Kimyasal elementlerin ve bileşiklerinin özelliklerindeki değişiklikler. Bağımsız tamamlama için görevler

Besin maddeleri arasında özel yer Fosfor izole edilmelidir. Sonuçta, bu kadar hayati önem taşıyan şeylerin varlığı olmadan imkansızdır. önemli bağlantılar ATP veya fosfolipitler ve diğerleri gibi aynı zamanda bu elementin inorganik maddeleri çeşitli moleküller açısından çok zengindir. Fosfor ve bileşikleri endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır ve önemli katılımcılardır. biyolojik süreçler, en çok kullanılır farklı endüstriler insan faaliyeti. Bu nedenle, ne olduğuna bakalım bu eleman, basit maddesi ve en önemli bileşikleri nedir?

Fosfor: elementin genel özellikleri

Konum periyodik tablo birkaç noktada açıklanabilir.

1. Beşinci grup, ana alt grup.
2. Üçüncü küçük dönem.
3. Seri numarası - 15.
4. Atom kütlesi - 30.974.
5. Atomun elektronik konfigürasyonu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3'tür.
6. Olası oksidasyon durumları -3 ila +5 arasındadır.
7. Kimyasal sembol - P, "pe" formüllerinde telaffuz. Elementin adı fosfordur. Latince adı Fosfor.

Bu atomun keşfinin tarihi uzak 12. yüzyıla kadar uzanıyor. Simyacıların kayıtlarında bile bilinmeyen bir "parlak" maddenin üretildiğinden söz eden bilgiler vardı. Ancak fosforun sentezi ve keşfi için resmi tarih 1669'du. İflas eden tüccar Brand aranıyor felsefe taşı yanlışlıkla bir parıltı yayan ve parlak, kör edici bir alevle yanabilen bir maddeyi sentezledi. Bunu insan idrarını tekrar tekrar kalsine ederek yaptı.

Bundan sonra, bu eleman yaklaşık olarak aynı yöntemler kullanılarak birbirinden bağımsız olarak elde edildi:

• I.Kunkel;
• R. Boylem;
• A. Marggraf;
• K. Scheele;
• A. Lavoisier.

Günümüzde bu maddeyi sentezlemenin en popüler yöntemlerinden biri, karşılık gelen fosfor içeren minerallerin yüksek sıcaklıklarda etkisi altında indirgenmesidir. karbon monoksit ve silika. İşlem özel fırınlarda gerçekleştirilir. Fosfor ve bileşikleri oldukça önemli maddeler hem canlılar için hem de kimya endüstrisindeki birçok sentez için. Dolayısıyla bu elementin basit bir madde olarak ne olduğunu ve doğada nerede bulunduğunu göz önünde bulundurmalıyız.

Basit madde fosfor

Belirli bir bağlantıyı adlandırmak zordur hakkında konuşuyoruz fosfor hakkında. Bu çok sayıda olmasıyla açıklanmaktadır. allotropik modifikasyonlar bu öğenin sahip olduğu. Basit madde fosforun dört ana türü vardır.

1. Beyaz. Bu, formülü P4 olan bir bileşiktir. Keskin, hoş olmayan bir sarımsak kokusuna sahip beyaz uçucu bir maddedir. Normal sıcaklıklarda havada kendiliğinden tutuşur. Parlayan soluk yeşil bir ışıkla yanar. Çok zehirli ve yaşamı tehdit edici. Kimyasal aktivitesi son derece yüksektir, bu nedenle saf su tabakası altında elde edilir ve saklanır. Bu, polar çözücülerdeki zayıf çözünürlük nedeniyle mümkündür. Karbon disülfür bu amaç için beyaz fosfor için en uygunudur ve organik madde. Isıtıldığında bir sonrakine dönüşebilir allotropik form- kırmızı fosfor. Buhar yoğunlaşıp soğuduğunda katmanlar oluşturabilir. Dokunulduğunda yağlı, yumuşak, bıçakla kesilmesi kolay, beyaz(biraz sarımsı). Erime noktası 44 0 C. Kimyasal aktivitesinden dolayı sentezlerde kullanılır. Ancak toksisitesi nedeniyle endüstriyel olarak yaygın olarak kullanılmamaktadır.
2. Sarı. Bu zayıf şekilde saflaştırılmış bir formdur beyaz fosfor. Daha da zehirlidir ve aynı zamanda hoş olmayan sarımsak kokar. Parlak, parlak yeşil bir alevle tutuşur ve yanar. Bu sarı veya kahverengi kristaller suda hiç çözünmezler; tamamen oksitlendikleri zaman bulutlar açığa çıkarlar; beyaz duman bileşim P 4 O 10.
3. Kırmızı fosfor ve bileşikleri, bu maddenin endüstride en yaygın ve en sık kullanılan modifikasyonudur. Macunsu kırmızı kütle yüksek tansiyon mor kristaller şeklini alabilir ve kimyasal olarak aktif değildir. Bu yalnızca belirli metallerde çözünebilen, başka hiçbir şeyde çözünemeyen bir polimerdir. 250 0 C sıcaklıkta süblimleşerek beyaz bir modifikasyona dönüşür. Önceki formlar kadar zehirli değil. Ancak vücuda uzun süre maruz kalması durumunda toksiktir. Ateşleme kaplamasının uygulanmasında kullanılır. kibrit kutuları. Bu, kendiliğinden tutuşamaması, ancak ifade ve sürtünme sırasında patlaması (tutuşması) ile açıklanmaktadır.
4. Siyah. Görünüşte grafiti çok andırıyor ve dokunuşu da yağlı. Bu bir yarı iletken elektrik akımı. Hiçbir çözücüde çözünemeyen parlak, koyu renkli kristaller. Yanması için çok ihtiyacın var yüksek sıcaklıklar ve ön ısıtma.

