Какими свойствами обладают элементы

Электронные аналоги

Периодический закон и система Д.И. Менделеева

В 1869г. Д.И.Менделеев сформулировал периодический закон:«свойства простых веществ, а также формы и свойства соединения элементов находятся в периодической зависимости от величины их атомных весов» и создал систему, отражающую электронное строение атомов.

В 1913г. Мозли определил, что порядковый номер элемента в таблице Д.И.Менделеева численно равен заряду ядра атома. Поэтому современная формулировка периодического закона такова: «свойства химических элементов, а также форма и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от порядкового номера элемента».

Периодические изменения в свойствах элементов связаны с периодической повторяемостью электронных структур атомов.

Порядковый номер элемента характеризует заряд ядра атома и количество электронов в оболочке. Элементы располагаются по мере увеличения заряда ядер их атомов.

Периодическая система состоит из периодов и групп. Период– это последовательный горизонтальный ряд элементов с одинаковым значением главного квантового числа. Группа – это вертикальный ряд элементов с одинаковым количеством валентных электронов. Элементы одной группы разделяются на две подгруппы: главную и побочную. В главной подгруппе объединяются элементы, у которых валентные электроны располагаются на s- и p- подуровнях внешнего квантового уровня. В побочную подгруппу – элементы, у которых валентные электроны располагаются на внешнем s- и предвнешнем d-подуровнях.

Химические элементы, у которых имеется одинаковая конфигурация валентных электронов, называются электронными аналогами.

У полных аналогов совпадают электронные конфигурации двух последних периодов.

Например: 32Ge: 1s2 2s2 2p63s2 3p6 4s2 3d10 4p2

50Sn: …………. 4s2 4p6 5s2 4d10 5p2

У неполных аналогов совпадают электронные конфигурации только последнего периода.

Например: 6C: 1s22s22p2

14Si: 1s2 2s2 2p63s2 3p6

Электронные аналоги, являющиеся химическими аналогами, характеризуются одинаковым количеством валентных электронов, которые участвуют в образовании химических связей.

Очень важной характеристикой элемента с точки зрения строения атома является радиус атома. С ростом положительного заряда ядра радиус у элементов изменяется. В периоде слева направо радиус уменьшается вследствие сжатия электронной оболочки (заряд ядра увеличивается, электроны сильнее притягиваются к ядру). В группах сверху вниз радиус увеличивается вследствие увеличения количества квантовых уровней. Чем больше радиус атома, тем слабее удерживаются валентные электроны, тем легче отдает их атом в химических реакциях. Как отдача электронов, так и принятие электронов характеризуется энергетическим эффектом, который определяется тремя видами энергии:

· энергия ионизации (J)– энергия, которая необходима для отрыва валентных электронов от атома и превращения атома в положительно заряженную частицу – ион. Она измеряется в эВ/атом или кДж/моль.

Энергия ионизации зависит от радиуса атома. С увеличением радиуса энергия ионизации уменьшается в группе сверху вниз, увеличивается в периоде с ростом количества валентных электронов. Энергия ионизации характеризует металлические (восстановительные) свойства, его активность. Чем больше величина энергии ионизации, тем меньше металлические свойства;

· энергия сродства к электрону (Е) – энергия (единицы измерения эВ/атом или кДж/моль), которая выделяется при присоединении валентных электронов к атому, при этом атом превращается в отрицательно заряженную частицу. Эта энергия характеризует неметаллические (окислительные) свойства химических элементов; в группе сверху вниз уменьшается, в периоде увеличивается;

· электроотрицательность – это полусумма энергии ионизации и энергии сродства к электрону: Э.О. = (I+E) / 2

Электроотрицательность – способность атома в молекуле притягивать к себе электроны. За единицу принята элетроотрицательность лития Li. В группе электроотрицательность уменьшается cверху вниз, в периоде увеличивается слева направо. Зная значение энергии для каждого из атомов, мы можем дать окислительно-восстановительную характеристику элемента. (Значения электроотрицательности атомов по Полингу представлены в приложении)

