Характеристика хімічних елементів малих періодів за їх місцем у періодичній системі та будовою атома

Знаючи формулювання періодичного закону і використовуючи періодичну систему елементів Д. І. Менделєєва, можна надати характеристику будь-якому хімічному елементу та його сполукам. Таку характеристику хімічного елемента зручно складати за планом.

I. Символ хімічного елемента та його назва.

II. Положення хімічного елемента в періодичній системі елементів Д. І. Менделєєва:

1) порядковий номер;

2) номер періоду;

3) номер групи;

4) підгрупа (головна чи побічна).

III. Будова атома хімічного елемента:

1) заряд ядра атома;

2) відносна атомна маса хімічного елемента;

3) число протонів;

4) число електронів;

5) число нейтронів;

6) число електронних рівнів в атомі.

IV. Електронна та електронно-графічна формули атома, його валентні електрони.

V. Тип хімічного елемента (метал чи неметал, s-, p-, d- або f-елемент).

VI. Формули вищого оксиду та гідроксиду хімічного елемента, характеристика їх властивостей (основні, кислотні чи амфотерні).

VII. Порівняння металічних чи неметалічних властивостей хімічного елемента з властивостями елементів-сусідів за періодом та підгрупою.

Наприклад, дамо характеристику хімічного елемента з порядковим номером 15 та його сполукам за положенням у періодичній системі елементів Д. І. Менделєєва та будовою атома.

I. Знаходимо в таблиці Д. І. Менделєєва клітину з номером хімічного елемента, записуємо його символ і назву.

Хімічний елемент номер 15 – Фосфор. Його символ Р.

II. Охарактеризуємо положення елемента в таблиці Д. І. Менделєєва (номер періоду, групи, тип підгрупи).

Фосфор знаходиться в головній підгрупі V групи, в 3-му періоді.

III. Надамо загальну характеристику складу атома хімічного елемента (заряд ядра, атомна маса, число протонів, нейтронів, електронів та електронних рівнів).

Заряд ядра атома Фосфору дорівнює +15. Відносна атомна маса Фосфору дорівнює 31. Ядро атома містить 15 протонів і 16  нейтронів (31 – 15 = 16. Атом Фосфору має три енергетичних рівні, на яких знаходяться 15 електронів.

IV. Складаємо електронну та електронно-графічну формули атома, зазначаємо його валентні електрони.

Електронна формула атома Фосфору: Електронно-графічна формула зовнішнього рівня атома Фосфору: на третьому енергетичному рівні на 3s-підрівні знаходяться два електрони (в одній клітині записуються дві стрілки, що мають протилежний напрям), на три р-підрівні знаходяться три електрони (в кожній з трьох клітин записуються по одній стрілці, що мають однаковий напрям).

Валентними електронами є електрони зовнішнього рівня, тобто електрони.

V. Визначаємо тип хімічного елемента (метал чи неметал, s-, p-, d- або f-елемент).

Фосфор – неметал. Оскільки останнім підрівнем в атомі Фосфору, який заповнюється електронами, є -підрівень, Фосфор належить до родини -елементів.

VI. Складаємо формули вищого оксиду та гідроксиду Фосфору та характеризуємо їх властивості (основні, кислотні чи амфотерні).

Вищий оксид Фосфору виявляє властивості кислотного оксиду. Гідроксид, який відповідає вищому оксиду, , виявляє властивості кислоти. Підтвердимо зазначені властивості рівняннями відповідних хімічних реакцій:

VII. Порівняємо неметалічні властивості Фосфору з властивостями елементів-сусідів за періодом та підгрупою.

Сусідом Фосфору за підгрупою є Нітроген. Сусідами Фосфору за періодом є Силіцій та Сульфур. Неметалічні властивості атомів хімічних елементів головних підгруп зі зростанням порядкового номера зростають у періодах і знижуються у групах. Тому неметалічні властивості Фосфору більш виражені, ніж у Силіцію та менш виражені, ніж у Нітрогену та Сульфуру.