ЛЕКЦИЯ №4 «Характеристика переходных элементов" для учащихся 11 кл. (профиль)
Раздел 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИИ
Тема 2 Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.
Тема 2.3. «Характеристика переходных элементов - меди, цинка, хрома, железа по их положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностям строения их атомов»
Элементы содержания, проверяемые заданиями КИМ: А4
«Характеристика переходных элементов - меди, цинка, хрома, железа по их положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностям строения их атомов»
Домашнее задание: П18, Металлы побочных подгрупп. Выполнить тест 3.3.
План
1. К, Са — s-элементы.
2. От Sc до Zn.
3. Медь и хром - явление «провала» электрона.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
lekzij_4_perehodnie_tlementi.zip | 10.69 КБ |
Предварительный просмотр:
ЛЕКЦИЯ №4 по химии для 11 класса (профиль)
Раздел 1 | ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИИ |
Тема 2 | Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. |
Тема 2.3. | «Характеристика переходных элементов - меди, цинка, хрома, железа по их положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностям строения их атомов» |
Элементы содержания, проверяемые заданиями КИМ: А4 | «Характеристика переходных элементов - меди, цинка, хрома, железа по их положению в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностям строения их атомов» |
Домашнее задание | |
План
|
Большинство элементов-металлов находится в побочных группах Периодической системы.
В четвертом периоде у атомов калия и кальция появляется четвертый электронный слой, заполняется 4s -подуровень, так как он имеет меньшую энергию, чем Зй-подуровень. К, Са — s-элементы, входящие в главные подгруппы. У атомов от Sc до Zn заполняется электронами Зd -подуровень.
Рассмотрим, какие силы действуют на электрон, который добавляется в атом при возрастании заряда ядра. С одной стороны, притяжение атомным ядром, что заставляет электрон занимать нижний свободный энергетический уровень. С другой строны, отталкивание уже имеющимися электронами. Когда на энергетическом уровне оказывается 8 электронов (заняты s- и р-орбитали), их общее отталкивающее действие так сильно, что следующий электрон попадает вместо расположенной по энергии ниже d-орбитали на более высокую s-орбиталь следующего уровня. Электронное строение внешних энергетических уровней у калия ...3d°4s1, у кальция — ...3d°4s2.
Последующее прибавление еще одного электрона у скандия приводит к началу заполнения Зd - орбитали вместо еще более высоких по энергии 4р-орбиталей. Это оказывается энергетически выгоднее. Заполнение Зd - орбитали заканчивается у цинка, имеющего электронное строение
1s22s22p63s23p63d104s2. Следует отметить, что у элементов меди и хрома наблюдается явление «провала» электрона. У атома меди десятый d-электрон перемещается на третий Зd – подуровень.
Электронная формула меди ...3d104s1.
У атома хрома на четвертом энергетическом уровне (s- орбиталь) должно быть 2 электрона. Однако один из двух электронов переходит на третий энергетический уровень, на незаполненную d-орбиталь, его электронная формула ...3d54s1.
Таким образом, в отличие от элементов главных подгрупп, где происходит постепенное заполнение электронами атомных орбиталей внешнего уровня, у элементов побочных подгрупп заполняются
d-орбитали предпоследнего энергетического уровня. Отсюда и название: d-элементы.
Все простые вещества, образованные элементами подгрупп Периодической системы, являются металлами. Благодаря большему числу атомных орбиталей, чем у элементов-металлов главных подгрупп, атомы d-элементов образуют большое число химических связей между собой и потому создают прочную кристаллическую решетку. Она прочнее и механически, и по отношению к нагреванию. Поэтому металлы побочных подгрупп — самые прочные и тугоплавкие среди всех металлов.
Известно, если атом имеет более трех валентных электронов, то элемент проявляет переменную валентность. Это положение относится к большинству d-элементов. Максимальная их валентность как у элементов главных подгрупп, равна номеру группы (хотя есть и исключения). Элементы с равным числом валентных электронов входят в группу под одним номером (Fe, Co, Ni).
У d-элементов изменение свойств их оксидов и гидроксидов в пределах одного периода при движении слева направо, т. е. с увеличением их валентности, происходит от основных свойств через амфотерные к кислотным. Например, хром имеет валентности +2, +3, +6; а его оксиды: — Сг 0 - основной, Сг203 — амфотерный, СгОа — кислотный.
Источники информации:
- ЕГЭ. ХИМИЯ: Универсальный справочник/ О.В.Мешкова .- М.: ЭКСМО, 2010.- 368с.
- Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб. Для общеобразоват. учреждений / О.С.Габриелян, Г.Г.Лысова. – 10-е изд., перераб. – М.: Дрофа, 2008. – 398, (2) с.: ил.