2.02 Закономерности изменения электронного строения атомов элементов

1. Проанализируем задание:

Нам нужно найти три элемента одного периода и расположить их в порядке увеличения электроотрицательности. 

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

Теперь мы видим, что в одном периоде, а именно в 3, находятся три элемента: натрий, сера, хлор.

Период – горизонтальный ряд элементов.

3. Увеличение электроотрицательности элементов происходит в следующих направлениях:

Электроотрицательность - способность атома перетягивать на себя электронную плотность (электронное облако, общую электронную пару) другого атома в соединении. 

Видим, что нужно расположить выбранные нами элементы в порядке слева направо: Na → S → Cl.

4. Запишем ответ. 

1. Проанализируем задание:

Нам необходимо среди данных элементов выбрать три р-элемента и расположить их в порядке увеличения атомного радиуса.

p-элементы – это элементы, у которых валентными являются электроны s- и р-подуровня внешнего энергетического уровня. К ним относятся элементы главных подгрупп с III по VIII (кроме гелия).

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

1) Be – элемент 2 А группы 2 периода. Он является s-элементом.

2) P – элемент 5 А группы 3 периода. Он является p-элементом.

3) Ti – элемент 4 В группы 4 периода. Он является d-элементом.

4) S – элемент 6 А группы 3 периода. Он является p-элементом.

5) Cl – элемент 7 А группы 3 периода. Он является p-элементом.

Теперь мы видим, что к p-элементам относятся фосфор, сера и хлор.

3. Увеличение атомного радиуса происходит в следующих направлениях:

4. Расставим p-элементы в порядке возрастания их атомных радиусов:

Видим, что нужно расположить выбранные нами элементы в порядке справа налево: Cl → S → P

5. Запишем ответ.

1. Проанализируем задание: 

Необходимо выбрать из предложенного списка три p-элемента и расположить их в порядке возрастания их атомных радиусов.

p-элементы – это элементы, у которых валентными являются электроны s- и р-подуровня внешнего энергетического уровня. К ним относятся элементы главных подгрупп с III по VIII (кроме гелия).

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

1) Mn – элемент 7 В группы 4 периода. Он является d-элементом.

2) Sc – элемент 3 В группы 4 периода. Он является d-элементом.

3) F – элемент 7 А группы 2 периода. Он является p-элементом.

4) Si – элемент 4 А группы 3 периода. Он является p-элементом.

5) P – элемент 5 А группы 3 периода. Он является p-элементом.

Теперь мы видим, что к p-элементам относятся фтор, кремний и фосфор.

3. Возрастание атомного радиуса происходит в следующих направлениях: 

4. Расставим p-элементы в порядке возрастания их атомных радиусов:

Атомный радиус возрастает справа налево и сверху вниз, поэтому элементы имеют последовательность: F → P → Si. 

5. Запишем ответ. 

1. Проанализируем задание:

Нужно найти элементы, стоящие в одном периоде, азатем расположить их в порядке уменьшения атомного радиуса.

Период - горизонтальный ряд элементов.

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

Теперь мы видим, что в одном периоде, а именно в 3, находятся магний, алюминий и сера.

3. Уменьшение атомного радиуса происходит в следующих направлениях:

Уменьшение атомного радиуса происходит слева направо, следовательно, последовательность элементов будет следующая: Mg → Al → S.

4. Запишем ответ.

1. Проанализируем задание:

Нам нужно найти три элемента одного периода и расположить их в порядке уменьшения их электроотрицательности.

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

Теперь мы видим, что в одном периоде, а именно во 2, находятся три элемента: литий, азот, фтор.

Период – горизонтальный ряд элементов.

3. Уменьшение электроотрицательности происходит в следующих направлениях:

Видим, что нужно расположить выбранные нами элементы в порядке справа налево: F → N → Li.

Лайфхак: самая большая электроотрицательность у фтора. Чем дальше элемент от фтора по ячейкам таблицы Менделеева, тем меньше у него электроотрицательность. Например, в этой задаче F → N → Li как раз в порядке удаления от фтора (литий дальше всех, потом азот и сам фтор).

4. Запишем ответ.

1. Проанализируем задание:

Нам нужно найти три элемента одной группы и расположить их в порядке возрастания их электроотрицательности.

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

Теперь мы видим, что в одной группе, а именно в 4, находятся три элемента: углерод, кремний, свинец.

