус атома,
• электроотрицательность,
• валентность и степени окисления,
• энергия ионизации,
• энергия сродства к электрону.

Данные свойства во многом зависят от положения атома в таблице Менделеева и атома. Подробнее о влияние конфигурации на свойства атома можно прочитать в статье «Строение атомов и электронные конфигурации».

Также практически все химические элементы, в отличие от веществ:

• Могут образовывать ионы.
• Содержатся в различных органических и неорганических веществах.
• Могут образовывать аллотропные модификации (аллотропия — способность химического элемента образовывать несколько простых веществ). Например, атом кислорода может быть в виде соединения кислорода О₂ и озона О₃.
• Имеют изотопы — разновидности атомов химического элемента, имеющие одинаковое количество протонов и электронов, но разное количество нейтронов, следовательно, и разную атомную массу.

Теперь, когда мы разобрались в понятии и общих свойствах химических элементов, давайте разберем подробнее, как именно зависят их свойства от местонахождения в Периодической системе.