19 nella tavola periodica. Caratteristiche generali degli elementi chimici

Un elemento chimico è un termine collettivo che descrive un insieme di atomi sostanza semplice, cioè non scomponibile in nessun componente più semplice (a seconda della struttura delle sue molecole). Immaginate che vi venga dato un pezzo di ferro puro e che vi venga chiesto di separarlo nei suoi ipotetici costituenti utilizzando qualsiasi dispositivo o metodo mai inventato dai chimici. Tuttavia non puoi fare nulla; il ferro non verrà mai diviso in qualcosa di più semplice. Una sostanza semplice - il ferro - corrisponde all'elemento chimico Fe.

Definizione teorica

Il fatto sperimentale sopra osservato può essere spiegato con la seguente definizione: un elemento chimico è un insieme astratto di atomi (non molecole!) della corrispondente sostanza semplice, cioè atomi dello stesso tipo. Se ci fosse un modo per osservare ciascuno dei singoli atomi nel pezzo di ferro puro menzionato sopra, allora sarebbero tutti atomi di ferro. In contrasto con questo, composto chimico, ad esempio, l'ossido di ferro, ne contiene sempre almeno due vari tipi atomi: atomi di ferro e atomi di ossigeno.

Termini che dovresti conoscere

Massa atomica: La massa di protoni, neutroni ed elettroni che compongono un atomo di un elemento chimico.

Numero atomico: Il numero di protoni nel nucleo dell'atomo di un elemento.

Simbolo chimico: lettera o coppia Lettere latine, che rappresenta la designazione di questo elemento.

Composto chimico: una sostanza composta da due o più elementi elementi chimici, collegati tra loro in una certa proporzione.

Metallo: Un elemento che perde elettroni nelle reazioni chimiche con altri elementi.

Metalloide: Un elemento che reagisce a volte come un metallo e talvolta come un non metallo.

Metalloide: un elemento che cerca di acquisire elettroni reazioni chimiche con altri elementi.

Tavola periodica degli elementi chimici: Sistema di classificazione degli elementi chimici in base al loro numero atomico.

Elemento sintetico: Prodotto prodotto artificialmente in laboratorio e generalmente non presente in natura.

Elementi naturali e sintetici

Novantadue elementi chimici sono presenti naturalmente sulla Terra. Il resto è stato ottenuto artificialmente nei laboratori. Un elemento chimico sintetico è solitamente un prodotto reazioni nucleari negli acceleratori di particelle (dispositivi utilizzati per aumentare la velocità delle particelle subatomiche come elettroni e protoni) o reattori nucleari(dispositivi utilizzati per controllare l'energia rilasciata durante le reazioni nucleari). Il primo elemento sintetico con numero atomico 43 fu il tecnezio, scoperto nel 1937 dai fisici italiani C. Perrier ed E. Segre. A parte il tecnezio e il promezio, tutti gli elementi sintetici hanno nuclei più grandi dell'uranio. L'ultimo elemento chimico sintetico a ricevere il suo nome è il fegatomorio (116), e prima ancora era il flerovio (114).

Due dozzine di elementi comuni e importanti

Nome	Simbolo	Percentuale di tutti gli atomi *				Proprietà degli elementi chimici (in condizioni ambientali normali)
Nome	Simbolo	Nell'universo	Nella crosta terrestre	Nell'acqua di mare	Nel corpo umano
Alluminio	Al	-	6,3	-	-	Metallo argentato leggero
Calcio	Circa	-	2,1	-	0,02	Trovato in minerali naturali, conchiglie, ossa
Carbonio	CON	-	-	-	10,7	La base di tutti gli organismi viventi
Cloro	Cl	-	-	0,3	-	Gas velenoso
Rame	Cu	-	-	-	-	Solo metallo rosso
Oro	Au	-	-	-	-	Solo metallo giallo
Elio	Lui	7,1	-	-	-	Gas molto leggero
Idrogeno	N	92,8	2,9	66,2	60,6	Il più leggero di tutti gli elementi; gas
Iodio	IO	-	-	-	-	Metalloide; usato come antisettico
Ferro	Fe	-	2,1	-	-	Metallo magnetico; utilizzato per produrre ferro e acciaio
Guida	Pb	-	-	-	-	Metallo morbido e pesante
Magnesio	Mg	-	2,0	-	-	Metallo molto leggero
Mercurio	Hg	-	-	-	-	Metallo liquido; uno dei due elementi liquidi
Nichel	Ni	-	-	-	-	Metallo resistente alla corrosione; utilizzato nelle monete
Azoto	N	-	-	-	2,4	Gas, il componente principale dell'aria
Ossigeno	DI	-	60,1	33,1	25,7	Gas, il secondo importante componente aerea
Fosforo	R	-	-	-	0,1	Metalloide; importante per le piante
Potassio	A	-	1.1	-	-	Metallo; importante per le piante; solitamente chiamato "potassa"

* Se il valore non è specificato, l'elemento è inferiore allo 0,1%.

Il Big Bang come causa principale della formazione della materia

Quale elemento chimico è stato il primo nell'Universo? Gli scienziati ritengono che la risposta a questa domanda risieda nelle stelle e nei processi attraverso i quali si formano. Si ritiene che l'universo sia nato in un periodo compreso tra 12 e 15 miliardi di anni fa. Fino a questo momento non si pensa a nulla che esista tranne che all'energia. Ma è successo qualcosa che ha trasformato questa energia in un'enorme esplosione (il cosiddetto Big Bang). Nei prossimi secondi dopo Big Bang la materia cominciò a formarsi.

Le prime forme più semplici di materia ad apparire furono i protoni e gli elettroni. Alcuni di essi si combinano per formare atomi di idrogeno. Quest'ultimo è costituito da un protone e un elettrone; è l'atomo più semplice che possa esistere.

Lentamente, nel corso di lunghi periodi di tempo, gli atomi di idrogeno cominciarono a raggrupparsi insieme in alcune aree dello spazio, formando dense nubi. L'idrogeno in queste nubi è stato trascinato in formazioni compatte dalle forze gravitazionali. Alla fine queste nubi di idrogeno divennero abbastanza dense da formare stelle.

Stelle come reattori chimici di nuovi elementi

Una stella è semplicemente una massa di materia che genera energia dalle reazioni nucleari. La più comune di queste reazioni prevede la combinazione di quattro atomi di idrogeno che formano un atomo di elio. Una volta che le stelle iniziarono a formarsi, l’elio divenne il secondo elemento ad apparire nell’Universo.

Man mano che le stelle invecchiano, passano dalle reazioni nucleari idrogeno-elio ad altri tipi. In essi, gli atomi di elio formano atomi di carbonio. Successivamente, gli atomi di carbonio formano ossigeno, neon, sodio e magnesio. Successivamente ancora il neon e l'ossigeno si combinano tra loro per formare il magnesio. Man mano che queste reazioni continuano, si formano sempre più elementi chimici.

I primi sistemi di elementi chimici

Più di 200 anni fa, i chimici iniziarono a cercare modi per classificarli. A metà del XIX secolo si conoscevano circa 50 elementi chimici. Una delle domande che i chimici cercavano di risolvere. si riduce a quanto segue: un elemento chimico è una sostanza completamente diversa da qualsiasi altro elemento? O alcuni elementi legati ad altri in qualche modo? Se esiste un diritto comune, unendoli?

Suggerirono i chimici vari sistemi elementi chimici. Ad esempio, il chimico inglese William Prout nel 1815 suggerì che le masse atomiche di tutti gli elementi sono multipli della massa dell'atomo di idrogeno, se lo prendiamo uguale all'unità, cioè devono essere numeri interi. A quel tempo, le masse atomiche di molti elementi erano già state calcolate da J. Dalton in relazione alla massa dell'idrogeno. Tuttavia, se questo è approssimativamente il caso del carbonio, dell'azoto e dell'ossigeno, allora il cloro con una massa di 35,5 non rientrava in questo schema.

Il chimico tedesco Johann Wolfgang Dobereiner (1780 – 1849) dimostrò nel 1829 che tre elementi del cosiddetto gruppo degli alogeni (cloro, bromo e iodio) potevano essere classificati in base alle loro relative masse atomiche. Il peso atomico del bromo (79,9) risultò essere quasi esattamente la media dei pesi atomici del cloro (35,5) e dello iodio (127), vale a dire 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (vicino a 79,9). Questo è stato il primo approccio alla costruzione di uno dei gruppi di elementi chimici. Dobereiner scoprì altre due triadi di elementi simili, ma non fu in grado di formulare una legge periodica generale.

