Какие металлические свойства в периодах
По каким закономерностям изменяются свойства элементов в таблице Менделеева?
Анонимный вопрос · 30 октября 2018
252,0 K
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
При движении по группе главной подгруппы сверху вниз⬇️
????Радиус атома увеличтвается
????Электроотрицательность уменьшается
????Окислительные свойства ослабевают
????Восстановительные свойства усиливаются
????Неметаллические ослабевают
????Металлические усиливаются
По периоду слева направо всё наоброт????
????Радиус уменьшается
????ЭО возрастает
????Окислительные свойства усиливаются
????Восстановительные ослабевают
????Неметаллические увеличиваются
????Металлические свойства ослабевают
Педагог, музыкант, начинающий путешественник и немножко психолог
В периодах (слева направо): увеличивается заряд ядра, число электронов на внешнем уровне, уменьшается радиус атомов, в связи с этим увеличивается прочность связи электронов с ядром и электроотрицательность, что в свою очередь ведет к усилению окислительных свойств (неметаличности) и ослаблению восстановительных (металличности).
В группах (сверху вниз): увеличивается… Читать далее
Можете зайти на этот форум и найти нужный вам ответ!!Осень будем рады вас там видеть!♥️https://blog.pachca.com/post… Читать дальше
Почему высшая валентность изменяется периодически?
TutorOnline — одна из крупнейших онлайн-школ. Мы преподаем более 150 предметов. Наша цель… · tutoronline.ru
С увеличением порядкового номера элемента в периоде увеличивается количество электронов на внешнем энергетическом поле, которые могут создавать химические связи. Больше электронов — выше валентность! В малых периодах с увеличением зарядов ядер радиус атомов уменьшается, а число электронов на внешнем уровне увеличивается. Они всё сильнее притягиваются к ядру и труднее отрываются от атома. Легче всего отрываются электроны от атомов щелочного металла франция. В периоде с увеличением заряда ядра радиус атома уменьшается, число валентных электронов и их притяжение к ядру растёт, и атомам всё легче присоединять дополнительные электроны на внешний уровень. Наиболее активно принимают электроны атомы галогена фтора.
Почему звезды не синтезируют химические элементы тяжелее железа?
phd @ princeton astro | haykh.github.io
В любой ядерной реакции, ядро будет стремиться к состоянию с максимальной энергией связи на нуклон (протон и нейтрон). Посмотрите на эту диаграмму, она как раз показывает среднюю энергию связи ядра, поделённую на число протонов и нейтронов. Всё, что находится слева от железа, может увеличить свою энергию связи на нуклон путём увеличения числа нуклонов термоядерным синтезом. Всё, что справа — может так же увеличить энергию связи, путём уменьшения числа нуклонов — радиоактивным распадом.
Т.е. оптимальным является именно изотоп железа Fe-56, ядра тяжелее будут распадаться радиоактивным образом, а ядра легче при высокой температуре будут синтезироваться.
PS. На самом деле, самая большая энергия не у Fe-56, а у Ni-62, но они примерно одинаковые, поэтому сильно это ни на что не влияет.
Что значит «сильные поля у атомов» в физике?
Сусанна Казарян, США, Физик
А то и значит, что в атомах огромные электростатические поля удерживают электроны на квантовых орбитах. Оценим количественно эти поля, используя квазиклассическое приближение Бора. Заряд протона q = 1,6×10⁻¹⁹ Кл. Напряжённость электростатического поля на первой Боровской орбите (радиус, r ≈ 5,3×10⁻¹¹ м) равен |Е| = kq/r² ≈ 5×10¹¹ В/м, где k ≈ 9×10⁹ Н⋅м²⋅Кл⁻². Таких огромных полей в природе нет, кроме как в атомах и в атомных ядрах.
Для сравнения, пробивная напряжённость электростатического поля в воздухе равна около 3×10⁶ В/м, что соответствует средней напряжённости электростатического поля, создаваемая грозовым облаком непосредственно перед формированием молнии. Видно, что это значение на 5 порядков (в 100000 раз) меньше, чем электрическое поле в атоме.
