А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Елементи - друге - період

Елементи другого періоду, в атомах яких заповнюється другий електронний шар, сильно відрізняються від всіх інших елементів. Це пояснюється тим, що енергія електронів у другому шарі значно нижче енергії електронів в наступних шарах, і тим, що в другому шарі не може перебувати більше 8 електронів.

Елементи другого періоду, крім електронів внутрішнього 1 підрівні, які не беруть участі в реакціях, мають електрони на 2 s - і 2 р-підрівні.

Елементи другого періоду С, N і О мають велику схильність до утворення міцних ря-ря-зв'язків, що не характерно для їх аналогів по групах. Відмінність цих елементів від інших членів груп зумовлено відносно великий електронегативні і невеликими атомними радіусами.

Елементи другого періоду (С, N, О) не утворюють стійких трансаргоноідних з'єднань. Це загальне відміну їх хімічних властивостей від хімічних властивостей споріднених їм важчих елементів вичерпно пояснюється відсутністю 2й - орбіталей.

Елементи другого періоду, в атомах яких заповнюється другий електронний шар, сильно відрізняються від всіх інших елементів. Це пояснюється тим, що енергія електронів у другому шарі значно нижче енергії електронів в наступних шарах, і тим, що в другому шарі не може перебувати більше 8 електронів.

Елементи другого періоду (С, N, О) не утворюють стійких транс-1 аргоноідних з'єднань. 
Елементи другого періоду, в атомах яких заповнюється другий електронний шар, сильно відрізняються від всіх інших елементів. Це пояснюється тим, що енергія електронів у другому шарі значно нижче енергії електронів в наступних шарах, і тим, що в другому шарі не може перебувати більше 8 електронів.

Рукопис таблиці парне - і нечетноатомних елементів, складеної Д. І. Менделєєвим в початку 1869 г. (фотокопія. Елементи другого періоду - 1Л Be, В, С, N, О, F - дійсно мають ряд аномалій у порівнянні з аналогами, що стоять в одній з ними групі.

Елементи другого періоду в валентном стані, не імеюг d - орбіталей, і тому їх хімічну поведінку істотна відрізняється від поведінки більш важких гомологів в тій же групі. З цієї причини хімія інших галогенів розглядається окремо.

Елементи другого періоду, в атомах яких заповнюється другий електронний шар, сильно відрізняються від всіх інших елементів. це пояснюється тим, що енергія електронів у другому шарі значно нижче енергії електронів в наступних шарах, і тим, що в другому шарі не може перебувати більше 8 електронів.

Елементи другого періоду, в атомах яких заповнюється другий електронний шар, сильно відрізняються від всіх інших елементів. Це пояснюється тим, що енергія електронів у другому шарі значно нижче енергії електронів в наступних шарах (див. Рис. 32), і тим, що в другому шарі не може перебувати більше 8 електронів.

Елементи другого періоду таблиці Менделєєва, здатні утворювати Онієву з'єднання, у яких залишаються неподіленого електрони, можуть становити виняток.

Перекриття атомних орбіталей атомів А і В при утворенні о-зв'язків. | Перекриття атомних орбіталей атомів А і В при образо. Так, елементи другого періоду, у атомів яких зовнішній енергетичний рівень складається тільки з чотирьох орбіталей (одна s - і три р-типу), можуть утворити не більше чотирьох ковалентних зв'язків. У атомів наступних періодів в освіті ковалентних зв'язків можуть брати участь і d - орбіталі як зовнішнього, так і предвнешнего енергетичного рівня.

У звичайних умовах елементи другого періоду - азот, кисень, вуглець і ін., Що є основою біль - гпінства використовуваних розчинників, не мають в основному стані рівня з головним квантовим числом три, і різниця в енергії зовнішніх електронів і орбіталей 3s, Зр і 3d занадто велика, щоб її можна було подолати без зовнішнього впливу. Останнє і може здійснюватися при активації іонізуючим випромінюванням, в результаті якої має місце порушення електронної оболонки аж до іонізації.

Дипольні моменти галогенідів водню. Експериментально встановлено, що елементи другого періоду утворюють набагато міцніші я-зв'язку, ніж елементи інших періодів.

Знайдіть в таблиці Менделєєва елементи другого періоду і передбачу, які з них будуть мати найвищими значеннями першої енергії іонізації атомів - інакше кажучи, які з цих елементів найважче віддають в реакціях перший електрон.

Так, певними особливостями володіє елементи другого періоду системи. Менделєєвим вже - були відзначені індивідуальні відмінності літію, берилію, іслорода і фтору в порівнянні з їх аналогами. Такі прояви особливих властивостей спостерігаються у елементів; ряду: Т1 Pb, Bi, вищі оксиди яких виявляються сильними окислювачами.
 Як було показано вище, елементи другого періоду періодичної системи (стор. Освіта кожної ковалентного зв'язку призводить до стабілізації частки, тому молекули, в яких використані всі чотири L-орбіталі, найбільш стабільні. Однак ця умова виконується лише атомом вуглецю. Звідси стає зрозумілою стійкість з'єднань , що містять четирехковалент-ний атом вуглецю.