Группа – вертикальный ряд элементов.

3. Возрастание электроотрицательности происходит в следующих направлениях:

Видим, что нужно расположить выбранные нами элементы в порядке снизу вверх: Pb → Si → C.

Лайфхак: самая большая электроотрицательность у фтора. Чем дальше элемент от фтора по ячейкам таблицы Менделеева, тем меньше у него электроотрицательность. Например, в этой задаче Pb → Si → C как раз в порядке приближения к фтору (свинец дальше всех, потом кремний в соседнем периоде и углерод в том же периоде, что и фтор).

4. Запишем ответ.

1. Проанализируем задание:

Нам нужно найти три р-элемента и расположить их в порядке уменьшения валентности в их летучих водородных соединениях.

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

Выделяют s-, p- и d-элементы. Это деление происходит по принципу расположения валентных электронов: если валентные электроны на s-подуровне, то это s-элемент, если же на р-подуровене, то это, соответственно, р-элемент. Важно помнить, что все элементы из побочной подгруппы – это d-элементы, у них валентные электроны расположены на s- и d-подуровнях.

Теперь мы видим, что у нас есть три р-элемента: фосфор, селен, хлор.

Валентность – это число связей, которые атом может образовать, или количество электронных пар, участвующих в связях с другими атомами. 

Летучие водородные соединения образуют неметаллы (кроме инертных газов). 

3. Уменьшение валентности в летучих водородных соединениях происходит в следующих направлениях:

Видим, что нужно расположить выбранные нами элементы в порядке: P → Se → Cl.

Примечание: для того, чтобы расположить выбранные элементы в нужном порядке, можно составить формулы летучих водородных соединений данных элементов и определить валентность интересующих нас неметаллов. 

1) РН₃ – фосфин. Валентность водорода равна I, а так как в соединении три водорода, то валентность фосфора будет равна 3*I = III.

2) H₂Se – селеноводород. Валентность водорода равна I, а так как в соединении два водорода, то валентность селена будет равна 2*I = II.

3) HCl – хлороводород. Валентность водорода равна I, в соединении один водород, следовательно валентность хлора будет также равна I.

4. Запишем ответ.

1. Проанализируем задание:

Нам нужно найти три элемента - металла и расположить их в порядке возрастания валентности в их высших оксидах.

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

3. Выделим среди этих элементов все металлы:

Чтобы определить является элемент металлом или неметаллом – надо мысленно провести прямую от бора к астату: все элементы выше этой линии – неметаллы ( кроме побочных подгрупп), а ниже этой линии – металлы. Кроме того стоит обратить внимание на то, в какой группе расположен элемент, ведь все элементы в побочных группах вне зависимости от их положения относительно этой линии являются металлами.

1) Ga - металл, так как расположен ниже линии бор-астат (3 А группа);

2) Cr - металл, так как расположен в побочной группе (6 В группа);

3) O - неметалл, так как расположен выше линии бор-астат (6 А группа);

4) Br - неметалл, так как расположен выше линии бор-астат (7 А группа);

5) Mn - металл, так как расположен в побочной группе (7 В группа).

Таким образом, в задании мы будем рассматривать галий, хром и марганец.

4. Возрастания валентности в высших оксидах происходит в следующем направлении:

Видим, что нужно расположить выбранные нами элементы в порядке слева направо: Ga → Cr → Mn.

Примечание: Можем составить формулы высших оксидов для выбранных веществ.

Высший оксид — это оксид, в котором элемент находится в максимальной степени окисления.

• Ga₂O₃ - валентность равна номеру группы, поэтому у галия валентность 3
• CrO₃ - валентность равна номеру группы, поэтому у хрома валентность 6
• Mn₂O₇ - валентность равна номеру группы, поэтому у марганца валентность 7

Но помним, что у кислорода валентность в высших оксидах не равна номеру группы, так же как у железа, азота и фтора.

Расставим оксиды в порядке возрастания валентности в их высших оксидах:

Ga₂O₃ < CrO₃ < Mn₂O₇

5. Запишем ответ.

1. Проанализируем задание:

Нам нужно найти три p-элемента и расположить в порядке уменьшения их атомного радиуса.

