Какой элемент имеет более выраженные неметаллические свойства
Закономерности, связанные с металлическими и неметаллическими свойствами элементов.
1. При перемещении СПРАВА НАЛЕВО вдоль ПЕРИОДА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ свойства р-элементов УСИЛИВАЮТСЯ. В обратном направлении — возрастают неметаллические.
Это объясняется тем, что правее находятся элементы, электронные оболочки которых ближе к октету. Элементы в правой части периода менее склонны отдавать свои электроны для образования металлической связи и вообще в химических реакциях.
Например, углерод — более выраженный неметалл, чем его сосед по периоду бор, а азот обладает еще более яркими неметаллическими свойствами, чем углерод.
Слева направо в периоде также увеличивается и заряд ядра. Следовательно, увеличивается притяжение к ядру валентных электронов и затрудняется их отдача.
Наоборот, s-элементы в левой части таблицы имеют мало электронов на внешней оболочке и меньший заряд ядра, что способствует образованию именно металлической связи. За понятным исключением водорода и гелия (их оболочки близки к завершению или завершены!) , все s-элементы являются металлами; p-элементы могут быть как металлами, так и неметаллами, в зависимости от того — в левой или правой части таблицы они находятся.
У d- и f-элементов, как мы знаем, есть «резервные» электроны из «предпоследних» оболочек, которые усложняют простую картину, характерную для s- и p-элементов. В целом d- и f-элементы гораздо охотнее проявляют металлические свойства.
Подавляющее число элементов является металлами и только 22 элемента относят к неметаллам: H, B, C, Si, N, P, As, O, S, Se, Te, а также все галогены и инертные газы.
Некоторые элементы в связи с тем, что они могут проявлять лишь слабые металлические свойства, относят к полуметаллам.
Что такое полуметаллы? Если выбрать из Периодической таблицы p-элементы и записать их в отдельный «блок» (это сделано в “длинной” форме таблицы) , то обнаружится закономерность. Левая нижняя часть блока содержит типичные металлы, правая верхняя — типичные неметаллы. Элементы, занимающие места на границе между металлами и неметаллами, называются полуметаллами.
Полуметаллы имеют ковалентную кристаллическую решетку при наличии металлической проводимости (электропроводности) . Валентных электронов у них либо недостаточно для образования полноценной «октетной» ковалентной связи (как в боре) , либо они не удерживаются достаточно прочно (как в тeллуре или полонии) из-за больших размеров атома. Поэтому связь в ковалентных кристаллах этих элементов имеет частично металлический характер.
Некоторые полуметаллы (кремний, германий) являются полупроводниками. Полупроводниковые свойства этих элементов объясняются многими сложными причинами, но одна из них — существенно меньшая (хотя и не нулевая) электропроводность, объясняемая слабой металлической связью. Роль полупроводников в электронной технике чрезвычайно важна.
2. При перемещении СВЕРХУ ВНИЗ вдоль групп УСИЛИВАЮТСЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ свойства элементов. Это связано с тем, что ниже в группах расположены элементы, имеющие уже довольно много заполненных электронных оболочек. Их внешние оболочки находятся дальше от ядра. Они отделены от ядра более толстой «шубой» из нижних электронных оболочек и электроны внешних уровней удерживаются слабее.
Источник: https://www.hemi.nsu.ru/text146.htm
Leonard B. · 11 октября 2018
7,1 K
Молодой-исследовать в области химии и ядерной физики ускорителей частиц, г. Падуя, Италия. · tele.click/real_italy
Прикладной ответ:
1) Углерод (С; 6) vs Натрий (Na; 11). Тут конечно Натрий имеет более выраженные металлические свойства, так как находиться в левой части таблице.
2)Фосфор (P;15) и Хлор (Cl; 17). Атомы находятся в одном периоде, соответственно Фосфор более левей расположился и потому имеет незначительно больше металлических свойств.
3) Фтор (F; 9) и Хлор (Cl; 17). Тут победитель — хлор, поскольку он находиться ниже относительно фтора.
Теоретический ответ и обоснование:
1) При перемещении вдоль периода, слева на право, металлический свойства уменьшаются. Соответственно неметаллические возрастают.
Слева направо в периоде также увеличивается и заряд ядра. Следовательно, увеличивается притяжение к ядру валентных электронов и затрудняется их отдача.
2) При перемещении сверху вниз по группам
металлические свойства элементов усиливаются. Это связано с тем, что ниже в группах расположены элементы, имеющие уже довольно много заполненных электронных оболочек. Их внешние оболочки находятся дальше от ядра. Они отделены от ядра более толстой «шубой» из нижних электронных оболочек и электроны внешних уровней удерживаются слабее.