Come è apparsa la tavola periodica degli elementi chimici?

La maggior parte dei primi schemi di classificazione non ebbero molto successo. Poi, intorno al 1869, quasi la stessa scoperta fu fatta da due chimici quasi contemporaneamente. Chimico russo Dmitry Mendeleev (1834-1907) e Chimico tedesco Julius Lothar Meyer (1830-1895) propose di organizzare elementi che hanno proprietà fisiche e chimiche simili in un sistema ordinato di gruppi, serie e periodi. Allo stesso tempo, Mendeleev e Meyer hanno sottolineato che le proprietà degli elementi chimici si ripetono periodicamente a seconda del loro peso atomico.

Oggi Mendeleev è generalmente considerato lo scopritore legge periodica, perché ha fatto un passo che Meyer non ha fatto. Quando tutti gli elementi furono disposti nella tavola periodica, apparvero alcune lacune. Mendeleev predisse che questi erano siti di elementi che non erano ancora stati scoperti.

Tuttavia, è andato anche oltre. Mendeleev predisse le proprietà di questi elementi non ancora scoperti. Sapeva dove si trovavano sulla tavola periodica, quindi poteva prevederne le proprietà. Sorprendentemente, ogni elemento chimico previsto da Mendeleev, gallio, scandio e germanio, fu scoperto meno di dieci anni dopo la pubblicazione della sua legge periodica.

Forma abbreviata della tavola periodica

Ci sono stati tentativi di contare quante opzioni per la rappresentazione grafica della tavola periodica sono state proposte da diversi scienziati. Si è scoperto che erano più di 500. Inoltre, l'80% numero totale le opzioni sono tabelle e il resto lo è figure geometriche, curve matematiche, ecc. Di conseguenza uso pratico trovato quattro tipi di tavoli: corto, semilungo, lungo e a scala (piramidale). Quest'ultimo è stato proposto dal grande fisico N. Bohr.

L'immagine qui sotto mostra la forma breve.

In esso gli elementi chimici sono disposti in ordine crescente in base al loro numero atomico da sinistra a destra e dall'alto verso il basso. Pertanto, il primo elemento chimico della tavola periodica, l'idrogeno, ha numero atomico 1 perché i nuclei degli atomi di idrogeno contengono uno e un solo protone. Allo stesso modo, l'ossigeno ha il numero atomico 8 poiché i nuclei di tutti gli atomi di ossigeno contengono 8 protoni (vedi figura sotto).

I principali frammenti strutturali del sistema periodico sono periodi e gruppi di elementi. In sei periodi tutte le celle sono piene, il settimo non è ancora completato (gli elementi 113, 115, 117 e 118, sebbene sintetizzati nei laboratori, non sono ancora stati registrati ufficialmente e non hanno nomi).

I gruppi sono divisi in sottogruppi principali (A) e secondari (B). Gli elementi dei primi tre periodi, contenenti ciascuno una riga, sono compresi esclusivamente nei sottogruppi A. I restanti quattro periodi comprendono due righe.

Gli elementi chimici dello stesso gruppo tendono ad avere proprietà chimiche simili. Pertanto, il primo gruppo è costituito da metalli alcalini, il secondo da metalli alcalino-terrosi. Gli elementi situati nello stesso periodo hanno proprietà che cambiano lentamente da metallo alcalino ad un gas nobile. La figura seguente mostra come una delle proprietà, il raggio atomico, cambia per i singoli elementi nella tabella.

Forma del periodo lungo della tavola periodica

È mostrato nella figura sotto ed è diviso in due direzioni, per righe e per colonne. Ci sono sette righe di periodi, come nella forma abbreviata, e 18 colonne, chiamate gruppi o famiglie. Infatti, l'aumento del numero dei gruppi da 8 della forma breve a 18 della forma lunga si ottiene disponendo tutti gli elementi in periodi, a partire dal 4, non in due, ma in una riga.

