Что значит непереходные элементы в химии

Что значит непереходные элементы в химии

Органические соединения — это, прежде всего, углерод, почти всегда водород, очень часто кислород, азот, реже — сера, хлор, бром, йод.
Тетания и образуют, собственно, такое впечатляющее богатство и разнообразие органических веществ.
А другие элементы? Могут ли они давать соединения с углеродом? Да, и таких соединений известно множество. Почти все элементы образуют связь с углеродом. Здесь и натрий, и фосфор, и платина, и уран. Недавно даже было получено производное ксенона со связью ксенон — углерод.
Но расскажем все по порядку. А порядок в мире элементов выражает Периодическая система Д. И. Менделеева. Однако прежде чем отправиться в путешествие по менделеевской таблице, напомним о классификации элементов.
Как известно, все элементы разделяются на металлы и неметаллы (деление несколько условное, некоторые элементы находятся где-то посередине между этими двумя категориями). У металлов на внешнем электронном слое относительно немного электронов. Им выгоднее отдать эти электроны и приобрести устойчивую оболочку инертного газа, чем принять другие электроны, как это делают неметаллы. Типичные металлы — натрий, кальций. Типичные неметаллы — фтор, кислород.
Металлы, в свою очередь, делятся на переходные и непереходные. Непереходные — это металлы, у которых второй снаружи электронный слой полностью укомплектован электронами (восемью или восемнадцатью). Когда непереходный металл отдает свои внешние валентные электроны, обнажается устойчивая оболочка инертного газа. стоимость перевода с французского на русский тут
Иначе обстоит дело у переходных металлов. У них предпоследний слой не заполнен до конца. Все элементы первых трех периодов — непереходные элементы. Начинается четвертый период. Калий: в предпоследнем слое 8 электронов, значит — непереходный. Кальций: тоже 8, тоже непереходный. Скандий: первый переходный металл, у него 9 электронов, до восемнадцати далеко. От скандия до никеля все металлы — переходные. Медь: на предпоследнем уровне 18 электронов, но один из этих электронов любит перескакивать на последний слой, поэтому медь (и ее родственников — серебро и золото) относят к переходным металлам. Но зато цинк — настоящий непереходный металл. И галлий, и германий.
Можно сделать такой вывод—переходные металлы располагаются в четных рядах периодов, начиная с четвертого (в группах с III по VIII).
Этой классификации мы и будем придерживаться, говоря об элементоорганических соединениях: сначала о производных непереходных металлов, затем об ор« ганических производных некоторых неметаллов и, на« конец, об органических соединениях переходных металлов — этой новейшей, современной ветви химии.

Источник

Периодический закон и периодическая система элементов Д.И.Менделеева, связь с электронным строением атомов. Валентные электроны. Переходные и непереходные элементы.

Периодический закон и периодическая система элементов Д.И.Менделеева:

Периодическая система химических элементов (таблица Менделеева) — классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона, установленного русским химиком Д. И. Менделеевым в 1869 году. Её первоначальный вариант был разработан Д. И. Менделеевым в 1869—1871 годах и устанавливал зависимость свойств элементов от их атомного веса (по-современному, от атомной массы). Всего предложено несколько сотен вариантов изображения периодической системы (аналитических кривых, таблиц, геометрических фигур и т. п.). В современном варианте системы предполагается сведение элементов в двумерную таблицу, в которой каждый столбец (группа) определяет основные физико-химические свойства, а строки представляют собой периоды, в определённой мере подобные друг другу.

В настоящее время Периодический закон Д. И. Менделеева имеет следующую формулировку: «свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов».

Связь с электронным строением атомов:

· энергия ионизации атомов;

· энергия сродства атомов к электрону;

· атомные (и ионные) радиусы;

· энергия атомизации простых веществ

· окислительные потенциалы простых веществ.

Валентные электроны:

В химии валентными электронами называют электроны, находящиеся на внешней, или валентной, оболочке атома. Валентные электроны определяют поведениехимического элемента в химических реакциях. Чем меньше валентных электронов имеет элемент, тем легче он отдаёт эти электроны (проявляет свойства восстановителя) в реакциях с другими элементами. И наоборот, чем больше валентных электронов содержится в атоме химического элемента, тем легче он приобретает электроны (проявляет свойства окислителя) в химических реакциях при прочих равных условиях. Полностью заполненные внешние электронные оболочки имеют инертные газы, которые проявляют минимальную химическую активность. Периодичность заполнения электронами внешней электронной оболочки определяет периодическое изменение химических свойств элементов в таблице Менделеева.