3) Визуально, для быстрой оценки очень удобно представлять таблицу Менделеева в виде прямоугольника, где оранжевая часть отвечает за металлические элементы, а фиолетовая за неметаллические. А направление стрелок указывают на увеличение металлических свойств. Мне в свое время очень помогло разобраться и запомнить данные тенденции. И да, линия смены металлов и неметаллов условная и именно по этому данная табличка не содержит каких-то границ переходных атомов. Используйте с умом.
Как изменяются восстановительные свойства в таблице менделеева?
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
☘️Что такое восстановительные свойства? ☘️
Это способность атома отдавать электроны????
????При движении по периоду слева направо восстановительные свойства уменьшаются???? Потому что электроотрицательность (способность отбирать электроны) возрастает, и атомы всё неохотнее отдают электроны????
????При движении по группе сверху вниз восстановительные свойства возрастают???? Потому что увеличиваются радиус атома и заряд ядра, а число электронов на внешнем уровне не меняется
Вот полезная табличка. Она показывает, как меняются свойства элементов в таблице Менделеева. С ней точно не запутаетесь????
Какая форма периодической таблицы элементов лучше?
По моему мнению, правильно говорить не о периодической таблице элементов какого-либо автора — Юлиуса Лотара Мейера (1862), Александра Рейна Ньюлендса (1864), Дмитрия Ивановича Менделеева (1869-1870), Альфреда Вернера (1905), Ю. Томсена (1895) и Нильса Бора (1921), Чарльза Жанета (1928).., а о Пучке Натуральных Последовательностей стабильных и нестабильных изотопов Элементов атомарной плотной материи, в котором надо понимать и видеть отрезки натуральной последовательности элементов, которые противоестественнооканчиваются на элементе группы галогенов по Менделееву, или противоестественно оканчиваются на элементе группы благородных газов по Вернеру, или естественно, правильно оканчиваются на элементе группы щёлочноземельных металлов по Мейеру.
В сознании большинства физиков, химиков, школьников, студентов и обывателей, в первом приближении, пучок изотопов элементов слит в одну обобщённую последовательность элементов по мере прироста только количества протонов в ядре атома элемента, без учёта количества нейтронов в ядре атома.
Примеры такой Периодической Таблицы Элементов:
Немец Мейер, редакция 1862 год:
Россиянин Макеев, редакция 1999-2016 годы
По моему мнению, ещё лучше Пучок Натуральных Последовательностей стабильных и нестабильных изотопов Элементов атомарной плотной материи надо удвоить, от их начала направить в противоположные стороны друг от друга и свернуть в двойную спираль, наподобие структуры спиралеобразной галактики.
Одна спираль Натуральной Последовательности Элементов будет отображать элементы, у которых атомы имеют правый спин, а противоположная спираль будет отображать элементы, у которых атомы имеют левый спин. Половина каждого витка (оборота) спирали вокруг общего центра будет отображать один период, вторая половина витка спирали будет отображать парный период, содержащий одинаковое количество элементов с противоположным полувитком-периодом.
Такая двухрукавная спиралеобразная форма Естественной Системы Элементов отражает вихревую природу эволюции материи с периодическим повторением структуры и функции на более высоком эволюционном уровне и рождением новых качеств и свойств на новых эволюционных уровнях. Такая форма Системы элементов объясняет химическую связь тем, что атомы соединяются в молекулы магнитными полюсами: атомы с противоположным спином соединяются последовательно одним магнитным полюсом друг у друга или параллельно сразу двумя противоположными магнитными полюсами. А атомы с одинаковым спином взаимно поворачиваются так, чтобы быть дру к другу атомами противоположных спинов.
Источники:
Макеев А.К. Юлиус Лотар Мейер первым построил периодическую систему элементов // European applied sciences, № 4 2013, (апрель) том 2. — С. 49-61. ISSN 2195-2183.
Makeyev A.K. Периодическая Таблица Элементов вихревой формы https://www.proza.ru/2019/04/02/1669
Пр-сть шахматного движка прямо пропорциональна кол-ву физических ядер процессора? Если я заменю 4-ядерник на 8-ядерник, то кол-во оцениваемых позиций удвоится?
Вряд ли. Даже для хорошо масштабируемых линейных алгоритмов распараллеливание обычно не приводит к пропорциональной оптимизации. Даже если разработчики шахматного движка заложили возможность параллельных вычислений (например, по двум независимым веткам дерева), то большие ресурсы будут уходить на согласование данных веток (ведь им регулярно надо будет проверять друг друга, может кто-то пришел к более выгодной позиции или вообще они пришли к одной линии). А скорее, я склоняюсь к мысли, что никакого распараллеливание там нет, из-за довольно сложных структур данных.