Per i gruppi vengono utilizzati due diversi sistemi di numerazione, come mostrato nella parte superiore della tabella. Il sistema numerico romano (IA, IIA, IIB, IVB, ecc.) è tradizionalmente popolare negli Stati Uniti. Un altro sistema (1, 2, 3, 4, ecc.) è tradizionalmente utilizzato in Europa ed è stato raccomandato per l'uso negli Stati Uniti diversi anni fa.

L'aspetto delle tavole periodiche nelle figure sopra è un po' fuorviante, come con qualsiasi tabella pubblicata. Il motivo è che i due gruppi di elementi riportati in fondo alle tabelle dovrebbero in realtà trovarsi al loro interno. I lantanidi, ad esempio, appartengono al periodo 6 compreso tra bario (56) e afnio (72). Inoltre, gli attinidi appartengono al periodo 7 tra il radio (88) e il ruterfordio (104). Se fossero inseriti in un tavolo, diventerebbe troppo largo per stare su un pezzo di carta o su un grafico a muro. Pertanto, è consuetudine posizionare questi elementi in fondo alla tabella.

Si è affidato alle opere di Robert Boyle e Antoine Lavuzier. Il primo scienziato ha sostenuto la ricerca di elementi chimici indecomponibili. Boyle ne elencò 15 nel 1668.

Lavouzier ne aggiunge altri 13, ma un secolo dopo. La ricerca si trascinò perché non esisteva una teoria coerente della connessione tra gli elementi. Alla fine, Dmitry Mendeleev è entrato nel "gioco". Decise che esisteva una connessione tra la massa atomica delle sostanze e la loro posizione nel sistema.

Questa teoria ha permesso allo scienziato di scoprire decine di elementi senza scoprirli nella pratica, ma in natura. Questo veniva posto sulle spalle dei discendenti. Ma ora non si tratta più di loro. Dedichiamo l'articolo al grande scienziato russo e alla sua tavola.

La storia della creazione della tavola periodica

Tavolo Mendeleev iniziò con il libro “Rapporto delle proprietà con il peso atomico degli elementi”. L'opera fu pubblicata negli anni '70 dell'Ottocento. Allo stesso tempo, lo scienziato russo ha parlato davanti alla società chimica del paese e ha inviato la prima versione della tabella ai colleghi stranieri.

Prima di Mendeleev, vari scienziati scoprirono 63 elementi. Il nostro connazionale ha iniziato confrontando le loro proprietà. Prima di tutto ho lavorato con potassio e cloro. Quindi, ho ripreso il gruppo dei metalli del gruppo alcalino.

Il chimico ha acquistato un tavolo speciale e carte elemento per giocarle come un solitario, cercando gli abbinamenti e le combinazioni necessarie. Di conseguenza, è arrivata un'intuizione: - le proprietà dei componenti dipendono dalla massa dei loro atomi. COSÌ, elementi della tavola periodica allineato.

La scoperta del maestro di chimica è stata la decisione di lasciare degli spazi vuoti in queste file. La periodicità della differenza tra le masse atomiche ha costretto lo scienziato a supporre che non tutti gli elementi siano noti all'umanità. Le differenze di peso tra alcuni dei “vicini” erano troppo grandi.

Ecco perché, tavola periodica Mendeleev divenne come un campo di scacchi, con un'abbondanza di celle “bianche”. Il tempo ha dimostrato che stavano davvero aspettando i loro “ospiti”. Ad esempio, sono diventati gas inerti. Elio, neon, argon, kripton, radioattività e xeno furono scoperti solo negli anni '30 del XX secolo.

Ora riguardo ai miti. Questo è ampiamente creduto tavola chimica periodica gli apparve in sogno. Queste sono le macchinazioni degli insegnanti universitari, o meglio, uno di loro: Alexander Inostrantsev. Questo è un geologo russo che ha tenuto conferenze all'Università mineraria di San Pietroburgo.

Inostrantsev conosceva Mendeleev e lo visitò. Un giorno, esausto per la ricerca, Dmitry si addormentò proprio di fronte ad Alexander. Aspettò finché il chimico non si svegliò e vide Mendeleev prendere un pezzo di carta e scrivere la versione finale della tabella.

