Теоретичні відомості. Найпоши­реніші елементи у Всесвіті — Гідроген (92 % усіх атомів) і Гелій (7%)

Найпоши­реніші елементи у Всесвіті — Гідроген (92 % усіх атомів) і Гелій (7%).

Поширеність у природі.

На нашій планеті неметалічні елементи більш поширені, ніж металічні.

Атмосфера складається переважно з азоту і кисню — простих речовин Нітрогену й Окси-гену. У повітрі є домішки інертних газів, водяної пари, вуглекислого газу, деяких інших сполук неметалічних елементів.

Основна речовина гідросфери — вода. У ній розчинені гази, які входять до складу повітря, а також солі хлоридної, карбонатної, сульфат­ної кислот.

У літосфері міститься майже 90 хімічних елементів, однак і в ній більш поширені неме­талічні елементи. Вони утворюють велику кількість мінералів.

У живих організмах переважають органічні речовини і вода, а це — також сполуки неме­талічних елементів.

Поширеність хімічних елементів оцінюють, зіставляючи кількості їхніх атомів.

Відношення кількості атомів елемента до кількості атомів усіх елементів у певному середовищі називають атомною часткою елемента.

Атоми і йони. За електронною будовою зов­нішнього енергетичного рівня атомів біль­шість неметалічних елементів є р-елементами, а Гідроген і Гелій — s-елементами.

Атоминеметалічних елементів на зовніш­ньомуенергетичному рівні мають, як прави­ло, від 4 до 8 електронів. Майже всі вони можуть приєднувати певну кількість електро­нів і перетворюватися на негативно заряджені йони — аніони¹

На зовнішньому енергетичному рівні нової частинки (аніона) перебуває 8 електронів, тобто електронний октет.

Проілюструємо розглянуту властивість ато­мів неметалічних елементів загальною схемою:

Е + пе -> Е^л~.

Отже, такі атоми здатні бути окисниками; під час відповідних хімічних реакцій вони зазна­ють відновлення.

Аніони неметалічних елементів разом із катіонами металічних елементів входять до складу бінарних йонних сполук — оксидів (наприклад, Н₂0, ВаО, А1₂0₃), солей (NаF, К₂S тощо), деяких інших сполук (наприклад, СаН₂, М_g3N₂).

У молекулах багатьох речовин (Н₂, НF, С0₂, Н₂S0₄, С₂Н₅ОН та ін.) містяться атоми немета­лічних елементів, сполучені ковалентнимизв'язками. Хімічний зв'язок такого типу реа­лізується завдяки утворенню спільних елек­тронних пар із неспарених електронів двох атомів. Ділянки перекривання орбіталей можуть бути рівновіддаленими від ядер атомів (наприклад, у молекулі Н: Н) або зміщеними в бік одного з них (Н:Вг). У першому випадку ковалентний зв'язок є неполярним, а в друго­му — полярним. Зміщення спільної електрон­ної пари позначають стрілкою або записом зарядів над символами елементів.

Величину, яка характеризує здатність атома притягувати електрони, називають електронегативністю. Зіставляючи її значення для різних елементів, можна з'ясу­вати, чи зміщується спільна електронна пара, а якщо зміщується, то до якого атома.

Здатність атомів неметалічних елементів приєднувати електрони або зміщувати їх у свій бік зростає у періоді зліва направо, а в групі — знизу догори¹. Тому найтиповіший неметалічний елемент перебуває у правому верхньому куті періодичної системи. Це — Флуор.

Валентність. Значення валентності хімічно­го елемента визначається кількістю спільних електронних пар, які утворює його атом з іншими атомами. Вам відомо, що валентні можливості елемента можна передбачити за кількістю неспарених електронів в атомі. Наприклад, в атомі Оксигену — два неспарені електрони, тому він має бути двовалентним.

За наявності вакантних орбіталей зовніш­нього енергетичного рівня атоми можутьпереходити у збуджений стан. Його познача­ють зірочками справа від символу елемента. Для атома Бору існує один збуджений стан, для атома Сульфуру можливі два такі стани, а для атома Хлору — три.

Елементи, атоми яких не бувають у збудже­ному стані, — Флуор, Оксиген (вони мають сталу валентність), Нітроген.

Ступені окиснення. Вам відомо, що ступінь окиснення елемента — це умовний цілочи-сельний заряд його атома в речовині. Значен­ня ступенів окиснення неметалічного елемен­та можна передбачити, враховуючи заряд його простого йона, можливі значення валент­ності атома і зіставляючи цей елемент з інши­ми за електронегативністю. При визначенні ступеня окиснення елемента в речовині кори­стуються правилом електронейтральності: сума ступенів окиснення всіх атомів у речо­вині дорівнює нулю.

Значення ступеня окиснення елемента (безурахування знака) в речовині часто збігається

зі значенням його валентності:

Існують речовини, у яких ступені окиснення елементів відрізняються від значень валентно­сті. Це — прості речовини (крім інертних газів), деякі неорганічні сполуки, багато орга­нічних сполук.

Поиск по сайту: