პერიოდული ცხრილის მეოთხე პერიოდი. d- ელემენტების ზოგადი მახასიათებლები D შეესაბამება პერიოდული სისტემის მე-4 ელემენტს

განმარტება

კალიუმი- მეოთხე პერიოდის პირველი ელემენტი. იგი მოთავსებულია პერიოდული ცხრილის მთავარი (A) ქვეჯგუფის I ჯგუფში.

ეხება s - ოჯახის ელემენტებს. მეტალი. ამ ჯგუფში შემავალ ლითონის ელემენტებს ერთობლივად უწოდებენ ტუტეს. აღნიშვნა - K. სერიული ნომერი - 19. ფარდობითი ატომური მასა - 39.102 amu.

კალიუმის ატომის ელექტრონული სტრუქტურა

კალიუმის ატომი შედგება დადებითად დამუხტული ბირთვისგან (+19), რომლის შიგნით არის 19 პროტონი და 20 ნეიტრონი, ხოლო 19 ელექტრონი მოძრაობს 4 ორბიტაზე.

ნახ.1. კალიუმის ატომის სქემატური სტრუქტურა.

ელექტრონების განაწილება ორბიტალებს შორის ასეთია:

1ს 2 2ს 2 2გვ 6 3ს 2 3გვ 6 4ს 1 .

კალიუმის ატომის გარე ენერგეტიკული დონე შეიცავს 1 ელექტრონს, რომელიც არის ვალენტური ელექტრონი. კალიუმის ჟანგვის მდგომარეობაა +1. ძირითადი მდგომარეობის ენერგეტიკული დიაგრამა იღებს შემდეგ ფორმას:

აღელვებული მდგომარეობა, მიუხედავად ვაკანტური 3-ის არსებობისა გვ- და 3 დ- ორბიტალები არ არის.

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

სამუშაოს მიზანია ზოგიერთი გარდამავალი ლითონისა და მათი ნაერთების ქიმიური თვისებების შესწავლა.

გვერდითი ქვეჯგუფების ლითონები, ეგრეთ წოდებული გარდამავალი ელემენტები, მიეკუთვნება d-ელემენტებს, რადგან მათ ატომებში d-ორბიტალები ივსება ელექტრონებით.

გარდამავალ ლითონებში ვალენტური ელექტრონები განლაგებულია ყველაზე გარე დონის d ორბიტალში და ყველაზე გარე ელექტრონული დონის S ორბიტალში. გარდამავალი ელემენტების მეტალურობა აიხსნება გარე ელექტრონულ შრეში ერთი ან ორი ელექტრონის არსებობით.

წინა გარე ელექტრონული ფენის არასრული d-ქვედონე განსაზღვრავს გვერდითი ქვეჯგუფების ლითონების ვალენტურ მდგომარეობათა მრავალფეროვნებას, რაც თავის მხრივ ხსნის მათი ნაერთების დიდი რაოდენობის არსებობას.

ელექტრონები d ორბიტალიდან მონაწილეობენ ქიმიურ რეაქციებში გარე ორბიტალიდან S ელექტრონების გამოყენების შემდეგ. ბოლო ელექტრონული დონის d ორბიტალების ყველა ან მის ნაწილს შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს ქიმიური ნაერთების ფორმირებაში. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ნაერთები, რომლებიც შეესაბამება სხვადასხვა ვალენტურ მდგომარეობას. გარდამავალი ლითონების ცვლადი ვალენტობა მათი დამახასიათებელი თვისებაა (მეორადი II და III ქვეჯგუფების ლითონების გარდა). IV, V, VI, VII ჯგუფების გვერდითი ქვეჯგუფების ლითონები შეიძლება შედიოდეს ნაერთებში როგორც უმაღლეს ვალენტურ მდგომარეობაში (რომელიც შეესაბამება ჯგუფის რიცხვს) ასევე ქვედა ვალენტურ მდგომარეობებში. მაგალითად, ტიტანს ახასიათებს 2-, 3-, 4-ვალენტიანი მდგომარეობები, ხოლო მანგანუმი ხასიათდება 2-, 3-, 4-, 6- და 7-ვალენტიანი მდგომარეობებით.

გარდამავალი ლითონების ოქსიდები და ჰიდროქსიდები, რომლებშიც ეს უკანასკნელნი არიან ყველაზე დაბალ ვალენტურ მდგომარეობაში, ჩვეულებრივ ავლენენ ძირითად თვისებებს, მაგალითად Fe(OH) 2. უმაღლესი ოქსიდები და ჰიდროქსიდები ხასიათდებიან ამფოტერული თვისებებით, მაგალითად TiO 2, Ti(OH) 4 ან მჟავე, მაგალითად
და
.

