uabooks.top

E téma tananyaga segít nektek:

felidézni az elemek kémiai jellegének és az egyszerű, valamint az összetett anyagok tulajdonságainak változását;

prognosztizálni a kémiai elem jellegét, az egyszerű anyag típusát, a legmagasabb oxidok és a nekik megfelelő hidrátok kémiai tulajdonságait az elemnek a periódusos rendszerben elfoglalt helye alapján.

Az elem kémiai jellegének periodikus változása. A 8. osztály kémiai anyagából tudjátok, hogy a periódusos rendszerben minden periódus (kivéve az elsőt) fémes elemekkel kezdődik és nemfémes elemekkel zárul.

A fémes elemek atomjai egy vagy több elektront képesek leadni, a nemfémes elemek atomjai viszont elektronokat vesznek fel. Az azonos periódusban elhelyezkedő elemek atommagjainak töltése növekszik, az atomok sugara viszont csökken. Ennek következtében azonos periódusban minden követke-

zó elem erősebben tartja az elektronjait és egyre kevésbé adja le. A periódus sorának második felében megjelenik az elektronfelvétel tulajdonsága. így levonható a következtetés: egy perióduson belül az elemek fémes jellege csökken, nemfémes jellege pedig erősödik (a halogéneknél jut ez leginkább kifejezésre). A periódus utolsó elemeit a legpasszívabb nemfémek alkotják. Ezeket nemesgázoknak nevezik, mivel szinte teljesen reakcióképtelenek (a hélium, a neon és az argon nem lép kémiai reakcióba).

Az egyszerű anyagok tulajdonságainak periodikus változása. A fémes elemek fémes egyszerű anyagokat, a nemfémes elemek nemfémes egyszerű anyagokat alkotnak. A fémeket számos közös fizikai és kémiai tulajdonságuk különbözteti meg a nemfémektől, melyek szintén rendelkeznek közös, a fémektől eltérő tulajdonságokkal.

Ha a periódusos rendszerben az atommag töltése növekedésének irányában haladunk (vagyis a rendszám növekedésének irányában), megfigyelhetjük az egyszerű anyagok típusainak és kémiai aktivitásának periodikus változását (3. táblázat).

3. táblázat

A 2. és 3. periódus elemei által alkotott egyszerű anyagok és kémiai aktivitásuk

Hasonlítsuk össze a 2. és a 3. periódus fémes elemei egyszerű anyagainak vízzel szembeni

aktivitását. A lítium és a nátrium közönséges körülmények között reagál a vízzel

magnézium is hasonló reakcióba lép, de csak melegítés hatására, a berillium és az alumínium nem reagál vízzel.

írjátok fel a magnézium és a víz között lejátszódó reakcióegyenletet.

A 2. és a 3. periódus nemfémes elemei alkotta nemfémek közül a legaktívabb a fluor. A fluor és a hidrogén között már sötétben is robbanásszerű reakció játszódik le, míg a klór- és a hidrogénkeverék csak fény hatására robban; az oxigén és a hidrogén elegye láng hatására reagál. A legpasz-szívabb a bór és a szilícium - ezek nem reagálnak a hidrogénnel.

A vegyületek tulajdonságainak periódusos változása. Minden elem számára a legjellemzőbb vegyület a legmagasabb oxid és az oxidnak megfelelő hidrát. Ezekben a vegyületekben az elem a maximábs oxidációs számával szerepel.

Az oxidok. Oxidoknak nevezzük a kémiai elem oxigénnel alkotott bináris vegyületét, amelyben az oxigén oxidációs száma -2. Tanulmányaitok során az oxidokat bázisképző, savképző és amfoter oxi-dokra osztályoztátok. A fémes elemekre jellemző a bázisképző oxid (némelyek amfoter tulajdonságokkal rendelkeznek, és vannak, amelyek savas jellegűek), a nemfémek savképző oxidokat alkotnak.

Vannak oxidok, melyek nem mutatnak sem bázi-sos, sem savas tulajdonságot. Ezeket nem só-képző oxidoknak nevezzük, mivel normál körülmények között nem reagálnak sem bázisokkal, sem savakkal, tehát nem alkotnák sókat. Ezek közé tartozik a CO, a NO, a N₂O. A vizet (H₂O) is a nem só-képző oxidokhoz sorolják.

Figyeljük meg, hogyan változnak a 2. és a 3. periódus elemei legmagasabb oxidjainak tulajdonságai az atommag töltése növekedésével (4. táblázat).

4. táblázat

A 2. és 3. periódus elemeinek legmagasabb oxidjai

Mindkét periódus első elemei - a lítium és a nátrium, valamint a 3. periódus második eleme -a magnézium bázisképző oxidokat alkotnak. Ezektől a fémektől jobbra elhelyezkedő berilli-um, illetve alumínium oxidjai amfoter (úgy bázi-sos, mint savas) tulajdonságokkal rendelkeznek, a többi elem savképző oxidot alkot.

