Любой учебник химии всегда начинается с таблицы Менделеева. И не зря: периодическая таблица рассказывает многое о строении и свойствах элементов и даже соединений, которые они образуют. В самом часто используемом варианте таблицы, коротком, имеется восемь групп. Это колонки, обозначаемые римскими цифрами. И какую же информацию они нам дают?
Для начала разберёмся, что такое главные и побочные подгруппы. С первого по третий период никаких побочных подгрупп нет, они начинаются с четвёртого периода, когда в таблице появляются так называемые d-элементы. Чтобы лучше понять, почему же вдруг в таблице образуются побочные подгруппы, посмотрим на другой вариант, длинный. Он выглядит так:
Здесь хорошо видно, что d-элементы появляются в четвёртом периоде, при этом никаких побочных подгрупп нет. А чтобы таблица была более компактной, периоды, начиная с четвёртого, укладывают в две строчки. Просто представьте, что вы сложили таблицы эдакой «гармошкой» на линии, разделяющей 10 и 11 группу в длинном варианте (или между никелем Ni и медью Cu в четвёртом периоде). Тогда и получится короткий вариант, в котором имеются побочные подгруппы. То есть побочные подгруппы – просто результат более компактного изображения таблицы, в длинном варианте их нет.
Что говорят об элементах номера групп
В группах (мы сейчас и далее будет говорить о главных подгруппах) все элементы имеют одинаковое строение внешнего электронного слоя.
У всех атомов элементов группы на внешнем слое одинаковое число электронов, равно номеру группы.
Например, у всех атомов элементов группы I (Н, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) на внешнем слое 1 электрон. У всех атомов элементов группы II (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) на внешнем слое 2 электрона. И так далее вплоть до группы VIII (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) у которых на внешнем слое 8 электронов. Таким образом,
номер группы показывает, сколько электронов находится на внешнем слое атома элемента.
Номер группы определят и валентность, которая наиболее характерна для элемента. Так, элементы первой группы проявляют валентность I, элементы II группы – II и так далее. Но тут следует помнить, что элементы VII группы чаще проявляют валентность I (это связано с особенностью строения внешнего электронного слоя). А вот элементы VIII группы, имеющие полностью завершённый внешний электронный слой, на котором 8 электронов, не зря называются «благородными» или «инертными» газами. Поскольку внешний слой завершён, атомы не желают вступать в реакции, и эти газы вообще неохотно образуют соединения, у них даже молекулы одноатомные Ne, Ar, Xe в отличие от прочих газов, у которых молекулы двухатомны (N2, О2, Cl2).
Атомы с увеличением заряда ядра (а заряд ядра – это порядковый номер элемента) становятся тяжелее и больше, поскольку число электронов у них тоже увеличивается. Чтобы убедиться в этом, проследите за элементами любой группы: у верхнего будет самый маленький заряд ядра и самая маленькая масса из всех элементов группы, у нижнего – и заряд ядра, и масса будут самыми большими из всех элементов группы. По этой причине
при движении вниз по группе наблюдается усиление металлических свойств.
В это тоже легко убедиться: посмотрите, например, на IV. Там находятся элементы углерод С, кремний Si, германий Ge, олово Sn, свинец Pb. Углерод и кремний – неметаллы, а вот германий, олово и свинец – металлы. Аналогично свойства меняются в группах V, VI, VII. Отсюда следует, что элементы, стоящие выше, будут образовывать оксиды кислотные (которые при взаимодействии с водой дадут кислоты), а элементы, стоящие ниже, - основные (они, реагируя с водой, образуют гидроксиды).
Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.