განსახილველი ლითონების ნაერთების რედოქს თვისებები ასევე დაკავშირებულია ლითონის ვალენტურ მდგომარეობასთან. ყველაზე დაბალი ჟანგვის მდგომარეობის მქონე ნაერთები, როგორც წესი, ავლენენ აღმდგენი თვისებებს, ხოლო ყველაზე მაღალი ჟანგვის მდგომარეობის მქონე - ჟანგვის თვისებებს.

მაგალითად, მანგანუმის ოქსიდებისთვის და ჰიდროქსიდებისთვის, რედოქსის თვისებები შემდეგნაირად იცვლება:

კომპლექსური კავშირები.

გარდამავალი ლითონის ნაერთების დამახასიათებელი თვისებაა კომპლექსების წარმოქმნის უნარი, რაც აიხსნება ლითონის იონების გარე და წინაგარე ელექტრონულ დონეზე საკმარისი რაოდენობის თავისუფალი ორბიტალების არსებობით.

ასეთი ნაერთების მოლეკულებში, კომპლექსური აგენტი მდებარეობს ცენტრში. მის გარშემო კოორდინირებულია იონები, ატომები ან მოლეკულები, რომლებსაც ლიგანდები ეწოდება. მათი რაოდენობა დამოკიდებულია კომპლექსური აგენტის თვისებებზე, მისი დაჟანგვის ხარისხზე და ეწოდება საკოორდინაციო რიცხვი:

კომპლექსური აგენტი კოორდინაციას უწევს ლიგანდების ორ ტიპს თავის გარშემო: ანიონური და ნეიტრალური. კომპლექსები წარმოიქმნება, როდესაც რამდენიმე განსხვავებული მოლეკულა გაერთიანდება ერთ უფრო რთულ მოლეკულაში:

სპილენძის (II) სულფოტეტრაამინი, კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (III).

წყალხსნარებში რთული ნაერთები იშლება და ქმნიან რთულ იონებს:

თავად კომპლექსურ იონებს ასევე შეუძლიათ დისოციაცია, მაგრამ, როგორც წესი, ძალიან მცირე რაოდენობით. Მაგალითად:

ეს პროცესი შექცევადია და მისი წონასწორობა მკვეთრად არის გადატანილი მარცხნივ. ამიტომ, მასობრივი მოქმედების კანონის მიხედვით,

Kn მუდმივას ასეთ შემთხვევებში ეწოდება რთული იონების არასტაბილურობის მუდმივი. რაც უფრო დიდია მუდმივი, მით უფრო ძლიერია იონის უნარი დაიშალოს მის შემადგენელ ნაწილებად. Kn მნიშვნელობები მოცემულია ცხრილში:

ექსპერიმენტი 1. Mn 2+ იონების იონებად დაჟანგვა
.

სინჯარაში ჩაამატეთ ცოტაოდენი ტყვიის დიოქსიდი ისე, რომ მხოლოდ საცდელი მილის ქვედა ნაწილი დაიფაროს, დაამატეთ რამდენიმე წვეთი კონცენტრირებული
და ერთი წვეთი ხსნარი
. გაათბეთ ხსნარი და დააკვირდით იონების გარეგნობას
. დაწერეთ რეაქციის განტოლება. მანგანუმის მარილის ხსნარი უნდა იქნას მიღებული მცირე რაოდენობით, რადგან იონების ჭარბი რაოდენობაა
აღადგენს
ადრე
.

ექსპერიმენტი 2. დაჟანგვა იონებით
მჟავე, ნეიტრალურ და ტუტე ხსნარებში.

იონის შემცირების პროდუქტები
განსხვავებულია და დამოკიდებულია ხსნარის pH-ზე. ამრიგად, მჟავე ხსნარებში იონი
მცირდება იონებად
.

ნეიტრალურ, ოდნავ მჟავე და ოდნავ ტუტე ხსნარებში, ე.ი. pH დიაპაზონში 5-დან 9-მდე, იონი
მცირდება პერმანგანუმის მჟავის წარმოქმნით:

ძლიერ ტუტე ხსნარებში და შემცირების აგენტის არარსებობისას იონი
იონამდე მცირდება
.

დაასხით 5-7 წვეთი კალიუმის პერმანგანატის ხსნარი სამ სინჯარაში
. ერთს დაუმატეთ განზავებული გოგირდმჟავას იგივე მოცულობა, მეორეს არაფერი დაუმატეთ, მესამეს კი კონცენტრირებული ტუტე ხსნარი. დაუმატეთ სამივე სინჯარაში წვეთობრივად, შეანჯღრიეთ სინჯარის შიგთავსი, კალიუმის ან ნატრიუმის სულფიტის ხსნარი, სანამ პირველ სინჯარაში ხსნარი არ გაუფერულდება, მეორეში არ წარმოიქმნება ყავისფერი ნალექი, ხოლო მესამეში ხსნარი არ გახდება მომწვანო. . დაწერეთ რეაქციის განტოლება, იმის გათვალისწინებით, რომ იონი
იონებად იქცევა
. შეაფასეთ ჟანგვის სიმძლავრე
სხვადასხვა გარემოში რედოქს პოტენციალის ცხრილის მიხედვით.