Ayrıca ilginç olan, yakın zamanda keşfedilen fosfor - metalik formudur. Bir iletkendir ve kübik kristal bir kafese sahiptir.

Kimyasal özellikler

Fosforun kimyasal özellikleri bulunduğu forma bağlıdır. Yukarıda da belirttiğimiz gibi sarı ve beyaz modifikasyon. Genel olarak fosfor aşağıdakilerle etkileşime girebilir:

• fosfit oluşturan ve oksitleyici madde görevi gören metaller;
• indirgeyici madde olarak görev yapan ve çeşitli türlerde uçucu ve uçucu olmayan bileşikler oluşturan metal olmayanlar;
• fosforik asite dönüşen güçlü oksitleyici maddeler;
• orantısızlığın türüne göre konsantre kostik alkalilerle;
• çok yüksek sıcaklıktaki suyla;
• çeşitli oksitler oluşturmak için oksijenle.

Fosforun kimyasal özellikleri azotunkine benzer. sonuçta piktojen grubunun bir parçasıdır. Bununla birlikte, allotropik modifikasyonların çeşitliliği nedeniyle aktivite birkaç kat daha yüksektir.

Doğada olmak

Nasıl biyojenik element fosfor çok yaygındır. Onun yüzdesi yer kabuğu%0,09'dur. Bu kadar yeter büyük gösterge. Bu atom doğada nerede bulunur? Birkaç ana yer var:

• bitkilerin yeşil kısmı, tohumları ve meyveleri;
• Hayvan dokuları (kaslar, kemikler, diş minesi, pek çok önemli) organik bileşikler);
• yer kabuğu;
• toprak;
• kayalar ve mineraller;
• deniz suyu.

Aynı zamanda sadece hakkında konuşabiliriz. ilgili formlar, ama basit bir meseleyle ilgili değil. Sonuçta son derece aktif ve bu onun özgür olmasına izin vermiyor. Fosfor açısından en zengin mineraller arasında şunlar bulunur:

• İngilizce;
• floropapitit;
• svanbergit;
• fosforit ve diğerleri.

Bu elementin biyolojik önemi fazla tahmin edilemez. Sonuçta, aşağıdaki gibi bileşiklerin bir parçasıdır:

• proteinler;
• fosfolipidler;
• fosfoproteinler;
• enzimler.

Yani, hayati önem taşıyan ve tüm vücudun inşa edildiği şeyler. Günlük norm Tipik bir yetişkin için yaklaşık 2 gram.

Fosfor ve bileşikleri

Oldukça aktif bir element olan bu element birçok farklı maddeyi oluşturur. Sonuçta fosfitler oluşturur ve kendisi de indirgeyici bir madde olarak görev yapar. Bu sayede reaksiyona girdiğinde inert olabilecek bir elementi adlandırmak zordur. Bu nedenle fosfor bileşiklerinin formülleri son derece çeşitlidir. Aktif bir katılımcı olduğu oluşumunda çeşitli madde sınıflarından bahsedilebilir.

1. İkili bileşikler - oksitler, fosfitler, uçucu hidrojen bileşikleri, sülfitler, nitrürler ve diğerleri. Örneğin: P 2 O 5, PCL 3, P 2 S 3, PH 3 ve diğerleri.
2. Karmaşık maddeler: her türden tuzlar (orta, asidik, bazik, çift, karmaşık), asitler. Örnek: H3PO4, Na3PO4, H4P206, Ca(H2PO4)2, (NH4)2HPO4 ve diğerleri.
3. Oksijen içeren organik bileşikler: proteinler, fosfolipidler, ATP, DNA, RNA ve diğerleri.

Belirtilen madde türlerinin çoğunun önemli endüstriyel ve biyolojik önem. Fosfor ve bileşiklerinin hem tıbbi amaçlarla hem de oldukça sıradan ev eşyalarının imalatında kullanılması mümkündür.

Metallerle bağlantılar

Fosforun metallerle ve daha az elektronegatif ametallerle ikili bileşiklerine fosfitler denir. Bunlar, çeşitli maddelere maruz kaldığında son derece kararsız olan tuz benzeri maddelerdir. Sıradan su bile hızlı bir ayrışmaya (hidroliz) neden olur.

Ek olarak, konsantre olmayan asitlerin etkisi altında madde aynı zamanda ilgili ürünlere de ayrışır. Örneğin kalsiyum fosfitin hidrolizi hakkında konuşursak, ürünler metal hidroksit ve fosfin olacaktır:

Ca3P2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2PH3

Ve fosfitin etki altında ayrışmaya maruz bırakılması mineral asit, alacağız uygun tuz ve fosfin:

Ca 3 P 2 + 6HCL = 3CaCL 2 + 2PH 3

Genel olarak, söz konusu bileşiklerin değeri, tam olarak, özellikleri aşağıda tartışılacak olan bir fosfor hidrojen bileşiğinin oluşması gerçeğinde yatmaktadır.

Fosfor bazlı uçucular

İki ana şey var:

• beyaz fosfor;
• fosfin

Yukarıda ilkinden bahsetmiştik ve özelliklerini vermiştik. Bunun beyaz, kalın bir duman olduğunu, son derece zehirli olduğunu, hoş olmayan bir kokuya sahip olduğunu ve normal koşullar altında kendiliğinden tutuştuğunu söylediler.

