دوره چهارم جدول تناوبی مشخصات کلی عناصر d با عنصر 4 سیستم تناوبی مطابقت دارد

تعریف

پتاسیم- عنصر اول دوره چهارم. در گروه I از زیر گروه اصلی (A) جدول تناوبی قرار دارد.

به عناصر خانواده s اشاره دارد. فلز. عناصر فلزی موجود در این گروه در مجموع قلیایی نامیده می شوند. نامگذاری - K. شماره سریال - 19. جرم اتمی نسبی - 39.102 amu.

ساختار الکترونیکی اتم پتاسیم

اتم پتاسیم از یک هسته با بار مثبت (19+) تشکیل شده است که در داخل آن 19 پروتون و 20 نوترون وجود دارد و 19 الکترون در 4 مدار به اطراف حرکت می کنند.

عکس. 1. ساختار شماتیک اتم پتاسیم.

توزیع الکترون ها در بین اوربیتال ها به شرح زیر است:

1س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پ 6 4س 1 .

سطح انرژی بیرونی اتم پتاسیم حاوی 1 الکترون است که یک الکترون ظرفیتی است. حالت اکسیداسیون پتاسیم +1 است. نمودار انرژی حالت پایه به شکل زیر است:

حالت هیجان زده علیرغم وجود جای خالی 3 پ- و 3 د-هیچ اوربیتالی وجود ندارد.

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

ورزش اتم یک عنصر دارای پیکربندی الکترونی زیر است 1 س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پ 6 3د 10 4س 2 4پ 3. نشان دهید: الف) بار هسته ای. ب) تعداد سطوح انرژی تکمیل شده در لایه الکترونی این اتم. ج) حداکثر درجه ممکن اکسیداسیون؛ د) ظرفیت اتم در ترکیب با هیدروژن.
راه حل برای پاسخ به سؤالات مطرح شده، ابتدا باید تعداد کل الکترون های یک اتم یک عنصر شیمیایی را تعیین کنید. این را می توان با جمع کردن تمام الکترون های موجود در اتم، بدون در نظر گرفتن توزیع آنها در سطوح انرژی انجام داد:

2+2+6+2+6+10+2+3 = 33.

این آرسنیک (ع) است. حالا بیایید به سوالات پاسخ دهیم:

الف) بار هسته ای +33 است.

ب) اتم چهار سطح دارد که سه مرتبه آن کامل است.

ج) نمودار انرژی الکترونهای ظرفیت اتم آرسنیک را در حالت پایه بنویسید.

آرسنیک قادر است به حالت برانگیخته برود: الکترون ها س- سطوح فرعی بخار می شوند و یکی از آنها به سطح خالی می رود د- مداری

پنج الکترون جفت نشده نشان می دهد که حداکثر حالت اکسیداسیون ممکن آرسنیک 5+ است.

د) ظرفیت آرسنیک در ترکیب با هیدروژن III (AsH 3) است.

هدف از این کار بررسی خواص شیمیایی برخی از فلزات واسطه و ترکیبات آنها است.

فلزات زیر گروه های جانبی، به اصطلاح عناصر انتقالی، متعلق به عناصر d هستند، زیرا اوربیتال های d در اتم های آنها با الکترون پر شده است.

در فلزات واسطه، الکترون های ظرفیت در اوربیتال d خارجی ترین سطح و اوربیتال S در بیرونی ترین سطح الکترونیکی قرار دارند. فلزی بودن عناصر انتقالی با حضور یک یا دو الکترون در لایه الکترونی بیرونی توضیح داده می شود.

d-sublevel ناقص لایه الکترونیکی پیش خارجی، تنوع حالت های ظرفیت فلزات زیر گروه های جانبی را تعیین می کند، که به نوبه خود وجود تعداد زیادی از ترکیبات آنها را توضیح می دهد.

الکترون‌های اوربیتال d پس از استفاده از الکترون‌های S از اوربیتال بیرونی در واکنش‌های شیمیایی شرکت می‌کنند. تمام یا بخشی از الکترون های اوربیتال های d سطح الکترونیکی ماقبل آخر می توانند در تشکیل ترکیبات شیمیایی شرکت کنند. در این حالت ترکیبات متناظر با حالات ظرفیتی مختلف تشکیل می شوند. ظرفیت متغیر فلزات واسطه خاصیت مشخصه آنهاست (به استثنای فلزات زیرگروه های ثانویه II و III). فلزات زیرگروه های جانبی IV، V، VI، VII گروه ها را می توان در ترکیبات هم در بالاترین حالت ظرفیت (که مربوط به تعداد گروه است) و هم در حالت های ظرفیت پایین تر قرار داد. به عنوان مثال، تیتانیوم با حالت های 2-، 3-، 4 ظرفیتی و منگنز با حالت های 2-، 3-، 4-، 6- و 7 ظرفیتی مشخص می شود.