ექსპერიმენტი 3. კალიუმის პერმანგანატის ურთიერთქმედება წყალბადის ზეჟანგთან. 1 მლ მოათავსეთ სინჯარაში. წყალბადის ზეჟანგი, დაამატეთ რამდენიმე წვეთი გოგირდმჟავას ხსნარი და რამდენიმე წვეთი კალიუმის პერმანგანატის ხსნარი. რა გაზი გამოიყოფა? გამოსცადეთ ის მდუღარე ჩირაღდნით. დაწერეთ რეაქციის განტოლება და ახსენით იგი რედოქს პოტენციალის საფუძველზე.

ექსპერიმენტი 4. რთული რკინის ნაერთები.

ა) პრუსიული ლურჯის მიღება. რკინის (III) მარილის 2-3 წვეთს დაუმატეთ წვეთი მჟავა, რამდენიმე წვეთი წყალი და წვეთი ჰექსაცია-(P)კალიუმის ფერატის (სისხლის ყვითელი მარილი) ხსნარი. დააკვირდით პრუსიის ლურჯი ნალექის გარეგნობას. დაწერეთ რეაქციის განტოლება. ეს რეაქცია გამოიყენება იონების გამოსავლენად
. თუ
მიღებული ჭარბი რაოდენობით, შემდეგ პრუსიული ცისფერი ნალექის ნაცვლად შეიძლება ჩამოყალიბდეს მისი კოლოიდური ხსნადი ფორმა.

გამოიკვლიეთ პრუსიული ლურჯის კავშირი ტუტის მოქმედებასთან. რას აკვირდებიან? რომელი უკეთესად ანაწილებს? Fe(OH) 2 ან რთული იონი
?

ბ) რკინის თიოციანატის III მომზადება. დაამატეთ კალიუმის ან ამონიუმის თიოციანატის ხსნარის წვეთი რკინის მარილის ხსნარის რამდენიმე წვეთი.
. დაწერეთ რეაქციის განტოლება.

კვლევის თიოციანატის თანაფარდობა
ტუტეებს და დაკვირვებული ფენომენის ახსნას. ეს რეაქცია, ისევე როგორც წინა, გამოიყენება იონის გამოსავლენად
.

ექსპერიმენტი 5. კობალტის კომპლექსური ნაერთის მომზადება.

ჩაასხით 2 წვეთი გაჯერებული კობალტის მარილის ხსნარი სინჯარაში და დაამატეთ 5-6 წვეთი გაჯერებული ამონიუმის ხსნარი: გაითვალისწინეთ, რომ ამით წარმოიქმნება მარილის რთული ხსნარი.
. რთული იონები
შეფერილია ლურჯი და ჰიდრატირებული იონები
- ვარდისფერში. აღწერეთ დაკვირვებული მოვლენები:

1. განტოლება რთული კობალტის მარილის მისაღებად.

2. რთული კობალტის მარილის დისოციაციის განტოლება.

3. რთული იონის დისოციაციის განტოლება.

4. რთული იონის არასტაბილურობის მუდმივის გამოხატულება.

ტესტის კითხვები და დავალებები.

1. რა თვისებები (დაჟანგვის ან აღმდგენი) ავლენენ ელემენტის უმაღლესი ჟანგვის მდგომარეობის მქონე ნაერთებს? დაწერეთ რეაქციის ელექტრონ-იონური და მოლეკულური განტოლება:

2. რა თვისებებს ავლენენ ელემენტის შუალედური ჟანგვის მდგომარეობის მქონე ნაერთები? შეადგინეთ ელექტრონულ-იონური და მოლეკულური რეაქციის განტოლებები:

3. მიუთითეთ რკინის, კობალტის, ნიკელის გამორჩეული და მსგავსი თვისებები. რატომ მოათავსა დ.ი. მენდელეევმა კობალტი რკინასა და ნიკელს შორის ელემენტების პერიოდულ სისტემაში, მიუხედავად მისი ატომური წონისა?

4. დაწერეთ რკინის, კობალტის, ნიკელის რთული ნაერთების ფორმულები. რა ხსნის ამ ელემენტების კომპლექსურ უნარს?

5. როგორ იცვლება მანგანუმის ოქსიდების ხასიათი? რა არის ამის მიზეზი? რა ჟანგვის რიცხვები შეიძლება ჰქონდეს მანგანუმს ნაერთებში?

