ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства элементов первого и второго периодов из "Неорганическая химия" Во многих отношениях первые десять элементов Периодической системы значительно отличаются от остальных. Водород— первый элемент в Периодической системе, его нельзя причислить с достаточной степенью обоснованности ни к щелочным элементам (1А группа), ни к галогенам (УПА группа), хотя он имеет некоторые общие свойства и с теми, и с другими. Так, водород в своих соединениях проявляет степень окисления (+1), роднящую его со щелочными элементами, но в отличие от ионов Ь1+, Ма+, К+, КЬ+, Сз+ и Рг+ свободный катион водорода (протон) Н+, будучи в 10 раз меньше по размерам, чем ионы других элементов, не найден ни в кристаллической решетке, ни в водном растворе. В растворе все ионы гидратированы, но свойства таких катионов, как Ыа+-хН20, обусловлены именно катионом натрия, а свойства гидратированного катиона водорода— это свойства не иона Н+-л Н20, а катиона оксония Нз0+-л Н20 (при 20°С его состав НзО+ ЗНгО). Другими словами, неправомочно сравнивать свойства физической элементарной частицы (протона) и свойства химических частиц — ионов (НзО+, Ыа+, К+ и т. п.). [c.554] Элементы 2-го периода отличаются по свойствам от своих более тяжелых аналогов. Литий аномален среди щелочных элементов и похож на магний больше, чем на элементы своей группы. Во ПА группе бериллий также не похож на магний и щелочноземельные элементы, но имеет много общих свойств с элементом П1А группы алюминием. Фтор — это хотя и галоген, но с таким большим набором особенностей, что название сверхгалоген не является неожиданным. В целом, атомы всех элементов 2-го периода от Ы до Р характеризуются (в отличие от тяжелых аналогов в А-группах) большой силой притяжения электронов. Поэтому фтор намного более реакционноспособен, чем хлор, бром или иод, а литий менее реакционноспособен, чем его аналоги (На—Рг). Конечно, меньшая реакционная способность, присущая литию, компенсируется в водном растворе высокой экзотермической гидратацией его малых по размерам ионов Ы+. Таким образом, элементы второго периода — это наиболее электроотрицательные и наименьшие по атомным размерам элементы каждой А-группы. [c.555] В то же время при сравнении гидридов щелочных элементов обнаруживается большая степень ковалентности связи литий— водород, чем натрий—водород. Отсюда вытекает термическая устойчивость гидрида лития в условиях, когда гидрид натрия разлагается на простые вещества (На и Нд). [c.555] Растворимость многих солей лития также более схожа с растворимостью соответствующих солей магния, чем солей остальных щелочных элементов. [c.556] Элементы Ве и Л1 похожи друг на друга в нескольких отношениях. Так, они имеют сходные значения окислительно-восстановительных потенциалов — 1,85 и 1,66 В соответственно). Следовательно, взаимодействие и бериллия, и алюминия с кислотой — неокислителем (т. е. за счет восстановления катиона оксония) термодинамически выгодно, но в обоих случаях оно происходит довольно медленно, если поверхность вещества не очищена от прочной оксидной пленки. Близкие значения ионных потенциалов — для Ве + 6,45, для АР+ 6,00, приводят к одинаковой для них поляризующей способности и кислотной жесткости катионов. Вследствие этого карбонаты этих элементов весьма устойчивы, гидроксиды — амфотерны, а галогениды сравнимы по кислотности Льюиса. [c.556] Химические свойства элементов В и 51 также очень сходны. Так, бор в отличие от своего аналога по ША группе — алюминия почти не проявляет металлических свойств, но похож на кремний по неметаллическому поведению. И бор и кремний образуют летучие, весьма реакционноспособные молекулярные гидриды, тогда как гидрид алюминия — твердый полимер. Галогениды бора (кроме ВРз) и кремния легко гидролизуются с образованием осадков В(ОН)з и ЗЮг-яНгО. Примечательно подобие разнообразных кислородсодержащих соединений бора и кремния (боратов, силикатов). [c.556] Отсюда вытекает подобие химических свойств соединений С и Р, N и 5, О и С1 (читателю предоставляется право самому разыскать и отметить такие свойства по материалу предыдущих разделов). [c.556] Диагональную периодичность не следует понимать как абсолютное сходство атомных, молекулярных, термодинамических и других свойств. Так, в своих соединениях атом лития имеет заряд (+1), а атом. магния — заряд (+2) в результате того, что валентные уровни их атомных электронных конфигураций 2х и 35 соответственно. Однако на этом различия кончаются, поскольку свойства уже образовавшихся ионов и g + почти одинаковы, начиная с ионных потенциалов и кончая весьма малой растворимостью карбонатов и ортофосфатов. [c.557] Вернуться к основной статье