Источник

Ïîõîæèå ïîñòû

Ñóëüôèä æåëåçà(II) (FeS) — âåùåñòâî, êîòîðîå îáðàçóåòñÿ ïðè âçàèìîäåéñòâèè æåëåçà ñ ñåðîé. Ïðèìåíÿåòñÿ êàê ñûðüå â ïðîèçâîäñòâå ÷óãóíà, à òàêæå ÿâëÿåòñÿ òâåðäûì èñòî÷íèêîì ñåðîâîäîðîäà. Íà ôîòîãðàôèÿõ ìîæíî çàìåòèòü ÷àñòèöû ìåòàëëè÷åñêîãî æåëåçà, êîòîðîå íå ïðîðåàãèðîâàëî ñ ñåðîé.

Ñðåçû ñóëüôèäà æåëåçà â óâåëè÷åíèè Õèìèÿ, Ëèãà õèìèêîâ, Æåëåçî, Óâåëè÷åíèå

Â ïðèðîäå ñóëüôèä æåëåçà(II) âñòðå÷àåòñÿ êðàéíå ðåäêî, îäíàêî ðàñïðîñòðàí¸í äèñóëüôèä æåëåçà(II) (FeS2), èçâåñòíûé êàê ìèíåðàë ïèðèò èëè ñåðíûé êîë÷åäàí.

vk.com/mircenall

Ëèòèé - ìåòàëë æèâóùèé ïî ñâîèì ïðàâèëàì Õèìèÿ, Ýêñïðåññèâíûå ôàêòû, Ëèãà õèìèêîâ, Þìîð, Äëèííîïîñò, Ëèòèé, Ìåòàëë

Ïîêàçàòü ïîëíîñòüþ
3

Íîâûé ìåäüñîäåðæàùèé êîìïëåêñ, èäåþ ñòðîåíèÿ êîòîðîãî ïîäñêàçàëà ïðèðîäà, ýôôåêòèâíî ðàñùåïëÿåò âîäó â íåéòðàëüíîé ñðåäå. Ýòî îòêðûòèå ìîæåò ñäåëàòü áîëåå äîñòóïíûì ïîëó÷åíèå âîäîðîäà ñ ïîìîùüþ âîññòàíîâëåíèÿ âîäû.

Ìîëåêóëÿðíûé âîäîðîä äàâíî ðàññìàòðèâàþò êàê àëüòåðíàòèâó íåôòè è ãàçó. Åäèíñòâåííûé ïðîäóêò ñãîðàíèÿ âîäîðîäà âîäà, êîòîðàÿ ñàìà ìîæåò áûòü èñòî÷íèêîì âîäîðîäà. Ìíîãèå èññëåäîâàòåëüñêèå ãðóïïû ïî âñåìó ìèðó ñòàðàþòñÿ ðàçðàáîòàòü êàòàëèçàòîðû, ñïîñîáíûå ïîíèçèòü ýíåðãèþ âîññòàíîâëåíèÿ âîäû äî ìîëåêóëÿðíîãî âîäîðîäà è îáëåã÷èòü ïðîòåêàíèå ýòîé ðåàêöèè. Íàèáîëåå ýôôåêòèâíûå êàòàëèçàòîðû ðàñùåïëåíèÿ âîäû â íàñòîÿùåå âðåìÿ êîîðäèíàöèîííûå ñîåäèíåíèÿ ðóòåíèÿ è èðèäèÿ. Ê íåäîñòàòêàì îáîèõ ìåòàëëîâ ìîæíî îòíåñòè èõ íèçêèå êîíöåíòðàöèè â çåìíîé êîðå è âûñîêóþ ñòîèìîñòü.