In effetti, lo scienziato semplicemente non ha avuto il tempo di farlo prima che Morpheus lo catturasse. Tuttavia, Inostrantsev voleva divertire i suoi studenti. Basandosi su ciò che vide, il geologo inventò una storia, che gli ascoltatori riconoscenti diffusero rapidamente alle masse.

Caratteristiche della tavola periodica

Dalla prima versione nel 1969 tavola periodicaè stato modificato più di una volta. Pertanto, con la scoperta dei gas nobili negli anni '30, fu possibile derivare una nuova dipendenza degli elementi - dai loro numeri atomici e non dalla massa, come affermava l'autore del sistema.

Il concetto di “peso atomico” è stato sostituito da “numero atomico”. È stato possibile studiare il numero di protoni nei nuclei degli atomi. Questa cifra è il numero di serie dell'elemento.

Gli scienziati del 20° secolo hanno studiato e struttura elettronica atomi. Colpisce anche la periodicità degli elementi e si riflette nelle edizioni successive Tavole periodiche. Foto L'elenco mostra che le sostanze in esso contenute sono disposte all'aumentare del loro peso atomico.

Non hanno cambiato il principio fondamentale. La massa aumenta da sinistra a destra. Allo stesso tempo, la tabella non è unica, ma divisa in 7 periodi. Da qui il nome della lista. Il punto è una riga orizzontale. Il suo inizio sono i metalli tipici, la sua fine sono elementi con proprietà non metalliche. La diminuzione è graduale.

Ci sono periodi grandi e piccoli. I primi sono all'inizio della tabella, ce ne sono 3. Un punto di 2 elementi apre l'elenco. Poi ci sono due colonne, ciascuna contenente 8 elementi. I restanti 4 periodi sono grandi. Il 6° è il più lungo, con 32 elementi. Nel 4 e 5 ce ne sono 18 e nel 7 - 24.

Puoi contare quanti elementi ci sono nella tabella Mendeleev. Ci sono 112 titoli in totale. Cioè nomi. Sono presenti 118 celle e sono disponibili varianti dell'elenco con 126 campi. Ci sono ancora celle vuote per elementi da scoprire che non hanno nomi.

Non tutti i periodi stanno su una riga. I periodi grandi sono costituiti da 2 righe. La quantità di metalli in essi contenuti è superiore. A loro, quindi, il bilancio è completamente dedicato. Nelle file superiori si osserva una graduale diminuzione dai metalli alle sostanze inerti.

Immagini della tavola periodica diviso e verticale. Questo gruppi nella tavola periodica, ce ne sono 8 Elementi simili in proprietà chimiche. Si dividono in sottogruppi principali e secondari. Questi ultimi iniziano solo dal 4° periodo. I sottogruppi principali comprendono anche elementi di piccoli periodi.

L'essenza della tavola periodica

Nomi degli elementi nella tavola periodica– si tratta di 112 posizioni. L'essenza della loro disposizione in un unico elenco è la sistematizzazione degli elementi primari. Le persone iniziarono a lottare con questo già nei tempi antichi.

Aristotele fu uno dei primi a capire di cosa sono fatte tutte le cose. Ha preso come base le proprietà delle sostanze: freddo e caldo. Empidocle individuava 4 elementi fondamentali secondo gli elementi: acqua, terra, fuoco e aria.

Metalli nella tavola periodica, come altri elementi, sono gli stessi principi fondamentali, ma da un punto di vista moderno. Il chimico russo è riuscito a scoprire la maggior parte dei componenti del nostro mondo e a suggerire l'esistenza di elementi primari ancora sconosciuti.

Si scopre che pronuncia della tavola periodica– dare voce ad un certo modello della nostra realtà, scomponendolo nelle sue componenti. Tuttavia, impararli non è così facile. Proviamo a semplificare il compito descrivendo un paio di metodi efficaci.

Come imparare la tavola periodica

Iniziamo con metodo moderno. Gli informatici hanno sviluppato una serie di giochi flash per aiutare a memorizzare l'elenco periodico. Ai partecipanti al progetto viene chiesto di trovare gli elementi utilizzando diverse opzioni, ad esempio nome, massa atomica o designazione tramite lettera.