اکسیدها و هیدروکسیدهای فلزات واسطه، که در آنها دومی در پایین ترین حالت ظرفیت قرار دارند، معمولاً ویژگی های اساسی از خود نشان می دهند، به عنوان مثال Fe(OH) 2. اکسیدها و هیدروکسیدهای بالاتر با خواص آمفوتریک مشخص می شوند، برای مثال TiO 2، Ti(OH) 4 یا اسیدی، برای مثال.
و
.

خواص ردوکس ترکیبات فلزات مورد نظر نیز به وضعیت ظرفیت فلز مربوط می شود. ترکیباتی که کمترین حالت اکسیداسیون را دارند معمولاً خواص کاهشی دارند و آنهایی که بالاترین حالت اکسیداسیون را دارند - خاصیت اکسید کنندگی دارند.

برای مثال، برای اکسیدهای منگنز و هیدروکسیدها، خواص ردوکس به صورت زیر تغییر می کند:

اتصالات پیچیده

ویژگی مشخصه ترکیبات فلزات واسطه توانایی تشکیل کمپلکس است که با وجود تعداد کافی اوربیتال آزاد در سطوح الکترونیکی بیرونی و پیش خارجی یون‌های فلزی توضیح داده می‌شود.

در مولکول های چنین ترکیباتی، یک عامل کمپلکس کننده در مرکز قرار دارد. در اطراف آن یون ها، اتم ها یا مولکول هایی به نام لیگاند هماهنگ می شوند. تعداد آنها به خواص عامل کمپلکس کننده، درجه اکسیداسیون آن بستگی دارد و عدد هماهنگی نامیده می شود:

عامل کمپلکس کننده دو نوع لیگاند را در اطراف خود هماهنگ می کند: آنیونی و خنثی. کمپلکس ها زمانی تشکیل می شوند که چندین مولکول مختلف در یک مولکول پیچیده تر ترکیب شوند:

مس (II) سولفوتترآمین، پتاسیم هگزاسیانوفرات (III).

در محلول های آبی، ترکیبات پیچیده جدا می شوند و یون های پیچیده را تشکیل می دهند:

یونهای پیچیده خود نیز قادر به تفکیک هستند، اما معمولاً تا حد بسیار کمی. مثلا:

این فرآیند برگشت پذیر است و تعادل آن به شدت به سمت چپ تغییر می کند. بنابراین، طبق قانون عمل جمعی،

ثابت Kn در چنین مواردی ثابت ناپایداری یون های پیچیده نامیده می شود. هر چه ثابت بزرگتر باشد، توانایی یون برای تفکیک به اجزای تشکیل دهنده اش قوی تر است. مقادیر Kn در جدول آورده شده است:

آزمایش 1. اکسیداسیون یونهای منگنز 2+ به یون
.

کمی دی اکسید سرب به لوله آزمایش اضافه کنید، به طوری که فقط کف لوله آزمایش پوشانده شود، چند قطره غلیظ شده اضافه کنید.
و یک قطره محلول
. محلول را گرم کنید و ظاهر یون ها را مشاهده کنید
. یک معادله برای واکنش بنویسید. محلول نمک منگنز باید در مقادیر کم مصرف شود، زیرا یون های اضافی وجود دارد
بازیابی می کند
قبل از
.

آزمایش 2. اکسیداسیون با یون
در محلول های اسیدی، خنثی و قلیایی.

محصولات کاهش یون
متفاوت هستند و به pH محلول بستگی دارند. بنابراین، در محلول های اسیدی یون
به یون کاهش می یابد
.

در محلول های خنثی، کمی اسیدی و کمی قلیایی، یعنی. در محدوده pH از 5 تا 9، یون
برای تشکیل اسید پرمنگنوس احیا می شود:

در محلول های به شدت قلیایی و در غیاب عامل کاهنده، یون
به یون کاهش می یابد
.

7-5 قطره محلول پرمنگنات پتاسیم را در سه لوله آزمایش بریزید
. به یکی از آنها به همان حجم اسید سولفوریک رقیق اضافه کنید، به دیگری چیزی اضافه نکنید و یک محلول قلیایی غلیظ را به سومی اضافه کنید. قطره قطره به هر سه لوله آزمایش اضافه کنید، محتویات لوله آزمایش را تکان دهید، محلولی از پتاسیم یا سولفیت سدیم را تا زمانی که محلول در لوله آزمایش اول تغییر رنگ دهد، در لوله دوم یک رسوب قهوه ای تشکیل شود و در سومی محلول سبز شود. . یک معادله واکنش بنویسید و در نظر داشته باشید که یون
به یون تبدیل می شود
. تخمینی از ظرفیت اکسید کننده ارائه دهید
در محیط های مختلف با توجه به جدول پتانسیل های ردوکس.

آزمایش 3. برهمکنش پرمنگنات پتاسیم با پراکسید هیدروژن. 1 میلی لیتر را در یک لوله آزمایش قرار دهید. پراکسید هیدروژن، چند قطره محلول اسید سولفوریک و چند قطره محلول پرمنگنات پتاسیم اضافه کنید. چه گازی آزاد می شود؟ آن را با یک مشعل در حال دود آزمایش کنید. یک معادله برای واکنش بنویسید و آن را بر اساس پتانسیل های ردوکس توضیح دهید.

آزمایش 4. ترکیبات پیچیده آهن.

الف) به دست آوردن آبی پروس. به 2-3 قطره محلول نمک آهن (III) یک قطره اسید، چند قطره آب و یک قطره محلول هگزاسیون (P) پتاسیم فرات (نمک خون زرد) اضافه کنید. ظاهر رسوب آبی پروس را مشاهده کنید. یک معادله برای واکنش بنویسید. این واکنش برای تشخیص یون ها استفاده می شود
. اگر
بیش از حد مصرف شود، سپس به جای رسوب آبی پروس، شکل محلول کلوئیدی آن می تواند تشکیل شود.

رابطه آبی پروس را با عمل قلیایی بررسی کنید. چه چیزی در حال مشاهده است؟ کدام بهتر تفکیک می کند؟ Fe(OH) 2 یا یون کمپلکس
?

ب) تهیه تیوسیانات آهن III. به چند قطره محلول نمک آهن، یک قطره محلول تیوسیانات پتاسیم یا آمونیوم اضافه کنید.
. یک معادله برای واکنش بنویسید.

بررسی نسبت تیوسیانات
به قلیاها و توضیح پدیده مشاهده شده. این واکنش مانند واکنش قبلی برای تشخیص یون استفاده می شود
.

آزمایش 5. تهیه یک ترکیب کمپلکس کبالت.

2 قطره از محلول نمک کبالت اشباع شده را در یک لوله آزمایش بریزید و 5-6 قطره از محلول آمونیوم اشباع شده را اضافه کنید: توجه داشته باشید که یک محلول نمک پیچیده تشکیل می شود.
. یون های پیچیده
آبی رنگ و یون های هیدراته هستند
- در صورتی پدیده های مشاهده شده را شرح دهید:

1. معادله به دست آوردن نمک کبالت پیچیده.

2. معادله تفکیک نمک کبالت پیچیده.

3. معادله تفکیک یون مختلط.

4. بیان ثابت ناپایداری یک یون پیچیده.

سوالات و وظایف تست.

1. ترکیباتی که دارای بالاترین حالت اکسیداسیون یک عنصر هستند چه خواصی (اکسید کننده یا احیا کننده) از خود نشان می دهند؟ یک معادله الکترونی یونی و مولکولی برای واکنش بنویسید:

2. ترکیبات با حالت اکسیداسیون متوسط ​​یک عنصر چه خواصی از خود نشان می دهند؟ معادلات واکنش الکترونی-یونی و مولکولی را بسازید:

3. خواص متمایز و مشابه آهن، کبالت، نیکل را مشخص کنید. چرا D.I. مندلیف کبالت را با وجود وزن اتمی آن بین آهن و نیکل در جدول تناوبی عناصر قرار داد؟

4. فرمول ترکیبات پیچیده آهن، کبالت، نیکل را بنویسید. چه چیزی توانایی خوب تشکیل پیچیده این عناصر را توضیح می دهد؟

5. خصوصیت اکسیدهای منگنز چگونه تغییر می کند؟ دلیل این چیست؟ منگنز در ترکیبات چه اعداد اکسیداسیونی می تواند داشته باشد؟

6. آیا شباهت هایی در شیمی منگنز و کروم وجود دارد؟ چگونه بیان می شود؟

7. استفاده از منگنز، آهن، کبالت، نیکل، کروم در فناوری بر چه خواصی استوار است؟

8. ارزیابی توانایی اکسیداسیون یون ها را ارائه دهید
و کاهش توانایی یون ها
.

9. چگونه می توان توضیح داد که اعداد اکسیداسیون مس، نقره، طلا می تواند بزرگتر از 17+ باشد.

