Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева

П р и м е р 29.Какую высшую и низшую степень окисления проявляют мышьяк, селен и бром? Составьте формулы соединений данных элементов, отвечающих этим степеням окисления.

Решение:Высшую степень окисления элемента определяет номер группы периодической системы Д. И. Менделеева, в которой он находится. Низшая степень окисления определяется тем условным зарядом, который приобретает атом при присоединении того количества электронов, которое необходимо для образования устойчивой восьмиэлектронной оболочки (ns²np⁶).

Данные элементы находятся соответственно в главных подгруппах V, VI, VII-групп и имеют структуру внешнего энергетического уровня s²р³, s²p⁴, s²p⁵. Следовательно, степени окисления мышьяка, селена, брома в соединениях таковы:

Аs +5 (высшая), -3 (низшая) --- As₂O₅, AsH₃;

Se +6 (высшая), -2 (низшая) --- SeO₃, Na₂Se;

Br +7 (высшая), -1 (низшая) --- КВrO₄, KBr.

П р и м е р 30.У какого из элементов четвертого периода марганца или брома сильнее выражены металлические свойства?

Решение:Электронные формулы данных элементов:

25Mn 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁵

35Br 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁵.

Марганец - d-элемент VII-группы побочной подгруппы, а бром - p-элемент VII-группы главной подгруппы. На внешнем энергетичеcком уровне у атома марганца два электрона, а у атома брома - семь.

Атомы типичных металлов характеризуются наличием небольшого числа электронов на внешнем энергетическом уровне, а следовательно, тенденцией терять эти электроны. Они обладают только восстановительными свойствами и не образуют отрицательных ионов. Элементы, атомы которых на внешнем энергетическом уровне содержат более трех электронов, обладают определенным сродством к электрону, а следовательно, приобретают отрицательную степень окисления и образуют отрицательные ионы. Таким образом, марганец, как и все металлы, обладает только восстановительными свойствами, тогда как для брома, проявляющего слабые восстановительные свойства более свойственны окислительные функции. Следовательно, металлические свойства более выражены у марганца.

Химическая связь

Содержание темы: Взаимодействие атомов, образование молекул. Основные типы и характеристи­ка химической связи. Ковалентная химическая связь с позиции метода ВС: ус­ловия и способы образования; свойства: направленность (а- и я- связи), насы­щаемость. Полярность ковалентной связи. Гибридизация электронных орбиталей и формы молекул.

Конденсированное состояние вещества. Виды межмолекулярного взаимодейст­вия (ориентационное, индукционное, дисперсионное), Ван-дер-ваальсовы силы. Агрегатные состояния вещества. Ионный тип связи, его свойства. Типы кри­сталлических решеток. Общие физические свойства металлов. Металлический тип связи.

Водородная связь. Структура жидкой воды и льда. Влияние водородной связи на свойства веществ (на примере воды).

Донорно- акцепторное взаимодействие, образование комплексных ионов. Необходимые умения: определять: типы связи в молекулах в зависимости от природы атомов; максимальную ковалентность атомов; типы гибридизацими орбиталей атомов и формы молекул; виды межмолекулярного взаимодействия в зависимости от природы молекул. Изображать перекрывания орбиталей ато­мов в простейших молекулах.