Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Сборник вопросов и задач по Периодическому закону

Таланов В. М., Житный Г. М.,

3. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

Описательная часть неорганической химии - химия элементов - характеризуется колоссальным объемом фактичес­кого материала, накопленного к настоящему времени. Систе­матизация этого массива экспериментальных данных, их на­учная интерпретация, да и сам отбор материала, подлежаще­го освещению в учебной литературе по неорганической химии, представляют собой нелегкую задачу. Освоение химии эле­ментов студентами будет успешным только в том случае, ес­ли свойства элементов и их соединений рассматривать в со­поставлении, с обоснованием проявлений их индивидуаль­ностей на основе современных теоретических представлений. Такой подход наиболее плодотворно может быть реализован при анализе эволюции свойств простых веществ и химических соединений по группам и периодам Периодической системы с одновременной интерпретацией особенностей проявления периодичности. Именно с таких позиции подобраны вопросы и задачи по химии элементов в настоящем сборнике.

Не претендуя на всеохватность фактического материала (что само по себе является невыполнимой задачей), авторы сборника затрагивают лишь те свойства, которые, по их мне­нию, представляют наибольший интерес или являются опре­деляющими для элементов отдельных электронных семейств Периодической системы.

s-элементы. Химия этих элементов относительно проста. Ее важнейшие черты сводятся к следующим основным поло­жениям: 1) все элементы данного семейства являются в боль­шей или меньшей степени типичными металлами, а их соеди­нения проявляют основные свойства; 2) в водных растворах s-элементы существуют в виде простых катионов с постоян­ным зарядом; 3) как щелочные, так и щелочноземельные ме­таллы химически весьма активны, хоть и в неодинаковой сте­пени; 4) типические элементы этого семейства - литий и бе­риллий - по своим свойствам во многом отличаются от своих групповых аналогов.

Все вышеперечисленные свойства s-элементов, а также некоторые другие, рассматриваются в предложенных вопро­сах и задачах с точки зрения их изменения в группах в зави­симости от атомного номера элемента.

р-элементы. Семейство р-элементов объединяет элементы, проявляющие преимущественно неметаллический или амфотерный характер, а их соединения в большинстве случаев име­ют кислотные свойства. В отличие от s-элементов, здесь, в си­лу особенностей электронного строения атомов, наблюдается большее разнообразие степеней окисления, а проявления хи­мической индивидуальности элементов и их соединений зна­чительно богаче.

Из всего многообразия фактического материала, относящегося к р-элементам, предпочтение отдано лишь некото­рым вопросам, в частности, свойствам бескислородных и кисдородных кислот, а также некоторым другим, также пред­ставляющим определенный интерес, особенно в контексте Периодического изменения свойств в отдельных группах Периодической системы.

d-элементы. В данном разделе затронуты ключевые воп­росы химии d-элементов, среди которых в первую очередь следует назвать их ярко выраженную склонность к образова­нию комплексных соединений. Не менее важной особенностью этих элементов является чрезвычайно широкое многообразие их валентных состояний, вытекающее из особенностей элект­ронной структуры атомов. В рядах d-элементов часто прояв­ляется внутренняя периодичность свойств, что также нашло свое отражение в наборе предлагаемых вопросов и задач.

f-элементы. Здесь, наряду с фундаментальными свойст­вами атомов, основное внимание уделяется проблеме сте­пеней окисления элементов с точки зрения внутренней перио­дичности, наблюдаемой в сериях лантаноидов и актиноидов. Затрагиваются также вопросы свойств f-элементов и их места в Периодической системе.