10. سیاه شدن نقره به مرور زمان در هوا، سبز شدن مس در هوا را توضیح دهید.

11. معادله ای برای واکنش های رخ داده بر اساس طرح بنویسید.

عناصر d و ترکیبات آنها دارای تعدادی ویژگی مشخصه هستند: حالت های اکسیداسیون متغیر. توانایی تشکیل یون های پیچیده؛ تشکیل ترکیبات رنگی

روی یک عنصر انتقالی نیست. خواص فیزیکی و شیمیایی آن اجازه نمی دهد که به عنوان یک فلز واسطه طبقه بندی شود. به ویژه، در ترکیبات خود تنها یک حالت اکسیداسیون را نشان می دهد و فعالیت کاتالیزوری را نشان نمی دهد.

d-Element ها در مقایسه با عناصر زیرگروه های اصلی دارای ویژگی هایی هستند.

1. در عناصر d، تنها بخش کوچکی از الکترون‌های ظرفیت در سرتاسر کریستال غیرمحلی می‌شوند (در حالی که در فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، الکترون‌های ظرفیت کاملاً به استفاده جمعی داده می‌شوند). الکترون های d باقی مانده در تشکیل پیوندهای کووالانسی جهت دار بین اتم های همسایه شرکت می کنند. بنابراین، این عناصر در حالت کریستالی یک پیوند کاملاً فلزی ندارند، بلکه یک پیوند کووالانسی-فلزی دارند. بنابراین، همه آنها فلزات سخت (به جز جیوه) و نسوز (به جز روی، کادمیوم) هستند.

نسوزترین فلزات، فلزات زیر گروه VB و VIB هستند. در آنها نیمی از زیرسطح d با الکترون پر می شود و حداکثر تعداد ممکن الکترون های جفت نشده و در نتیجه بیشترین تعداد پیوندهای کووالانسی مشاهده می شود. پر شدن بیشتر منجر به کاهش تعداد پیوندهای کووالانسی و کاهش دمای ذوب می شود.

2. به دلیل d-shell های پر نشده و وجود سطوح ns- و np پر نشده که از نظر انرژی نزدیک هستند، عناصر d مستعد تشکیل کمپلکس هستند. ترکیبات پیچیده آنها معمولا رنگی و پارامغناطیس هستند.

3. عناصر d بیشتر از عناصر زیر گروه های اصلی ترکیباتی با ترکیب متغیر (اکسیدها، هیدریدها، کاربیدها، سیلیسیدها، نیتریدها، بوریدها) را تشکیل می دهند. علاوه بر این، آنها با یکدیگر و با فلزات دیگر و همچنین ترکیبات بین فلزی آلیاژ تشکیل می دهند.

4. عناصر D با مجموعه ای بزرگ از حالت های ظرفیت مشخص می شوند (جدول 8.10) و در نتیجه، تغییرات در خواص اسید-باز و اکسیداسیون و کاهش در یک محدوده وسیع.

از آنجایی که برخی از الکترون‌های ظرفیت در اوربیتال‌های s قرار دارند، کمترین حالت‌های اکسیداسیونی که نشان می‌دهند معمولاً برابر با دو است. استثناء عناصری هستند که یونهای آنها E +3 و E + دارای تنظیمات پایدار d 0، d 5 و d 10 هستند: Sc 3+، Fe 3+، Cr +، Cu +، Ag +، Au +.

ترکیباتی که در آنها عناصر d در کمترین حالت اکسیداسیون قرار دارند، کریستال هایی از نوع یونی را تشکیل می دهند، در واکنش های شیمیایی خواص اساسی از خود نشان می دهند و به عنوان یک قاعده، عوامل کاهنده هستند.

پایداری ترکیباتی که در آنها عناصر d در بالاترین حالت اکسیداسیون قرار دارند (برابر تعداد گروه) در هر سری انتقالی از چپ به راست افزایش می‌یابد و برای عناصر 3d در منگنز به حداکثر می‌رسد و در سری انتقالی دوم و سوم. به ترتیب در Ru و Os. در یک زیرگروه، پایداری ترکیبات با بالاترین حالت اکسیداسیون در سری 5d > 4d > 3d کاهش می‌یابد، به عنوان مثال، ماهیت تغییر در انرژی گیبس (پتانسیل ایزوباریک- همدما) ترکیبات از همان نوع نشان می‌دهد. :

این پدیده به این دلیل است که با افزایش عدد کوانتومی اصلی در یک زیرگروه، تفاوت بین انرژی‌های زیرسطح (n-1)d- و ns کاهش می‌یابد. این ترکیبات با پیوندهای قطبی کووالانسی مشخص می شوند. آنها ماهیت اسیدی دارند و عوامل اکسید کننده هستند (CrO 3 و K 2 CrO 4، Mn 2 O 7 و KMnO 4).