Кстати, именно такие гигантские электрические поля и приводят к частоте вращения (в квазиклассическом приближении) электрона в атоме водорода ~10¹⁶ оборотов в секунду и электрическому току на первой Боровской орбите атома водорода ~1 мА.
Чем определяется различие свойств изотопов калия 40,19 и аргона 40,18?
Различие определяется различием количества, и соответственно заполнения электронных орбиталей электронами (в следствие различия в заряде ядра).
Химические свойство определяются прежде всего заполнением орбиталей электронами, отсюда и свойства.
У аргона все орбитали заполнены полностью, поэтому он инертен. У калия появляется новый уровень с одном электроном, слабо связанным с ядром — отсюда его готовность вступать в химические реакции, отдавая валентный электрон.
Объясните,как правильно нужно расставлять коэффициенты в уровнении реакций (химия)?
Химик, книгоголик, театрофил, сентиментальный пирожок
Прежде всего, нужно убедиться, что реакция записана правильно, что из данных реагентов получаются данные продукты, нет где-нибудь потерявшейся воды или лишнего осадка. Если речь о школьной химии, то, скорее всего, у вас на руках уже есть готовая реакция с исходниками слева и продуктами справа, в которой нужно только расставить коэффициенты, так что перейдём к следующему шагу.
В левой и правой частях уравнения должно сойтись количество атомов одного и того же элемента (если слева пять кислородов, то и справа должно быть тоже пять). Обычно проблема с расстановкой коэффициентов возникает в окислительно-восстановительных реакциях (ОВР), и тут удобнее всего, на мой взгляд, пользоваться методом электронного баланса. Сначала нужно определить, какие элементы в процессе реакции меняют свою степень окисления и на сколько. Вот, например, простая реакция образования оксида фосфора (V):
xP + yO2 = zP2O5
У элементного фосфора степень окисления равна нулю. У элементного кислорода — тоже. У фосфора же в оксиде степень окисления равна +5, а степень окисления кислорода в оксиде равна -2. Значит (е = электрон):
Р(0) — 5е = Р(+5) — фосфор отдаёт 5 электронов;
О2 + 4е = 2 О(-2) — кислород принимает 4 электрона.
Чтобы количество отданных и принятых электронов уравнялось и не было ничего лишнего/недостающего, нужно первое уравнение умножить на 4, а второе — на 5. Тогда 4 атома фосфора отдадут 20 электронов, а 5 молекул кислорода примут 20 электронов. Получаем:
4Р + 5 О2 = zP2O5
Отсюда:
4Р + 5 О2 = 2 Р2О5. Реакция уравнена.
Это достаточно простой пример, который, тем не менее, неплохо иллюстрирует электронный баланс. Вот здесь можно ознакомиться с более сложными примерами. И, конечно, теорию нужно закреплять на практике: берите уравнения и расставляйте в них коэффициенты, и очень скоро всё начнёт получаться даже с объёмными реакциями со всякими страшными перманганатами и перхлоратами. Удачи! (:
Прочитать ещё 1 ответ
Периодическая таблица Дмитрия Ивановича Менделеева очень удобна и универсальна в своём использовании. По ней можно определить некоторые характеристики элементов, и что самое удивительное, предсказать некоторые свойства ещё неоткрытых, не обнаруженных учёными, химических элементов (например, мы знаем некоторые свойства предполагаемого унбигексия, хотя его ещё не открыли и не синтезировали).
Что такое металлические и неметаллические свойства
Эти свойства зависят от способности элемента отдавать или притягивать к себе электроны. Важно запомнить одно правило, металлы – отдают электроны, а неметаллы – принимают. Соответственно металлические свойства – это способность определённого химического элемента отдавать свои электроны (с внешнего электронного облака) другому химическому элементу. Для неметаллов всё в точности наоборот. Чем легче неметалл принимает электроны, тем выше его неметаллические свойства.
Металлы никогда не примут электроны другого химического элемента. Такое характерно для следующих элементов;
- натрия;
- калия;
- лития;
- франция и так далее.
С неметаллами дела обстоят похожим образом. Фтор больше всех остальных неметаллов проявляет свои свойства, он может только притянуть к себе частицы другого элемента, но ни при каких условиях не отдаст свои. Он обладает наибольшими неметаллическими свойствами. Кислород (по своим характеристикам) идёт сразу же после фтора. Кислород может образовывать соединение с фтором, отдавая свои электроны, но у других элементов он забирает отрицательные частицы.
Список неметаллов с наиболее выраженными характеристиками:
- фтор;
- кислород;
- азот;
- хлор;
- бром.
Неметаллические и металлические свойства объясняются тем, что все химические вещества стремятся завершить свой энергетический уровень. Для этого на последнем электронном уровне должно быть 8 электронов. У атома фтора на последней электронной оболочке 7 электронов, стремясь завершить ее, он притягивает ещё один электрон. У атома натрия на внешней оболочке один электрон, чтобы получить 8, ему проще отдать 1, и на последнем уровне окажется 8 отрицательно заряженных частиц.
Благородные газы не взаимодействуют с другими веществами именно из-за того, что у них завершён энергетический уровень, им не нужно ни притягивать, ни отдавать электроны.
Как изменяются металлические свойства в периодической системе
Периодическая таблица Менделеева состоит из групп и периодов. Периоды располагаются по горизонтали таким образом, что первый период включает в себя: литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород и так далее. Химические элементы располагаются строго по увеличению порядкового номера.
Группы располагаются по вертикали таким образом, что первая группа включает в себя: литий, натрий, калий, медь, рубидий, серебро и так далее. Номер группы указывает на количество отрицательных частиц на внешнем уровне определённого химического элемента. В то время, как номер периода указывает на количество электронных облаков.
Металлические свойства усиливаются в ряду справа налево или, по-другому, ослабевают в периоде. То есть магний обладает большими металлическими свойствами, чем алюминий, но меньшими, нежели натрий. Это происходит потому, что в периоде количество электронов на внешней оболочке увеличивается, следовательно, химическому элементу сложнее отдавать свои электроны.
В группе все наоборот, металлические свойства усиливаются в ряду сверху вниз. Например, калий проявляется сильнее, чем медь, но слабее, нежели натрий. Объяснение этому очень простое, в группе увеличивается количество электронных оболочек, а чем дальше электрон находится от ядра, тем проще элементу его отдать. Сила притяжения между ядром атома и электроном в первой оболочке больше, чем между ядром и электроном в 4 оболочке.
Сравним два элемента – кальций и барий. Барий в периодической системе стоит ниже, чем кальций. А это значит, что электроны с внешней оболочки кальция расположены ближе к ядру, следовательно, они лучше притягиваются, чем у бария.
Сложнее сравнивать элементы, которые находятся в разных группах и периодах. Возьмём, к примеру, кальций и рубидий. Рубидий будет лучше отдавать отрицательные частицы, чем кальций. Так как он стоит ниже и левее. Но пользуясь только таблицей Менделеева нельзя однозначно ответить на этот вопрос сравнивая магний и скандий (так как один элемент ниже и правее, а другой выше и левее). Для сравнения этих элементов понадобятся специальные таблицы (например, электрохимический ряд напряжений металлов).
Как изменяются неметаллические свойства в периодической системе
Неметаллические свойства в периодической системе Менделеева изменяются с точностью до наоборот, нежели металлические. По сути, эти два признака являются антагонистами.
Неметаллические свойства усиливаются в периоде (в ряду справа налево). Например, сера способна меньше притягивать к себе электроны, чем хлор, но больше, нежели фосфор. Объяснение этому явлению такое же. Количество отрицательно заряженных частиц на внешнем слое увеличивается, и поэтому элементу легче закончить свой энергетический уровень.
Неметаллические свойства уменьшаются в ряду сверху вниз (в группе). Например, фосфор способен отдавать отрицательно заряженные частицы больше, чем азот, но при этом способен лучше притягивать, нежели мышьяк. Частицы фосфора притягиваются к ядру лучше, чем частицы мышьяка, что даёт ему преимущество окислителя в реакциях на понижение и повышение степени окисления (окислительно-восстановительные реакции).
Сравним, к примеру, серу и мышьяк. Сера находится выше и правее, а это значит, что ей легче завершить свой энергетический уровень. Как и металлы, неметаллы сложно сравнивать, если они находятся в разных группах и периодах. Например, хлор и кислород. Один из этих элементов выше и левее, а другой ниже и правее. Для ответа придётся обратиться к таблице электроотрицательности неметаллов, из которой мы видим, что кислород легче притягивает к себе отрицательные частицы, нежели хлор.
Периодическая таблица Менделеева помогает узнать не только количество протонов в атоме, атомную массу и порядковый номер, но и помогает определить свойства элементов.
Видео
Видео поможет вам разобраться в закономерности свойств химических элементов и их соединений по периодам и группам.
Элементы главных и побочных подгрупп
Свойства элементов главной и побочной подгрупп существенно различаются. В то же время благодаря периодической системе мы находим много общего в свойствах всех элементов, образующих данную группу.
Так, в VII группе имеются два элемента — хлор (VIIA группа) и марганец (VIIB группа). Хлор образует простое вещество — неметалл, газообразный при обычных условиях, очень ядовитый. Марганец — типичный металл со всеми свойствами металлов (твердый, пластичный, электропроводный). Что же объединяет эти несхожие элементы? Почему они находятся в одной группе периодической системы? Все дело в том, что и атомы хлора, и атомы марганца содержат по 7 валентных электронов:
Cl $1s^22s^22p^6 underline{3s^23p^5}$;
Mn 1s$^2$2s$^2$2p$^6$3s$^2$3p$^6$ $underline{4s^2 3d^5}$.
Поэтому высшая степень окисления для этих элементов одна и та же, а именно +7.
Хлор и марганец образуют высшие оксиды одного состава: $Cl_2O_7$ и $Mn_2O_7$. Оба эти оксида кислотные, энергично взаимодействуют с водой с образованием кислот одного и того же состава:
Cl$_2$O$_7$ + Н$_2$О → 2HClO$_4$ хлорная кислота,
Mn$_2$O$_7$ + Н$_2$О → 2HMnO$_4$ марганцевая кислота.
Оба оксида (и отвечающие им кислоты) очень неустойчивы и являются сильнейшими окислителями.
И хлорная, и марганцевая кислота относятся к наиболее сильным кислотам. При нейтрализации кислот получаются однотипные соли — перхлораты и перманганаты, например KClO$_4$ и KMnO$_4$. При небольшом нагревании обе соли легко разлагаются с выделением кислорода. Все это и позволяет рассматривать элементы хлор и марганец в одной группе периодической системы элементов Д. И. Менделеева.
Следует подчеркнуть, что закономерности изменения свойств по группам, описанные ниже, относятся только к элементам главных подгрупп.
Атомный радиус
Атомный радиус увеличивается с увеличением количества энергетических уровней, то есть сверху вниз по группе. У элементов, стоящих в одном периоде и обладающих равным количеством энергетических уровней, атомный радиус, на первый взгляд, меняться не должен. Однако вследствие взаимодействие ядра и электронов усиливается при движении по периоду слева направо, что приводит к незначительному сжатию атома — уменьшению его радиуса.
Электроотрицательность
Определение
Способность атома элемента притягивать к себе электроны химической связи называют электроотрицательностью (ЭО).
Элементы-металлы легче отдают электроны, чем притягивают их, иными словами, они имеют низкую электроотрицательность — меньше 1,8. Элементы-неметаллы, наоборот, легче притягивают электроны и имеют высокие значения ЭО.
Окислительно-восстановительные свойства соединений элементов. Металличность и неметалличность
Слова «металл» и «неметалл» применимы не только к химическим элементам, но и к простым веществам. Например, говоря, что простое вещество является металлом, мы подразумеваем не только что оно состоит из атомов элемента-металла, но и определенную общность физических (металлический блеск, пластичность) и химических (восстановитель) свойств.