6. არის თუ არა მსგავსება მანგანუმის და ქრომის ქიმიაში? როგორ არის გამოხატული?

7. მანგანუმის, რკინის, კობალტის, ნიკელის, ქრომის რა თვისებებს ეფუძნება მათი გამოყენება ტექნოლოგიაში?

8. მიეცით შეფასება იონების ჟანგვის უნარის შესახებ
და იონების უნარის შემცირება
.

9. როგორ ავხსნათ, რომ Cu, Ag, Au-ს დაჟანგვის რიცხვები შეიძლება იყოს +17-ზე მეტი.

10. ახსენით ჰაერში დროთა განმავლობაში ვერცხლის გაშავება, ჰაერში სპილენძის გამწვანება.

11. დაწერეთ სქემის მიხედვით მიმდინარე რეაქციების განტოლება.

d-ელემენტებს და მათ ნაერთებს აქვთ მთელი რიგი დამახასიათებელი თვისებები: ცვლადი დაჟანგვის მდგომარეობა; რთული იონების წარმოქმნის უნარი; ფერადი ნაერთების წარმოქმნა.

თუთია არ არის გარდამავალი ელემენტი. მისი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები არ იძლევა იმის საშუალებას, რომ კლასიფიცირდეს გარდამავალი ლითონი. კერძოდ, მის ნაერთებში იგი ავლენს მხოლოდ ერთ ჟანგვის მდგომარეობას და არ ავლენს კატალიზურ აქტივობას.

d-ელემენტებს აქვთ გარკვეული მახასიათებლები ძირითადი ქვეჯგუფების ელემენტებთან შედარებით.

1. d-ელემენტებში ვალენტური ელექტრონების მხოლოდ მცირე ნაწილია დელოკალიზებული მთელ კრისტალში (მაშინ როცა ტუტე და ტუტე მიწის ლითონებში ვალენტური ელექტრონები მთლიანად გადაეცემა კოლექტიურ გამოყენებას). დარჩენილი d-ელექტრონები მონაწილეობენ მეზობელ ატომებს შორის მიმართული კოვალენტური ბმების წარმოქმნაში. ამრიგად, კრისტალურ მდგომარეობაში მყოფ ამ ელემენტებს აქვთ არა წმინდა მეტალის ბმა, არამედ კოვალენტურ-მეტალის. მაშასადამე, ისინი ყველა მყარი (Hg-ის გარდა) და ცეცხლგამძლე (გარდა Zn, Cd) ლითონია.

ყველაზე ცეცხლგამძლე ლითონებია VB და VIB ქვეჯგუფები. მათში d-ქვედონის ნახევარი ივსება ელექტრონებით და რეალიზებულია დაუწყვილებელი ელექტრონების მაქსიმალური შესაძლო რაოდენობა და შესაბამისად კოვალენტური ბმების უდიდესი რაოდენობა. შემდგომი შევსება იწვევს კოვალენტური ბმების რაოდენობის შემცირებას და დნობის ტემპერატურის ვარდნას.

2. შეუვსებელი d- გარსების და შეუვსებელი ns- და np-დონეების არსებობის გამო, რომლებიც ენერგიით ახლოსაა, d-ელემენტები მიდრეკილია კომპლექსების წარმოქმნისკენ; მათი რთული ნაერთები, როგორც წესი, ფერადი და პარამაგნიტურია.

3. d-ელემენტები უფრო ხშირად, ვიდრე ძირითადი ქვეჯგუფების ელემენტები ქმნიან ცვლადი შემადგენლობის ნაერთებს (ოქსიდები, ჰიდრიდები, კარბიდები, სილიციდები, ნიტრიდები, ბორიდები). გარდა ამისა, ისინი ქმნიან შენადნობებს ერთმანეთთან და სხვა ლითონებთან, აგრეთვე მეტალთაშორის ნაერთებთან.

4. D-ელემენტებს ახასიათებს ვალენტური მდგომარეობების დიდი ნაკრები (ცხრილი 8.10) და, შედეგად, მჟავა-ტუტოვანი და რედოქს თვისებების ცვლილებები ფართო დიაპაზონში.

ვინაიდან ზოგიერთი ვალენტური ელექტრონი არის s-ორბიტალებში, მათ მიერ გამოვლენილი ყველაზე დაბალი ჟანგვის მდგომარეობები, როგორც წესი, უდრის ორს. გამონაკლისია ელემენტები, რომელთა იონებს E +3 და E + აქვთ სტაბილური კონფიგურაციები d 0, d 5 და d 10: Sc 3+, Fe 3+, Cr +, Cu +, Ag +, Au +.

ნაერთები, რომლებშიც d-ელემენტები ყველაზე დაბალ დაჟანგვის მდგომარეობაშია, ქმნიან იონური ტიპის კრისტალებს, ავლენენ ძირითად თვისებებს ქიმიურ რეაქციებში და, როგორც წესი, არიან შემცირების აგენტები.

ნაერთების სტაბილურობა, რომლებშიც d-ელემენტები უმაღლეს ჟანგვის მდგომარეობაშია (ჯგუფის რიცხვის ტოლი) იზრდება ყოველი გარდამავალი სერიების განმავლობაში მარცხნიდან მარჯვნივ, აღწევს მაქსიმუმს 3d ელემენტებისთვის Mn-ში და მეორე და მესამე გარდამავალ სერიაში. რუ-ში და ოსში, შესაბამისად. ერთ ქვეჯგუფში უმაღლესი ჟანგვის მდგომარეობის ნაერთების სტაბილურობა მცირდება 5d > 4d > 3d სერიებში, რასაც მოწმობს იგივე ტიპის ნაერთების გიბსის ენერგიის (იზობარულ-იზოთერმული პოტენციალის) ცვლილების ბუნება, მაგ. :

ეს ფენომენი განპირობებულია იმით, რომ ერთ ქვეჯგუფში ძირითადი კვანტური რიცხვის მატებასთან ერთად, განსხვავება (n – 1)d- და ns-ქვედონეების ენერგიებს შორის მცირდება. ამ ნაერთებს ახასიათებთ კოვალენტური პოლარული ბმები. ისინი ბუნებით მჟავეა და წარმოადგენენ ჟანგვის აგენტებს (CrO 3 და K 2 CrO 4, Mn 2 O 7 და KMnO 4).

ნაერთები, რომლებშიც d-ელექტრონები შუალედური ჟანგვის მდგომარეობებშია, ავლენენ ამფოტერულ თვისებებს და რედოქს ორმაგობას.

5. d-ელემენტების მსგავსება E(0) ძირითადი ქვეჯგუფების ელემენტებთან სრულად ვლინდება მესამე ჯგუფის ns 2 np 1 და (n – 1)d 1 ns 2 ელემენტებში. როგორც ჯგუფის რაოდენობა იზრდება, ის მცირდება; VIIIA ქვეჯგუფის ელემენტებია აირები, VIIIB ლითონები. პირველ ჯგუფში კვლავ ჩნდება შორეული მსგავსება (ყველა ელემენტი მეტალია), ხოლო IB ქვეჯგუფის ელემენტები კარგი გამტარებია; ეს მსგავსება გაძლიერებულია მეორე ჯგუფში, ვინაიდან d- ელემენტები Zn, Cd და Hg არ მონაწილეობენ ქიმიური ბმის ფორმირებაში.

6. IIIB–VIIB ქვეჯგუფების d-ელემენტები მაღალ დაჟანგვის მდგომარეობებში თვისებებით მსგავსია შესაბამისი p-ელემენტების. ამრიგად, უფრო მაღალი ჟანგვის მდგომარეობებში, Mn (VII) და Cl (VII) არის ელექტრონული ანალოგები. ელექტრონული კონფიგურაციების მსგავსება (s 2 p 6) იწვევს ჰეპტავალენტური მანგანუმის და ქლორის ნაერთების მსგავს თვისებებს. Mn 2 O 7 და Cl 2 O 7 ნორმალურ პირობებში არის არასტაბილური სითხეები, რომლებიც წარმოადგენენ ძლიერი მჟავების ანჰიდრიდებს ზოგადი ფორმულით NEO 4. ქვედა ჟანგვის მდგომარეობებში მანგანუმს და ქლორს განსხვავებული ელექტრონული სტრუქტურა აქვთ, რაც იწვევს მათი ნაერთების თვისებებში მკვეთრ განსხვავებას. მაგალითად, ქვედა ქლორის ოქსიდი Cl 2 O (s 2 p 4) არის აირისებრი ნივთიერება, რომელიც არის ჰიპოქლორმჟავას ანჰიდრიდი (HClO), ხოლო ქვედა მანგანუმის ოქსიდი MnO (d 5) არის ძირითადი კრისტალური მყარი.

7. როგორც ცნობილია, ლითონის შემცირების უნარი განისაზღვრება არა მხოლოდ მისი იონიზაციის ენერგიით (M – ne – → M n + ; +∆H იონიზაცია), არამედ წარმოქმნილი კათიონის ჰიდრატაციის ენთალპიითაც (M n). + + mH 2 O → M n + mH 2 O –∆H hydr). d-ელემენტების იონიზაციის ენერგია მაღალია სხვა ლითონებთან შედარებით, მაგრამ ისინი კომპენსირდება მათი იონების დატენიანების დიდი ენთალპიებით. შედეგად, d-ელემენტების უმეტესობის ელექტროდის პოტენციალი უარყოფითია.

