Місце неметалічних елементів у періодичній системі. Загальна характеристика неметалів

Скористаємось фрагментом періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва (рис. 9).

Неметалічні елементи – це ряд р–елементів VII, VI, V, IV груп, Бор – елемент ІІІ групи та Гідроген s–елемент І групи періодичної системи елементів. Атоми неметалічних елементів мають на зовнвшньому енергетичному рівні чотири електрони і більше (у Гідрогену – один, у Бору – три). Неметалічні елементи утворюють прості речовини – неметали.

Особливості будови атомів неметалічних хімічних елементів розглянемо на прикладі елементів одного періоду й однієї підгрупи.

Приклад 1. Неметалічні елементи одного періоду.

Неметалічні елементи Бор, Карбон, Нітроген, Оксиген, Флуор і Неон належать до другого періоду періодичної системи хімічних елементів і мають такі електронні формули атомів:

Рис 9. Розміщення неметалічних елементів у періодичній системі хімічних елементів

₅В 1s²2s² 2p¹

₆C 1s² 2s² 2p²

₇N 1s² 2s² 2p³

₈О 1s² 2s²2p⁴

₉F 1s²2s² 2p⁵

₁₀Ne 1s² 2s² 2p⁶

За цими формулами чітко простежується однакова будова першого енергетичного рівня неметалічних елементів другого періоду й поступове збільшення числа електронів на другому (зовнішньому) енергетичному рівні, доки останній елемент Неон не досягне завершеності зовнішнього енергетичного рівня. Починаючи з Нітрогену, в атомах цих хімічних елементів спостерігається поступове зменшення кількості неспарених електронів на зовнішньому енергетичному рівні. Так, атом Нітрогену здатний утворити три спільні електронні пари з іншими атомами, Оксигену – дві, Флуору – одну. В атомі Неону відсутні неспарені електрони, і він не утворює хімічних зв’язків з іншими атомами.

Розглянуті приклади доводять, що атоми неметалічних елементів другого періоду мають по 2 енергетичних рівні, але відрізняються кількістю електронів на зовнішньому енергетичному рівні.

Особливістю атомів неметалічних елементів є те, що кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні збігається з номером групи. Тому без запису електронної формули атома, наприклад, неметалічного елемента VII групи Астату можна з упевненістю сказати, що з 85 електронів його електронної оболонки 7 містяться на зовнішньому енергетичному рівні.

Приклад 2. Неметалічні елементи однієї підгрупи.

Карбон і Силіцій розташовані в IV групі в головній підгрупі періодичної системи хімічних елементів, тобто є елементами однієї групи й підгрупи. Напишемо електронну формулу атома Силіцію: ₁₄Si 1s²2s²2p⁶ 3s²3p².

Скористаємося електронною й графічною електронною формулами атома Карбону й порівняємо електронні формули атомів цих хімічних елементів. Результати порівняння вказують на те, що електронні оболонки їх атомів відрізняються кількістю енергетичних рівнів, проте на зовнішньому енергетичному рівні в них однакова кількість електронів і вона чисельно дорівнює номеру групи.

Електронні формули атомів Карбону і Силіцію свідчать, що неметалічні елементи IV групи головної підгрупи мають однакову будову зовнішнього енергетичного рівня і кількість електронів на ньому дорівнює половині електронів зовнішнього завершеного восьмиелектронного енергетичного рівня.

Знання будови атомів і місця в періодичній системі неметалічних елементів дають змогу давати їх загальну характеристику із зазначенням групи, підгрупи, періоду, ряду, будови атома, формул летких водневих сполук, оксидів із найвищим ступенем окиснення.

Приклад 3. Характеристика неметалічного елемента за будовою атома й розміщенням у періодичній системі.

Хімічний елемент з протонним числом 52 – Телур Те – розташований у періодичній системі хімічних елементів у п’ятому періоді, сьомому ряді, VI групі, головній підгрупі.

Відносна атомна маса 128. Ядро атома має заряд +52 і складається з 52 протонів і 76 нейтронів (128 – 52 = 76). Електронна оболонка атома налічує 52 електрони, які розташовані на п’ятьох енергетичних рівнях. На зовнішньому енергетичному рівні є 6 електронів, тому максимальна валентність Телуру 6, максимальний ступінь окиснення +6.

Формула вищого оксиду – ТеО₃. Оскільки Телур – аналог (так називають елементи однієї підгрупи) Оксигену і Сульфуру, то це дає змогу записати електронну конфігурацію зовнішнього енергетичного рівня як …5s² 5p⁴ .

Якщо зобразити графічну електронну формулу зовнішнього енергетичного рівня то можна побачити, що для його завершення не вистачає 2 електронів, тому з Гідрогеном Телур утворює сполуку Н₂Те.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
	\|	Фізичні та хімічні властивості неметалів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.