Напомним, что из известных на данный момент 116 химических элементов 98 являются металлами. Металлы расположены в главных подгруппах в левом нижем углу (относительно диагонали бор-астат) таблицы Менделеева и в побочных подгруппах.
Атомы металлов на внешнем уровне содержат не более четырех электронов, как правило, от одного до трех. Отдавая эти электроны, они приобретают устойчивую оболочку ближайшего инертного газа.
Таки образом, металлы в химических реакциях являются восстановителями — они легко отдают электроны и приобретают положительную степень окисления. В этом заключается их принципиальное отличие от элементов-неметаллов.
Поэтому очень часто говорят о металлических свойствах как синониме восстановительных свойств.
В наибольшей степени металлические свойства выражены у элементов главной подгруппы I группы периодической системы — щелочных металлов. Их атомы настолько легко отдают валентный электрон, что в природе эти элементы встречаются исключительно в виде соединений.
Поскольку сверху вниз возрастают атомные радиусы элементов, сила притяжения валентных электронов к ядру ослабевает и увеличивается легкость отдачи внешних электронов, то есть восстановительные (или металлические) свойства.
Металлические (восстановительные) свойства элементов при движении по периоду убывают слева направо; а по группе убывают снизу вверх.
Элементы-металлы образуют генетический ряд химических соединений, в которых проявляются их металлические химические свойства: металл — оксид металла ($Me_xO_y$) — гидроксид (основание $Me^{+n}(OH)_n$. В сложных веществах проявление металлических свойств характеризуется понятием основность, и говорят, что оксиды и гидроксиды проявляют основные свойства. Соответственно, основные свойства оксидов и гидроксидов металлов сверху вниз по подгруппе увеличиваются, а кислотные — уменьшаются.
Элементы-неметаллы имеют на внешнем энергетическом уровне от четырех до семи электронов, при этом элементы восьмой группы образуют семейство инертных газов. Такие элементы имеют восемь электронов на внешнем энергетическом уровне, то есть такой уровень является завершенным, а сами элементы не вступают в химические реакции с другими элементами, то есть являются химически инертными.
Неметаллы в химических реакциях являются окислителями — они легко присоединяют электроны, отнимая их от атомов других элементов, и приобретают отрицательный заряд.
Легче всего принимают электроны те элементы, у которых число электронов на внешнем уровне больше четырех — до завершения внешнего уровня им более энергетически выгодно принять несколько электронов, чем отдать свои. В наибольшей степени свойства неметаллов проявляют галогены — элементы главной подгруппы VII группы.
Проследим закономерность изменения окислительных свойств по периоду на примере элементов второго периода:
3Li − 4Be − 5B − 6C − 7N − 😯 − 9F − 10Ne.
Литий и бериллий (типичные металлы) — окислительными свойствами не обладают. Неметаллы бор и углерода — очень слабые окислители. Например, они реагируют с углеродом только в электрической печи, где температура превышает 1500$^o$С. С неметаллом азотом алюминий вступает в реакцию уже при 1000$^o$С, а с кислородом порошок алюминия реагирует при внесении в пламя горелки. Фтор окисляет порошкообразный алюминий уже при комнатной температуре. А вот завершающий второй период инертный газ неон вообще не вступает в химические реакции.
Таким образом, неметаллические (окислительные) свойства простых веществ при движении по периоду слева направо возрастают.
Элементы-неметаллы образуют генетический ряд химических соединений, в которых проявляются их неметаллические химические свойства: неметалл — оксид неметалла ($HMe_xO_y$) — гидроксид неметалла (кислородсодержащая кислота $H_n(HMeO)^{n-}$). В сложных веществах проявление неметаллических свойств характеризуется понятием кислотность, и говорят, что оксиды и гидроксиды проявляют кислотные свойства. Соответственно, кислотные свойства оксидов и гидроксидов неметаллов в высших степенях окисления сверху вниз по подгруппе уменьшаются, а основные — увеличиваются.
Кислотные свойства оксидов и гидроксидов по периоду слева направо также возрастают.
