metale alcaline și alcalino-pământoase

Toate elementele chimice care stau în subgrupa I și II din tabelul periodic DI Mendeleev, sunt metale. In grupa I sunt alcaliilor, în II sunt metal alcalino-pământos (cu excepția beriliu și magneziu). Franța, care se află în partea de jos a Grupului I, este radioactiv.

Aceste metale aparțin elementelor-s, deoarece nivelul exterior ei 1-2 metale de valență de electroni care dau cu ușurință, în același timp, pentru a forma ioni stabile (cationi) cu configurație stabilă de gaz nobil.

Toate aceste metale - puternic agenți de reducere.

Proprietățile fizice ale metalelor alcaline și alcalino-pământoase.

Metale Grupa I - moale, au o densitate scăzută. metale alcaline (Li, Na, K) este mai ușor decât apa și plutesc la suprafață, în timp ce reacția cu ea.

Grupa II de metale - mai grele, mai dens în comparație cu alcaline.

obligațiuni de metal sunt formate electroni de valență. Odată cu creșterea razei utomnogo, creșterea capacității de metal recuperabile (Franța - agentul de reducere cel mai puternic, el valență de electroni este situat cel mai departe de bază, astfel încât Franța ar putea da cu ușurință departe).

Toate metalele au un luciu metalic, au un potențial scăzut de ionizare și electronegativitate scăzută.

Prevalența în natura metalelor alcaline și alcalino-pământoase.

Metalele pot fi găsite în natură numai sub formă de compuși sau săruri minerale (carbonat de calciu, sare, etc.), sau sub formă de ioni în apa de mare.

Deși atomul de cuvânt din valoarea inițială indică particula care nu este împărțit în părți mai mici, în funcție de idei științifice, ea constă din particule mai mici, numite particule subatomice. Atom este format din electroni, protoni, toți atomii de hidrogen cu excepția-1 conțin, de asemenea neutroni.

Electronic este cel mai usor dintre particulele constituente atom cu o masă de 9.11 · 10-31 kg, o sarcină negativă și o dimensiune prea mică pentru măsurarea prin metode moderne. Protonii au o sarcină pozitivă și în 1836 de ori masa electronului (1.6726 · 10-27 kg). Neutronii nu au nici o sarcină electrică, iar în 1839 de ori masa electronului (1.6749 · 10-27 kg).

Atunci când această masă de bază mai mică decât masa protonilor sale constitutive și neutronii din cauza fenomenului de defect de masă. Protonii și neutronii au o dimensiune comparabilă, aproximativ 2,5 x 10-15 m, în timp ce dimensiunea acestor particule sunt slab definite. [

Modelul standard al particulelor ca protoni și neutroni constau din particule elementare numite cuarci. Alături de leptoni, quarcii sunt unul dintre elementele constitutive de bază ale materiei. Și primul și al doilea sunt fermioni. Există șase tipuri de cuarci, fiecare dintre care are o sarcină electrică fracțională de + 2/3 (1/3) din elementare. Protonii sunt compuse din două u-cuarci și o d-cuarci și neutroni - un u-cuarci și două d-cuarci. Această diferență se explică diferența de masă și sarcină a protonului și neutronului. Quark interconectată forța nucleară puternică, care este transmis gluoni.

Electronii dintr-un atom

În descrierea electronilor atomului în termenii mecanicii cuantice este de obicei tratată într-un spațiu 3n-dimensional sistem de distribuție a probabilității pentru n electroni.

Electronii dintr-un atom sunt atrase de nucleu, acționează între electronii și interacțiunea Coulomb. Aceste forțe aceleași păstrează electroni în potențialul barierei care înconjoară miezul. Pentru a depăși nucleul ar putea electronului atracție, acesta trebuie să primească energie de la o sursă externă. Mai aproape de un electron este nucleul, mai multa energie este nevoie.