В общем, моя гипотеза, что если и улучшится, то максимум раза в полтора, а скорее почти не улучшится. Скорее, я бы обратил внимание на параметры, как сам тип процессора и размер, тип операционной памяти.
Какие вещества ошибочно считали химическими элементами до XX века?
Н.с. химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова,
преподаватель химии и…
Скорее всего, под словом «элемент» в данном случае вы понимаете «простое вещество», то есть вещество, состоящее из атомов только одного типа. К XX веку, когда атомная теория получила уже повсеместное распространение и стали открывать субатомные частицы, таких проблем у химии и физики уже, считайте, не было. Но! Ещё в начале XIX века, когда Джон Далтон, отец современного атомизма, предложил свой список элементов, в нём содержалось сразу несколько веществ, которые мы сейчас считаем сложными: сода, поташ и известь. Здесь несложно увидеть закономерность: всё это соединения активных металлов, и открытие электролиза постепенно позволило устранить эти недоразумения.
Какое поколение будет после поколения Z?
Политолог, специалист по проблемам законотворчества
У нас был рост рождаемости от 2000 до 2014 года, после чего пошел опять спад. Соответственно, нынешняя демографическая яма, о которой нам говорят экономисты, заключается в том, что немногочисленное поколение, рожденное в девяностые, вступает в свой взрослый возраст. Их мало, и они родят мало детей. При этом у нас имеется два многочисленных поколения, которым сейчас от 0 до 10, то есть дети вот этого роста рождаемости. Когда они войдут в социальную жизнь, их будет много.
Сейчас смена поколений происходит очень медленно благодаря тому, что продолжительность жизни растет, то есть поколение не выбывает из социального оборота с такой скоростью, как в традиционном обществе с его ранним возрастом деторождения и низкой продолжительностью жизни. Люди живут долго, люди долго остаются и на рынке труда, и в социальной жизни, то есть они никуда не деваются и не исчезают. Поэтому нельзя говорить, что придет там какая-то молодежь и образуется новая социальная реальность. Когда она придет, точно так же на рабочих местах, и во власти, и в публичной сфере будут люди 60-70 лет. Поэтому я бы тут не строила каких-то линейных схем, которые основаны на представлениях о том, что одно поколение заменяет другое. В общественном поле все существует вместе. И при этом благодаря тому, что старшие имеют социальные преимущества, они на более высоких этажах общественной пирамиды, они совершенно не желают уходить оттуда, уступать свое место какой бы то ни было молодежи.
Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым в 1868 году. Его современная формулировка: свойства химических элементов и образуемых ими
соединений (простых и сложных) находятся в периодической зависимости от величины заряда атомного ядра.
Периодический закон лежит в основе современного учения о строении вещества. Периодическая система Д.И. Менделеева является наглядным отражением
периодического закона.
В периодической таблице элементы расположены в порядке увеличения атомного заряда, группируются в «строки и столбцы» — периоды и группы.
Период — ряд горизонтально расположенных химических элементов. 1, 2 и 3 периоды называются малыми, они состоят из одного ряда элементов.
4, 5, 6 — называются большими периодами, они состоят из двух рядов химических элементов.
Группой называют вертикальный ряд химических элементов в периодической таблице. Элементы собраны в группы на основе степени окисления в
высшем оксиде. Каждая из восьми групп состоит из главной подгруппы (а) и побочной подгруппы (б).
Периодическая таблица Д.И. Менделеева содержит колоссальное число ответов на самые разные вопросы. При умелом ее использовании вы сможете
предполагать строение и свойства веществ, успешно писать химические реакции и решать задачи.
Радиус атома
Радиусом атома называют расстояние между атомным ядром и самой дальней электронной орбиталью. Это не четкая, а условная граница, которая
говорит о наиболее вероятном месте нахождения электрона.
В периоде радиус атома уменьшается с увеличением порядкового номера элементов («→» слева направо). Это связано с тем, что с увеличением номера группы
увеличивается число электронов на внешнем уровне. Запомните, что для элементов главных подгрупп номер группы равен числу электронов на внешнем уровне.
С увеличением числа электронов они становятся более скученными, так как притягиваются друг к другу сильнее: это и есть причина маленького радиуса атома.
Чем меньше электронов, тем больше у них свободы и больше радиус атома, поэтому радиус увеличивается в периоде «←» справа налево.
