§ 11. Перыядычнасць змянення ўласцівасцей атамаў хімічных элементаў і рэчываў, якія імі ўтвораны
Перыядычнасць у змяненні ўласцівасцей простых і складаных рэчываў
Пры дзяленні хімічных элементаў на металы і неметалы выкарыстоўваюць крытэрыі, звязаныя з уласцівасцямі простых і складаных рэчываў, якія імі ўтвараюцца (табл. 8).
Табліца 8. Адметныя прыкметы металаў і неметалаў
Будова і ўласцівасці | Металы | Неметалы |
Будова і ўласцівасці атамаў | Пры ўзаемадзеянні з неметаламі аддаюць ім свае электроны | Пры ўзаемадзеянні з металамі прыцягваюць да сябе іх электроны |
На знешнім электронным слоі змяшчаецца, як правіла, 1–3 электроны | На знешнім электронным слоі змяшчаецца 4–8 электронаў, акрамя атамаў В, He і H | |
Маюць нізкія значэнні электраадмоўнасці | Маюць высокія значэнні электраадмоўнасці | |
Фізічныя ўласцівасці простых рэчываў | Высокая электра- і цеплаправоднасць простых рэчываў. Электраправоднасць зніжаецца з ростам тэмпературы | Цеплаізаляцыйныя ўласцівасці простых рэчываў высокія. Нізкая электраправоднасць |
Пластычнасць простых рэчываў | Крохкасць простых рэчываў | |
Агульныя ўласцівасці злучэнняў | У водных растворах солей пераважна існуюць у выглядзе катыёнаў | У водных растворах солей існуюць у саставе аніёнаў |
Утвараюць пераважна асноўныя і амфатэрныя аксіды | Утвараюць кіслотныя аксіды | |
Утвараюць моцныя і слабыя асновы | Утвараюць моцныя і слабыя кіслоты |
Праяўленне металічных уласцівасцей простымі рэчывамі звязана са здольнасцю атамаў, якія маюць нізкія значэнні электраадмоўнасці, губляць электроны. У перыядах з памяншэннем памераў атамаў электраадмоўнасць расце, слабеюць металічныя і аднаўленчыя ўласцівасці простых рэчываў. Перыяды пачынаюцца шчолачнымі металамі, а заканчваюцца неметаламі — высакароднымі газамі. У групах з павелічэннем радыусу атама электраадмоўнасць памяншаецца, узмацняюцца металічныя і аднаўленчыя ўласцівасці простых рэчываў, адпаведна, неметалічныя і акісляльныя — слабеюць.
Паслабленне металічных уласцівасцей па перыядзе выяўляецца яшчэ і ў тым, што ў аксідаў і гідраксідаў элементаў асноўныя ўласцівасці паступова слабеюць і пераходзяць у амфатэрныя, а далей нарастаюць кіслотныя ўласцівасці (табл. 9). Атамы з найбольш высокімі значэннямі электраадмоўнасці ўтвараюць кіслоты.
Табліца 9. Кіслотна-асноўныя ўласцівасці аксідаў і гідраксідаў элементаў трэцяга перыяду
Параметры параўнання | Група | ||||||
I | II | III | IV | V | VI | VII | |
Найвышэйшая ступень акіслення | +1 | +2 | +3 | +4 | +5 | +6 | +7 |
Вышэйшы аксід і яго ўласцівасці | Na2O | MgO | Al2O3 | SiO2 | P2O5 | SO3 | Cl2O7 |
Асноўныя аксіды | Амфатэрны аксід | Кіслотныя аксіды | |||||
Гідраксід і яго ўласцівасці | NaOH | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | H2SiO3 | H3PO4 | H2SO4 | HClO4 |
Асновы | Амфатэрны гідраксід | Вельмі слабая кіслата | Слабая кіслата | Моцная кіслата | Вельмі моцная кіслата | ||
Вадародныя злучэнні (гідрыды) | NaH | MgH2 | AlH3 | SiH4 | PH3 | H2S | HCl |
Нелятучыя вадародныя злучэнні металаў | Лятучыя вадародныя злучэнні неметалаў |
Пры аднолькавым значэнні ступеней акіслення атамаў асноўныя ўласцівасці гідраксідаў (і аксідаў) узрастаюць з павелічэннем памеру атамаў і памяншэннем іх электраадмоўнасці, бо аслабляецца ўзаемадзеянне катыёнаў металаў з гідраксід-іонамі. Таму сіла асноў узрастае па групах перыядычнай сістэмы.
У групах з павелічэннем радыусаў атамаў элементаў кіслотныя ўласцівасці аксідаў і гідраксідаў паступова слабеюць (табл. 10).
Табліца 10. Кіслотна-асноўныя ўласцівасці аксідаў і гідраксідаў некаторых элементаў IIA-групы
Перыяд | Група IIA | ||
Элемент | Вышэйшы аксід і яго ўласцівасці | Гідраксід і яго ўласцівасці | |
2 | Be | ВеО — амфатэрны аксід | Be(OH)2 — амфатэрны гідраксід |
3 | Mg | MgO — асноўны аксід | Mg(OH)2 — аснова |
4 | Ca | CaO — асноўны аксід | Ca(OH)2 — моцная аснова |
5 | Sr | SrO — асноўны аксід | Sr(OH)2 — моцная аснова |
Варта адзначыць, што вадародныя злучэнні металаў — цвёрдыя рэчывы, а неметалаў — як правіла, газападобныя рэчывы.