Количество валентных электронов (максимальная валентность) равно номеру группы в периодической таблице Менделеева, в которой находится химический элемент (кроме побочных подгрупп).

Переходные и непереходные элементы:

Переходные металлы (переходные элементы) — химические элементы побочных подгрупп I — VIII групп Периодической системы элементов Д.И. Менделеева (3 — 12 групп в длиннопериодном варианте таблицы).
Переходные металлы выделяют на основании незавершённости внутренних электронных оболочек их атомов или ионов. Термин «переходные» связан с тем, что в периодах эти элементы располагаются между s- и р-элементами. Переходные металлы, в свою очередь, подразделяют на d-элементы, у которых происходит заполнение 3d-, 4d-, 5d- и 6d-подоболочек, и f-элементы, у которых заполняется 4f- (лантаноиды) либо 5f-подоболочка (актиноиды). Цинк, кадмий и ртуть, обычно причисляемые к переходным металлам, строго говоря, таковыми не являются, поскольку их катионы имеют завершённый d-подуровень.
Это хром, молибден, вольфрам, марганец и т.д.
Их разделяют на подгруппы
Переходные металлы:Подгруппа железа, Подгруппа меди, Подгруппа марганца, Подгруппа хрома, Подгруппа цинка.

Источник

Переходный металл: свойства и список

Элементы в периодической таблице часто делятся на четыре категории: элементы основной группы, переходные металлы, лантаноиды и актиноиды. В основные элементы группы включают активные металлы в двух колонках по крайней левой части таблицы Менделеева и металлов, полуметаллов и неметаллов в шести колонках на крайней правой. Эти переходные металлы являются металлическими элементами, которые выступают в качестве своего рода моста или перехода между частями сторонами периодической таблицы.

Что это такое

Вам будет интересно: Эвентуальный — это какой?

Из всех групп химических элементов переходные металлы могут быть наиболее сложными для идентификации, потому что существуют различные мнения относительно того, что именно туда должно быть включено. Согласно одному из определений, к ним относят любые вещества с частично заполненной d-электронной подоболочкой (обиталью). Это описание относится к группам с 3-й по 12-ю в периодической таблице, хотя элементы f-блока (лантаноиды и актиноиды, расположенные ниже основной части периодической таблицы) также являются переходными металлами.

Их название связано с именем английского химика Чарльза Бери, который использовал его в 1921 году.

Место в периодической таблице

Переходными являются все металлы рядов, расположенных в группах от IB до VIIIB периодической таблицы:

Последняя группа включает лантаноиды и актиноиды(так называемые f-элементы, которые представляют собой их особую группу, все остальные относятся к d-элементам).

Переходные металлы: список

Перечень этих элементов представлен:

Группа лантаноидов представлена:

Особенности

В процессе образования соединений атомы металлов могут использоваться как валентные s- и p-электроны, так и d-электроны. Поэтому d-элементы в большинстве случаев характеризуются переменной валентностью, в отличие от элементов главных подгрупп. Это свойство обуславливает их способность к образованию комплексных соединений.

Наличие определенных свойств обуславливает название этих элементов. Все переходные металлы ряда являются твердыми с высокими температурами плавления и кипения. При перемещении слева направо по периодической таблице пять d-орбиталей становятся более заполненными. Их электроны слабо связаны, что способствует высокой электропроводности и податливости переходных элементов. Им свойственна также низкая энергия ионизации (она требуется при удалении электрона от свободного атома).

Химические свойства

Переходные металлы проявляют широкий спектр состояний окисления или положительно заряженных форм. В свою очередь, они позволяют переходным элементам образовывать много различных ионных и частично ионных соединений. Образование комплексов приводит к расщеплению d-орбиталей на два энергетических подуровня, что позволяет многим из них поглощать определенные частоты света. Таким образом, образуются характерные окрашенные растворы и соединения. Эти реакции иногда усиливают относительно низкую растворимость некоторых соединений.

Переходные металлы характеризуются высокой электропроводностью и теплопроводностью. Они податливы. Обычно образуют парамагнитные соединения из-за неспаренных d-электронов. Также им свойственна высокая каталитическая активность.

