§ 11. Периодичность изменения свойств атомов химических элементов и образуемых ими веществ

Периодичность изменения степеней окисления

Напомним, что степень окисления — это условный заряд атома в химическом соединении, вычисленный из предположения, что это соединение состоит из ионов. При определении степени окисления считают, что электроны, участвующие в химической связи, полностью переходят к более электроотрицательному атому. Число присоединённых атомом электронов показывает значение отрицательной степени окисления, число отданных — значение положительной степени окисления.

Анализ высших и низших степеней окисления, значения которых приведены в таблице 7, позволяет сделать следующие выводы:

  • • у атомов металлов наблюдаются только положительные степени окисления, у неметаллов — как отрицательные, так и положительные;
  • • высшая положительная степень окисления атома равна максимальному числу электронов на внешней электронной оболочке атома, поэтому она по каждому периоду возрастает;
  • • низшая отрицательная степень окисления атомов неметаллов определяется числом электронов, которые атом может принять до заполнения внешней электронной оболочки, поэтому она отрицательна и в периоде убывает по абсолютной величине от 4 (элементы IVA-группы) до 1 (элементы VIIA-группы);
  • • атомы в химических соединениях могут быть в промежуточных степенях окисления; чем больше на внешнем электронном слое электронов, тем больше у атома возможных степеней окисления и, следовательно, больше вариантов возможных химических соединений.

Таблица 7. Наиболее характерные степени окисления и электроотрицательность атомов элементов 1–3-го периодов

Группа IA IIA IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA
Элементы H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar
Электроотрица­тельность 2,2 1,0 1,6 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0,9 1,3 1,6 1,9 2,2 2,6 3,0
Степени окисления +7 +7
+6 +6
+5 +5 +5 +5
+4 +4 +4 +4 +4
+3 +3 +3 +3 +3 +3
+2 +2 +2 +2 +2 +2
+1 +1 +1 +1 +1 +1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
–1 –1 –1 –1 -1
–2 –2 –2 -2
–3 –3 –3
–4 –4 –4
Формула электронной конфигурации внешнего электронного слоя 1s1 1s2 2s1 2s2 2s22p1 2s22p2 2s22p3 2s22p4 2s22p5 2s22p6 3s1 3s2 3s23p1 3s23p2 3s23p3 3s23p4 3s23p5 3s23p6