Peki fosfin nedir? Bu, söz konusu elementi içeren en yaygın ve en iyi bilinen uçucu maddedir. İkilidir ve ikinci katılımcı hidrojendir. Fosforun hidrojen bileşiğinin formülü PH 3, adı fosfindir.

Bu maddenin özellikleri şu şekilde açıklanabilir.

1. Uçucu renksiz gaz.
2. Çok zehirli.
3. Çürük balık kokusu var.
4. Su ile etkileşime girmez ve içinde çok az çözünür. Organik maddede iyi çözünür.
5. Normal koşullar altında kimyasal olarak oldukça aktiftir.
6. Havada kendiliğinden tutuşur.
7. Metal fosfitlerin ayrışması sırasında oluşur.

Bir diğer adı fosfandır. Antik çağlardan kalma hikayeler bununla ilişkilidir. Bütün bunlar insanların bazen mezarlıklarda ve bataklıklarda gördüğü ve gördüğü bir şey. Yer yer ortaya çıkan, hareket izlenimi veren top veya mum benzeri ışıklar, kötü bir alamet olarak görülüyordu ve batıl inançlı insanlar tarafından çok korkuluyordu. Bu fenomenin nedeni modern görüşler Bazı bilim adamları, oluşan fosfinin kendiliğinden yanması olarak düşünülebilir. doğal olarak hem bitki hem de hayvan organik kalıntılarının ayrışması sırasında. Gaz dışarı çıkar ve havadaki oksijenle temas ederek tutuşur. Alev rengi ve boyutu farklılık gösterebilir. Çoğu zaman bunlar yeşilimsi parlak ışıklardır.

Tüm uçucu fosfor bileşiklerinin toksik maddeler keskin, hoş olmayan bir koku ile kolayca tespit edilebilen. Bu işaret zehirlenmeyi ve hoş olmayan sonuçları önlemeye yardımcı olur.

Metal olmayan bileşikler

Fosfor indirgeyici bir madde olarak davranıyorsa, metal olmayan ikili bileşiklerden bahsetmeliyiz. Çoğu zaman, daha elektronegatif oldukları ortaya çıkar. Böylece, bu türden çeşitli madde türlerini ayırt edebiliriz:

• bir fosfor ve kükürt - fosfor sülfür P2S3 bileşiği;
• fosfor klorür III, V;
• oksitler ve anhidrit;
• bromür ve iyodür ve diğerleri.

Fosforun ve bileşiklerinin kimyası çeşitlidir, dolayısıyla bunlardan en önemlilerini tanımlamak zordur. Özellikle fosfor ve metal olmayanlardan oluşan maddelerden bahsedersek, o zaman en yüksek değer Farklı bileşimlerde oksitler ve klorürler bulunur. Onlar kullanılır kimyasal sentezler su giderici maddeler olarak, katalizörler olarak vb.

Bu nedenle, en güçlü kurutma maddelerinden biri en yüksek olan P2O5'tir. Suyu o kadar güçlü çeker ki, onunla doğrudan temas ettiğinde güçlü bir gürültüyle şiddetli bir reaksiyon meydana gelir. Maddenin kendisi beyaz kar benzeri bir kütledir, toplanma durumu amorfa daha yakındır.

biliniyor ki organik kimya Bileşik sayısı açısından inorganikten çok daha fazladır. Bu, izomerizm fenomeni ve karbon atomlarının oluşma yeteneği ile açıklanmaktadır. çeşitli yapılardan Birbirine kapanan atom zincirleri. Doğal olarak var belirli düzen yani tüm organik kimyanın tabi olduğu sınıflandırma. Bileşiklerin sınıfları farklıdır, ancak biz doğrudan söz konusu elementle ilgili olan spesifik bir tanesiyle ilgileniyoruz. Fosforludur. Bunlar şunları içerir:

• koenzimler - NADP, ATP, FMN, piridoksal fosfat ve diğerleri;
• proteinler;
• fosforik asit kalıntısı nükleotidin bir parçası olduğundan nükleik asitler;
• fosfolipidler ve fosfoproteinler;
• enzimler ve katalizörler.

Fosforun bu bileşiklerin molekülünün oluşumuna katıldığı iyon türü P04 3-'dür, yani fosforik asidin asidik kalıntısıdır. Bazı proteinler onu serbest atom veya basit iyon formunda içerir.

Her canlı organizmanın normal işleyişi için bu element ve oluşturduğu organik bileşikler son derece önemli ve gereklidir. Sonuçta, protein molekülleri olmadan vücudun tek bir yapısal bölümünü oluşturmak imkansızdır. Ve DNA ve RNA ana taşıyıcılar ve vericilerdir kalıtsal bilgi. Genel olarak tüm bağlantıların mevcut olması gerekir.

Fosforun endüstride uygulanması

Fosfor ve bileşiklerinin endüstride kullanımı birkaç noktada karakterize edilebilir.

1. Kibrit, patlayıcı bileşikler, yangın bombaları, bazı yakıt türleri ve yağlayıcıların üretiminde kullanılır.
2. Gaz emici olarak ve ayrıca akkor lambaların imalatında.
3. Metalleri korozyondan korumak için.
4. İÇİNDE tarım Toprak gübresi olarak.
5. Su yumuşatıcı olarak.
6. Çeşitli maddelerin üretiminde kimyasal sentezlerde.