ترکیباتی که در آنها الکترون‌های d در حالت‌های اکسیداسیون متوسط ​​قرار دارند، خواص آمفوتریک و دوگانگی ردوکس از خود نشان می‌دهند.

5. شباهت عناصر d با عناصر زیرگروه های اصلی E(0) به طور کامل در عناصر گروه سوم ns 2 np 1 و (n – 1)d 1 ns 2 آشکار می شود. با افزایش تعداد گروه، کاهش می یابد. عناصر زیرگروه VIIIA گازها و VIIB فلزات هستند. در گروه اول، یک شباهت دور دوباره ظاهر می شود (همه عناصر فلزی هستند)، و عناصر زیر گروه IB رسانای خوبی هستند. این شباهت در گروه دوم افزایش می‌یابد، زیرا عناصر d روی، کادمیوم و جیوه در تشکیل پیوند شیمیایی شرکت نمی‌کنند.

6. عناصر d IIIB-VIIB از زیرگروه‌های در حالت‌های اکسیداسیون بالاتر از نظر خواص مشابه با عناصر p مربوطه هستند. بنابراین، در حالت های اکسیداسیون بالاتر، منگنز (VII) و کلر (VII) آنالوگ های الکترونیکی هستند. شباهت پیکربندی های الکترونیکی (s 2 p 6) منجر به خواص مشابه ترکیبات منگنز هفت ظرفیتی و کلر می شود. Mn 2 O 7 و Cl 2 O 7 در شرایط عادی مایعات ناپایداری هستند که انیدریدهای اسیدهای قوی با فرمول کلی NEO 4 هستند. در حالت های اکسیداسیون پایین تر، منگنز و کلر دارای ساختارهای الکترونیکی متفاوتی هستند که باعث تفاوت شدید در خواص ترکیبات آنها می شود. به عنوان مثال، اکسید کلر پایین Cl 2 O (s 2 p 4) یک ماده گازی است که انیدرید هیپوکلرو اسید (HClO) است، در حالی که اکسید منگنز پایین MnO (d 5) یک جامد کریستالی بازی است.

7. همانطور که مشخص است، توانایی کاهش یک فلز نه تنها با انرژی یونیزاسیون آن (M – ne – → Mn + ; +∆H یونیزاسیون)، بلکه توسط آنتالپی هیدراتاسیون کاتیون تشکیل شده (M n) تعیین می شود. + + mH 2 O → M n + mH 2 O؛ –∆H hydr). انرژی یونیزاسیون عناصر d در مقایسه با سایر فلزات زیاد است، اما با آنتالپی های زیاد هیدراتاسیون یون های آنها جبران می شود. در نتیجه، پتانسیل الکترود اکثر عناصر d منفی است.

با افزایش Z، خواص کاهشی فلزات کاهش می یابد و برای عناصر گروه IB به حداقل می رسد. فلزات سنگین گروه VIIB و IV به دلیل بی اثر بودن نجیب نامیده می شوند.

تمایلات ردوکس ترکیبات عناصر d با تغییر در پایداری حالت های اکسیداسیون بالاتر و پایین تر، بسته به موقعیت آنها در جدول تناوبی تعیین می شود. ترکیباتی که دارای بالاترین حالت اکسیداسیون یک عنصر هستند منحصراً خاصیت اکسید کنندگی دارند و آنهایی که کمترین خاصیت کاهنده را دارند. Mn(OH) 2 به راحتی در هوا اکسید می شود Mn(OH) 2 + 1/2O 2 = MnO 2 + H 2 O. ترکیبات Mn(IV) به راحتی به منگنز (II) کاهش می یابد: MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O، اما توسط عوامل اکسید کننده قوی به منگنز (VII) اکسید می شود. یون پرمنگنات MnO 4 فقط می تواند یک عامل اکسید کننده باشد.

از آنجایی که برای عناصر d در یک زیرگروه، پایداری حالت‌های اکسیداسیون بالاتر از بالا به پایین افزایش می‌یابد، خواص اکسیدکننده ترکیبات با بالاترین حالت‌های اکسیداسیون به شدت کاهش می‌یابد. بنابراین، ترکیبات کروم (VI) (CrO 3، K 2 CrO 4، K 2 Cr 2 O 7) و منگنز (VII) (Mn 2 O 7، KMnO 4) عوامل اکسید کننده قوی هستند و WO 3، Re 2 O 7 و نمک اسیدهای مربوطه آنها (H 2 WO 4، HReO 4) به سختی کاهش می یابد.

