1.2.2 Общая характеристика металлов IA - IIIA групп в связи с их положением в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева
Видеоурок 1: Элементы подгруппы А I группы
Видеоурок 2: Элементы подгруппы А II группы
Лекция: Общая характеристика металлов IA - IIIA групп в связи с их положением в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева
Общая характеристика металлов
Все химические элементы в Периодической таблице делятся на металлы, неметаллы и полуметаллы. Металлы занимают большую часть и расположены слева от ступенчатой линии, неметаллы справа, а между ними располагаются полуметаллы - B, Si, Ge, As, Sb, Te, At.
На данном уроке рассмотрим металлы, в частности элементы IА – IIIА групп.
Все металлы блестящие, кроме ртути твердые, но пластичные и ковкие. Хорошо проводят тепло и электричество. В химических реакциях легко расстаются с электронами, передают их другим атомам. Чем легче происходит такая передача, тем металл активнее реагирует с другими веществами. Это свойство называется называется металличностью. Металличность – это способность атомов отдавать электроны. Противоположно неметалличности – способности атомов принимать электроны. В периодах слева - направо металличность элементов уменьшается, а неметалличность увеличивается. В группах при перемещении сверху – вниз первое увеличивается, второе уменьшается.
Из вышесказанного следует, что все металлы по сравнению с неметаллами обладают низкой электроотрицательностью, т.е. способностью атомов оттягивать к себе электроны других атомов. В химических реакциях металлы окисляются, являются восстановителями.
Общая характеристика металлов IA группы
Рассмотрим характеристику металлов IA группы (главной подгруппы I группы): литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr).
Их называют щелочными, поскольку при контакте с водой они образуют щелочи (гидроксиды), например, NaOH – едкий натр.
Сверху вниз в группе, с увеличением металличности металлов, реакции с водой начинают протекать бурно.
Так, если литий реагирует довольно спокойно, то калий взаимодействует со взрывом.
Общая характеристика щелочных металлов IA группы:
* Низкая электроотрицательность.
* Электронная конфигурация ns1, т.е. на внешнем энергетическом уровне только один электрон.
* Легкая ионизация атомов, с последующим образованием катионов (положительно заряженные ионы М+).
* Степень окисления +1.
Рассмотрим строение атомов щелочных металлов IA группы:
1. Литий (Li):Заряд ядра: +3
Электронная конфигурация в основном состоянии (ЭК в ОС): 1s2 2s1
2.Натрий (Na):Заряд ядра: +11
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s1
3.Калий (K):Заряд ядра: +19
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
4.Рубидий (Rb):Заряд ядра: +37
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p6 5s1
5.Цезий (Cs):Заряд ядра: +55
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d10 5s25p6 6s1
6. Франций (Fr):Заряд ядра: +87
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d104f14 5s25p65d10 6s26p6 7s1
Общая характеристика металлов IIA группы
Данная группа содержит: бериллий (Be), магний (Mg) и щелочноземельные металлы: кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba), радий (Ra).
Металлы активные, поэтому в природе в свободном состоянии не встречаются.
Самый распространенный среди них кальций, самый редкий – радиоактивный радий.
Многие соединения щелочноземельных металлов изоморфные, то есть сходны по форме и свойствам кристаллов.
Общая характеристика щелочноземельных металлов IIA группы:
* Низкая электроотрицательность.
* Электронная конфигурация ns2 – конфигурация благородного газа гелия.
* Высокие значения ионизации атомов, убывающие по ряду Ве—Мg—Са—Sr— Ва.
* Степень окисления +2.
Рассмотрим строение атомов металлов IIA группы:
1. Бериллий (Be):Заряд ядра: +4
ЭК в ОС: 1s2 2s2
2.Магний (Mg):Заряд ядра: +12
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s2
3.Кальций (Ca):Заряд ядра: +20
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2
4.Стронций (Sr):Заряд ядра: +38
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p6 5s2
5.Барий (Ba):Заряд ядра: +56
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d10 5s25p6 6s2
6. Радий (Ra):Заряд ядра: +88
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d104f14 5s25p65d10 6s26p6 7s2
Общая характеристика металлов IIIA группы
К данной группе относятся: бор (B), алюминий (Al), галлий (Ga), индий (In), таллий (Tl). Из них бор – неметалл. Алюминий, галлий и индий – амфотерные элементы – могут быть как донорами, проявляя кислотные свойства, так и акцепторами, проявляя основные свойства. Ну а таллий – типичный металл.
Общая характеристика элементов IIIA группы:
* Низкая электроотрицательность.
* Электронная конфигурация ns2np1. Три неспаренных электрона атомов данной группы, находящиеся в sp2-гибридизации, активно участвуют в образовании трех ковалентных связей. У атомов остается одна свободная орбиталь. Поэтому элементы IIIA группы образуют четвертую ковалентную связь по донорно-акцепторному механизму, находясь в состоянии sp3-гибридизации.
* Высокие значения ионизации атомов, убывающие по ряду Ве—Мg—Са—Sr— Ва.
* Степень окисления +3, для таллия наиболее устойчива степень +1.
Рассмотрим электронные конфигурации металлов IIIA группы в основном состоянии:
1.Бор (B):Заряд ядра: +5
ЭК в ОС: 1s2 2s22p1
2.Алюминий (Al):Заряд ядра: +13
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p1
3.Галлий (Ga):Заряд ядра: +31
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1
4. Индий (In):Заряд ядра: +49
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d10 5s25p1
5.Таллий (Tl):Заряд ядра: +81
ЭК в ОС: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d104f14 5s25p65d10 6s26p1
| Предыдущий урок | Следующий урок |
Оставить комментарий