- •Методические указания к практическим занятиям
- •Новороссийск
- •Практическое занятие № 1 «Периодическая система элементов. Химическая связь»
- •Структура периодической системы элементов
- •Изменение свойств элементов и их соединений в периодах и главных подгруппах
- •Определение степени окисления
- •Расположение электронов по энергетическим уровням
- •Квантовые числа
- •Ядро атома. Изотопы
- •Химическая связь
- •Ковалентная связь
- •Основные характеристики ковалентной связи
- •Гибридизация атомных орбиталей
- •Геометрическая форма молекул
- •Молекулы водородных соединений элементов 2-го периода
- •Ионная связь
- •Металлическая связь
- •Водородная связь
- •Распределение электронов в атоме
- •Относительные электроотрицательности элементов
- •Групповые названия химических элементов
- •Литература
- •Вопросы для подготовки к занятию
Определение степени окисления
Для определения степени окисления атома в соединении следует исходить из следующих положений:
Степень окисления атомов в простых веществах (т. е. в соединениях с неполярными связями: H2o, Cl2o, N2o и др.) , а также металлов и неметаллов в элементарном состоянии равна нулю (So, Po, Alo, Nao и т. д.), т. к. распределение электронной плотности у них равномерно.
При определении степени окисления атомов в соединениях с полярными ковалентными связями сравнивают значения их электроотрицательностей. (Электроотрицательность это способность атомов притягивать к себе связывающие электроны при образовании химической связи). При образовании химической связи электроны смещаются к атомам более электроотрицательных элементов. В периодической системе элементов внутри периода электроны смещаются от атомов левостоящего элемента к атомам правостоящего элемента; в главных подгруппах от атомов н6ижестоящегог элемента к атомам вышестоящего.
Например: С +4O22 , N +2O2 , S +4O22 .
Степень окисления водорода в соединениях равна +1 (исключение солеобразующие гидриды активных металлов Na+H, Ca+2H2) .
Кислород в соединениях проявляет степень окисления 2
[исключения: а)пероксиды H2+1O21, Na2+1O21; б) соединения с фтором O+2F21, т. к. фтор самый электроотрицательный элемент]
Щелочные металлы в соединениях всегда имеют степень окисления +1 (Na+Cl , K+OH); металлы 2-й группы в соединениях всегда имеют степень окисления +2 (Сa+2Cl2 , Zn+2S2); алюминий в соединениях всегда имеют степень окисления +3 (Al+3Cl3 ).
Молекула любого вещества электронейтральна, поэтому алгебраическая сумма положительных степеней окислен6ия должна быть равна алгебраической сумме отрицательных степеней окисления. Пользуясь этим правилом, можно определить степень окисления любого атома в соединении.
Например K+MnxO42
+1 + x + (2) . 4 = 0
x = 8 1
x =+7
Алгебраическая сумма положительных и отрицательных степеней окислен6ия в сложном ионе должна быть равна заряду иона.
Например: (Cr2 x O7 2) 2
2x + (2) . 7 = 2
2x = 12
x = +6
Некоторые свойства элементов и их соединений (II период)
Группа |
I |
II |
III |
V |
VI |
VII |
Элемент и его порядковый номер |
3Li |
4Be |
5B |
7N |
8O |
9F |
Радиус атома, нм |
0,155 |
0,113 |
0,091 |
0,071 |
0,066 |
0,064 |
Внешний энергетический уровень |
2s1 |
2s2 |
2s22p1 |
2s22p3 |
2s22p4 |
2s22p5 |
Электроотрицательность |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
Природа элемента |
щелочной металл |
металл |
неметалл |
более активный неметалл |
активный неметалл |
очень активный неметалл |
Окислительно-восстановительные свойства |
активный восстановитель |
восстановитель |
слабый окислитель |
окислитель |
сильный окислитель |
очень сильный окислитель |
Свойства оксидов |
Li2O основной |
BeO амфотерный |
B2O3 кислотный |
N2O5 кислотный |
– |
– |
Свойства гидроксидов |
LiOH сильное основание |
Be(OH)2 слабое амфотерное основание |
H3BO3 слабая кислота |
HNO3 сильная кислота |
|
|
Заряды ядер атомов и количество электронов на внешнем уровне увеличиваются, радиусы атомов уменьшаются, электроотрицательность элементов возрастает, металлические и восстановительные свойства элементов убывают, неметаллические и окислительные свойства элементов увеличиваются, основные свойства оксидов и гидроксидов уменьшаются, кислотные свойства оксидов и гидроксидов увеличиваются.