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

3. Выделим среди этих элементов все p-элементы:

p-элементы – это элементы, у которых валентными являются электроны s- и p-подуровня внешнего энергетического уровня. Число валентных s- и p-электронов равно номеру группы (исключение: Благородные газы). К ним относят элементы III-VIIIA групп (кроме He, он является s-элементом).

1) N - p-элемент, является неметаллом (5 А группа);

2) Na - s-элемент, является металлом (1 А группа);

3) Si - p-элемент,  является неметаллом (4 А группа);

4) Cr - d-элемент, является металлом побобочной группы (6 В группа);

5) O - p-элемент,  является неметаллом (6 А группа).

Таким образом, в задании мы будем рассматривать азот, кремний и кислород.

3. Уменьшение атомного радиуса элементов происходит в следующих направлениях:

Видим, что нужно расположить выбранные нами элементы в порядке: Si → N → O.

Так как у кремния заполняется третий уровень, у него атомный радиус больше чем у азота и кислорода. У азота атомный радиус больше кислорода, так как радиус уменьшается слева направо.

4. Запишем ответ.

1. Проанализируем задание:

Нам нужно найти три элемента-неметалла и расположить их в порядке возрастания атомного радиуса.

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

3. Выделим среди этих элементов все неметаллы:

Чтобы определить является элемент металлом или неметаллом – надо мысленно провести прямую от бора к астату: все элементы выше этой линии – неметаллы ( кроме побочных групп), а ниже этой линии – металлы. Кроме того стоит обратить внимание на то, в какой группе расположен элемент, ведь все элементы в побочных группах вне зависимости от их положения относительно этой линии являются металлами.

1) Ti - металл, так как расположен в побочной группе (4 В группа);

2) P - неметалл, так как расположен выше линии бор-астат (5 А группа);

3) N - неметалл, так как расположен выше линии бор-астат (5 А группа);

4) Al - металл, так как расположен ниже линии бор-астат ( 3 А группа);

5) О – неметалл, так как расположен выше линии бор-астат (6 А группа).

Таким образом, в задании мы будем рассматривать фосфор, азот и кислород.

4. Возрастание атомного радиуса происходит в следующих направлениях:

Видим, что нужно расположить выбранные нами элементы в порядке справа налево: O → N→ P.

Так как у фосфора заполняется третий уровень, у него атомный радиус больше чем у азота и кислорода. У азота атомный радиус больше кислорода, так как радиус уменьшается слева направо.

5. Запишем ответ.

1. Проанализируем задание:

В задании просят найти три p-элемента и расположить их в порядке уменьшения радиуса их атомов.

P-элементы – это элементы, у которых валентными являются электроны s- и p-подуровня внешнего энергетического уровня. К ним относят элементы III-VIIIA групп (кроме He, он является s-элементом). Число валентных s- и p-электронов равно номеру. группы (исключение: благородные газы).

Радиус атома – расстояние между атомным ядром и самой дальней электронной орбиталью. Это условная граница, которая говорит о наиболее вероятном месте нахождения электрона.

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

Теперь мы видим, что p-элементами являются: фосфор, азот и кислород.

3. Уменьшение атомного радиуса химических элементов происходит в следующих направлениях:

Азот выше фосфора в подгруппе. При этом кислород правее азота, а также правее и выше фосфора.

Тогда правильная последовательность: P > N > O

4. Запишем ответ.

1. Проанализируем задание:

В задании просят найти три p-элемента и расположить их в порядке уменьшения радиуса их атомов.

P-элементы – это элементы, у которых валентными являются электроны s- и p-подуровня внешнего энергетического уровня. К ним относят элементы III-VIIIA групп (кроме He, он является s-элементом). Число валентных s- и p-электронов равно номеру. группы (исключение: благородные газы).

Радиус атома – расстояние между атомным ядром и самой дальней электронной орбиталью. Это условная граница, которая говорит о наиболее вероятном месте нахождения электрона.

2. Отметим в таблице Менделеева все предложенные элементы:

Теперь мы видим, что p-элементами являются: углерод, азот и кислород.

3. Уменьшение атомного радиуса химических элементов происходит в следующих направлениях:

Все три элемента располагаются в одном периоде. Углерод находится левее азота и кислорода, его атомный радиус больше. Азот между углеродом и кислородом, у него средний атомный радиус. Кислород правее двух других элементов, у него самый малый атомный радиус среди трех элементов.

Тогда правильная последовательность: C > N > O

4. Запишем ответ.