Íîâîå èññëåäîâàíèå äåìîíñòðèðóåò, ÷òî â ïðèñóòñòâèè ïîðôèðèíîâîãî êîìïëåêñà ìåäè ýëåêòðîêàòàëèòè÷åñêîå ðàñùåïëåíèå âîäû ïðîèñõîäèò ïðè íåéòðàëüíûõ çíà÷åíèÿõ ðÍ è ïðè íèçêîì çíà÷åíèè ýëåêòðîäíîãî ïîòåíöèàëà. Ïðè 310 ìÂ è ðÍ 7 âîäà îêèñëÿåòñÿ ñ âûäåëåíèåì ìîëåêóëÿðíîãî êèñëîðîäà, à â êèñëîé ñðåäå (ïðè òîì æå ýëåêòðîäíîì ïîòåíöèàëå) äî ïåðåêèñè âîäîðîäà. Õîòÿ ìåäíûé êîìïëåêñ è íå ïðåâîñõîäèò ïî ïðîèçâîäèòåëüíîñòè êîìïëåêñû áëàãîðîäíûõ ìåòàëëîâ, âñå æå ýòî áîëüøîé øàã âïåðåä ìåíüøàÿ ýôôåêòèâíîñòü ïðîèçâîäíûõ ìåäè êîìïåíñèðóåòñÿ åå áîëüøåé ðàñïðîñòðàíåííîñòüþ è äåøåâèçíîé. Êàòàëèçàòîðû ðàñùåïëåíèÿ âîäû íà îñíîâå ìåäè áûëè èçâåñòíû è ðàíåå, íî îíè ðàáîòàëè â ñèëüíîùåëî÷íîé ñðåäå è ïðè áîëüøîì çíà÷åíèè ýëåêòðîäíîãî ïîòåíöèàëà.

Èññëåäîâàòåëè èñõîäèëè èç òîãî, ÷òî â ïðîöåññå ôîòîñèíòåçà êëþ÷åâóþ ðîëü â îêèñëåíèè âîäû è âûäåëåíèè êèñëîðîäà èãðàåò ìàãíèéïîðôèðèíîâûé êîìïëåêñ. Òåì íå ìåíåå ñïîñîáíîñòü ìåäüïîðôèðèíîâîãî êîìïëåêñà êàòàëèçèðîâàòü îêèñëåíèå âîäû îêàçàëàñü ïðèÿòíîé íåîæèäàííîñòüþ äëÿ ìíîãèõ õèìèêîâ êàê ñïåöèàëèñòîâ ïî õèìèè ïîðôèðèíîâûõ êîìïëåêñîâ, òàê è òåõ, êòî çàíèìàëñÿ ðàñùåïëåíèåì âîäû. Åùå îäíà íåîáû÷íàÿ ÷åðòà ýòîãî êàòàëèçàòîðà îêèñëåíèå âîäû äî ïåðåêèñè âîäîðîäà ïðè íèçêèõ çíà÷åíèÿõ ðÍ. Ýòîò ïðîöåññ íå ñòîèò ðàññìàòðèâàòü êàê íîâûé ñïîñîá ïîëó÷åíèÿ H2O2, è âñå æå îí òðåáóåò âíèìàíèÿ. Óñòàíîâèâ, êàê îáðàçóåòñÿ ïåðåêèñü âîäîðîäà, èññëåäîâàòåëè ñìîãóò îïðåäåëèòü ìåõàíèçì ýòîé êàòàëèòè÷åñêîé ðåàêöèè è âûÿñíèòü, êàê ïîâûñèòü ýôôåêòèâíîñòü ðàñùåïëåíèÿ âîäû.

Âîäîðîäíàÿ ýíåðãåòèêà Õèìèÿ, Ýíåðãåòèêà, Âîäîðîäíîå Òîïëèâî, Âîäîðîä, Àëüòåðíàòèâíàÿ ýíåðãåòèêà

Ñåðåáðî - ñìåðòü äëÿ ïðîñòåéøèõ è ïðåëåñòü äëÿ ëþäåé Õèìèÿ, Ýêñïðåññèâíûå ôàêòû, Ñåðåáðî, Ìåòàëë, Ýïè÷íî, Þìîð, Ëèãà õèìèêîâ, Äëèííîïîñò

Ïîêàçàòü ïîëíîñòüþ
3

Â îäíîì èç ïîñòîâ îá îëîâå ïèêàáóøíèêîâ çàèíòåðåñîâàëà òàêàÿ äåòàëü — ïðè òåìïåðàòóðå íèæå 13.2°C êîâêîå è ïëàñòè÷íîå îëîâî ïåðåõîäèò â äðóãóþ «ñåðóþ» àëëîòðîïíóþ ìîäèôèêàöèþ.