По группе По периоду

СВОЙСТВА р-ЭЛЕМЕНТОВ

Простые вещества.

______________________________________________________________________________________

Группа IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA

s²p¹ s²p² s²p³ s²p⁴ s²p⁵ s²p⁶

______________________________________________________________________________________

B С N₂ (газ) О₂ (газ) F₂ (газ) Ne

п/п алмаз, атомная КР

sp³-гибр., диэлектрик

графит (слоист.)

sp²-гибр., проводник

карбин (линейные цепи)

sp-гибр., полупроводник

 

Al Si P (тв.) S (тв.) С1₂ (газ) Ar

металл п/п Р₄ белый, молекулярная КР S₈ ромбическая,моноклинная,

алмазоподобная КР Р_¥ красный, черный молекулярная КР,

S_¥ пластическая

 

Ga Ge As (тв.) Se (тв.) Br₂ (ж) Kr

металл п/п As₄ желтый, молекулярная КР Sе₈ красный,

алмазоподобная КР As серый, металлоподобный молекулярная КР,

Sе_¥ серый, п/п

In Sn Sb (тв.) Те (тв.) J₂ (крист) Xe

металл металл желтая и серая, Te_¥ п/п

металлоподобная

Tl Pb Bi Po At (тв) Rn

металл металл металл металл радиоактивные

радиоактивные изотопы изотопы

 

Химические свойства

Высшая Å степень окисления равна № группы (кроме O, F). В пределах каждой подгруппы элементы являются электронными аналогами и химическими аналогами. Имеют одинаковые степени окисления, образуют однотипные соединения.

½ Число электронных слоев ­, ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾®

½ r­, потенциал ионизации ¯, r¯, увеличивается число электронов на внешнем слое,

½ усиливается способность потенциал ионизации ­, усиливается способность

½ отдавать электроны (ЭО¯), присоединять электроны (ЭО­), усиливаются

¯ нарастают металлические свойства неметаллические свойства

 

Изменение характера высших оксидов.

B₂O₃

_{кислотный}

 

H₃BO₃ слабая

Al₂O₃ SiO₂ P₂O₅ SO₃ Cl₂O₇

_{амфотерный кислотный кислотный кислотный кислотный}

HAlO₂ слабая H₂SiO₃¯ (HPO₃)_x – метафосфорная H₂SO₄ HClO₄

Al(OH)₃¯ H₄P₂O₇ – пирофосфорная 1444424443

H₃PO₄ – ортофосфорная сильные кислоты

Ga₂O₃

_{амфотерный}

In₂O₃

_{амфотерный}

Tl₂O₃

_{основной}

Tl(OH)₃¯

Оксиды металлов по характеру основные или амфотерные.

Оксиды неметаллов – кислотные.

Оксиды переходных элементов – амфотерные или кислотные (Ge, Sb).

Безразличные оксиды – NO, CO – плохо растворимы в воде, не имеют соответствующих кислот и солей.

 

Группа VII А. Галогены (ns²np⁵)

Г⁰ (s²p⁵) + е ® Г ^- ( s²p⁶). Характерные степени окисления от (-1) до (+7). Степень окисления (-1) наиболее устойчивая. Фтор не имеет положительных степеней окисления.

В свободном состоянии – двухатомные молекулы Г₂, токсичны (особенно F₂), имеют резкий запах, активные окислители: Г₂ + 2е = 2Г ^–

Ок-ль в-ль

 

Г2/2Г -	F2/2F -	Cl2/2Cl -	Br2/2Br -	J2/2J-
Е0, вольт	+2.78	+1.36	+1.08	+0.54

 

¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ увеличиваются окислительные свойства Г₂

¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾® увеличиваются восстановительные свойства Г ^–

 

0 -2 -1 0

В атомосфере фтора вода горит: F₂ + H₂O = 2HF + O

Фтор реагирует со всеми металлами и неметаллами, окисляя их до высших степеней окисления и образуя фториды, которые имеют низкие температуры кипения, являются летучими соединениями. Фтор реагирует даже с некоторыми инертными газами.

F₂ + S, P, Si, Xe и др. ® SF₆, PF₅, SiF₄, XeF₂, XeF₄, XeF₆ и др.

Активные металлы (Na, Mg) горят в атмосфере фтора. Металлы Mo, W, Ti, U взаимодействуют со фтором при повышенных температурах. Наиболее устойчивы к действию фтора – Cu, Ni, Fe, реагируют со фтором при температуре выше 500⁰С. На поверхности этих металлов образуются прочные защитные пленки фторидов.

Хлор, бром и иод менее сильные окислители. При взаимодействии с металлами и неметаллами образуют соли хлориды, бромиды, иодиды.

3Cl₂ + 2P = 2PCl₃ 3J₂ + 2Al = 2AlJ₃

Хлор и бром ограниченно растворяются в воде (хлорная и бромная вода), при этом протекает реакция: 0 -1 +1

Cl₂ + H₂O = HCl + HClO – реакция диспропорционирования

¬¾¾¾

Галогеноводороды НГ.

При обычных условиях галогеноводороды (хлороводород, бромоводород, иодоводород) – бесцветные газы. Фтороводород имеет температуру кипения +20⁰С.

Все галогеноводороды хорошо растворяются в воде с образованием растворов кислот: H[HF₂] – плавиковая, HCl – соляная, HBr – бромистоводородная, HJ – иодистоводородная.

Получение галогеноводородов: 1) Г₂ + Н₂ = 2НГ (F₂, Cl₂ реагируют со взрывом);

2) СaF₂ (тв.) + H₂SO_{4 конц.} = t = 2HF­ + CaSO₄

NaCl (тв.) + H₂SO_{4 конц.} = t = HСl­ + NaHSO₄

Молекулы фтороводорода даже в парах находятся в виде ассоциатов (HF)_x. Молекулы соединяются друг с другом за счет образования водородных связей.

Водородная связь – это связь через водородный атом сильно электроотрицательных атомов F, O, N, имеющих очень малые радиусы. Очень ярко проявляется в соединениях (HF)_x, (H₂O)_x, (NH₃)_x.

Механизм образования водородной связи – донорно-акцепторное или электростатическое взаимодействие.

_{+ -}

H ¾¾ F :

Сильно ‰ H ¾¾ F :

полярная связь ‰ H ¾¾ F :

 

Водородные связи более прочные, чем силы межмолекулярного взаимодействия. Для их разрушения требуется затратить энергию, поэтому перечисленные соединения обладают аномально высокими температурами кипения, плавления, удельной теплоемкостью по сравнению с однотипными соединениями их электронных аналогов.

Кислоты, соли.