Хімічні властивості.

Хімічні властивості атома визначаються в основному валентними електронами — електронами на зовнішній оболонці. Кількість електронів на зовнішній оболонці визначає валентність атома.

Атоми останнього стовпчика періодичної таблиці елементів мають повністю заповнену зовнішню оболонку, а для переходу електрона на наступну оболонку потрібно надати атому дуже велику енергію. Тому ці атоми інертні, не схильні вступати в хімічні реакції. Інертні гази зріджуються й кристалізуються тільки при дуже низьких температурах.

Атоми першого стовпчика періодичної таблиці елементів мають на зовнішній оболонці один електрон, і є хімічно активними. Їхня валентність дорівнює 1. Характерним типом хімічного зв'язку для цих атомів у кристалізованому стані є металічний зв'язок.

Атоми другого стовпчика періодичної таблиці в основному стані мають на зовнішній оболонці 2 s-електрони. Їхня зовнішня оболонка заповнена, тому вони мали б бути інертними. Але для переходу з основного стану із конфігурацією електронної оболонки s² у стан із конфігурацією s¹p¹ потрібно дуже мало енергії, тож ці атоми мають валентність 2, проте вони проявляють меншу активність.

Атоми третього стовпчика періодичної таблиці елементів (у короткій формі) мають у основному стані електронну конфігурацію s²p¹. Вони можуть проявляти різну валентність: 1, 3, 5. Остання можливість виникає тоді, коли електронна оболонка атома доповнюється до 8 електронів і стає замкнутою.

Атоми четвертого стовпчика короткої форми періодичної таблиці елементів здебільшого мають валентність 4 (наприклад,вуглекислий газ CO₂), хоча можлива й валентність 2 (наприклад, чадний газ CO). До цього стовпчика належить вуглець — елемент, який утворює найрізноманітніші хімічні сполуки. Сполукам вуглецю присвячений особливий розділ хімії — органічна хімія. Інші елементи цього стовпчика — кремній, германій при звичайних умовах є твердотілими напівпровідниками.

Елементи п'ятого стовпчика мають валентність 3 або 5.

Елементи шостого стовпчика короткої форми періодичної таблиці в основному стані мають конфігурацію s²p⁴ і загальний спін 1. Тому вони двовалентні. Починаючи з 3 періоду, існує також можливість переходу атомів в збуджені стани s²p³d та sp³d², в яких валентність дорівнює 4 та 6 відповідно.

Елементам сьомого стовпчика короткої форми періодичної таблиці не вистачає одного електрона на зовнішній оболонці для того, щоб її заповнити. Вони здебільшого одновалентні. Проте можуть вступати в хімічні сполуки в збуджених станах, проявляючи валентності 3,5,7.

Для перехідних елементів характерне заповнення зовнішньої s-оболонки, перш ніж повністю заповнюється d-оболонка. Тому вони здебільшого мають валентність 1 або 2, але в деяких випадках один із d-електронів бере участь в утворенні хімічних зв'язків, і валентність стає рівною трьом. В утворенні зв'язків може взяти участь і більша кількість d-електронів. Саме елементам платинової групи притаманний найширший спектр валентностей аж до максимального значення 8. А ось лантаніди та актиніди проявляють здебільшого валентність 3, рідше 2, 4.

Згідно з міжнародною системою присвоєння назв групам дються номери від 1 до 18 у напрямі зліва направо — від лужних металів до благородних (інертних) газів.

У 1988 році вступила в дію нова система нотації IUPAC, а попередні іменування груп вийшли з ужитку.

Деяким з цих груп були присвоєні тривіальні, несистематичні назви (наприклад, «лужноземельні метали», «галогени» тощо). Групи з третьої до чотирнадцятої, включно, таких імен не мають, і їх ідентифікують або за номером, або за назвою першого представника («титанова», «кобальтовая» і т. д.), так як вони демонструють у меншій мірі ступінь схожості між собою чи відповідність вертикальним закономірностям.

Елементи, що належать до однієї групи, зазвичай, демонструють певні тенденції по атомному радіусу, енергії іонізації та електронегативності. За напрямом згори донизу в рамках групи радіус атома зростає (чим більше у нього заповнених енергетичних рівнів, тим далі від ядра розташовуються валентні електрони), а енергія іонізації зменшується (зв'язки в атомі слабшають, а, значить, вилучити електрон стає простіше), як і електронегативність (що, у свою чергу, також обумовлене зростанням відстані між валентними електронами і ядром). Трапляються, між іншим, і виключення з цих закономірностей — наприклад, в групі 11 за напрямом згори донизу електронегативність зростає^[13].

Дата добавления: 2015-12-07