Як було показано вище, елементи другого періоду періодичної системи (с. Освіта кожної ковалентного зв'язку призводить до стабілізації частки, тому молекули, в яких використані всі чотири орбіталі, найбільш стабільні. Однак ця умова-виконується лише атомом вуглецю. Звідси стає зрозумілою стійкість з'єднань, що містять четирехковалентний атом вуглецю.

Як було показано на прикладі SF6 елементи другого періоду можуть використовувати для утворення зв'язків j - орбіталі. Внаслідок високої електронегативності фтору на центральному атомі кремнію, який значно менше електроотріцателен, створюється позитивний поле (розд. Завдяки цьому rf - орбіталі стискаються і стають здатними брати участь у 25р3 - гібридизації.

Співвідношення між надлишком зв'язують електронів і міцністю зв'язків для простих двоатомних молекул. Крім того, якщо порівняти двоатомних молекули, що містять елементи другого періоду, з їх аналогами з першого періоду, виявляється зменшення енергії дисоціації зв'язку.

Було виявлено, що кратні зв'язку часто утворюють елементи другого періоду періодичної таблиці (бор, вуглець, азот, кисень) і рідше важчі елементи. Так, молекула азоту N2 має структуру: N N :, тоді як молекула фосфору Р4 містить шість вигнутих одинарних зв'язків.

Таке перекривання в разі азоту неможливо, так як елементи другого періоду не мають rf - орбіталей, низько розташованих по енергії, тобто здатних акцептувати неподеленную електронну пару карбаніони.

В повному Відповідно до ТВС з'єднання, в яких елементи другого періоду проявляли б валентність більшу, ніж чотири, невідомі.

Азот може давати тільки з'єднання першого типу, оскільки (як і елементи другого періоду фтор, кисень, вуглець і бор) в його з'єднаннях в утворенні зв'язків можуть брати участь тільки орбіталі L-рівня, 2s - і 2р - орбіталі (див. Стор. Тому з'єднання типу NX5 не можуть існувати. Ні в одному зі своїх з'єднань азот не є пятіковалентним. 
Так як в освіті органічних сполук беруть участь, крім водню, головним чином елементи другого періоду, в цих з'єднаннях все атоми, крім водню, мають у зовнішній оболонці, як правило, чотири електронні пари. При цьому в електронний октет включаються всі зовнішні електрони атома, в тому числі і не беруть участь в утворенні хімічних зв'язків.

Так як в освіті органічних сполук беруть участь, крім водню, головним чином елементи другого періоду, в цих з'єднаннях все атоми, крім водню, мають у зовнішній оболонці, як правило, чотири електронні пари.

Правило координаційної числа, відповідного числа ковалентних зв'язків атомів, не поширюється на деякі елементи другого періоду. Наприклад, кисень н азот мають молекули складу Ез як в газі, так і в кристалі, на відміну від більш складних молекул їх аналогів в групах.

У цю дуже велику групу входять нони: від тетраедричних оксоіонов Si, P, S і С1 (елементи другого періоду - З, N і F - таких іонів не утворюють) до галогенідів МХ4 утворених багатьма неперехідних елементами. Сюди включені також численні проміжні оксогалогенідние іони і молекули. Нижче наведені сполуки фосфору, оскільки вони складають більш повні ряди, ніж з'єднання його аналога азоту.

Зображення ls - орбіталі атома водню. | Форма і орієнтація трьох 2р - орбіталей водневого атома. Орбіталі не грають суще-жавної ролі в утворенні зв'язків для більшості органічних сполук, принаймні тих, до складу яких входять водень і елементи другого періоду періодичної системи.

Зображення 1-орбіталі атома водню. | Форма і орієнтація трьох 2р - орбітапей водневого атома. Орбіталі не грають суттєвої ролі в утворенні зв'язків для більшості органічних сполук, принаймні тих, до складу яких входять водень і елементи другого періоду періодичної системи. 
При порівнянні елементів другого і третього періодів цікаво відзначити також діагональну аналогію, яка полягає в тому, що за деякими властивостями вільних атомів, простих речовин н з'єднань елементи другого періоду виявляються схожими на елементи, розташовані в третьому періоді в сусідній групі справа: літій - иа магній , берилій - на алюміній, бор - на кремній, вуглець - на фосфор, кисень - - на хлор.

