1.
N, Р, As, Sb, Bi
Характеристик элементов в группе сверху вниз, в данном примере от азота до висмута:
заряд ядер атомов увеличивается;
радиус атомов увеличивается;
число энергетических уровней (электронных слоев) атомов увеличивается (равно номеру периода);
число электронов на внешнем слое атомов одинаково (равно номеру группы);
прочность связи электронов внешнего слоя с ядром уменьшается;
электроотрицательность уменьшается;
металличность элементов увеличивается;
неметалличность элементов уменьшается.
2.
Na, Mg, Al, Si, Р, S, Cl
Характеристик элементов в периодах слева направо, в данном примере от натрия до хлора :
заряд ядер атомов увеличивается;
радиус атомов уменьшается;
электроотрицательность элементов увеличивается;
количество валентных электронов увеличивается от 1 до 7 (равно номеру группы);
высшая степень окисления увеличивается (равна номеру группы);
число электронных слоев атомов не изменяется;
металлические свойства уменьшается; неметаллические свойства элементов увеличивается.
3.
Na₂O, MgO, Al₂O₃, SiO₂, Р₂O₅, Cl₂O₇.
В периодах от начала к периода к концу (слева направо) усиливаются кислотные (неметаллические) свойства и ослабевают основные (металлические) свойства. Увеличением количества электронов на внешнем электронном уровне. От натрия к хлору меняются свойства веществ: натрий, магний - металлы, алюминий -амфотерный металл, кремний полуметалл, фосфор, сера, хлор - неметаллы. Меняются свойства и их оксидов: оксид натрия и оксид магния основные оксиды, оксид алюминия амфотерный оксид, оксиды: кремния, фосфора, серы и хлора кислотные оксиды.
NaOH, Mg(OH)₂-основания, AI(OH)₃-амфотерный гидроксидб H₂SiO₃- очень слабая, малорастворимая в воде , кислоты: H₃PO₄, H₂SO₄ HCIO4 –самая сильная
ОбъяснениВсе вещества делятся на простые и сложные. Простые, в свою очередь, подразделяются на металлы и неметаллы.
В твердом состоянии большинство веществ имеют кристаллическое строение. Связь в кристаллической решетке металлов – металлическая. Это обуславливает их особые физические свойства: электропроводность, теплопроводность, пластичность. Атомы неметаллов связаны между собой с неполярной ковалентной связи. Они могут иметь атомную (алмаз, графит, кремний) или молекулярную (белый фарфор, галогены, кристаллическая сера S8) кристаллическую решетки. Поэтому физические свойства неметаллов весьма различны.
Сложные вещества делятся на 4 класса: оксиды, основания, кислоты, соли.
Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород.
Номенклатура оксидов. Названия оксидов строится таким образом: сначала произносят слово «оксид», а затем называют образующий его элемент. Если элемент имеет переменную валентность, то она указывается римской цифрой в круглых скобках в конце названия:
NaI2O – оксид натрия; СаIIО – оксид кальция;
SIVO2 – оксид серы (IV); SVIO3 – оксид серы (VI).
При составлении формул оксидов необходимо помнить, что молекула всегда электронейтральна, т.е. она содержит одинаковое число положительных и отрицательных зарядов. Степень окисления кислорода в оксидах всегда – 2. Выравнивание зарядов производят индексами, которые ставят внизу справа у элемента.
Характерная степени окисления элементов определяется следующим образом:
I группа – в основном +1,
II группа – в основном +2,
III группа – в основном +3,
IV группа – в основном +2, +4 (четные числа),
V группа – в основном +3, +5 (нечетные числа),
VI группа – в основном +2, +4, +6 (четные числа),
VII группа – в основном +3, +5, +7 (нечетные числа).
Классификация оксидов. По химическим свойствам оксиды делятся на две группы:
1) безразличные – не образуют солей, например: NO, CO,
H2O;
2) солеобразующие, которые, в свою очередь, подразделяются на:
– основные – это оксиды типичных металлов со степенью окисления +1,+2 (I и II групп главных подгрупп, кроме бериллия) и оксиды металлов в минимальной степени окисления, если металл обладает переменной степенью окисления (CrO, MnO);
– кислотные – это оксиды типичных неметаллов (CO2, SO3, N2O5) и металлов в максимальной степени окисления, равной номеру группы в ПСЭ Д.И.Менделеева (CrO3, Mn2O7);
– амфотерные оксиды (обладающие как основными, так и кислотными свойствами, в зависимости от условий проведения реакции) – это оксиды металлов BeO, Al2O3, ZnO и металлов побочных подгрупп в промежуточной степени окисления (Cr2O3, MnO2).
1.1. Основные оксиды
Основными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами. Основным оксидам соответствуют основания. Например, оксиду кальция CaO отвечает гидроксид кальция Ca(OH)2, оксиду кадмия CdO – гидроксид кадмия Cd(OH)2.
Получение
1. Непосредственное взаимодействие металла с кислородом:
2Mg + O2 2MgO.
2. Горение сложных веществ:
2FeS + 3O2 2FeO + 2SO2.
3. Разложение солей кислородсодержащих кислот:
CaCO3 CaO + CO2.
Физические свойства
Все основные оксиды – твердые вещества, чаще нерастворимые в воде, окрашенные в различные цвета, например Cu2O –красного цвета, MgO – белого.
Химические свойства
1. Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием оснований. Непосредственно в реакцию соединения с водой вступают только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов:
Na2O + H2O → 2NaOH,
CaO + H2O → Ca(OH)2.
2. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды:
CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O.
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O.
3. Взаимодействие с основными оксидами с образованием солей:
SO3 + Na2O → Na2SO4.
1.3. Амфотерные оксиды
Оксиды, гидратные соединения которых проявляют свойства как кислот, так и оснований, называются амфотерными.
Например: оксид алюминия Al2O3,
оксид марганца (IV) MnO2.
Получение
получения амфотерных оксидов аналогичны основным оксидам.
Физические свойства
Поскольку это оксиды металлов, то они, как и основные оксиды, твердые вещества, мало или нерастворимые в воде. (Al2O3 – нерастворим в Н2О). Некоторые из них имеют характерную окраску (Fe2О3 – бурый).
Химические свойства
1. C водой не взаимодействуют.
2. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием солей при сплавлении (основные свойства):
ZnO + SiO2 → ZnSiO3.
3. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды (основные свойства):
ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O.
4. Взаимодействие с растворами и расплавами щелочей с образованием соли и воды (кислотные свойства):
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4],
AI2O3 + 2NaOH 2NaAIO2 + H2O.
5. Взаимодействие с основными оксидами (кислотные свойства):
AI2O3 + CaO Ca(AIO2)2.
