Вопрос 20 Свойства p– элементов:

1) У p– элементов идёт заполнение электронами p – орбитали, так как максимальное число электронов на р-орбитали равно 6, то число групп, где имеются р-элементы, равно 6.

2) Орбитальные радиусы атомов с увеличением порядкового номера элемента в периоде уменьшаются, а энергия ионизации, в общем, возрастает.

3) В подгруппах элементов с возрастанием порядкового номера элементов размеры атомов в общем увеличиваются.

4) Сродство к электрону (энергетический эффект присоединения электрона к атому) в периодах увеличивается, в подгруппах – уменьшается.

5) Электроотрицательность элементов при переходе в периоды от 1-ой к 7-ой группе увеличивается, а в подгруппах (сверху вниз) уменьшается.

6) У атомов р-элементов валентными являются электроны внешнего слоя. При участии в образовании связей всех валентных электронов элемент проявляет высшую степень окисления, которая численно равна номеру группы периодической системы, в которой он находится. Значение степеней окисления у р-элементов связано с правилом “чётности”: энергетически относительно более стабильные соединения, в которых элементы нечётных групп проявляют нечётные степени окисления, а элементы чётных групп – чётные степени окисления.

При переходе от 1-ой к 3-ей группе высшая степень окисления элементов становится всё менее устойчивой, это можно объяснить увеличением при переходе от 1-ой к 8-ой группе энергетического различия между s и p – орбиталью, а следовательно к уменьшениям возможности участия в образовании химической связи ns² - электронов.

7) В подгруппах происходит усиление основных свойств.

8) В периодах кислотный характер высших гидроксидов усиливается.

Вопрос 21. Свойства d-элементов

Химимя d-элементов во многом отличается от химии s и p-элементов. Это связано с большим числом степеней окисления d-элементов и образования ими различных комплексов. Кроме того, d-элементы в отличие от s и p-элементов (в особенности) имеют много общих черт:

1. Все d-элементы – металлы. Обладают, как правило, высокой твердостью и тугоплавкостью, особенно элементы подгруппы IV Б – больше всего W (вольфрам). Иттрий и лантан более сходны с лантаноидами чем с d-элементами.

2. Во внешнем слое у атомов d-элементов находится 1-2 s-электрона, остальные валентные электроны находятся в d-состоянии, т.е. в предвнешнем слое. Вследствие этого атомы d-элементов характеризуются сравнительно невысокими значениями энергии ионизации, при этом характер изменения энергии ионизации атомов в периоде у d-элементов более плавный , чем у s и р-элементов. В подгруппах – значение энергии ионизации атомов в общем увеличивается (исключение – III группа), т.е. металлические свойства ослабляются. Это объясняется проникновением электронов к ядру.

3. При образовании соединений используются s-электроны и часть или все d-электронов, причем последние участвуют лишь после того как приняли участие в образовании связи внешние s-электроны. Исключение – подгруппа цинка, а также палладий, в атоме которого в невозбужденном состоянии нет внешних s-электронов, следствие – большой набор валентных состояний, широкие пределы изменения окислительно-восстановительных и кислотно-основных свойств. По многообразию валентных состояний d-элементы отличаются от всех других, в том числе от 4f-элементов.

4. В отличие от главных подгрупп, устойчивость соединений, отвечающих высшим значениям степени окисления, в побочных подгруппах растет: Fe – макс.степень +6, Ru и Os - +8 для этих элементов максимальная степень окисления зависит от природы химического партнера. (в галогенах степень окисления меньше чем в оксидах).

5. Для d-элементов характерно не только вертикальное но и горизонтальное сходство, наиболее выражено оно при одинаковых степенях окисления – Fe, Co, Ni больше похожи друг на друга чем Fe, Ru, Os не только по характерным значениям степеней окисления, но и по св-вам однотипных соединений.

6. Полярность связей в соединениях с ростом степени окисления – уменьшается , для степеней окисления 1 и 2 связь близка к ионной, для максимальной степени окисления она приближена к ковалентной, поэтому низшие оксиды и гидроксиды являются основными, высшие – кислотными. Границей между ними является степень окисления равная 3.

Например: Mn(OH) ₂ – основание средней силы, Mn(OH) ₃ – основание слабое, Mn(OH) ₄ – амфотерный гидроксид, Н₂MnO ₄ – сильная кислота, НMnO ₄ – кислота очень сильная

7. Подгруппа Zn отличается от остальных d-элементов, по свойствам они приближаются к элементам основных подгрупп – они более энергичные восстановители, чем соседние d-элементы, сравнительно легкоплавки и летучи. Их ионы в водном р-ре не окрашены.

8. Для элементов побочных подгрупп характерно образование разнообразных координационных соединений(особенно для 4d и 5d-элементов, а также высокая их прочность.

9. Большинство соединений d-элементов окрашены, объясняется это переходом электронов с более низкого на более высокий свободный энергетический уровень, который осуществляется за счет поглощения видимого света.

10. d-элементы – обладают хорошими каталитическими свойствами, а также имеют большое биологическое значение, напр.Fe (гемоглобин), Mg (хлорофилл)