Следует также отметить, что существует некоторая полемика о классификации элементов на границе между основной группой и элементами переходного металла в правой части таблицы. Этими элементами являются цинк (Zn), кадмий (Cd) и ртуть (Hg).

Проблемы систематизации

Разногласия относительно того, следует ли классифицировать их как относящиеся к основной группе или переходные металлы, свидетельствуют о том, что различия между этими категориями не ясны. Между ними есть определенное сходство: они выглядят как металлы, они податливы и пластичны, они проводят тепло и электричество и образуют положительные ионы. Тот факт, что двумя лучшими проводниками электричества являются переходный металл (медь) и элемент, относящийся к основной группе (алюминий), показывает степень, в которой физические свойства элементов двух этих групп перекрываются.

Сравнительная характеристика

Существуют также различия между основными и переходными металлами. Например, последние являются более электроотрицательными, чем представители основной группы. Поэтому они с большей вероятностью образуют ковалентные соединения.

Еще одно отличие между основной группой и ионами переходных металлов заключается в легкости, с которой они образуют стабильные соединения с нейтральными молекулами, такими как вода или аммиак.

Источник

Химия непереходных элементов

Периодическая система элементов Д.И.Менделеева как основа химической систематики. Структура периодической системы, связь со строением атомов. Переходные и непереходные элементы. Валентные электроны. Типические (по Менделееву) элементы. Общие закономерности и аномалии в изменении свойств элементов и их соединений. Степени окисления. Правило четности. Вторичная периодичность. Диагональное сходство. Горизонтальные и вертикальные аналогии. Внутренняя периодичность.

Инертные газы, строение, свойства. Химия фтор- и кислородсодержащих соединений ксенона. Представление об описании многоцентровых химических связей в теории гипервалентных связей.

Водород. Положение в периодической системе. Простое вещество. Химические свойства. Значение водородной связи.

Галогены, общая характеристика. Особенности фтора. Галогеноводороды: устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства, способ получения. Галогениды, химическая связь, гидролиз.

Кислородсодержащие соединения галогенов, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Хлорная известь. Бертолетова соль.

Халькогены, общая характеристика. Простые вещества, строение и свойства. Катенация. Халькогеноводороды: строение, устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Халькогениды, химическая связь. Оксиды и сульфиды. Ангидриды и тиоангидриды. Тиосоли. Пероксосоединения. Полисульфиды.

Кислородсодержащие соединения серы. Сернистый ангидрид и сернистая кислота, окислительно-восстановительная двойственность. Тионилхлорид, получение, свойства, применение. Тиосерная кислота и ее соли, строение и свойства. Серные гомоцепи. Политионовые кислоты и их соли. Серный ангидрид и серная кислота. Фтор- и хлорсульфоновая кислоты. Сульфурилхлорид. Полисерные кислоты и их соли.

Пниктогеноводороды: строение, свойства, комплексующее действие. Аммиак и фосфин: устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Соли аммония и фосфония, устойчивость. Обзор водородных соединений азота. Гидразин, сравнение с пероксидом водорода и аммиаком, кислотность, устойчивость, свойства, производные. Гидроксиламин, сравнение с пероксидом водорода, аммиаком и гидразином, устойчивость, свойства, производные. Азотистоводородная кислота и ее соли.

Кислородные соединения азота, окислительно-восстановительные реакции, комплексы. Азотистая кислота и ее соли, строение, окислительно-восстановительная двойственность. Азотная кислота и ее соли, характер восстановления.

Соединения фосфора с водородом и кислородом, устойчивость. Оксиды фосфора. Фосфорноватистая кислота и гипофосфиты. Фосфористая кислота, таутомерия, производные. Фосфорные кислоты и их производные.

Кислородсодержащие соединения мышьяка, сурьмы и висмута, оксо- и гидроксоформы. Сравнение устойчивости, кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений пниктогенов.

Соединения мышьяка, сурьмы и висмута с серой и галогенами, гидролиз. Тиосоли.

Подгруппа углерода, общая характеристика. Простые вещества, строение и свойства, особенности кристаллического состояния. Полиморфизм. Искусственные алмазы. Особенности химии углерода. Углеродные гомоцепи. Представление об органической химии. Карбиды.