8. خواص اسید-باز هیدروکسیدهای عنصر d تحت تأثیر عوامل مشابهی (شعاع یونی و بار یونی) هیدروکسیدهای عنصر p است.

هیدروکسیدهای دارای حالت های اکسیداسیون پایین تر عناصر d معمولاً خواص اساسی را نشان می دهند، در حالی که آنهایی که مربوط به حالت های اکسیداسیون بالاتر هستند خواص اسیدی را نشان می دهند. در حالت های اکسیداسیون میانی، هیدروکسیدها آمفوتریک هستند. تغییر در خواص اسید و باز هیدروکسیدها با تغییر در درجه اکسیداسیون به ویژه در ترکیبات منگنز مشخص است. در سری Mn(OH) 2 – Mn(OH) 3 – Mn(OH) 4 – H 2 MnO 4 – HMnO 4 خواص هیدروکسیدها از باز ضعیف Mn(OH) 2 تا آمفوتریک Mn(OH) 3 متفاوت است. و Mn(OH) 4 تا اسیدهای قوی H 2 MnO 4 و HMnO 4.

در یک زیر گروه، هیدروکسیدهای عناصر d با حالت اکسیداسیون یکسان با افزایش خواص اساسی هنگام حرکت از بالا به پایین مشخص می شوند. به عنوان مثال، در گروه IIIB، Sc(OH) 3 یک باز ضعیف و La(OH) 3 یک باز قوی است. عناصر گروه IVB Ti، Zn، Hf هیدروکسیدهای آمفوتریک E(OH) 4 را تشکیل می دهند، اما خواص اسیدی آنها هنگام حرکت از Ti به Hf ضعیف می شود.

9. ویژگی متمایز عناصر انتقالی، تشکیل فازهای ترکیب متغیر است. اینها اولاً محلولهای جامد بینابینی و جانشینی و ثانیاً ترکیباتی با ترکیب متغیر هستند. محلول های جامد توسط عناصری با الکترونگاتیوی مشابه، شعاع اتمی و شبکه های کریستالی یکسان تشکیل می شوند. هر چه عناصر از نظر ماهیت بیشتر متفاوت باشند، محلول کمتری در یکدیگر بوده و بیشتر مستعد تشکیل ترکیبات شیمیایی هستند. چنین ترکیباتی می توانند دارای ترکیب ثابت و متغیر باشند. بر خلاف محلول های جامد، که در آن شبکه یکی از اجزا حفظ می شود، ترکیبات با تشکیل یک شبکه جدید و پیوندهای شیمیایی جدید مشخص می شوند. به عبارت دیگر، تنها آن دسته از فازهایی از ترکیب متغیر که از نظر ساختار و خواص به شدت با فازهای اولیه تفاوت دارند، به عنوان ترکیبات شیمیایی طبقه بندی می شوند.

ترکیبات ترکیب متغیر با ویژگی های زیر مشخص می شوند:

الف) ترکیب این ترکیبات به روش تهیه بستگی دارد. بنابراین، بسته به شرایط سنتز، اکسیدهای تیتانیوم دارای ترکیب TiO 1.2-1.5 و TiO 1.9-2.0 هستند. کاربیدهای تیتانیوم و وانادیم - TiC 0.6-1.0 و VС 0.58-1.09، نیترید تیتانیوم TiN 0.45-1.00.

ب) ترکیبات حتی با نوسانات قابل توجه در ترکیب کمی، شبکه کریستالی خود را حفظ می کنند، یعنی دارای طیف وسیعی از همگنی هستند. بنابراین، TiC 0.6-1.0، همانطور که از فرمول زیر است، شبکه کاربید تیتانیوم را با کمبود 40٪ اتم کربن در آن حفظ می کند.

ج) ماهیت پیوند در چنین ترکیباتی با درجه پر شدن اوربیتال های d فلز تعیین می شود. الکترون‌های نافلز معرفی‌شده اوربیتال‌های خالی d را اشغال می‌کنند که منجر به افزایش کووالانسی پیوندها می‌شود. به همین دلیل است که نسبت پیوندهای فلزی در ترکیبات عناصر اولیه سری d (گروه های IV-V) کاهش می یابد.

وجود پیوندهای کووالانسی در آنها توسط آنتالپی های مثبت بزرگ تشکیل ترکیبات، سختی و نقطه ذوب بالاتر و هدایت الکتریکی کمتر در مقایسه با فلزات تشکیل دهنده آنها تأیید می شود.