Electronii, precum și alte particule, dualitatea undă-particulă ciudată. Uneori se spune că electronul se mișcă într-un orbital, ceea ce nu este adevărat. Condiția este descrisă de funcția de undă de electroni, un modul pătrat care caracterizează densitatea de probabilitate de a găsi o particulă la un anumit punct într-un moment dat, sau, în general, operatorul de densitate. Există un set discret de orbitali atomice, care corespund Staționare stări pure ale electronilor din atom.

Fiecare orbital corespunde nivelului de energie. Un electron dintr-un atom poate trece la un nivel de energie mai mare, deoarece ciocnirea atomilor cu un alt atom, electroni, ioni sau de fotoni de energie corespunzătoare absorbită. Atunci când se deplasează la un nivel mai scăzut al electronului pierde energie prin emisie de fotoni, sau de transmisie printr-o altă energie de electroni (de tranziție radiationless este un batai de ordinul a doua). Ca și în cazul absorbției, în cazul în care o tranziție radiativă de energie fotonică egal cu diferența dintre energiile de electroni la aceste niveluri. Frecvența radiațiilor emise # 957; legate de energia unui foton E raportul E = h # 957;, unde h - constanta lui Planck.

hidrogen bazic de oxigen compuși proprietăți chimice caracteristice.

Cu oxigenul nemetale formează oxizi acizi. La unii oxizi aceștia prezintă starea de oxidare maximă egală cu numărul de grup (de exemplu, SO2, N2O5), iar celălalt - un inferior (de exemplu, SO2, N2O3). oxizi corespund Acide acidului, prin care cei doi acizi oxigen unul mai puternic metaloid în care prezintă un grad mai ridicat de oxidare. De exemplu, HNO2 nitros HNO3 acid azotic mai puternic, sulfuric și H2SO4 acid sulfuros H2SO3 mai puternic.

Compuși Caracteristici oxigen nemetalov:

1. Proprietățile de oxizi superioare (adică, oxizi, care includ un element al grupului cu starea de oxidare mai mare) în perioadele de la stânga, schimba treptat de la bază la acid.

2. Grupa oxizi în jos proprietăți acide superioare slăbit treptat. Acest lucru poate fi judecat de acizii proprietățile corespunzătoare acestor oxizi.

3. Creșterea proprietăților acide ale oxizilor superioare ale elementelor respective în perioadele de la stânga la dreapta este explicată creștere treptată sarcină pozitivă a ionilor acestor elemente.

4. În principalele subgrupe ale sistemului periodic al elementelor chimice în direcția descendentă a proprietăților acide superioare oxizi metaloid sunt reduse.

Formula generală a compușilor de hidrogen ai grupelor sistemului periodic al elementelor chimice indicate în tabel.

grupuri comune de compuși cu formula

compus cu hidrogen Volatil

Cu forme de hidrogen din metal (cu unele excepții), compuși nevolatile, care sunt solide structura non-moleculare. Prin urmare, punctele lor de topire sunt relativ ridicate.

Cu formele de hidrogen nemetale compuși volatili structură moleculară. În condiții normale sunt gaze sau lichide volatile.

În perioadele stânga, proprietățile acide ale compușilor de hidrogen volatili ai nemetalelor în soluții apoase este îmbunătățită. Acest lucru se datorează faptului că ionii de oxigen au o pereche de electroni liber, ionii de hidrogen - liber orbitală, atunci procesul are loc kotroy după cum urmează:

H2O + HF à H3O + F

fluorura de hidrogen în formă de soluție apoasă scindează pozitiv ioni de hidrogen, adică prezintă proprietăți acide. Acest proces este facilitat și condiții: un ion de oxigen are o pereche unshared de electroni și ioni de hidrogen - liber orbital, formând astfel legătura donor-acceptor.

