ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства элементов и их важнейших соединений из "Общая химия" Атомные и ионные радиусы. В периодах с возрастанием порядкового номера значения атомных радиусов (табл. 17.1) элементов уменьшаются. Наибольшее снижение наблюдается при переходе к -элементам ПА группы из-за способности валентной пары 5 глубоко проникать к ядру и тем самым дополнительно экранировать заряд ядра. [c.397] В группах по мере увеличения числа орбиталей атомные радиусы растут. Переход нейтрального атома в катион сопровождается уменьшением радиуса, а переход нейтрального атома в анион — его возрастанием. Это легко понять, поскольку в положительно заряженном ионе (катионе) тот же, что и в нейтральном атоме, заряд ядра удерживает меньшее число электронов, а в отрицательно заряженном ионе (анионе), наоборот, тот же, что и в атоме, заряд ядра удерживает большее число электронов кроме того, с увеличением числа электронов возрастает эффект их отталкивания. Оба фактора действуют в направлении увеличения радиуса аниона. Очевидно, что с возрастанием заряда ионный радиус катиона будет падать, а аниона — возрастать. [c.397] Резкое снижение энергии ионизации у Li связано с эффектом экранирования заряда ядра атома лития гелиевой электронной оболочкой (s ). Аналогичные перепады в значениях энергии ионизации имеют место и при переходе от Ne к Na, от Аг к К и т. д., поскольку сильным экранирующим эффектом характеризуется завершенная электронная структура атома любого другого благородного газа (rts rtpS). [c.399] Во II периоде при переходе от лития (2s ) к неону (2s 2p ) и в III периоде при переходе от натрия (3s ) к аргону (Ss Sp ) имеет место возрастание энергии ионизации. Вместе с тем это возрастание неравномерное, а именно у бора (2s 2p ), следующего за бериллием (2s ), и кислорода (2s 2p ), следующего за азотом (2s 2p ), равно, как и у их аналогов (элементов III периода), энергии ионизации ниже ожидаемых. Наблюдаемый эффект связан с ослаблением эффекта экранирования заряда ядра атомов элементов, следующих непосредственно за атомами элементов с заполненной ns и наполовину заполненной пр валентными орбиталями. В целом наименьшие значения энергии ионизации имеют атомы элементов I группы, наибольшие — атомы благородных газов. [c.399] Аналогичная периодическая зависимость прослеживается и при сопоставлении энергий ионизации элементов других периодов (в таблице не указаны). [c.399] В периоде, как и следовало ожидать, по мере возрастания порядкового номера элемента (заряда ядра атома этого элемента) сродство к электрону возрастает. В группе по мере экранирования заряда ядра (за счет увеличения числа электронных оболочек атома) сродство к электрону падает. [c.399] Минимальное сродство к электрону имеют атомы s-элементов IA группы, максимальное — атомы р-элементов VIIА группы. Атомы благородных элементов характеризуются отрицательным сродством к электрону. Пониженное сродство к электрону имеют также атомы легких элементов с заполненной и наполовину заполненной р атомными орбиталями. [c.399] В целом р-элементы, как правило, имеют большие значения энергии ионизации и большое сродство к электрону (большая электроотрицательность), а s-элементы — малые значения энергий ионизации и малые значения сродства к электрону (малая электроотрицательность). [c.399] Эти и другие отличия (табл. 17.4) обусловлены наложением в р-металлах ковалентной связи на металлическую. Самую низкую электропроводность среди р-металлов имеет висмут. [c.400] Поверхность р-металлов имеет желтоватый или сероватый оттенок. Они, как правило, непластичны, характеризуются малыми атомными объемами их плотность выше плотности металлов 5-элементов. Металлы 5-элементов являются очень сильными восстановителями. Эта функция для многих р-металлов практически нехарактерна. [c.400] В свободном состоянии большинство металлоидов существует в форме молекул. В одних случаях эти молекулы одноатомны (благородные газы) или двухатомны (N2, Рг, СЬ), в других — достигают гигантских размеров (в случае, например, бора и алмаза). Температуры плавления металлоидов охватывают широкий диапазон значений. Самая высокая температура плавления у углерода ( — 4000 К), самая низкая — у гелия (1 К). [c.402] С повышением порядкового номера элемента в периоде знак эффективного заряда изменяется на обратный от отрицательнога у иона (Н-) в гидридах -элементов 1А и ПА группы до небольшого положительного эффективного заряда на атоме водорода в соединениях р-элементов УНА группы. Максимальный эффективный положительный заряд на атоме водорода в молекуле НР обусловлен значительными различиями электроотрицательности Н и Р. [c.403] Об изменении кислотной функции водородных соединений в лериоде и группе можно судить по данным табл. 17.8. [c.404] Отклонение от закономерного роста кислотной функции (за счет увеличения длин связи Н—X и уменьшения ее прочности) в УИА группе связано, с одной стороны, с повышенной способностью молекулы НР образовывать водородные связи, с другой — нивелирующим действием воды (как ионизирующего растворителя), перекрывающим различия в свойствах остальных членов группы — кислот НС1, НВг и Н1. [c.405] Кислородные соединения з- и р-элементов. Кислородные соединения многочисленны и разнообразны. Наиболее важным классом кислородных соединений являются оксиды. Оксиды различают по типу связи (ионные, ковалентные), по составу (бинарные и смешанные, стехиометрические и нестехиометрические — фазы переменного состава) и по химической активности (солеобразные и безразличные). [c.405] По характеру взаимодействия с растворителем (водой, кислотой, основанием) солеобразные оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные. Свойства оксидов элементов рассматриваются в соответствующих группах. Некоторые характерные представители оксидов и их свойства приведены в табл. 17.9. [c.405] Вернуться к основной статье