При порівнянні ж рКа з'єднань НХ, що мають атоми X, які відносяться до різних груп, але до одного і того ж періоду, видно, що такий розгляд є спрощеним, так як природа атома X має істотне значення для наступної-третьої стадії: елементи другого періоду мають тим більшу спорідненість до електрону, чим більше ефективний заряд ядра, і цей фактор є визначальним для елементів одного і того ж періоду. В результаті Н2О і H2S є більш кислими сполуками, ніж NH3 і РН3 відповідно, хоча енергії розриву зв'язків в перше з'єднаннях більше, ніж в останніх.

При порівнянні ж РЛ, з'єднань НХ, що мають атоми X, які відносяться до елементів різних груп, але одного і того ж періоду, видно, що такий розгляд є спрощеним, так як природа атома X має істотне значення для наступної - третьої стадії: елементи другого періоду мають тим більшу спорідненість до електрону, чим більше ефективний заряд ядра, і цей фактор є визначальним для елементів одного і того ж періоду. 
КЧ в октаедричному комплексі одно шести, і, якщо він ко-валентний, для його утворення необхідно шість зв'язують орбіта-лей. Елементи другого періоду (Li - Ne) періодичної системи відпадають відразу, як з-за того що їх атоми мають дуже маленькі розміри, так і тому що у них є тільки 5р3 - орбіталі. Лужні і лужноземельні метали малоймовірні, оскільки в цьому випадку енергії d - орбіталей досить високі. Мабуть, можливими кандидатами є перехідні метали і неметали з третього по сьомий період періодичної системи. Ймовірніше, що позитивно заряджені атоми легше, ніж нейтральні, візьмуть дванадцять електронів, тому слід очікувати, що октаедричні комплекси характерні для центральних атомів (пли швидше для позитивних іонів), які виступають в якості льюісових кислот і частково приймають електронні пари від шести навколишніх льюісових підстав .

У елементів першого періоду Н і Чи не доступна лише s - орбіта. Елементи другого періоду від Li до F мають s - і р-орбіти і не мають cf - орбіт.

КЧ в октаедричному комплексі одно шести, і, якщо він ко-валентний, для його утворення необхідно шість зв'язують орбіта-лей. Елементи другого періоду (Li - Ne) періодичної системи відпадають відразу, як з-за того що їх атоми мають дуже маленькі розміри, так і тому що у них є тільки р3 - орбіталі. Лужні і лужноземельні метали малоймовірні, оскільки в цьому випадку енергії d - орбіталей досить високі. Мабуть, можливими кандидатами є перехідні метали і неметали з третього по сьомий період періодичної системи. Ймовірніше, що позитивно заряджені атоми легше, ніж нейтральні, візьмуть дванадцять електронів, тому слід очікувати, що октаедричні комплекси характерні для центральних атомів (або скоріше для позитивних іонів), які виступають в якості льюісових кислот і частково приймають електронні пари від шести навколишніх льюісових підстав.

Елементи другого періоду - Li, Be, В, С, N, О, F - дійсно мають ряд аномалій у порівнянні з аналогами, що стоять в одній з ними групі.

У ізоелектронного молекул і комплексних іонів, в яких центральними атомами є елементи даного періоду, просторова конфігурація однакова. Наприклад, при максимальній ковалентності елементи другого періоду утворюють зі фтором тетраедричних, а з киснем трикутні комплекси.

положення легуючих елементів в періодичній системі елементів Менделєєва, будова і розміри їх атомів. До числа легуючих елементів в сталі відносяться елементи другого періоду - вісмут і азот, третього - алюміній і кремній, четвертого - титан, ванадій, марганець, кобальт, нікель і мідь, п'ятого - цирконій, ніобій і молібден, шостого - вольфрам і свинець. Крім цих елементів, в стали присутній ще елемент другого періоду - вуглець.

Положення легуючих елементів в періодичній системі елементів Менделєєва, будова і розміри їх атомів. До числа легуючих елементів для стали відносяться елементи другого періоду - В і N, третього - А1 і Si, четвертого - Ti, V, Сг, Мп, З, № і Сі, п'ятого - Zr, Nb і Mo, шостого - W і Pb - Крім них, встали присутній ще елемент другого періоду С.