Canlı organizmalardaki rolü, diş minesi ve kemik oluşumu süreçlerine katılıma indirgenmiştir. Ana ve katabolizma reaksiyonlarına katılım ve tamponlama kapasitesinin korunması iç ortam Hücreler ve biyolojik sıvılar. DNA, RNA ve fosfolipidlerin sentezinin temelini oluşturur.

Örnek 1: Makyaj elektronik formüller Aşağıdaki elementler için temel durumdaki atomlar: fosfor (15), kalsiyum (20) ve titanyum (22). Parantez içinde belirtilmiştir seri numarası eleman.

Çözüm. Fosfor bulunur ana alt grup beşinci grup ve üçüncü periyotta. Bu atomdaki toplam elektron sayısı 15'tir ve üç yerde bulunurlar. elektronik katmanlar. Fosfor atomunun ilk iki elektron katmanı tamamen doludur ( elektronik konfigürasyon Ne atomu: 1s 2 2s 2 2p 6), fosforun üçüncü katmanındaki elektron sayısı grup numarasına eşittir. Bu elektronlardan ikisi 3s yörüngesinde, üçü ise 3p yörüngesinde bulunur. Böylece fosfor atomunun elektronik formülü şöyledir:

15 Ç 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 .

Kalsiyum atomunun elektronik formülünü Ar atomunun elektronik konfigürasyonuna (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6) oluşturmak için, 4s yörüngesinde bulunan iki elektronun eklenmesi gerekir. Sonuç olarak aşağıdaki elektronik formülü elde ederiz:

20 Ca 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 .

Titanyum elemanı şurada bulunur: yan alt gruplar e 4 grup element ve dördüncü periyotta. Şunu ifade eder: geçiş elemanları 2 elektronun bulunduğu 3d kabuğun dolu olduğu dördüncü periyodun. Bir titanyum atomundaki toplam elektron sayısı 22'dir. Titanyumun elektronik formülünü derlemek için kalsiyumun elektronik formülüne iki d-elektron (3d 2) eklenmelidir:

22 Ti 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2 .

Örnek 2. Aşağıdaki elementlerin tipini (s,p,d,f) belirleyin: manganez (25), stronsiyum (38), seryum (58) ve kurşun (82). Elemanın seri numarası parantez içinde belirtilmiştir.

Çözüm. S elementleri ilk iki elementi içerir - hidrojen ve helyumun yanı sıra 1. ve 2. element gruplarının ana alt gruplarında (lityum alt grubu ve berilyum alt grubu) bulunan elementler. Sunulan unsurlar arasında bu kategori şunları içerir: stronsiyum(38). Üçüncü ila sekizinci grupların ana alt grupları p-elementlerini içerir. Bizim durumumuzda öyle kurşun(82). Onlarca yıllık yan alt gruplar oluşturan eklenti elemanları d-elemanları türüne aittir. Göz önünde bulundurulan unsurlar arasında bu tür şunları içerir: manganez(25). Son olarak lantan (57) ve aktinyumdan (89) sonra altıncı ve yedinci periyotlarda yer alan 14 elementin ekleri f elementlerine aittir. Yani f elemanı seryum(58). Elde edilen verileri tablo halinde sunuyoruz.

Örnek 3. Elementleri artan yarıçaplara göre sıralayın: Mg(12), Al(13), K(19), Ca(20). Elemanın seri numarası parantez içinde belirtilmiştir.

Çözüm. Ana alt grupların elemanları için atom yarıçapları yukarıdan aşağıya doğru artar. Periyodik olarak soldan sağa doğru atomların yarıçapları azalır. Böylece, en küçük yarıçap bir alüminyum atomuna sahip olacak ve en büyüğü bir potasyum atomuna sahip olacak. Kalsiyum atomunun yarıçapı potasyum atomundan daha küçüktür, ancak bir atomdan daha fazlası magnezyum Sonuç olarak, elemanların artan yarıçapa göre düzenlendiği aşağıdaki seriyi elde ederiz: Al(13), Mg(12), Ca(20), K(19).

Örnek 4. Kossel şemasını kullanarak hangi bazın daha güçlü olduğunu belirleyin; CsOH veya Ba(OH)2.

Çözüm. Kossel'in planına göre daha fazlası güçlü temel Katyonun yarıçapı daha büyük ve yükü daha küçük olmalıdır. Bu durumda hidroksil grubu katyon tarafından daha az güçlü bir şekilde tutulur ve E-OH bağı daha kolay kırılır. Söz konusu durumda, Cs + iyonunun yarıçapı daha büyüktür ve yükü Ba2+ iyonununkinden daha azdır. Dolayısıyla CsOH, Ba(OH)2'den daha güçlüdür.

Örnek 5. Kossel diyagramını kullanarak hangi asidin daha güçlü olduğunu belirleyin; H 2 S veya H 2 Se.

Çözüm. Oksijensiz asitlerin mukavemeti yarıçap arttıkça artar negatif iyonçünkü daha büyük iyon hidrojen iyonunu tutmakta daha zorlanır. Se 2– iyonunun yarıçapı S 2– iyonunun yarıçapından daha büyük olduğundan H 2 Se, H 2 S'den daha güçlüdür.

Plana göre Magnezyum ve Fosfor elementlerini karakterize edin

Klorun Özellikleri:

1. Element No. 17 klor, atom kütlesi Ar = 35,5 (iki izotop Ar = 35. Ar = 37), nükleer yükü Z = +17, çekirdekte 17 p⁺ (izotop Ar = 35 18 n⁰'deki protonlar ve izotopta

Ar = 37 n⁰ 20 (nötronlar.

