В каких рядах химические элементы расположены в порядке уменьшения кислотных свойств

В каких рядах химические элементы расположены в порядке уменьшения кислотных свойств thumbnail

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.

Периодическая таблица Д.И. Менделеева

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.

Менделеев Дмитрий Иванович

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.

Радиус атома в периоде

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.

Радиус атома в 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 🙂

Электронная конфигурация по номеру группы и периоду

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.

Длина связи в химии

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.

Читайте также:  При какой температуре сталь теряет магнитные свойства

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 «↓»).

Металлические и неметаллические свойства

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.

Металлы и неметаллы в таблице Менделеева

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.

Основные и кислотные свойства

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.

Галогеноводородные кислоты

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 😉

Восстановительные и окислительные свойства

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.

Электроотрициательность в таблице Менделеева

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.

Энергия связи

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.

Периодическая таблица Д.И. Менделеева

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.

Читайте также:  Какое свойство характерно для живых тел природы организмов в отличие от объектов

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.

Высшие оксиды

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.

Летучие водородные соединения

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.

Источник

Описание задания

В Задании №2 нужно расположить элементы в порядке возрастания или убывания каких-либо свойств — металлических или неметаллических, электроотрицательности, радиусов атомов.

Тематика заданий: закономерности в таблице Менделеева

Бал: 1

Сложность задания: ♦◊◊

Примерное время выполнения: 1 мин.

Разбор типовых вариантов заданий №2 ЕГЭ по химии

Вариант 2ЕХ1

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева находятся в одном периоде. Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их металлических свойств.

  1. Sr
  2. F
  3. C
  4. I
  5. Sb

Самое типичное задание — выявив элементы одного периода, расставить их в порядке возрастания или уменьшения металлических (или неметаллических) свойств. Напомню закономерности в таблице Менделеева, о которых мы писали в разборе к ОГЭ:

В периоде слева направо ⇒ 

УвеличиваетсяУменьшается
  • Заряд ядра атома
  • Электротрицательность
  • Неметаллические свойства
  • Число валентных электронов
  • Высшая степень окисления
  • Кислотные свойства  гидроксидов, образованные элементами
  • Не меняется число электронных слоев
  • Радиус атома
  • Легкость отдачи электрона
  • Металлические свойства
  • Основные свойства гидроксидов, образованные элементами

Основные свойства соединений (оксидов, гидроксидов) уменьшаются, сменяются амфотерными,  кислотные свойства (оксидов, кислородных кислот) увеличиваются.

В группе сверху вниз ⇓

УвеличиваетсяУменьшается
  • Заряд ядра атома;
  • Радиус атома
  • Легкость отдачи электрона
  • Металлические свойства
  • Основные свойства гидроксидов, образованные элементами
  • Число электронных слоев
  • Кислотные свойства бескислородных кислот
  • Электроотрицательность
  • Неметаллические свойства
  • Кислотные свойства соединений (оксидов, кислородных кислот) уменьшаются

Основные свойства соединений (оксидов, гидроксидов) увеличиваются, кислотные свойства соединений (оксидов, кислородных кислот) уменьшаются;

Не меняется число валентных электронов и степень окисления химических элементов в одной группе.

После прочитанного выше легко найти ответ, просто найдем элементы одного периода:

Определяем, что это стронций, сурьма и йод. Далее нам нужно расставить их в порядке возрастания металлических свойств, значит справа налево — йод — сурьма — стронций!

Ответ: 415

Вариант 2ЕХ2

Выберите три элемента, которые в Периодической системе находятся в одном периоде, и расположите эти элементы в порядке увеличения радиуса атома.

  1. Br
  2. O
  3. Se
  4. F
  5. Li

Находим элементы одного периода:

А далее вспоминаем закономерность о радиусах — радиус в периоде увеличивается справа налево:

Значит, наш ответ — фтор — кислород — литий.

Ответ: 425

Вариант 2ЕХ3

Выберите три элемента, которые в Периодической системе находятся в одном периоде, и расположите эти элементы в порядке уменьшения основных и увеличения кислотных свойств высшего гидроксида.