مس عنصری از گروه یازدهم دوره چهارم جدول تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف با عدد اتمی 29 است که با نماد Cu (lat. Cuprum) مشخص می شود. ماده ساده مس (شماره CAS: 7440-50-8) یک فلز انتقالی پلاستیکی به رنگ صورتی طلایی (صورتی در غیاب فیلم اکسید) است. برای مدت طولانی توسط مردم به طور گسترده استفاده می شود.

عناصر دوره چهارم جدول تناوبی

nاوهپیکربندی الکترونیکی عنصرKR تی pl، o CD ن pl، kJ/molNV، MPa تیکیپ، اوه سیD نکیپ، kJ/mol
ک س 1 BCC 63,55 2,3 - 89,4
حدود س 2 شورای همکاری خلیج فارس 8,4
Sc س 2 د 1 هگز. 14,1
Ti س 2 د 2 پردازنده گرافیکی
V س 2 د 3 BCC 23,0
Cr س 1 د 5 BCC 21,0
منگنز س 2 د 5 BCC 12,6 -
Fe س 2 د 6 BCC 13,77
شرکت س 2 د 7 هگز. 16,3
نی س 2 د 8 شورای همکاری خلیج فارس 17,5
مس س 1 د 10 شورای همکاری خلیج فارس 12,97
روی س 2 د 10 پردازنده گرافیکی 419,5 7,24 -
GA س 2 د 10 پ 1 لوزی. 29,75 5,59
GE س 2 د 10 پ 2 کامپیوتر 958,5 -
مانند س 2 د 10 پ 3 هگز. 21,8 - Subl.
ببینید س 2 د 10 پ 4 هگز. 6,7 685,3
برادر س 2 د 10 پ 5 -7,25 10,6 - 59,8 29,6
Kr س 2 د 10 پ 6 -157 1,64 - -153 9,0
روی میز 3.4 و در شکل. جدول 3.8 داده های مربوط به تغییرات برخی از خصوصیات فیزیکوشیمیایی مواد ساده دوره چهارم جدول را توسط D.I نشان می دهد. مندلیف (دوره اول شامل دعناصر) بر اساس تعداد الکترون های بیرونی. همه آنها به انرژی برهمکنش بین اتم ها در فاز متراکم مربوط می شوند و به طور طبیعی در طول دوره تغییر می کنند. ماهیت تغییر در ویژگی ها بسته به تعداد الکترون ها در سطح خارجی، تشخیص مناطق جداگانه را امکان پذیر می کند: یک منطقه افزایشی (تقریباً 1-6)، یک منطقه ثبات نسبی (6-10)، یک منطقه در حال کاهش ( 10-13)، افزایش ناگهانی (14) و کاهش یکنواخت (14-18).

برنج. 3.8. وابستگی دمای ذوب ( تی pl) و جوشیدن ( تیکیپ)، آنتالپی همجوشی (D ن pl) و جوشیدن (D نکیپ)، سختی برینل مواد ساده دوره چهارم از تعداد الکترون ها در سطح انرژی خارجی (تعداد الکترون ها بیش از پوسته کاملاً پر شده گاز نجیب Ar)

همانطور که اشاره شد، برای توصیف پیوند شیمیایی که بین اتم های فلز ایجاد می شود، می توان از نمایش روش پیوند ظرفیتی استفاده کرد. رویکرد توصیف را می توان با استفاده از مثال کریستال پتاسیم نشان داد. اتم پتاسیم دارای یک الکترون در سطح انرژی بیرونی است. در یک اتم پتاسیم جدا شده، این الکترون در 4 قرار دارد س-اوربیتال ها در عین حال، اتم پتاسیم دارای سطوح انرژی است که تفاوت چندانی با 4 ندارد س-اوربیتال‌ها آزاد هستند، اوربیتال‌هایی که توسط الکترون‌ها اشغال نشده‌اند، مربوط به 3 د, 4پ-سطوح فرعی می توان فرض کرد که وقتی یک پیوند شیمیایی تشکیل می شود، الکترون ظرفیت هر اتم می تواند نه تنها روی 4 قرار گیرد. س-اوربیتال ها، بلکه در یکی از اوربیتال های آزاد. یک الکترون ظرفیت یک اتم به آن اجازه می دهد تا با نزدیکترین همسایه خود یک پیوند واحد تشکیل دهد. وجود در ساختار الکترونیکی یک اتم از اوربیتال‌های آزاد که از نظر انرژی تفاوت کمی دارند، نشان می‌دهد که یک اتم می‌تواند یک الکترون را از همسایه‌اش به یکی از اوربیتال‌های آزاد «گرفته» کند و سپس این فرصت را خواهد داشت که با آن دو پیوند منفرد تشکیل دهد. نزدیکترین همسایگان با توجه به مساوی بودن فاصله ها با نزدیکترین همسایگان و غیرقابل تشخیص اتم ها، گزینه های مختلفی برای اجرای پیوندهای شیمیایی بین اتم های همسایه امکان پذیر است. اگر قطعه ای از یک شبکه کریستالی متشکل از چهار اتم مجاور را در نظر بگیریم، گزینه های ممکن در شکل نشان داده شده است. 3.9.