Klor üçüncü periyotta olduğundan çekirdeğin etrafında üç enerji seviyesinde yer alan 17 e⁻(elektron) vardır.
1). Yayları kullanan bir klor atomunun modeli:
₊₁₇CI)₂)₈)₇
2). Elektronik formül aracılığıyla atomun modeli (elektronik konfigürasyon:

₊₁₇CI 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵
3). Bir atomun elektron grafik modeli:

⇵ ⇵
3. seviye ⇵
⇅ ⇅ ⇅
2. seviye ⇅
1. seviye ⇅
₊₁₇CI
2. Basit bir madde olan klorun molekülü diatomiktir. Klor metal olmayan bir maddedir kimyasal reaksiyonlar bir indirgeyici madde olabilir, bir oksitleyici madde olabilir.
3. Klorun ana alt grubu olan 7. gruptaki atomların molekülleri diatomiktir. Çekirdeğin yükü flordan astatine doğru arttıkça metalik olmayan özellikler azalır ve metalik özellikler artar.

4. Atom molekülleri basit maddeler dönemde: sodyum, magnezyum, alüminyum, silikon - tek atomlu; fosfor dört atomlu P₄, kükürt çok atomlu (S) n, klor diatomik CI₂. Sodyumdan klora maddelerin özellikleri değişir: sodyum, magnezyum metaller, alüminyum amfoterik bir metal, silikon yarı metal, fosfor, kükürt, klor metal olmayanlardır. Ayrıca redoks özellikleri bir periyotta soldan sağa doğru değişir. Sodyum, magnezyum, alüminyum indirgeyici maddelerdir. Silikon, fosfor, kükürt, klor hem indirgeyici maddeler hem de oksitleyici maddeler olabilir.
5. Daha yüksek klor oksit – CI₂O₇, asit oksit:
6. Hidroksit –HCIO₄, klor, kuvvetli asit,

7. Hidrojen HCI hidrojen klorür içeren uçucu bileşik, renksiz gaz, hoş olmayan bir kokuya sahip, suda oldukça çözünür, çözelti hidroklorik asit HCI.

Magnezyumun özellikleri:

1) Elementin adı - magnezyum, kimyasal sembolü - Mg, seri numarası - No. 12, atom kütlesi Ar = 24 Grup - 2, alt grup - ana, 3. periyot
Magnezyum atomunun çekirdeğinin yükü Z=+12 (çekirdekte 12 proton vardır - p⁺ ve 12 nötron - n⁰)
Atom çekirdeğinin çevresinde 12 elektronun yer aldığı 3 enerji düzeyi vardır.

3) Yukarıdakilere dayanarak magnezyum atomunun yapısını ve elektronik formülünü yazacağız:
A. Yayları kullanan bir magnezyum atomunun modeli:
₊₁₂Mg)₂)₈)₂

B. Elektronik formül aracılığıyla atomun modeli (elektronik konfigürasyon:
alüminyumun elektronik formülü ₊₁₂Mg 1s²2s²2p⁶3s²

V. Bir atomun elektron grafik modeli:

3. seviye ⇵
⇅ ⇅ ⇅
2. seviye ⇅
1. seviye ⇅
₊₁₂Mg

4. Basit bir madde olan magnezyum metali bir atomdan oluşur, bileşiklerdeki magnezyumun değeri 2, oksidasyon durumu +2'dir. Magnezyum indirgeyici bir maddedir.

5. Ana alt grup olan grup 2'deki atom molekülleri tek atomludur. Çekirdeğin yükü berilyumdan radyuma doğru arttıkça metalik olmayan özellikler azalır ve metalik özellikler artar.

6. Dönemdeki basit maddelerin atomlarının molekülleri: sodyum, magnezyum, alüminyum, silikon - tek atomlu; fosfor dört atomlu P₄, kükürt çok atomlu (S) n, klor diatomik CI₂. Sodyumdan klora maddelerin özellikleri değişir: sodyum, magnezyum metaller, alüminyum amfoterik bir metal, silikon yarı metal, fosfor, kükürt, klor metal olmayanlardır. Ayrıca redoks özellikleri bir periyotta soldan sağa doğru değişir. Sodyum, magnezyum, alüminyum indirgeyici maddelerdir. Silikon, fosfor, kükürt, klor hem indirgeyici maddeler hem de oksitleyici maddeler olabilir.
7. Üstün oksit formülü: MgO – bazik oksit
8. Hidroksit formülü: Mg(OH)₂ - suda çözünmeyen baz.

9. uçucu bileşik hidrojen ile oluşmaz ve magnezyumun hidrojen ile bileşiği alüminyum hidrit MgH₂'dir - Katı beyaz, uçucu olmayan bir maddedir. Suda az çözünür. Su ve alkollerle etkileşime girer. MgH₂ + 2H₂O = 2H₂ + Mg(OH)₂

Güçlü ısıya maruz kaldığında elementlere ayrışır.

