акономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам.
Перечислим закономерности изменения свойств, проявляемые в пределах периодов:
- металлические свойства уменьшаются;
- неметаллические свойства усиливаются;
- степень окисления элементов в высших оксидах возрастает от +1 до +7 (+8 для Оs и Ru);
- степень окисления элементов в летучих водородных соединениях возрастает от -4 до -1;
- оксиды от основных через амфотерные сменяются кислотными оксидами;
- гидроксиды от щелочей через амфотерные сменяются кислотами.
Д. И. Менделеев в 1869 г. сделал вывод – сформулировал Периодический закон, который звучит так:
Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от относительных атомных масс элементов.
Систематизируя химические элементы на основе их относительных атомных масс, Менделеев уделял большое внимание также свойствам элементов и образуемых ими веществ, распределяя элементы со сходными свойствами в вертикальные столбцы – группы.
Иногда, в нарушение выявленной им закономерности, Менделеев ставил более тяжелые элементы с меньшими значениями относительных атомных масс. Например, он записал в свою таблицу кобальт перед никелем, теллур перед йодом, а когда были открыты инертные (благородные) газы, аргон перед калием. Такой порядок расположения Менделеев считал необходимым потому, что иначе эти элементы попали бы в группы несходных с ними по свойствам элементов, в частности, щелочной металл калий попал бы в группу инертных газов, а инертный газ аргон – в группу щелочных металлов.
Д. И. Менделеев не мог объяснить эти исключения из общего правила, не мог объяснить и причину периодичности свойств элементов и образованных ими веществ. Однако он предвидел, что эта причина кроется в сложном строении атома, внутреннее строение которого в то время не было изучено.
В соответствии с современными представлениями о строении атома, основой классификации химических элементов являются заряды их атомных ядер, и современная формулировка периодического закона такова:
Свойства химических элементов и образованных ими веществ находятся в периодической зависимости от зарядов их атомных ядер.
Периодичность в изменении свойств элементов объясняется периодической повторяемостью в строении внешних энергетических уровней их атомов. Именно число энергетических уровней, общее число расположенных на них электронов и число электронов на внешнем уровне отражают принятую в Периодической системе символику, т. е. раскрывают физический смысл номера периода, номера группы и порядкового номера элемента.
Строение атома позволяет объяснить и причины изменения металлических и неметаллических свойств элементов в периодах и группах.
Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева обобщают сведения о химических элементах и образованных ими веществах и объясняют периодичность в изменении их свойств и причину сходства свойств элементов одной и той же группы.
Эти два важнейших значения Периодического закона и Периодической системы дополняет еще одно, которое заключается в , т.е. предсказывать, описывать свойства и указывать пути открытия новых химических элементов
а) FeCl₃
FeCl₃ хлорид железа (III) - соль образована слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз будет проходить по катиону .
FeCI₃ + 2H-OH ⇄ (Fe(OH)CI₂ + HCI
Fe³⁺+ 3CI⁻ + 2H-OH ⇄ Fe(OH)⁺ +2CI⁻ + H⁺ + CI⁻
Fe³⁺+ 2H-OH ⇄ Fe(OH)²⁺ + H⁺
Среда раствора кислая ( pH < 7 )
б) Na₂S
Na₂S сульфид натрия - соль, образована сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз будет проходить по аниону:
Na₂S+ 2H-OH ⇄ NaHS + NaOH
2Na⁺ + S²⁻ + 2H-OH ⇄ Na⁺ + HS⁻ + Na⁺ + OH⁻
S²⁻ + 2H-OH ⇄ HS⁻ + OH⁻
Среда раствора щелочная (pH > 7 )
в) K₂SO₄
K₂SO₄ сульфат калия - соль образована сильным основанием и сильной кислотоы не подвергается гидролизу, и раствор нейтрален.
г) CuCO₃ карбонат меди нерастворимая соль в воде, гидролиз не произойдет.
Пример Гидролиза соли слабой кислоты и слабого основания. В таких соединениях гидролиз протекает до конца, в данном случае гидролиз необратим, так как оба вещества выходят из сферы реакции.
(NH₄)₂S — соль образована слабым основанием NH₄OH и слабой кислотой H₂S
(NH₄)₂S + H₂O =2NH₃↑ + H₂O + H₂S↑
осталась только вода H₂O — нейтральная среда, pH=7
Это гидролиз и по катиону, и по аниону