Z მატებასთან ერთად მცირდება ლითონების შემცირების თვისებები, რაც IB ჯგუფის ელემენტებისთვის მინიმუმს აღწევს. VIIB და IV ჯგუფების მძიმე ლითონებს ინერტულობის გამო კეთილშობილს უწოდებენ.

d-ელემენტების ნაერთების რედოქსური ტენდენციები განისაზღვრება მაღალი და ქვედა ჟანგვის მდგომარეობების სტაბილურობის ცვლილებებით, რაც დამოკიდებულია პერიოდულ სისტემაში მათი პოზიციიდან. ელემენტის უმაღლესი ჟანგვის მდგომარეობის მქონე ნაერთები ავლენენ ექსკლუზიურად ჟანგვის თვისებებს, ხოლო ყველაზე დაბალი - აღმდგენი თვისებები. Mn(OH) 2 ადვილად იჟანგება ჰაერში Mn(OH) 2 + 1/2O 2 = MnO 2 + H 2 O. Mn(IV) ნაერთები ადვილად იშლება Mn (II-მდე): MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O, მაგრამ იჟანგება Mn-მდე (VII) ძლიერი ჟანგვის აგენტებით. პერმანგანატის იონი MnO 4 შეიძლება იყოს მხოლოდ ჟანგვის აგენტი.

ვინაიდან ქვეჯგუფში შემავალი d-ელემენტებისთვის უფრო მაღალი დაჟანგვის მდგომარეობების სტაბილურობა იზრდება ზემოდან ქვევით, უმაღლესი ჟანგვის მდგომარეობის ნაერთების ჟანგვის თვისებები მკვეთრად მცირდება. ამრიგად, ქრომის (VI) (CrO 3, K 2 CrO 4, K 2 Cr 2 O 7) და მანგანუმის (VII) (Mn 2 O 7, KMnO 4) ნაერთები ძლიერი ჟანგვის აგენტებია და WO 3, Re 2 O. 7 და მათი შესაბამისი მჟავების მარილები (H 2 WO 4, HReO 4) ძნელად მცირდება.

8. d-ელემენტის ჰიდროქსიდების მჟავა-ფუძის თვისებებზე გავლენას ახდენს იგივე ფაქტორები (იონური რადიუსი და იონური მუხტი), როგორც p-ელემენტის ჰიდროქსიდები.

d-ელემენტების ქვედა დაჟანგვის მდგომარეობების ჰიდროქსიდები ჩვეულებრივ ავლენენ ძირითად თვისებებს, ხოლო ისინი, რომლებიც შეესაბამება უფრო მაღალ ჟანგვის მდგომარეობებს, ავლენენ მჟავე თვისებებს. შუალედური დაჟანგვის მდგომარეობებში ჰიდროქსიდები ამფოტერულია. ჰიდროქსიდების მჟავა-ტუტოვანი თვისებების ცვლილება ჟანგვის ხარისხის ცვლილებით განსაკუთრებით გამოხატულია მანგანუმის ნაერთებში. სერიაში Mn(OH) 2 – Mn(OH) 3 – Mn(OH) 4 – H 2 MnO 4 – HMnO 4 ჰიდროქსიდების თვისებები განსხვავდება სუსტი ფუძიდან Mn(OH) 2 ამფოტერული Mn(OH) 3-მდე. და Mn(OH) 4 ძლიერ მჟავებამდე H 2 MnO 4 და HMnO 4.

ერთ ქვეჯგუფში, d-ელემენტების ჰიდროქსიდებს იგივე დაჟანგვის მდგომარეობა ახასიათებს ძირითადი თვისებების მატება ზემოდან ქვემოდან გადაადგილებისას. მაგალითად, IIIB ჯგუფში Sc(OH) 3 არის სუსტი ბაზა, ხოლო La(OH) 3 არის ძლიერი ბაზა. IVB ჯგუფის ელემენტები Ti, Zn, Hf ქმნიან ამფოტერულ ჰიდროქსიდებს E(OH) 4, მაგრამ მათი მჟავე თვისებები სუსტდება Ti-დან Hf-ზე გადასვლისას.

