Хімія · Будова речовини
Періодичний закон і періодична система: групи, періоди, закономірності зміни властивостей
Властивості елементів та їхніх сполук періодично залежать від заряду ядра атома. Знаючи положення елемента в таблиці, можна визначити будову його атома, вищий ступінь окиснення, формули вищого оксиду й леткої сполуки з Гідрогеном і порівняти його властивості із сусідами.
Авторський матеріал Тями · оновлено
Будова таблиці й що вона показує
Періодична система містить 7 періодів (1–3 малі, 4–7 великі) і 8 груп, кожна з яких поділяється на головну (A) та побічну (Б) підгрупи. Номер періоду дорівнює кількості енергетичних рівнів в атомі, а для елементів головних підгруп номер групи дорівнює кількості електронів на зовнішньому рівні й вищому позитивному ступеню окиснення (окрім Оксигену й Флуору). Лужні метали розташовані в I групі, галогени — у VII, інертні елементи — у VIII.
| Група | I | II | III | IV | V | VI | VII |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| формула вищого оксиду | E₂O | EO | E₂O₃ | EO₂ | E₂O₅ | EO₃ | E₂O₇ |
| летка сполука з Гідрогеном | — | — | — | EH₄ | EH₃ | H₂E | HE |
Нижчий негативний ступінь окиснення неметалу дорівнює номеру групи мінус 8: у Сульфуру 6 − 8 = −2.
Закономірності зміни властивостей
| Властивість | У періоді зліва направо | У головній підгрупі згори вниз |
|---|---|---|
| радіус атома | зменшується | зростає |
| електронегативність | зростає | зменшується |
| металічні властивості простих речовин | слабшають | посилюються |
| неметалічні властивості | посилюються | слабшають |
| основний характер оксидів і гідроксидів | слабшає | посилюється |
| кислотний характер вищих оксидів і гідроксидів | посилюється | слабшає |
У третьому періоді характер вищих оксидів змінюється від основного до кислотного: Na₂O і MgO — основні, Al₂O₃ — амфотерний, SiO₂, P₂O₅, SO₃ і Cl₂O₇ — кислотні. Відповідно слабшає основність гідроксидів (NaOH — луг, Mg(OH)₂ — слабша основа, Al(OH)₃ — амфотерний) і зростає сила кислот: H₂SiO₃ < H₃PO₄ < H₂SO₄ < HClO₄.
Розібрані приклади
Спробуй розв’язати сам, а потім відкрий розв’язання. Це авторські приклади, а не завдання з тренувань.
Приклад 1
Елемент розташований у 3-му періоді, у VI групі головної підгрупи. Назвіть його, вкажіть число електронів на зовнішньому рівні, формули вищого оксиду та леткої сполуки з Гідрогеном.
Показати розв’язанняСховати розв’язання
- Третій період і VI група: Сульфур S (Z = 16).
- Номер групи дорівнює кількості валентних електронів: 6.
- Вищий оксид EO₃ — SO₃; летка сполука H₂E — H₂S.
Відповідь: S; 6 електронів; SO₃; H₂S.
Приклад 2
Розташуйте Na, Mg, Al, Si за зростанням радіусів атомів і за зростанням металічних властивостей.
Показати розв’язанняСховати розв’язання
- Усі елементи в 3-му періоді. Зліва направо радіус зменшується: Na > Mg > Al > Si.
- За зростанням радіусів: Si < Al < Mg < Na.
- Металічні властивості в періоді зліва направо слабшають, тому за зростанням вони йдуть так само: Si < Al < Mg < Na.
Відповідь: Si < Al < Mg < Na (радіус і металічність).
Типові помилки
- Вважати, що радіус атома в періоді зліва направо зростає: він зменшується.
- Плутати номер періоду (кількість рівнів) і номер групи (кількість електронів на зовнішньому рівні).
- Писати формулу вищого оксиду Хлору як ClO₂ замість Cl₂O₇.
- Вважати, що металічні властивості посилюються вздовж періоду: вони слабшають.
- Вважати, що в побічних підгрупах номер групи завжди дорівнює числу зовнішніх електронів.