Но изменение окислительно-восстановительных свойств происходит постепенно. Так, металл бериллий, в отличие от типичного металла лития, взаимодействует не только с кислотами, но и со щелочами (что характерно для ряда неметаллов), а простое вещество графит, образованное элементом-неметаллом углеродом, подобно металлам, обладает металлическим блеском и проводит электрический ток.
Энергия ионизации
Определение
Энергия ионизации — это наименьшая энергия, которая должна быть затрачена на отрыв электрона от нейтрального атома.
Ионный радиус
Диагональная периодичность
В заключение укажем, что химические элементы, расположенные в диагональном направлении периодической системы, также иногда могут проявлять близость многих физических и химических свойств. Это явление носит название диагонального сходства. Так, химические свойства лития и его соединений иногда оказываются гораздо ближе к свойствам магния, чем к свойствам остальных щелочных металлов. Аналогично свойства бериллия гораздо ближе к свойствам алюминия, чем к свойствам щелочноземельных металлов, а свойства бора ближе к свойствам кремния.
Диагональное сходство можно объяснить, если принять во внимание характер изменения атомных радиусов по группам и периодам: уменьшение радиусов в периодах (слева направо) приблизительно компенсируется увеличением радиусов в группах (сверху вниз). Тем самым оказываются весьма близки атомные радиусы лития и магния, бериллия и алюминия и др.
Все вышеупомянутые закономерности изменения свойств условно отражены в схеме ниже:
Сравнение строения и свойств элементов VIIА и VIIB групп
Чтобы увидеть, как изменяются свойства элементов по периоду рассмотрим строение и свойства типичных металлов и неметаллов — представителей IA и VIIA -группы. Кроме того, рассмотрим также свойства элементов побочных IB и VIIB -групп и сравним их между собой.
К седьмой группе главной подгруппы Периодической системы относятся элементы семейства галогенов. В длиннопериодном варианте ПС эта группа 17. Элементы этой группы обладают строением и свойствами типичных неметаллов, то есть имеют небольшой радиус и 7 электронов на внешнем уровне, поэтому относятся к p-элементам.
Типичным представителем галогенов является хлор. Электронная конфигурация этого элемента отвечает электронной формуле $1s^22s^22p^63s^23p^5$ или $[Ne]3s^23p^5$. Это означает, что валентными являются 7 внешних электронов — 2 s-электрона и 5р-электронов, которые образуют 3 пары и имеют один неспаренный электрон. Поэтому, образуя связь с менее электроотрицательными элементами (водородом или металлами), хлор отнимает у них 1 электрон и достраивает тем самым свой незавершенный уровень. При этом хлор проявляет свойства окислителя и имеет в соединениях степень окисление -1.
Нужно помнить, что хлор расположен в третьем периоде, поэтому имеет три энергетических уровня, а, значит на третьем, внешнем уровне у него имеются вакантные (незанятые) d-орбитали. При переходе в возбужденное состояние электроны с s- и р-подуровней могут перескакивать на более высокий d-энергетический подуровень:
В этом случае «распаренными» получаются 3, 5 или 7 электронов. Поэтому в соединениях с более электроотрицательными элементами, а именно с кислородом, хлор может проявлять степени окисления +1; +3; +5 или +7. В этих степенях окисления он образует оксиды и соответствующие им кислородсодержащие кислоты:
HCL- хлороводородная, соли — хлориды
HCLO – хлорноватистая (кислотный оксид $Cl_2O$, соли — гипохлориты), очень слабая кислота, неустойчивая, окислитель:
$2HClO + H_2S longrightarrow S + Cl_2 + H_2O$
$HCLO_2$ – хлористая (кислотный оксид $Cl_2O_3$, соли — хлориты), неустойчивая;
$HClO_3$ – хлорноватая (кислотный оксид — $Cl_2O_5$, соли – хлораты, $KClO_3$ – бертоллетова соль), в свободном виде не получена, «живет» только в растворах, сильный окислитель:
$HClO_3 + S + H_2O longrightarrow H_2SO_4 + HCl$
$HClO_4$– хлорная (кислотный оксид — $Cl_2O_7$, соли — перхлораты)
Все кислородсодержащие кислоты хлора являются сильными окислителями. Их свойства изменяются следующим образом:
с увеличением степени окисления хлора увеличивается сила кислородсодержащих кислот и их окислительные свойства
В то же время, в минимальной степени окисления (-1) хлор образует сильную кислоту HCl, но не является в ней окислителем.