Atunci când se dizolvă în apă, se produce amoniac proces opus. Și deoarece ionii de azot au o pereche unshared de electroni și ioni de hidrogen - fără orbitală, există o legătură și formarea de ioni de amoniu NH4 + și ioni de hidroxid OH- suplimentare. Ca urmare, soluția devine proprietățile de bază. Acest proces poate fi exprimată prin formula:

H2O + NH3 à NH4 + OH

molecule de amoniac în soluție apoasă este atașat ionii de hidrogen pozitiv, adică amoniac prezintă proprietăți de bază.

Acum considerăm de ce compus hidrogen din fluor - acid fluorhidric HF - în soluția apoasă este un acid, dar mai slab decât clorhidric. Acest lucru se datorează faptului că razele de ioni de fluorură semnificativ mai mică decât ionii de clor. De aceea, ionii de fluorură sunt mult mai puternice atrag ionii de hidrogen decât ionii de clor. În acest sens, gradul de disociere a acidului fluorhidric este considerabil mai mic decât acidul clorhidric, adică acid fluorhidric este mai slab decât acidul clorhidric.

Din aceste exemple, este posibil să se facă următoarele concluzii generale:

1. În perioada de la stânga la dreapta în ionii de elemente crește sarcină pozitivă. În acest sens, proprietățile acide ale compușilor volatili ai elementelor de hidrogen în soluție apoasă sunt îmbunătățite.

2. In grupurile de anioni top-down încărcate negativ mai slabi atrag încărcat pozitiv hidrogen ionii H +. În legătură cu acest proces este facilitat prin scindarea ionilor de hidrogen H + și proprietăți acide ale creșterii hidruri.

3. Hidrogenul compus metaloid având în soluții apoase acide, reacționează cu alcalii. Hidrogenul același compus metaloid, în soluții apoase având proprietăți bazice, reacționează cu acizi.

Elementele subgrupului de carbon. Structura atomică, proprietățile chimice schimbă. Proprietățile chimice ale carbonului. Compuși anorganici de carbon: dioxid de carbon, acid carbonic, carbonați, bicarbonați, monoxidul de carbon.

Subgrupa de carbon - elementele chimice ale grupei a 14-a tabelului periodic al elementelor (conform clasificării învechite - elementele din grupa IV grupa principală). Grupul este format din C carbon, siliciu Si, Ge germaniu, staniu Sn, Pb plumb și recent descoperite element radioactiv artificial Flerova Fl.

Elemente Pnictogen, structura atomica, proprietățile chimice schimbă. Amoniac și săruri de amoniu. Oxizii de azot, acizi nitrici și azotic și sărurile lor. Proprietățile chimice caracteristice (inclusiv redox).

Pnictogen sau Pnictogen, de asemenea, pnictides - elementele chimice ale grupului 15 ale tabelului periodic al elementelor (conform clasificării învechite - elementele din grupa V grupul principal). Grupul include azot N, fosfor P, arsenic, antimoniu Sb, Bi bismut și obținut în mod artificial MOSKOVIA Mc. Elementele subgrupul principal al Grupului V, au cinci electroni în nivelul de electroni exterior. În general, caracterizate ca nemetale. Capacitatea de a se alătura electronilor este mult mai puțin pronunțată în comparație cu calcogen și halogeni. Toate subgrupurile elementele de azot au o configurație exterioară a unei atomi ns²np³ nivel de energie electronică și pot fi în compușii stării de oxidare a -3-5. Datorită relativ mai mici electronegativitate mai puțin legătura de hidrogen cu polar decât legătura cu calcogen hidrogen și halogen. Compușii cu hidrogen ai acestor elemente este scindată în soluție apoasă cu ioni de hidrogen, cu alte cuvinte, nu posedă proprietăți acide. Primii reprezentanți ai subgrupe - azot și fosfor - cel nemetale tipice, arsenul și prezintă proprietăți metalice antimoniu, bismut - un metal tipic. Astfel, in acest grup schimba dramatic proprietățile elementelor sale constitutive dintr-un nemetal tipic pentru un metal tipic. Chimia acestor elemente este foarte diversă și, având în vedere diferențele proprietăților elementelor din studiu este împărțit în două subgrupuri - subgrup al unui subgrup de azot și arsenic.

