Закономерности в изменении свойств химических элементов первых трёх периодов

Научиться объяснять и предсказывать изменение металлических, неметаллических свойств, радиусов атомов и состава высших оксидов и летучих водородных соединений в периодах и группах.

Это основа для понимания всей химии: зная закономерности, можно предсказывать свойства неизвестных веществ, понимать их поведение в реакциях и использовать это в промышленности, медицине и быту.

• Свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов.
• В пределах периода с ростом заряда ядра радиус атома уменьшается, что усиливает неметаллические свойства.
• В пределах главной подгруппы с ростом заряда ядра радиус атома увеличивается, что усиливает металлические свойства.
• Металлические свойства характеризуются способностью атомов отдавать электроны, неметаллические – принимать их.
• Высшая валентность элемента по кислороду равна номеру группы, а по водороду – разности между 8 и номером группы (для элементов IV–VII групп).
• Кислотные свойства высших оксидов усиливаются в периодах слева направо и в группах снизу вверх.
• Основные свойства высших оксидов усиливаются в группах сверху вниз и в периодах справа налево.

Периодический закон

Свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома.

Период

Горизонтальный ряд элементов, в котором свойства меняются от металлических к неметаллическим.

Группа

Вертикальный столбец элементов, объединённых одинаковой высшей валентностью и сходными свойствами.

Радиус атома

Расстояние от ядра до внешнего электронного слоя; определяет способность атома отдавать или принимать электроны.

Металлические свойства

Способность атомов отдавать электроны, проявляющаяся в восстановительных свойствах и образовании основных оксидов.

Неметаллические свойства

Способность атомов принимать электроны, проявляющаяся в окислительных свойствах и образовании кислотных оксидов.

• В периодах слева направо заряд ядра увеличивается, радиус атома уменьшается, металлические свойства ослабевают, неметаллические – усиливаются.
• В главных подгруппах сверху вниз радиус атома увеличивается, металлические свойства усиливаются, неметаллические – ослабевают.
• Высшая валентность по кислороду равна номеру группы (например, у азота (V группа) – N2O5).
• Летучие водородные соединения образуют элементы IV–VII групп, их формула: RH4, RH3, RH2, RH.
• Кислотные свойства высших оксидов усиливаются в периодах слева направо (например, Na2O – основный, Al2O3 – амфотерный, Cl2O7 – кислотный).
• Основные свойства оксидов усиливаются в группах сверху вниз (например, BeO – амфотерный, BaO – основный).

1. Пример 1случай

   Натрий (Na) – типичный металл

   Пояснение

   • легко отдаёт электрон, его оксид Na2O – основный
   • Хлор (Cl) – типичный неметалл: принимает электрон, его оксид Cl2O7 – кислотный
2. Пример 2случай

   В третьем периоде

   Пояснение

   • Mg – металл, Al – амфотерный, Si – неметалл, P, S, Cl – неметаллы с усилением неметаллических свойств
3. Пример 3случай

   В главной подгруппе I группы

   Пояснение

   • Li – металл, Na – металл, K – металл, металлические свойства усиливаются от Li к K
4. Пример 4случай
   • Сера (S) образует летучее водородное соединение H2S, а хлор (Cl) – HCl
   • кислотные свойства этих соединений усиливаются от H2S к HCl

• Дмитрий Менделеев предсказал свойства неоткрытых элементов (галлий, германий, скандий) именно на основе периодического закона, и они совпали с реальными.
• Радиус атома гелия – самый маленький среди всех элементов, поэтому гелий – самый инертный газ.
• Франций – самый сильный металл, но он настолько радиоактивен, что его трудно изучать.

• Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева
• Строение атома
• Химическая связь
• Классификация оксидов и гидроксидов