В группе радиус атома увеличивается с увеличением заряда атомных ядер — сверху вниз «↓». Чем больше период, тем больше электронных орбиталей вокруг атома,
соответственно, и больше его радиус.
С уменьшением заряда атома в группе радиус атома уменьшается — снизу вверх «↑». Это связано с уменьшением количества электронных орбиталей вокруг
атома. Для примера возьмем атомы бора и алюминия, элементов, расположенных в одной группе.
Период, группа и электронная конфигурация
Обратите внимание еще раз на важную деталь: элементы, находящиеся в одной группе (главной подгруппе!), имеют сходную конфигурацию внешнего уровня.
Так у бора на внешнем уровне расположены 3 электрона, у алюминия — тоже 3. Оба они в III группе.
Такая закономерность иногда может сильно облегчить жизнь, однако у элементов побочных подгрупп она отсутствует — там нужно считать электроны
«вручную», располагая их на электронных орбиталях.
Раз уж мы повели речь об электронных конфигурациях, давайте запишем их для бора и алюминия, чтобы лучше представлять их внешний уровень и увидеть
то самое «сходство»:
- B5 — 1s22s22p1
- Al13 — 1s22s22p63s23p1
Общую электронную конфигурацию для элементов III группы главной подгруппы можно записать ns2np1. Это будет работать для
бора, внешний уровень которого 2s22p1, алюминия — 3s23p1, галия — 4s24p1,
индия — 5s25p1 и таллия — 6s26p1. За «n» мы принимаем номер периода.
Правило составления электронной конфигурации, которое вы только что увидели, универсально. Если вы имеете дело с элементом главной подгруппы,
то увидев номер группы вы знаете, сколько электронов у него на внешнем уровне. Посмотрев на период, знаете номер его внешнего уровня.
Вам остается только распределить известное число электронов по s и p ячейкам, а затем подставить номер периода — и вот быстро получена
конфигурация внешнего уровня. Предлагаю посмотреть на примере ниже 🙂
Очень надеюсь, что теперь вы знаете: только глядя на положение элемента в периодической таблице, на группу и период, в которых он расположен,
вы уже можете составить конфигурацию его внешнего уровня. Безусловно, это для элементов главных подгрупп. Повторюсь: у побочных — только «вручную».
Длина связи
Длина связи — расстояние между атомами химически связанных элементов. Очевидно, что понятия длины связи и атомного радиуса взаимосвязаны напрямую.
Чем больше радиус атома, тем больше длина связи.
Убедимся в этом на наглядном примере, сравнив длину связей в четырех веществах: HF, HCl, HBr, HI.
Чем больше радиусы атомов, которые образуют химическую связь, тем больше между ними и длина связи. Радиус атома водорода неизменен во всех трех
веществах, а в ряду F → Cl → Br → I происходит увеличение радиуса атома. Наибольшим радиусом обладает йод, поэтому самая длинная связь в молекуле HI.
Металлические и неметаллические свойства
В периоде с увеличением заряда атома металлические свойства ослабевают, неметаллические — усиливаются (слева направо «→»). В группе с увеличением
заряда атома металлические свойства усиливаются, а неметаллические — ослабевают (сверху вниз «↓»).
Сравним металлические и неметаллические свойства Rb, Na, Al, S. Натрий, алюминий и сера находятся в одном периоде. Металлические свойства возрастают
S → Al → Na. Натрий и рубидий находятся в одной группе, металлические свойства возрастают Na → Rb.
Таким образом, самые сильные металлические свойства проявляет рубидий, но с другой стороны — у него самые слабые неметаллические свойства. Сера
обладает самыми слабыми металлическими свойствами, но, если посмотреть по-другому, сера — самый сильный неметалл.
Распределение металлов и неметаллов в периодической таблице также является наглядным отображением этого правила. Если провести условную
линию, проходящую от бора до астата, то справа окажутся неметаллы, а слева — металлы.
Основные и кислотные свойства
Основные свойства в периоде с увеличением заряда атома уменьшаются, кислотные — возрастают. В группе с увеличением заряда атома основные
свойства усиливаются, а кислотные — ослабевают.
Кислотные и основные свойства противопоставлены друг другу, как противопоставлены металлические и неметаллические. Где первые усиливаются,
вторые — убывают. Все аналогично, поэтому смело ассоциируйте одни с другими, так будет гораздо легче запомнить.
Замечу, что здесь есть одно важное исключение. Как и в общем случае: исключения только подтверждают правила. В ряду галогенводородных
кислот HF → HCl → HBr → HI происходит усиление кислотных свойств (а не ослабление, как должно быть по логике нашего правила).
