Электроотрицательность химических элементов
Вопросы
1. На какие две группы принято разделять все химические элементы?
Химические элементы делятся на две основные группы: металлы и неметаллы. Это разделение основано на различиях в строении атомов и их химических свойствах.
Металлы — это элементы, атомы которых обычно легко отдают электроны на внешнем энергетическом уровне. Они обладают металлическим блеском, высокой теплопроводностью, электропроводностью и пластичностью. В химических реакциях металлы чаще всего выступают восстановителями. К металлам относятся, например, литий (Li), натрий (Na), калий (K), кальций (Ca), магний (Mg) и железо (Fe).
Неметаллы — это элементы, атомы которых, наоборот, стремятся присоединить электроны. Они не имеют металлического блеска (исключение — йод), плохо проводят электрический ток, и в реакциях часто проявляют окислительные свойства. Типичные неметаллы — фтор (F), кислород (O), хлор (Cl), сера (S), углерод (C), азот (N).
Это деление помогает объяснять поведение элементов в химических реакциях и строение их соединений.
Стр. 205
Подумай, ответь, выполни
1. Что такое электроотрицательность? Используя таблицу 18 и Периодическую таблицу, расположите химические элементы в порядке их уменьшения электроотрицательности: фтор, кислород, азот, углерод, литий, фтор, сера, алюминий, калий.
Электроотрицательность — это способность атомов химических элементов притягивать к себе электроны от других атомов в химических соединениях. Чем выше значение электроотрицательности, тем сильнее элемент «притягивает» к себе общие электронные пары.
По таблице 18 электроотрицательности (стр. 204) можно определить числовые значения ЭО:
Фтор (F) — 4,0
Кислород (O) — 3,5
Азот (N) — 3,0
Углерод (C) — 2,5
Сера (S) — 2,5
Алюминий (Al) — 1,5
Литий (Li) — 1,0
Калий (K) — 0,8
Расположим элементы в порядке уменьшения электроотрицательности:
F > O > N > C = S > Al > Li > K
2. Как можно, используя сведения об электроотрицательности элемента и радиуса атома, определить характер химической связи в соединении двух атомов? Дайте обоснованный ответ.
Характер химической связи между двумя атомами зависит от разности их электроотрицательностей. Если разность ЭО:
Меньше 0,4 — связь считается ковалентной неполярной (например, между двумя атомами водорода H₂);
От 0,4 до 1,7 — ковалентная полярная (например, H₂O);
Больше 1,7 — ионная (например, NaCl).
Также важен радиус атомов: чем меньше радиус, тем ближе электрон к ядру, тем сильнее притяжение электронов. Поэтому элементы с маленьким радиусом и высокой электроотрицательностью (например, фтор) чаще всего участвуют в образовании полярных и ионных связей.
Таким образом, если один атом имеет высокую электроотрицательность и малый радиус (например, F), а другой — низкую электроотрицательность и большой радиус (например, K), между ними будет ионная связь. Если электроотрицательности близки, то ковалентная.
Стр. 205
Тестовые задания
1. В ряду F — Cl — Br — I с увеличением порядкового номера химического элемента электроотрицательность
увеличивается
уменьшается
не изменяется
изменяется периодически
Ответ: 2) уменьшается.
Пояснение: В данном ряду перечислены элементы группы галогенов (группа VIIA), которые располагаются сверху вниз в периодической системе. При движении вниз по группе радиус атома увеличивается, а способность атомов притягивать электроны (электроотрицательность) — уменьшается. Это связано с тем, что внешние электроны находятся всё дальше от ядра и притягиваются слабее. Поэтому электроотрицательность у фтора самая высокая (4,0), а у йода значительно ниже (2,5).
2. В ряду C — N — O — F с увеличением порядкового номера химического элемента электроотрицательность
увеличивается
уменьшается
не изменяется
изменяется периодически
Ответ: 1) увеличивается.
Пояснение: Все элементы в этом ряду находятся в одном (2-м) периоде периодической системы и следуют слева направо. При движении по периоду слева направо заряд ядра увеличивается, радиус атома уменьшается, и электроны притягиваются сильнее. Поэтому электроотрицательность возрастает: у углерода (C) — 2,5, у азота (N) — 3,0, у кислорода (O) — 3,5, а у фтора (F) — 4,0. Таким образом, в ряду C — N — O — F электроотрицательность увеличивается.
Стр. 206