Şunun için görevler: kendini idam etme

1. Aşağıdaki öğeleri artan sırada düzenleyin özelliklerin azaltılması: fosfor, magnezyum, klor.

2. Aşağıdaki maddeleri zayıflama sırasına göre sıralayın metalik olmayan özellikler: antimon, bizmut, silikon, fosfor.

3. İki asitten hangisinin daha güçlü olduğunu belirtin (cevabınızı açıklayın):

a) H 2 Se veya H 2 Te b) H 2 CrO 4 veya HMnO 4

4. Atom numaraları 33, 37, 17, 31, 41 olan elementler için daha yüksek oksit, daha yüksek hidroksit formüllerini oluşturun ve bunların doğasını belirtin. Mümkün olan en yüksek ve en düşük oksidasyon durumlarını adlandırın.

5. Formülleri biliniyorsa elementlerin hidrojeni olan bileşiklerin formüllerini oluşturma daha yüksek oksitler:

a) E 2 O b) E 2 O 5 c) EO d) E 2 O 3 e) EO 3

6. Ver tam açıklama 42 ve 35 numaralı elementler.

ATOM YAPISI.

ELEKTRONLARIN ENERJİ SEVİYELERİNE GÖRE DÜZENLENMESİ

Kimyasal bir elementin atomu atomun neredeyse tüm kütlesinin yoğunlaştığı pozitif yüklü bir çekirdek ve çekirdeğin yakınında bulunan elektronlardan oluşan elektriksel olarak nötr bir sistemdir.

Atomik (veya atomik) numara element atom çekirdeğinin yükünü gösterir. bunda fiziksel anlam elementin atom numarası.

Bir atomda atom çekirdeğinin yükünü belirleyen proton sayısı ile elektron sayısı aynıdır. Bu atomun elektriksel nötrlüğünü belirler.

Kütle numarası -çekirdekteki proton ve nötronların toplam sayısı.

Kimyasal element – Bu aynı nükleer yüke sahip bir atom türüdür. Nükleer yük, bir kimyasal elementin atomunun temel özelliğidir.

İzotoplar– bir kimyasal elementin atomları (sahip aynı ücret atom çekirdeği), ancak kütle sayıları farklıdır.

Bağıl atom kütlesi, belirli bir kimyasal elementin tüm izotoplarının kütle sayılarının aritmetik ortalamasıdır.

Görev 1. Fosfor izotopu 31 R'nin bir atomundaki proton, nötron ve elektron sayısını belirleyin.

Periyodik tabloda kimyasal elementler DI. Mendeleev'in (PS) fosforu atom numarası 15. Bu nedenle. Çekirdek yükü +15'tir. Bu, çekirdekte 15 protonun olduğu anlamına gelir. toplam sayı Bir atomda 15 elektron vardır. Nötron sayısı N = 31-15 = 16'dır.

İle modern fikirler Bir atomdaki elektron ikili bir yapıya sahiptir (aynı anda bir parçacık ve bir dalga). Elektronun uzayda belirli bir koordinatı yoktur ve bir yörünge boyunca hareket etmez. Uzayın her noktasındaki olasılıksal varlığından bahsediyorlar.

Elektron bulutu (yörünge) –çekirdeğin etrafındaki, elektronun bulunma olasılığının en yüksek olduğu bölge. Bir atomdaki elektronların durumu set tarafından tanımlanır. kuantum sayıları. Belirli bir atomun her elektronu için 4 kuantum sayısı kümesi bireyseldir.

Kuantum sayıları.

1. Baş kuantum sayısı(n) elektronun enerjisini ve çekirdeğe olan mesafesini karakterize eder. Eşit miktarda enerjiye sahip ve çekirdeğe eşit uzaklıkta bulunan elektronlar bir araya getirilir. enerji seviyesi.

n = 1, 2, 3 … 7 Daha daha az değer n, elektron çekirdeğe ne kadar yakınsa çekirdeğe o kadar güçlü çekilir, bu tür elektronların enerji rezervi minimumdur. Sayısal değer n, elektronun bulunabileceği enerji seviyesinin sayısına eşittir.

N = 2 n 2, burada N maksimum sayı elektronlar

n = 1 olduğunda N= 2

n= 3 N=18 vb.

2. Orbital (yan) kuantum sayısı(l) - elektron yörüngesinin şeklini açıklar. Yörünge küresel ise buna s-orbital denir; dambıl şeklinde ise buna p-orbital denir. Daha da fazlası karmaşık şekiller d-orbitalleri ve f-orbitalleri olarak adlandırılır.

O s-orbital ∞ -p-orbital

Aynı enerjiye sahip elektronlar uzayda farklı şekilli bir bölgeyi işgal edebilirler, bu durumda alt seviye(s, p, d, f - alt düzeyler).

3. Manyetik kuantum sayısı(m l) – yörüngenin uzaydaki yönünü karakterize eder:

Dönmesi şu şekilde olduğundan her zaman bir S-orbital vardır. üç boyutlu uzay yer değişikliğine yol açmaz.

P-habitatları x, y, z eksenleri boyunca yönlendirilebilir. Sonuç olarak, karşılıklı olarak üç dik konumdan birine yerleştirilebilirler.

5 D-orbital var (uzayda farklı yönlendirilmiş), 7 f-orbital olmalı, vb.

Diyagramda olası yörüngelerin her birini bir dikdörtgen □ veya bir çizgi - ile göstereceğiz.

4. Spin kuantum sayısı(m s) – elektronların kendi ekseni etrafında dönüşünü açıklar (saat yönünde veya saat yönünün tersine). Diyagramda elektronların farklı dönüşleri oklarla veya ↓ ile gösterilmiştir.

Elektron yörüngelerini doldurma ilkeleri:

1. Bir yörünge ikiden fazla elektron içeremez.

2. Bir alt seviyenin yörüngelerini doldururken en kararlı durum, eşleşmemiş elektron sayısının en fazla olduğu durumdur.

(Elektronların dönme yönü aynıdır).