Это можно объяснить в темах диссоциации и химических связей. Когда мы дойдем до соответствующей темы, я напомню про HF и водородные связи между
молекулами, которые делают эту кислоту самой слабой. Сейчас воспринимайте это как исключение: HF — самая слабая из этих кислот, а
HI — самая сильная.
Восстановительные и окислительные свойства
Восстановительные свойства в периоде с увеличением заряда атома ослабевают, окислительные — усиливаются. В группе с увеличением заряда
атома восстановительные свойства усиливаются, а окислительные — ослабевают.
Ассоциируйте восстановительные свойства с металлическими и основными, а окислительные — с неметаллическими и кислотными. Так гораздо проще
запомнить 😉
Электроотрицательность (ЭО), энергия связи, ионизации и сродства к электрону
Электроотрицательность — способность атома, связанного с другими, приобретать отрицательный заряд (притягивать к себе электроны).
Мы уже касались ее в статье, посвященной степени окисления. Это важное свойство, ведь более ЭО-ый атом притягивает
к себе электроны и уходит в отрицательную степень окисления со знаком минус «-«.
Все перечисленные в подзаголовке свойства вместе с ЭО усиливаются в периоде с увеличением заряда атома, в группе с увеличением заряда атома
они ослабевают. Таким образом, самый электроотрицательный элемент расположен справа вверху таблицы Д.И. Менделеева — это фтор.
Для примера сравним ЭО-ость атомов Te, In, Al, P. Индий расположен в одной группе с алюминием, ЭО-ость In → Al возрастает (снизу вверх). Алюминий
расположен в одном периоде с серой, ЭО-ость возрастает Al → S (слева направо). Сравнивая серу и теллур, мы видим, что сера расположена в группе
выше теллура, значит и ее электроотрицательность тоже выше.
Энергия связи (а также ее прочность) возрастают с увеличением электроотрицательности атомов, образующих данную связь. Чем сильнее атом тянет на
себя электроны (чем больше он ЭО-ый), тем прочнее получается связь, которую он образует.
Понятию ЭО-ости «синонимичны» также понятия сродства к электрону — энергии, выделяющейся при присоединении электрона к атому, и энергии ионизации —
количеству энергии, которое необходимо для отщепления электрона от атома. И то, и другое возрастают с увеличением электроотрицательности.
Продемонстрирую на примере. Сравним энергию связи в трех молекулах: H2O, H2S, H2Se.
Высшие оксиды и летучие водородные соединения (ЛВС)
В периодической таблице Д.И. Менделеева ниже 7 периода находится строка, в которой для каждой группы указаны соответствующие высшие оксиды,
ниже строка с летучими водородными соединениями.
Для элементов главных подгрупп начиная с IV группы (в большинстве случае) максимальная степень окисления (СО) определяется по номеру группы. К примеру,
для серы (в VI группе) максимальная СО = +6, которую она проявляет в соединениях: H2SO4, SO3.
В таблице видно, что для VIa группы формула высшего оксида RO3, а, к примеру, для IIIa группы — R2O3. Напишем
высшие оксиды для веществ из VIa : SO3, SeO3, TeO3 и IIIa группы: B2O3, Al2O3,
Ga2O3.
На экзамене строка с готовыми «высшими» оксидами, как в таблице наверху, может отсутствовать. Считаю важным подготовить вас к этому. Предположим,
что эта строчка внезапно исчезла из таблицы, и вам нужно записать высшие оксиды для фосфора и углерода.
С летучими водородными соединениями (ЛВС) ситуация аналогичная: их может не быть в периодической таблице Д.И. Менделеева, которая попадется на экзамене.
Я расскажу вам, как легко их запомнить.
ЛВС характерны для IV, V, VI и VII группы. Элементы этих групп более электроотрицательны, чем водород, поэтому ходят в «-» отрицательную СО.
Минимальная степень окисления для элементов главных подгрупп, начиная с IV группы, может быть рассчитана так: номер группы — 8.
Например, для углерода минимальная СО = 4-8 = -4; для азота 5-8 = -3; для кислорода 6-8 = -2; для фтора 7-8 = -1. Для того, чтобы запомнить
ЛВС, вы должны ассоциировать IV, V, VI и VII группы с хорошо известными вам веществами: метаном, аммиаком, водой и фтороводородом.
Так как общее строение ЛВС в пределах одной группы сходно, то, вспомнив например H2O для кислорода в VI группе, вы легко
найдете формулы других ЛВС VI группы: серы — H2S, H2Se, H2Te, H2Po.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.