9. გარდამავალი ელემენტების გამორჩეული თვისებაა ცვლადი შემადგენლობის ფაზების ფორმირება. ეს არის, პირველ რიგში, ინტერსტიციული და შემცვლელი მყარი ხსნარები და, მეორეც, ცვლადი შემადგენლობის ნაერთები. მყარი ხსნარები წარმოიქმნება მსგავსი ელექტრონეგატიურობის მქონე ელემენტებით, ატომური რადიუსებით და იდენტური კრისტალური გისოსებით. რაც უფრო მეტი ელემენტი განსხვავდება ბუნებით, მით ნაკლებად ხსნადია ისინი ერთმანეთში და მით უფრო მიდრეკილია ქიმიური ნაერთების წარმოქმნისკენ. ასეთ ნაერთებს შეიძლება ჰქონდეთ როგორც მუდმივი, ასევე ცვლადი შემადგენლობა. მყარი ხსნარებისგან განსხვავებით, რომლებშიც შენარჩუნებულია ერთ-ერთი კომპონენტის გისოსი, ნაერთებს ახასიათებთ ახალი გისოსები და ახალი ქიმიური ბმები. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ცვლადი შემადგენლობის მხოლოდ ის ფაზები, რომლებიც მკვეთრად განსხვავდება სტრუქტურითა და თვისებებით თავდაპირველისგან, კლასიფიცირდება ქიმიურ ნაერთებად.

ცვლადი შემადგენლობის ნაერთები ხასიათდება შემდეგი მახასიათებლებით:

ა) ამ ნაერთების შემადგენლობა დამოკიდებულია მომზადების მეთოდზე. ამრიგად, სინთეზის პირობებიდან გამომდინარე, ტიტანის ოქსიდებს აქვთ შემადგენლობა TiO 1.2–1.5 და TiO 1.9–2.0; ტიტანის და ვანადიუმის კარბიდები – TiC 0,6–1,0 და VС 0,58–1,09, ტიტანის ნიტრიდი TiN 0,45–1,00.

ბ) ნაერთები ინარჩუნებენ თავიანთ კრისტალურ მეას რაოდენობრივი შემადგენლობის მნიშვნელოვანი რყევების შემთხვევაშიც, ანუ აქვთ ჰომოგენურობის ფართო დიაპაზონი. ამრიგად, TiC 0.6–1.0, როგორც ფორმულიდან გამომდინარეობს, ინარჩუნებს ტიტანის კარბიდის გისოსს მასში 40%-მდე ნახშირბადის ატომების ნაკლებობით.

გ) ასეთ ნაერთებში ბმის ბუნება განისაზღვრება ლითონის d-ორბიტალების შევსების ხარისხით. შემოყვანილი არამეტალის ელექტრონები იკავებს ვაკანტურ d-ორბიტალებს, რაც იწვევს ბმების კოვალენტურობის გაზრდას. ამიტომ მცირდება ლითონის ბმების წილი d-სერიის (IV–V ჯგუფები) საწყისი ელემენტების ნაერთებში.

მათში კოვალენტური ბმების არსებობა დასტურდება ნაერთების წარმოქმნის დიდი პოზიტიური ენთალპიებით, მაღალი სიხისტე და დნობის წერტილი, დაბალი ელექტრული გამტარობა მათ ფორმირებულ ლითონებთან შედარებით.

სპილენძი არის დ.ი. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მეთერთმეტე ჯგუფის ელემენტი, ატომური ნომრით. იგი აღინიშნება სიმბოლოთი Cu (lat. Cuprum). მარტივი ნივთიერება სპილენძი (CAS ნომერი: 7440-50-8) არის ოქროსფერი-ვარდისფერი ფერის პლასტიკური გარდამავალი ლითონი (ვარდისფერი ოქსიდის ფირის არარსებობის შემთხვევაში). მას დიდი ხანია ფართოდ იყენებენ ადამიანები.

პერიოდული სისტემის მე-4 პერიოდის ელემენტები

ბრინჯი. 3.8. დნობის ტემპერატურის დამოკიდებულება ( ტ pl) და ადუღება ( ტკიპი), შერწყმის ენთალპია (დ ნ pl) და ადუღება (დ ნკიპ), მე-4 პერიოდის მარტივი ნივთიერებების ბრინელის სიხისტე გარე ენერგეტიკულ დონეზე ელექტრონების რიცხვიდან (ელექტრონების რაოდენობა აღემატება კეთილშობილი აირის Ar-ის მთლიანად შევსებულ გარსს)