  1. C
  2. Be
  3. Mg
  4. S
  5. P

В данном варианте вспоминаем свойства гидроксидов — типичные основания у нас в начале периода — а типичные кислоты — в конце, поэтому…

Читайте также:  Какими свойствами должен обладать любой алгоритм

Строго говоря, говорить о гидроксидах фосфора и серы как о гидроксидах нельзя, так как они их просто не образуют, но в данных заданиях под гидроксидами подразумеваются соединения-продукты взаимодействия высших оксидов с водой, поэтому, конечно, в начале периода идут типичные основные гидроксиды, а в конце — кислотные. Магний — фосфор — сера.

Ответ: 354

Мы разобрали хоть и всего три примера, но они покрывают необходимые знания, главное — запомните, пожалуйста, теорию к данному заданию! ????

Источник

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые образуют летучие водородные соединения, растворы которых являются кислотами.

    Запишите в поле ответа цифры, соответствующие номерам выбранных вариантов, в порядке увеличения кислотных свойств их
    водородных соединений.

    Цифры запишите подряд без пробелов, запятых и других знаков препинания.

    Это задание решали 173 раза. С ним справились 12% пользователей.

    Это задание решали 155 раз. С ним справились 75% пользователей.

    Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева находятся в одном периоде.

      Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их атомных радиусов.

      Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной
      последовательности.

      Это задание решали 117 раз. С ним справились 50% пользователей.

      Это задание решали 71 раз. С ним справились 80% пользователей.

      Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева находятся в одном периоде.

        Запишите в поле ответа цифры, соответствующие номерам выбранных элементов, в порядке уменьшения их атомных радиусов.

        Цифры запишите подряд без пробелов, запятых и других знаков препинания.

        Это задание решали 70 раз. С ним справились 67% пользователей.

        Это задание решали 108 раз. С ним справились 67% пользователей.

        Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева находятся в одном периоде.

          Расположите элементы в порядке возрастания кислотных свойств их высших оксидов.

          Запишите в поле для ответа последовательность цифр в нужном порядке без пробелов и знаков препинания.

          Это задание решали 103 раза. С ним справились 55% пользователей.

          Это задание решали 101 раз. С ним справились 29% пользователей.

          Это задание решали 59 раз. С ним справились 81% пользователей.

          Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые находятся в одной группе.

          1. азот
          2. фосфор
          3. кислород
          4. сера
          5. селен

          Запишите в поле ответа цифры, соответствующие номерам выбранных элементов, в порядке увеличения их неметаллических свойств.

          Цифры запишите подряд без пробелов, запятых и других знаков препинания.

          Это задание решали 57 раз. С ним справились 79% пользователей.

          Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в
          Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева находятся в
          одной группе.

            Запишите в поле ответа цифры, соответствующие номерам выбранных элементов, в порядке уменьшения их металлических свойств.

            Цифры запишите подряд без пробелов, запятых и других знаков препинания.

            Это задание решали 44 раза. С ним справились 77% пользователей.

            Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента с одинаковым количеством энергетических уровней.

            1. бор
            2. фтор
            3. магний
            4. сера
            5. хлор

            Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения их металлических свойств.

            Это задание решали 47 раз. С ним справились 83% пользователей.

            Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые
            имеют одинаковое количество энергетических уровней.

            1. кальций
            2. азот
            3. фосфор
            4. хлор
            5. алюминий

            Расположите элементы в порядке увеличения их атомного радиуса.

            Это задание решали 148 раз. С ним справились 66% пользователей.

            Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, соединения которых способны проявлять амфотерные свойства.

              Расположите элементы в порядке возрастания заряда атомного ядра.

              Запишите в поле для ответа последовательность цифр в нужном порядке без пробелов и знаков препинания.

              Это задание решали 50 раз. С ним справились 66% пользователей.

              Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева находятся в одном периоде.

                Расположите выбранные элементы в порядке увеличения их окислительной
                способности.

                Запишите в поле для ответа последовательность цифр в нужном порядке без пробелов и знаков препинания.

                Это задание решали 47 раз. С ним справились 30% пользователей.

                Источник