Фосфор має п'ять електронів на 3s - і Зр-орбіталях, а сірка - шість. Чому ж елементи третього періоду можуть мати стільки неспарених електронів, а елементи другого періоду немає. справа полягає в тому, що елементи третього періоду мають порівняно глибоко лежачі вакантні орбіталі такого ж розміру, як 3s - і Зр-орби-талі, які також необхідно враховувати: це Зй-орби-талі. Слід підкреслити, що не порівняно низька енергія цих Зй-орбіталей (насправді, 4s - і 4 /- орбіта-ли дають більш глибокі рівні енергії, ніж Зй-орбіталі) дозволяє включати їх при описі зв'язку, а саме приблизно така ж протяжність їх, як 3s - і 3/7-орбіталей. це означає, що коли ми будуємо гібридну орбітал' за допомогою 3s -, Зр - і Sd-орбіталей, то кожна з трьох компонент вносить істотний внесок в перекривання цієї гібридної орбіталі з орбиталями фтору. Якби Зй-орбіталі були більш протяжними, ніж 3s - або Зр-орбіталі, то на відстані, при якому перекривання велике для 3 орбіталі, воно було б мало для 3s - і Зр-орбіталей, і навпаки, коли 3s - і Зр орбіталі мають велике перекривання з орбиталями фтору, Зй-орбіталь мала б дати мале перекривання. Енергія збудження 2р - 3d для кисню набагато більше, ніж енергія збудження Зр - 3d для сірки, але розміри Зй-орби-талі значно більше, ніж розміри 2s - або 2р - орбіта-лей, так що будь-який Зй-характер у гібридної орбіталі, містить також 2s - і 2р - функції, незначно збільшує її здатність до перекривання.

Метод CNDO розвинений Дж. Поплив (1965) і може бути застосований для вивчення електронного та просторової будови як органічних, так і неорганічних молекул, що містять елементи другого періоду. Пізніше метод був поширений на елементи третього і четвертого періодів, аж до атома Вг. Як випливає з скороченої назви методу, в основі його лежить наближення нульового диференціального перекривання (НДП), розглянуте в гл.

Інша причина збільшення міцності зв'язку складається приблизно у виникненні додаткових u - зв'язків. І хоча зв'язок між елементами першого періоду таблиці елементів здійснюється тільки 2s - і 2р - орбітами, оскільки енергії 3 -орбіт порівняно високі, елементи другого періоду можуть використовувати для утворення зв'язку 3d - op біти, тому що розходження в енергії між Зй-орбітами, з одного боку, і 3s - і Зр-орбітами, з іншого - значно менше. Таке ж становище в третьому і в наступних періодах; вже висловлювалося припущення, що u - зв'язку з участю rf - орбіт грають важливу роль в деяких молекулярних з'єднаннях, наприклад в з'єднаннях типу (СНЗ) зр Оа (СН 3) з і в з'єднаннях карбонилов металів і в ціклопентадіенільних з'єднаннях.

У хімії елементів першого і другого періодів можна знайти достатню кількість прикладів утворення сполук, у яких валентність кожного елемента і характер зв'язків змінюються в широких межах. Елементи першого періоду - бор, вуглець, азот і кисень-утворюють або Семиполярний зв'язку, віддаючи s - і р-електрони і стаючи частиною диполя, або ко-валентні зв'язку, обобществляя електрони на р - і sp - гібридизується-ванних орбиталях. Елементи другого періоду - алюміній, кремній, фосфор і сірка - віддають s - або р-електрони, але, як ми бачили, здатні також і приймати або усуспільнювати електрони на р -, sp - або spcf - орбіталях.

Узагальнені електронні конфігурації атомів р-елементів та аналогія. Це, поряд зі зміною заряду ядра атома, є головною причиною зміни властивостей елементів, розташованих в одному періоді. Кожен наступний р-елемент періоду при збільшенні k від 1 до про в більшій мірі проявляє властивості неметалла, а його металеві властивості при цьому слабшають. Електронні конфігурації зовнішніх електронних оболонок всіх елементів кожної підгрупи, з точністю до значення п, збігаються. Тому властивості елементів в межах кожної підгрупи близькі - всі вони є аналогами. Однак будова предвнешнего електронної оболонки атомів елементів в більшості випадків відрізняється. Елементи другого періоду характеризуються компактною Is2 електронною оболонкою, що істотно відрізняється від 8 - і 18-електронних оболонок елементів 3-го і 4 - 6-го періодів, відповідно. Тому властивості р-елементів другого періоду мають і відмінності, причому в окремих випадках досить значні. Причина такої відмінності також пов'язана і з тим, що атоми всіх інших періодів на зовнішній оболонці мають вакантні d - орбіталі.

Елементи 2-го періоду відрізняються за властивостями від своїх більш важких аналогів. Літій аномальний серед лужних елементів і схожий на магній більше, ніж на елементи своєї групи. У ПА групі берилій також не схожий на магній і лужноземельні елементи, але має багато спільних властивостей з елементом IIIA групи алюмінієм. Фтор - це хоча і галоген, але з таким великим набором особливостей, що назва сверхгалоген не є несподіваним. В цілому, атоми всіх елементів 2-го періоду від Li до F характеризуються (на відміну від важких аналогів в А-групах) великою силою тяжіння електронів. Таким чином, елементи другого періоду - це найбільш електронегативний і найменші по атомним розмірами елементи кожної А-групи.