عناصر دوره چهارم جدول تناوبی - مفهوم و انواع. طبقه بندی و ویژگی های دسته "عناصر دوره چهارم جدول تناوبی" 2015، 2017-2018.

    این مقاله فاقد پیوند به منابع اطلاعاتی است. اطلاعات باید قابل تایید باشد، در غیر این صورت ممکن است مورد سوال و حذف قرار گیرد. شما می توانید ... ویکی پدیا

    پریود ردیفی از سیستم تناوبی عناصر شیمیایی، دنباله ای از اتم ها به ترتیب افزایش بار هسته ای و پر شدن لایه بیرونی الکترون با الکترون است. جدول تناوبی هفت دوره دارد. دوره اول شامل 2 عنصر ... ویکی پدیا

    104 Laurencium ← Rutherfordium → Dubnium ... ویکی پدیا

    D.I. مندلیف، طبقه‌بندی طبیعی عناصر شیمیایی، که بیانی جدولی (یا گرافیکی دیگر) از قانون تناوبی مندلیف است (به قانون تناوبی مندلیف مراجعه کنید). P.S. ه. در سال 1869 توسط D.I. مندلیف توسعه یافت... ... دایره المعارف بزرگ شوروی

    مندلیف دیمیتری ایوانوویچ- (دیمیتری ایوانوویچ مندلیف) بیوگرافی مندلیف، فعالیت علمی مندلیف اطلاعاتی در مورد زندگینامه مندلیف، فعالیت علمی مندلیف محتویات مطالب 1. بیوگرافی 2. عضوی از مردم روسیه 3. فعالیت های علمی دوره ای ... دایره المعارف سرمایه گذار

    سیستم تناوبی عناصر شیمیایی (جدول مندلیف) طبقه بندی عناصر شیمیایی است که وابستگی خواص مختلف عناصر را به بار هسته اتم مشخص می کند. این سیستم بیان گرافیکی قانون تناوبی است، ... ... ویکی پدیا

    سیستم تناوبی عناصر شیمیایی (جدول مندلیف) طبقه بندی عناصر شیمیایی است که وابستگی خواص مختلف عناصر را به بار هسته اتم مشخص می کند. این سیستم بیان گرافیکی قانون تناوبی است، ... ... ویکی پدیا

    سیستم تناوبی عناصر شیمیایی (جدول مندلیف) طبقه بندی عناصر شیمیایی است که وابستگی خواص مختلف عناصر را به بار هسته اتم مشخص می کند. این سیستم بیان گرافیکی قانون تناوبی است، ... ... ویکی پدیا

    عناصر شیمیایی (جدول تناوبی) طبقه بندی عناصر شیمیایی، ایجاد وابستگی خواص مختلف عناصر به بار هسته اتم. این سیستم بیانی گرافیکی از قانون تناوبی است که توسط روسی... ... ویکی پدیا ایجاد شده است

آخرین مطالب در بخش:

نسخه های نمایشی OGE در جغرافیا (درجه 9) گزینه 2 جغرافیای OGE را حل خواهم کرد
نسخه های نمایشی OGE در جغرافیا (درجه 9) گزینه 2 جغرافیای OGE را حل خواهم کرد

گواهینامه نهایی دولتی سال 2019 در رشته جغرافیا برای فارغ التحصیلان پایه نهم موسسات آموزش عمومی برای ارزیابی سطح ...

انتقال حرارت - چیست؟
انتقال حرارت - چیست؟

تبادل حرارت بین دو محیط از طریق دیواره جامدی که آنها را از هم جدا می کند یا از طریق رابط بین آنها رخ می دهد. گرما می تواند انتقال ...

مدیریت منطقی محیط زیست
مدیریت منطقی محیط زیست

تست های جغرافیا پایه دهم موضوع: جغرافیای منابع طبیعی جهان. آلودگی و حفاظت از محیط زیست گزینه 1 ...