Справочники / Врублевский А.И. Химия. Теоретический курс для подготовки к ЕГЭ

Электроны, участвующие в образовании химической связи, называются валентными.

У атомов элементов групп А валентными являются s- и ^-электроны только внешнего слоя (например, в атоме хлора, элемента VIIA-группы, их 7); в атомах элементов групп В валентными могут быть также и электроны предвнешнего электронного слоя.

Так, в атомах ^-элементов валентными являются 5-электро­ ны внешнего слоя и tZ-электроны предвнешнего слоя (например,

ватоме марганца общее число валентных электронов равно 2 + 5 = 7, что совпадает с номером группы). Элементы В-групп называются переходными.

Таким образом, физический смысл номера группы состоит

втом, что он, как правило, равен числу валентных электронов

ватоме.

Ватомах элементов одной группы число валентных элект­ ронов, как правило, одинаковое, что и является причиной подобия их химических свойств.

Зигзагообразная линия, проведенная в периодической таб­ лице от бора до астата, отделяет элементы металлы (они рас­ положены левее этой линии) от неметаллов (расположены справа вверху от разделительной линии, включая водород).

Неметаллов всего 23. Элементы, расположенные вблизи граничной линии (бор, кремний, германий, мышьяк, теллур),

иногда называют полуметаллами.

3.2. СЕМЕЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ

По характеру заполнения электронами энергетических под­ уровней элементы делятся на четыре семейства:

1.Элементы 5-семейства (или 5-элементы), в атомах кото­ рых электронами заполняются АО 5-типа (это все элементы групп IA и ПА, а также гелий).

2.Элементы /7-семейства, в атомах которых заполняются АО /7-типа; это элементы групп ША—VIIIА (кроме гелия).

3.Элементы d-семейства, в атомах которых заполняются АО <Атипа предпоследнего электронного слоя (это все элемен­ ты групп В, исключая вынесенные за пределы таблицы эле­ менты с атомными номерами 57—70 (лантаниды, лантанои­ ды) и 89—102 (актиниды, актиноиды). Лютеций и лоуренсий являются d-элементами и соответственно к лантаноидам и акти­ ноидам не относятся).

4.Элементы /семейства, в атомах которых электронами за­ полняется /^подуровень третьего снаружи электронного слоя (это лантаниды и актиниды). Все лантаниды находятся в 6-м перио­ де в группе ШВ, все актиниды — в 7-м периоде в группе IIIB. Элементы с атомными номерами 57—70 относятся к 4/семейству, а с атомными номерами 89—102 — к 5/-семейству.

Иногда элементы d- и /-семейств называют переходными',

Fe, Со, Ni — элементами семейства железа', Ru, Rh, Os, Ir, Pt, Pd — элементами семейства платины.

Выделяют также естественные семейства элементов (по схожести их химических свойств):

а) щелочные металлы (металлы 1А-группы) — металлы от Li до Fr включительно;

б) щелочноземельные металлы (часть металлов группы ПА) —

Са, Sr, Ва и Ra;

в) галогены (элементы VIIA-группы) — неметаллы от F до

At включительно;

г) халькогены (элементы VIA-группы) — элементы от О до Lv включительно;

д) пниктогены (элементы VA-группы) — элементы от N до Bi включительно;

е) благородные (инертные) газы — элементы VIIIA-группы

(Не—Rn);

ж)редкоземельные металлы — элементы с зарядом ядра

21 (Sc), 39 (Y), 57—71 (La—Lu).

3.3. ПЕРИОДИЧЕСКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ АТОМОВ ЭЛЕМЕНТОВ

Периодичность изменения свойств (характеристик) атомов химических элементов и их соединений обусловлена перио­ дической повторяемостью через определенное число элементов строения валентных энергетических уровней и подуровней.

Атомы всех элементов группы А имеют одинаковую элект­ ронную конфигурацию внешнего (валентного) энергетическо­ го уровня (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня

у атомов элементов групп А (1-4-й периоды)

Группа

элект­ ронная конфи­ гурация

Например, для атомов всех элементов VA-группы конфи­ гурация валентных электронов ns2np3, а для атомов VIIA-rpyn- пы — ns2np5. Именно поэтому фосфор по химическим свой­ ствам близок к азоту, мышьяку и висмуту, а фтор — к хлору, брому и иоду (подобие свойств, однако, не означает их тож-