Il giocatore ha il diritto di scegliere il campo di attività: solo una parte del tavolo o tutto. Sta anche a noi escludere i nomi degli elementi e altri parametri. Ciò rende difficile la ricerca. Per gli avanzati c'è anche un timer, cioè l'allenamento si svolge in velocità.

Condizioni di gioco studia numero di elementi nella tabella di Mendleyev non noioso, ma divertente. L'eccitazione si risveglia e diventa più facile sistematizzare la conoscenza nella tua testa. Coloro che non accettano progetti flash per computer offrono di più modo tradizionale memorizzare l'elenco.

È diviso in 8 gruppi, ovvero 18 (secondo l'edizione del 1989). Per facilità di memorizzazione, è meglio creare più tabelle separate piuttosto che lavorare su un'intera versione. Anche le immagini visive abbinate a ciascuno degli elementi aiutano. Dovresti fare affidamento sulle tue associazioni.

Pertanto, il ferro nel cervello può essere correlato, ad esempio, a un chiodo e il mercurio a un termometro. Il nome dell'elemento non ti è familiare? Utilizziamo il metodo delle associazioni suggestive. , ad esempio, inventiamo le parole “toffee” e “speaker” dall’inizio.

Caratteristiche della tavola periodica Non studiare tutto d'un fiato. Si consigliano esercizi di 10-20 minuti al giorno. Si consiglia di iniziare memorizzando solo le caratteristiche di base: il nome dell'elemento, la sua designazione, la massa atomica e numero di serie.

Gli scolari preferiscono appendere la tavola periodica sopra la scrivania o su una parete che guardano spesso. Il metodo è utile per le persone con una predominanza di memoria visiva. I dati dell'elenco vengono ricordati involontariamente anche senza stipare.

Anche gli insegnanti tengono conto di questo. Di norma non obbligano a memorizzare l'elenco ma consentono di consultarlo anche durante le prove; Guardare costantemente il tavolo equivale all'effetto di una stampa sul muro o di scrivere dei foglietti illustrativi prima degli esami.

Quando iniziamo a studiare, ricordiamo che Mendeleev non si ricordò immediatamente della sua lista. Una volta, quando a uno scienziato fu chiesto come avesse scoperto il tavolo, la risposta fu: “Ci penso da forse 20 anni, ma tu pensi: mi sono seduto lì e all’improvviso è pronto”. Il sistema periodico è un lavoro minuzioso che non può essere completato in breve tempo.

La scienza non tollera la fretta, perché porta a malintesi ed errori fastidiosi. Quindi, contemporaneamente a Mendeleev, anche Lothar Meyer compilò la tabella. Tuttavia, il tedesco era un po’ lacunoso nella sua lista e non è stato convincente nel dimostrare la sua tesi. Pertanto, il pubblico ha riconosciuto il lavoro dello scienziato russo e non del suo collega chimico tedesco.

Conoscendo la formulazione della legge periodica e utilizzando il sistema periodico degli elementi di D.I. Mendeleev, è possibile caratterizzare qualsiasi elemento chimico e i suoi composti. È conveniente mettere insieme tale caratteristica di un elemento chimico secondo il piano.

I. Simbolo di un elemento chimico e suo nome.

II. La posizione dell'elemento chimico in tavola periodica elementi D.I. Mendeleev:

numero di serie;
numero del periodo;
numero del gruppo;
sottogruppo (principale o secondario).

III. Struttura di un atomo di un elemento chimico:

carica del nucleo di un atomo;
parente massa atomica elemento chimico;
numero di protoni;
numero di elettroni;
numero di neutroni;
numero di livelli elettronici in un atomo.

IV. Formule elettroniche ed elettronografiche dell'atomo, suoi elettroni di valenza.

V. Tipo di elemento chimico (metallico o non metallico, elemento s, p, d o f).

VI. Formule dell'ossido e dell'idrossido più elevati di un elemento chimico, caratteristiche delle loro proprietà (basiche, acide o anfotere).

VII. Confronto delle proprietà metalliche o non metalliche di un elemento chimico con le proprietà degli elementi vicini per periodo e sottogruppo.