Оксиды углерода, строение молекул, свойства. Угольная кислота и ее соли. Временная жесткость воды.

Особенности химии кремния, сравнение с углеродом. Силициды, сравнение с карбидами. Силаны и алканы, сравнение устойчивости, отношение к воде, окислительно-восстановительные свойства.

Кремниевый ангидрид, сравнение с угольным, свойства. Кремниевые кислоты и их соли. Силикаты и карбонаты, особенности гидролиза. Золи и гели кремниевых кислот. Силикагель. Особенности аморфного кремнезема и силикатов.

Кремний в природе. Алюмосиликаты. Цеолиты. Керамика. Цемент. Вяжущие вещества. Стекла. Стеклообразное состояние вещества. Кремнийорганические соединения. Силанолы. Силоксаны. Силиконы.

Германий, олово, свинец, основные соединения, сравнение их устойчивости кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств. Соединения элементов подгруппы углерода с галогенами, гидролиз.

Подгруппа бора, общая характеристика, сравнение с РЗЭ. Бор, координационные числа, особенности их стабилизации. Химия бора. Соединения с металлами, водородом, галогенами и кислородом, устойчивость, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства.

Борный ангидрид, борные кислоты и их производные, сравнение с аналогичными соединениями кремния. Бура: состав, строение, гидролиз. Применение соединений бора в химическом анализе. Особенности качественного и количественного анализа соединений бора.

Химия алюминия. Оксид алюминия и его роль. Кислотно-основные свойства соединений алюминия. Гидролиз солей. Полиядерные комплексы. Гелеобразование, сравнение с соединениями кремния. Алюминий в природе.

Галлий, индий и таллий, сравнение с РЗЭ. Особенности химии таллия, токсикология.

Оксосоединения 3р-элементов. Элемент-кислородные гетероцепи, устойчивость, оксополисоединения. Окислительно-восстановительные свойства оксосоединений 3р-элементов.

Щелочные металлы, общая характеристика. Простые вещества, свойства. Кислородные соединения. Диагональное сходство (литий-магний).

Подгруппа бериллия, общая характеристика, диагональное сходство, химическая связь в соединениях, сравнение со щелочными металлами. Оксиды, гидроксиды, их производные, кислотно-основные свойства. Комплексообразование. Разделение, выделение и очистка соединений, химический анализ. Жесткость воды, определение, способы устранения.

Модуль 6

Дата добавления: 2015-07-26 ; просмотров: 19 ; Нарушение авторских прав

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Непереходные элементы

Непереходные элементы : с увеличением ионного радиуса координационное число возрастает. [2]

Непереходные элементы : с увеличением ионного радиуса координационное число возрастает. [4]

Карбидообразующие непереходные элементы ( А1, Si, В) могут давать с углеродом ковалентные соединения, и поэтому расплавы этих веществ могут смачивать графит и алмаз при определенных условиях. Важную роль играет температура, например, при температурах ниже 1000 С смачивание графита жидким А1 отсутствует, а при температурах выше 1200 С происходит полное смачивание. [8]

Карбидобразующие непереходные элементы ( алюминий, кремний, бор) могут давать с углеродом ковалентные соединения, и поэтому расплавы этих веществ могут см-ачивать графит и алмаз при определенных условиях. [10]

Цеолиты, содержащие непереходные элементы в своем составе, проявляют каталитическую активность в окислении не только органических веществ, но также и различных неорганических соединений. [11]

Известно, что непереходные элементы образуют производные с алкилами, очень похожие на другие соединения этих элементов, например на галогениды. Так, сильно основные щелочные металлы образуют ионные алкилы ( ср. Большинство переходных элементов не образуют таких галогенидов: так, хлорид Fe ( III) более устойчив, чем гексакво-комплекс [ Ре ( Н2О) е ] С1з, в котором металл имеет координационное число, равное 6, и даже в безводном состоянии структура его полимерна, а металл сохраняет это значение координационного числа. Устойчивость правильного октаэдрического расположения вокруг Fe ( III) объясняется наличием у металла несвязывающей конфигурации, которая симметрична относительно октаэдрического поля лигандов. [12]

Четвертое из правил Фаянса предсказывает, что непереходные элементы в общем являются более основными, чем переходные элементы, так как первые обладают более низкой поляризующей способностью и их катионы более устойчивы ( разд. [14]

Источник