3.Alt seviyelerin doldurulma sırası prensibe göre belirlenir

Bir atomdaki her elektronun durumu 4 kuantum sayısıyla karakterize edilir:

A) Baş kuantum sayısı n- Bir atomdaki seviye sayısını belirler ve elementin bulunduğu periyodun numarasına denk gelir.

Örneğin: n = 2, atomun elektronlu iki kabuğu olduğu anlamına gelir, dolayısıyla element ikinci periyottadır.

Baş kuantum sayısı n - belirler toplam stok Elektron enerjisi ve çekirdeğe olan uzaklığı. Elektron atomdan ne kadar uzaklaştırılırsa, enerji rezervi o kadar büyük olur. n = 1'de elektron enerjisi minimumdur.

n = 1 K – seviye

n = 2 L – seviye

n = 3 M – seviye

n = 4 N – seviye

n = 5 O – seviye

n = 6 Р – seviye

n = 7 Q – seviye

b) Yan kuantum sayısı l - Elektron bulutunun şeklini belirler. Değeri ana kuantum sayısından 1 eksiktir.

Alt seviyeler yan kuantum sayısının değerine göre belirlenir.

Örneğin: eğer n = 1 l = 0 ise bu s - alt düzeydir

n = 2 l = 0,1, o zaman bunlar s, p - alt seviyelerdir

n = 3 l = 0,1,2, o zaman bunlar s, р, d - alt seviyelerdir

n = 4 l = 0,1,2,3 ise bunlar s, р, d, f - alt düzeylerdir

c) Manyetik kuantum sayısı m – manyetik alanda elektron bulutunun uzama yönünü belirler. Bu vektör miktarı olumludur ve negatif değerler yan kuantum sayısı dahilinde.

Örneğin: l = 0, m = 0, o zaman bu s – alt düzey – bir hücredir

l = 1, m = – 1, 0,+1 r – alt düzey - 3 hücre

l = 2, m = –2, – 1, 0,+1,+2 d – alt düzey - 5 hücre

d) Kuantum dönüş numarası S Elektronun dönme yönünü belirler kendi ekseni. S = + 1/2 ise, elektron kendi ekseni etrafında saat yönünde döner ve geleneksel olarak gösterilir.

S = – 1/2 ise, elektron kendi ekseni etrafında saat yönünün tersine döner ve geleneksel olarak ↓ olarak gösterilir.

Atomun yapısı ve elektronların küçük ve büyük periyotlardaki elementlerin kabukları arasındaki dağılımı.

1913'te yıl bilim adamı-N. Bohr geliştirildi kuantum teorisi atomun yapısı. Teori şu varsayımlara dayanıyordu: Bir elektron, bir atomun çekirdeğinin etrafında herhangi bir yörüngede değil, iyi tanımlanmış yörüngelerde hareket edebilir. Bir elementin yörünge sayısı periyot sayısına göre belirlenir. Yedi periyot vardır, yani kuantum katmanları olarak adlandırılan ve K, L, M, N, O, P, Q olarak adlandırılan 1,2,3,4,5,6,7 enerji seviyesi vardır.

Seviyeler harflerle gösterilen alt seviyelere bölünmüştür Latin alfabesi s, p, d, f.

Birinci enerji seviyesi s - alt seviyeye, ikinci seviye - iki alt seviyeye karşılık gelir: s, p, üçüncü seviye - üç alt seviye: s, p, d, dördüncü seviye - dört alt seviye: s, p, d, f.

İkinci prensibe göre Pauli: İki elektron, spinleri eşit olduğu sürece aynı yörüngeyi işgal edebilir. zıt yönler

Pauli prensibine göre:

· ilk seviye 2'den fazla elektron içermez

· ikinci – en fazla 8,

· üçüncü – en fazla 18,

· dördüncü – en fazla 32 elektron

Bir atomun herhangi bir seviyesi doldurulmamışsa, içindeki elektronlar buna göre dağıtılır. Hund kuralı ile:

Kuantum hücreleri önce bir elektronla, sonra da zıt spinli başka bir elektronla doldurulur.

a) H +1) 1e atomunun yapısının diyagramı

B) grafik görüntü Hidrojen elementinin atomunun elektron kabuğu

Güvenlik soruları:

1. Keşfin temelini hangi önkoşullar oluşturdu? Periyodik yasa?

2. Periyodik tablo yatay olarak nasıl yapılandırılmıştır? Periyodik tabloda hangi dönemler ayırt edilir?

3. Periyodik tablo dikey olarak nasıl yapılandırılmıştır? Ana ve ikincil alt grupları açıklayın.

4. Periyodik tablodaki hangi kimyasal elementler Rusya ile ilişkilidir?

5. Periyodik tablodaki 33 ve 41 numaralı elementlerin koordinatlarını açıklayın

6. Ana ve ikincil alt grupların unsurlarını birleştiren nedir? Örnekler verin

7. Aşağıdaki elementleri düzenleyin: fosfor, magnezyum, klor - metalik olmayan özelliklerin arttırılmasına göre. Bu elementleri artan metalik özelliklere göre sıralayın.

8. Aşağıdaki elementleri düzenleyin: antimon, fosfor, bizmut - metalik olmayan özelliklerin arttırılmasına göre. Bu elementleri artan metalik özelliklere göre sıralayın.

9. Aşağıdaki elementleri düzenleyin: artan atom yarıçaplarına göre magnezyum, baryum, stronsiyum, berilyum. Bu seride elementlerin metal özellikleri nasıl değişiyor?

10. Elektronik formüller yazın sonraki atomlar: oksijen, magnezyum, fosfor, argon, vanadyum.

Konu 1.3: Maddenin yapısı

İncelenecek soruların listesi:

1. Kovalent kimyasal bağ. Eğitim mekanizması. Elektronegatiflik. Kovalent polar ve apolar bağlar. Moleküler ve atomik kristal kafesler.

2. İyonik kimyasal bağ. Katyonlar, oksidasyon prosesi sonucu atomlardan oluşmaları. Anyonlar, indirgenme işlemi sonucu atomlardan oluşmaları. iyonik bağ, elektrostatik çekim nedeniyle katyonlar ve anyonlar arasında bir bağ olarak .. İyonik kristal kafesler.

3. Metal bağlantı. maden kristal kafes ve metal kimyasal bağı. Fiziksel özellikler metaller

4. Maddelerin toplu halleri ve hidrojen bağları. Katı, sıvı ve gaz hali maddeler. Maddenin birinden aktarılması toplama durumu diğerine. Hidrojen bağı, biyopolimer yapıların oluşumundaki rolü.

5. Saf maddeler ve karışımlar. Maddelerin karışımı kavramı. Homojen ve heterojen karışımlar. Karışımların bileşimi: karışım bileşenlerinin hacim ve kütle kesirleri, kütle kesri safsızlıklar.

Dağınık sistemler. Dağınık sistem kavramı. Dağınık faz ve dağılım ortamı. Dispers sistemlerin sınıflandırılması. Kolloidal sistem kavramı.

Kovalent kimyasal bağ. Kovalent bağ oluşum mekanizması (değişim ve donör-alıcı). Elektronegatiflik. Kovalent polar ve apolar bağlar. Kovalent bağın çokluğu. Moleküler ve atomik kristal kafesler.

Enerji salınımıyla birlikte atomların elektron bulutlarının örtüşmesi sonucu kovalent bir bağ oluşur.

Kovalent bağların oluşumu için çeşitli mekanizmalar vardır: değişme(eş değer), bağışçı-alıcı, datif.

Değişim mekanizmasını kullanırken, bağ oluşumu spin eşleşmesinin bir sonucu olarak kabul edilir serbest elektronlar atomlar. Bu durumda iki şeyin örtüşmesi söz konusudur. atomik yörüngeler Her biri bir elektron tarafından işgal edilen komşu atomlar. Böylece, bağlanan atomların her biri, sanki değiş tokuş yapıyormuşçasına, paylaşım için bir elektron çifti tahsis eder. Örneğin, atomlardan bir bor triflorür molekülü oluşturulduğunda, borun her biri bir elektrona sahip olan üç atomik yörüngesi, üç atomik yörünge ile örtüşür. üç flor atomundan oluşur (her birinin ayrıca bir eşleşmemiş elektronu vardır). Karşılık gelen atomik yörüngelerin örtüşme alanlarındaki elektronların eşleşmesi sonucunda, atomları bir moleküle bağlayan üç çift elektron ortaya çıkar.

Verici-alıcı mekanizmasına göre, bir atomun bir çift elektronunun bulunduğu yörünge ile başka bir atomun serbest yörüngesi örtüşür. Bu durumda örtüşme bölgesinde bir çift elektron da belirir. Verici-alıcı mekanizmasına göre, örneğin bir bor triflorür molekülüne bir florür iyonunun eklenmesi meydana gelir. Boş R-bor yörüngesi (alıcı elektron çifti) BF 3 molekülünde örtüşüyor R- F - iyonunun yörüngesi, bir elektron çiftinin donörü olarak görev yapar. Ortaya çıkan iyonda, dört kovalent bor-flor bağının tümü, oluşum mekanizmalarındaki farklılığa rağmen uzunluk ve enerji açısından eşdeğerdir.

Atomlar, dış elektron kabuğu sadece aşağıdakilerden oluşan S- Ve R-orbitaller bir elektron çiftinin vericisi veya alıcısı olabilir. Dış elektron kabuğunun içerdiği atomlar D-orbitaller elektron çiftlerinin hem vericisi hem de alıcısı olarak hareket edebilir. Bu durumda bağ oluşumunun datif mekanizması dikkate alınır. Bağ oluşumunun datif mekanizmasının tezahürüne bir örnek, iki klor atomunun etkileşimidir. Bir Cl2 molekülündeki iki klor atomu, değişim mekanizmasına göre eşleşmemiş 3'lerini birleştirerek kovalent bir bağ oluşturur. R-elektronlar. Ayrıca örtüşme 3 var R-bir çift elektrona sahip olan ve boş 3'ü olan Cl-1 atomunun yörüngesi D-Cl-2 atomunun yörüngeleri ve örtüşen 3 R-bir çift elektrona sahip olan ve boş 3'ü olan Cl-2 atomunun yörüngesi D Cl-1 atomunun -orbitalleri. Datif mekanizmanın etkisi bağ gücünde bir artışa yol açar. Bu nedenle Cl2 molekülü, kovalent bağların yalnızca değişim mekanizmasıyla oluşturulduğu F2 molekülünden daha güçlüdür:

Elektronegatiflik (χ)- esas kimyasal özellik atom, bir moleküldeki bir atomun ortak elektron çiftlerini çekme yeteneğinin niceliksel bir özelliği.