როგორც აღინიშნა, ქიმიური კავშირის აღსაწერად, რომელიც წარმოიქმნება ლითონის ატომებს შორის, შეიძლება გამოვიყენოთ ვალენტური კავშირის მეთოდი. აღწერილობის მიდგომა შეიძლება ილუსტრირებული იყოს კალიუმის კრისტალის მაგალითის გამოყენებით. კალიუმის ატომს აქვს ერთი ელექტრონი გარე ენერგიის დონეზე. იზოლირებულ კალიუმის ატომში ეს ელექტრონი მდებარეობს 4-ზე ს-ორბიტალები. ამავდროულად, კალიუმის ატომი შეიცავს ენერგეტიკულ დონეებს, რომლებიც დიდად არ განსხვავდება 4-ისგან ს-ორბიტალები თავისუფალია, ორბიტალები, რომლებიც არ არიან დაკავებული ელექტრონებით, დაკავშირებულია 3-თან დ, 4გვ-ქვედონეები. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ როდესაც ქიმიური ბმა იქმნება, თითოეული ატომის ვალენტური ელექტრონი შეიძლება განთავსდეს არა მხოლოდ 4-ზე ს-ორბიტალები, არამედ ერთ-ერთ თავისუფალ ორბიტალში. ატომის ერთი ვალენტური ელექტრონი საშუალებას აძლევს მას შექმნას ერთი ბმა უახლოეს მეზობელთან. თავისუფალი ორბიტალების ატომის ელექტრონულ სტრუქტურაში არსებობა, რომლებიც ენერგიულად ნაკლებად განსხვავდებიან, ვარაუდობს, რომ ატომს შეუძლია მეზობლის ელექტრონის „დატყვევება“ ერთ თავისუფალ ორბიტალში და შემდეგ მას ექნება შესაძლებლობა შექმნას ორი ერთჯერადი ბმა თავისთან. უახლოესი მეზობლები. უახლოეს მეზობლებთან მანძილების თანასწორობისა და ატომების განუყოფლობის გამო, შესაძლებელია მეზობელ ატომებს შორის ქიმიური ბმების განხორციელების სხვადასხვა ვარიანტი. თუ განვიხილავთ კრისტალური გისოსის ფრაგმენტს, რომელიც შედგება ოთხი მეზობელი ატომისგან, მაშინ შესაძლო ვარიანტები ნაჩვენებია ნახ. 3.9.

პერიოდული სისტემის მე-4 პერიოდის ელემენტები - ცნება და ტიპები. კატეგორიის კლასიფიკაცია და მახასიათებლები „პერიოდული ცხრილის მე-4 პერიოდის ელემენტები“ 2015, 2017-2018 წწ.

ამ სტატიას აკლია ბმულები ინფორმაციის წყაროებთან. ინფორმაცია უნდა იყოს გადამოწმებადი, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება დაკითხოს და წაიშალოს. შეგიძლიათ... ვიკიპედია

პერიოდი არის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის რიგი, ატომების თანმიმდევრობა ბირთვული მუხტის გაზრდისა და გარე ელექტრონული გარსის ელექტრონებით შევსების მიზნით. პერიოდულ სისტემას აქვს შვიდი წერტილი. 2 ელემენტის შემცველი პირველი პერიოდი ... ვიკიპედია

104 Laurencium ← Rutherfordium → Dubnium ... ვიკიპედია

D.I. მენდელეევი, ქიმიური ელემენტების ბუნებრივი კლასიფიკაცია, რომელიც წარმოადგენს მენდელეევის პერიოდული კანონის ტაბულურ (ან სხვა გრაფიკულ) გამოხატულებას (იხ. მენდელეევის პერიოდული კანონი). P.S. ე. შეიმუშავა დ.ი. მენდელეევმა 1869 წელს... ... დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია

მენდელეევი დიმიტრი ივანოვიჩი- (დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევი) მენდელეევის ბიოგრაფია, მენდელეევის სამეცნიერო მოღვაწეობა ინფორმაცია მენდელეევის ბიოგრაფიის შესახებ, მენდელეევის სამეცნიერო მოღვაწეობა სარჩევი შინაარსი 1. ბიოგრაფია 2. რუსი ხალხის წევრი 3. სამეცნიერო საქმიანობა პერიოდული ... ინვესტორის ენციკლოპედია

ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა (მენდელეევის ცხრილი) არის ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაცია, რომელიც ადგენს ელემენტების სხვადასხვა თვისებების დამოკიდებულებას ატომის ბირთვის მუხტზე. სისტემა არის პერიოდული კანონის გრაფიკული გამოხატულება, ... ... ვიკიპედია

ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა (მენდელეევის ცხრილი) არის ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაცია, რომელიც ადგენს ელემენტების სხვადასხვა თვისებების დამოკიდებულებას ატომის ბირთვის მუხტზე. სისტემა არის პერიოდული კანონის გრაფიკული გამოხატულება, ... ... ვიკიპედია

ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა (მენდელეევის ცხრილი) არის ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაცია, რომელიც ადგენს ელემენტების სხვადასხვა თვისებების დამოკიდებულებას ატომის ბირთვის მუხტზე. სისტემა არის პერიოდული კანონის გრაფიკული გამოხატულება, ... ... ვიკიპედია

ქიმიური ელემენტები (პერიოდული ცხრილი) ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაცია, ელემენტების სხვადასხვა თვისებების დამოკიდებულების დადგენა ატომის ბირთვის მუხტზე. სისტემა რუსული... ... ვიკიპედიის მიერ დადგენილი პერიოდული კანონის გრაფიკული გამოხატულებაა