VIII. Lo stato di ossidazione massimo e minimo di un atomo.

Ad esempio, forniremo una descrizione di un elemento chimico con il numero di serie 15 e dei suoi composti in base alla loro posizione nella tavola periodica degli elementi di Mendeleev e alla struttura dell'atomo.

I. Troviamo nella tabella di D.I Mendeleev una cella con il numero di un elemento chimico, annotiamo il suo simbolo e il nome.

L'elemento chimico numero 15 è il fosforo. Il suo simbolo è R.

II. Caratterizziamo la posizione dell'elemento nella tabella di D.I. Mendeleev (numero del periodo, gruppo, tipo di sottogruppo).

Il fosforo è nel sottogruppo principale del gruppo V, nel 3° periodo.

III. Forniremo una descrizione generale della composizione di un atomo di un elemento chimico (carica nucleare, massa atomica, numero di protoni, neutroni, elettroni e livelli elettronici).

La carica nucleare dell'atomo di fosforo è +15. La massa atomica relativa del fosforo è 31. Il nucleo di un atomo contiene 15 protoni e 16 neutroni (31 - 15 = 16). L'atomo di fosforo ha tre livelli energetici contenenti 15 elettroni.

IV. Componiamo le formule elettroniche ed elettrongrafiche dell'atomo, segnandone gli elettroni di valenza.

La formula elettronica dell'atomo di fosforo è: 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3.

Formula grafica elettronica per il livello esterno di un atomo di fosforo: al terzo livello energetico, al sottolivello 3s, ci sono due elettroni (due frecce con direzione opposta), ci sono tre elettroni su tre sottolivelli p (in ciascuna delle tre celle è scritta una freccia, avente la stessa direzione).

Gli elettroni di valenza sono elettroni del livello esterno, cioè Elettroni 3s2 3p3.

V. Determinare il tipo di elemento chimico (metallico o non metallico, elemento s, p, d o f).

Il fosforo è un non metallo. Poiché quest'ultimo sottolivello nell'atomo di fosforo, pieno di elettroni, è il sottolivello p, il fosforo appartiene alla famiglia degli elementi p.

VI. Componiamo formule di ossido superiore e idrossido di fosforo e caratterizziamo le loro proprietà (basiche, acide o anfotere).

L'ossido di fosforo superiore P 2 O 5 mostra le proprietà di un ossido acido. L'idrossido corrispondente all'ossido superiore, H 3 PO 4, presenta le proprietà di un acido. Confermiamo queste proprietà con le equazioni dei tipi di reazioni chimiche:

P2O5 + 3Na2O = 2Na3PO4

H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O

VII. Confrontiamo le proprietà non metalliche del fosforo con le proprietà degli elementi vicini per periodo e sottogruppo.

Il vicino del sottogruppo del fosforo è l'azoto. I vicini del periodo del fosforo sono il silicio e lo zolfo. Le proprietà non metalliche degli atomi degli elementi chimici dei principali sottogruppi con numero atomico crescente aumentano nei periodi e diminuiscono nei gruppi. Pertanto, le proprietà non metalliche del fosforo sono più pronunciate di quelle del silicio e meno pronunciate di quelle dell'azoto e dello zolfo.

VIII. Determiniamo lo stato di ossidazione massimo e minimo dell'atomo di fosforo.

Lo stato di ossidazione positivo massimo per gli elementi chimici dei sottogruppi principali è uguale al numero del gruppo. Il fosforo appartiene al sottogruppo principale del quinto gruppo, quindi lo stato di ossidazione massimo del fosforo è +5.

Lo stato di ossidazione minimo per i non metalli nella maggior parte dei casi è la differenza tra il numero del gruppo e il numero otto. Pertanto, lo stato di ossidazione minimo del fosforo è -3.

Vedi anche: Elenco degli elementi chimici per numero atomico e Elenco alfabetico degli elementi chimici Contenuto 1 Simboli utilizzati in questo momento...Wikipedia

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Elementi chimici (tavola periodica) Classificazione degli elementi chimici, che stabilisce la dipendenza di varie proprietà degli elementi dalla carica del nucleo atomico. Il sistema è un'espressione grafica della legge periodica stabilita dal russo... ... Wikipedia

Libri

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