Hogyan változik az oxidok vízhez való aktivitása az alábbi sorban:

Érdekes

tudnivaló

A XX. század 60-as éveiben XeOg XeO₄ képletű oxidot állítottak elő, ami savképző jelleget mutatott.

A 2. és 3. periódus elemeinek oxidjaira vonatkozó információk összehasonlításával megfigyelhető, hogy összetételük és kémiai tulajdonságaik periodikusan változnak. Minden periódusban az atommag töltésének növekedésével az elemek legmagasabb oxidjainak savas tulajdonságai erősödnek, bázisos tulajdonságai pedig gyengülnek.

Miért nincsenek oxidok képletei a 4. táblázat két cellájában sem? Magyarázzátok meg mind a két különálló esetet.

Az oxidok hidrátja. Az oxidok vízzel való kölcsönhatása termékeinek közös neve az oxidok hidrátja. A bázisképző oxidok hidrátja a bázisoknak (MgO => Mg(OH)₂), az amfoter oxi-doknak amfoter hidroxidok felelnek meg (Al₂O₃ => Al(OH)₃), a savképző oxidok hidrátja az oxigéntartalmú savak

Figyelembe véve az oxidok hidrátjainak eredetét, könnyű megjósolni az oxid hidrátja jellegének és tulajdonságainak periodikus változását az atommag töltésének növekedésével. Minden perióduson belül az oxidok hidrátjainak savas tulajdonságai erősödnek, a bázisos tulajdonságok pedig gyengülnek (5. táblázat).

5. táblázat

A 2. és 3. periódus elemei legmagasabb oxidjainak hidrátjai

Megmarad-e az oxidok hidrátja tulajdonságainak periodicitása a periódusos rendszer 4. csoportjának első két elemére (kálium és kalcium) vonatkoztatva?

ÖSSZEFOGLALÁS

Az atommag töltésének növekedésével az elemek kémiai jellege periodikusan változik a fémestől a nemfémesig. A periódusok elején található elemek fémes egyszerű anyagokat alkotnak, a periódus közepe táján és végén pedig nemfémes egyszerű anyagokat.

A fémes elemek bázisképző oxidokat alkotnak, melyeknek bázis felel meg, a nemfémes elemek savképző oxidokat alkotnak, amelyekből oxigéntartalmú savak keletkeznek. A periódusokban a legmagasabb oxi-

dók és azok hidrátjai bázisos tulajdonságai balról jobbra gyengülnek, savas tulajdonságai pedig erősödnek. Úgy az összetett, mint az egyszerű anyagok esetében a tulajdonságok periodikusan változnak az atommag töltésének növekedésével.

31. Melyek az atomok elektronikus szerkezetének sajátosságai, amelyek meghatározzák az elemek fémes vagy nemfémes jellegét?

32. Ha 118. rendszámú kémiai elem alkotta egyszerű anyagot sikerülne előállítani, milyen tulajdonságokkal rendelkezne: fémessel vagy nemfémessel? Miért?

33. A 2. és 3. periódus elemei által alkotott egyszerű anyagok halmaz-állapotának változásában megfigyelhető-e periodicitás? Válaszotokat indokoljátok.

34. Megváltozik-e az oxidok közötti periodicitás, ha a foszfornak, a kénnek, illetve a klórnak nem a legmagasabb oxidját vesszük (például: P₂O₃, SO₂, Cl₂O)?

35. Megfigyelhető-e periodicitás a nemfémek legmagasabb oxidjainak megfelelő savak tulajdonságainak változásában? A feleletet támasszátok alá az 5. táblázatban található információkkal.

36. Az 5. táblázat adatai alapján vonjatok le következtetést az azonos csoportokban fellelhető elem oxidja hidrátja tulajdonságának változásáról. Є változások jellege minden csoport számára azonos lesz?

2.

rész

A kémiai kötések.

Az anyag szerkezete

Szabad atomok a földi környezetben csak a nemesgázokban fordulnak elő, de ionok sem tudnak sokáig külön lenni egymástól. Egyforma vagy különböző elemek atomjaiból kialakuló anyagok, vagy különböző töltésű ionok között kölcsönhatás vem. A molekulák is kapcsolódnak egymáshoz, csak nem olyan erősen, mint az atomok vagy az ionok. Az anyagot alkotó részecskéi közötti kölcsönhatást kémiai kötésnek nevezzük.

Ez a rész a kémiai kötések típusait (2. vázlat), azok lényeges jellemzőit foglalja össze, és feltárja a kovalens kötés kialakulásának mechanizmusát. Megvizsgáljuk az ionos, a molekuláris és az atomrácsos anyagok szerkezetét és tulajdonságait, valamint információt kaptok az amorf és a kristályos anyagokra vonatkozóan.

2. vázlat

A kémiai kötések fontos jellemzője a kötési energia. Kémiai kötés képződésekor energia szabadul fel, felszakadásánál energia nyelődik el.

 

 

Ez a tankönyv anyaga Kémia a 11. osztály számára Pavlo Popéi