Proprietăți fizice: amoniac (NH3) - gaz incolor, cu un miros ascuțit, solubil în apă, de 2 ori mai ușoare decât aerul; când sa răcit la -33,4 ° C și presiune normală, se transformă într-un lichid limpede, la 77,8 ° C, se intareste. Fracțiunea de masă de amoniac în soluție concentrată - 25%. O soluție de NH3 în apă - apă de amoniac sau amoniac. amoniac Medical - 10%. La temperaturi scăzute, se formează o soluție de hidrat cristalin NH3. H2O. Structura moleculei este caracterizată prin sp3-hibridizare. La formarea moleculei implică trei p electron nepereche de azot și 1s - atomi de hidrogen. Molecula are forma unei piramide regulate, vertexul care sunt atomi de azot, iar colțurile - hidrogen.

1) NH3 dizolvat în apă formează molecule de amoniac hidratată și ioni de amoniu parțial - NH4 + și OH-ioni - soluție apoasă de amoniac are o reacție slab alcalină.

2) NH3 este reacționat cu un acid: NH3 + H2SO4 = NH4NSO4;

3) amoniac - puternic agent reducător. De la CuO cand recupereaza incalzite Cu: 3SuO Cu + 2NH3 = N2 + 3H2O +;

4) în NH3 oxigen de ardere cu flacără galben: 4NH3 + 3O2 = 2N2? + 6H2O;

5) NH3 este oxidat de oxigenul atmosferic în prezența catalizatorilor: Pt, Cr2O3, Rh: 4NH3 + 5O2 = 4NO? + 6H2O;

6) cu hidrogen în amide formă substituție de metal: Na + NH3 = NaNH2 + 1/2 H2;

7) NH3 hidrogen poate fi înlocuit pe halogeni. Sub acțiunea clorurii de amoniu format cu clor azot gaz: NH4Cl + 3Cl2 = 4HCl + NCl3.

săruri de amoniu - săruri conținând amoniu, NH4 +; în structura, culoarea și alte proprietăți similare cu sarea de sodiu corespunzătoare. Toate sărurile de amoniu sunt bine solubile în apă și disociază complet în soluție apoasă. Sărurile de amoniu prezintă proprietăți comune. Sub acțiunea alcali, amoniac gazos este eliberat. Toate sărurile de amoniu se descompun când sunt încălzite.

Proprietățile chimice ale sărurilor de amoniu

electroliți puternici (disociază în soluție apoasă):

NH4Cl ↔ NH4 + + CI-

Descompunerea când este încălzit:

a) în cazul în care un acid volatil

NH4Cl → NH3 ↑ + HCI

NH4HCO3 → NH3 ↑ + N2O- + CO2

b) în cazul în care prezintă proprietăți oxidante anioni

NH4NO3 → N2O ↑ + 2H2O

(NH4) 2Cr2O7 → N2 ↑ + Cr2O3 + 4N2O

Cu acizi (reacția de schimb):

(NH4) 2CO3 + 2HCl → 2NH4Cl + H2O + CO2 ↑

2NH4 + + CO32- + 2H + + 2Cl- → 2NH4 + + 2Cl- + H2O + CO2 ↑

CO32- + 2H + → H2O + CO2 ↑

Sărurile C (reacție de schimb):

(NH4) 2SO4 + Ba (NO3) 2 → BaSO4 ↓ + 2NH4NO3

2NH4 + + SO42- + Ba2 + + 2NO3- → BaSO4 ↓ + 2NH4 + + 2NO3-

Ba2 + + SO42- → BaSO4 ↓

Sărurile de amoniu suferă hidroliza (ca sare a unei baze slabe și un acid tare) - este acid:

NH4Cl + H2O ↔ NH4OH + HCI

NH4 + + H2O ↔ NH4OH + H +

Când amoniacul încălzit cu alcalii recuperat (reacție calitativă pentru ionul de amoniu)

NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + H2O ↑