Рассмотрим теперь особенности строения и свойств элементов IA группы (в длиннопериодном варианте ПС это тоже группа I) на примере натрия. Элементы этой группы являются типичными металлами, то есть обладают большим радиусом, имеют всего 1 валентный электрон, то есть относятся к s-элементам, и в химических реакциях являются типичными восстановителями. Элементы этой группы называются щелочными металлами.
Натрий находится с хлором в одном периоде, имеет электронную конфигурацию $1s^22s^22p^63s^1$ или $[Ne]3s^1$. то есть различия с атомом натрия заключается только в числе внешних валентных электронов. Имея один неспаренный электрон на внешнем уровне, натрий обладает свойствами восстановителя, то есть легко отдает валентный электрон на образование связи, а хлор, обладая свойствами окислителя, легко присоединяет этот электрон. Поэтому при образовании молекулы хлорида натрия валентный электрон натрия полностью переходит к хлору и образуется соединение с ионным типом связи:
Теперь рассмотрим и сравним свойства элементов побочных подгрупп IB и VIIB -групп. К IB-группе, или в длиннопериодном варианте XI группы, относятся металлы подгруппы меди: Cu, Ag, Au. Особенностью строения этих элементов является наличие заполненного предвнешнего (n-1)d-подуровня, которое происходит за счёт перескока электрона с ns-подуровня. Причина возможности такого «перескока» электрона объясняется высокой энергетической устойчивостью полностью заполненного d-подуровня и более высокой, по сравнению с 4s, энергией 3d-подуровня (вспомните порядок заполнения подуровней).
Строением энергетических уровней объясняется химическая инертность простых веществ, образованных этими элементами, которые называют «благородными металлами». Если медь и серебро при обычных условиях медленно окисляются на воздухе, а также могут вступать во взаимодействие с соединениями серы, например сероводородом, то золото при нормальных условиях не реагирует с химическими веществами. Исключение составляет «царская водка» — смесь концентрированной соляной и азотной кислот.
Для сравнения осталось рассмотреть строение и свойства элементов VIIB-подгруппы, или VII группы в длиннопериодном варианте ПС. Эта подгруппа называется подгруппой марганца и включает три элемента: Mn-магранец, Tc — технеций, Re — рений Рассмотри особенности строения этих элементов на примере марганца. Электронная конфигурация марганца отображается электронной формулой $1s^22s^22p^63s^23p^63d^54s^2$ или $[Ar]3d^54s^2$. Как видно из формулы, у марганца не заполнен предвнешний уровень, на котором находится 5 электронов из 10-ти возможных. Для марганца характерны степени окисления +2, +4 и +7, что связано с более устойчивой конфигурацией $d^5$ и $d^3$.
Простое вещество- марганец, металл серебристо-белого цвета, широко использующийся в металлургии. Марганец образует следующие оксиды: MnO, $Mn_2O_3$, $MnO_2$, $MnO_3$ (не выделен в свободном состоянии) и марганцевый ангидрид $Mn_2O_7$. Оксиды низших валентностей (II, III) носят основной характер, высших — кислотный. Кислотным оксидам соответствуют кислоты и образованные ими соли:
Манганаты — соли нестойких, несуществующих в свободном состоянии кислородных кислот марганца в степенях окисления V, VI и VII:
$MnO_4^{3−}$ — гипоманганаты,
$MnO_4^{2−}$ — манганаты,
$MnO_4^−$ — перманганаты
Все соли марганца, особенно перманганаты, являются сильными окислителями. Например, перманганат калия в зависимости от pH раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. Необходимо запомнить:
Степени окисления марганца:
В кислой среде — до соединений марганца (II), в нейтральной — до соединений марганца (IV), в сильно щелочной — до соединений марганца (VI).