Металдар мен бейметалдардың салыстырмалы сипаттамасы. Негізгі және қосымша топша металдары 10 сынып

Сыныбы: 10

Сабақтың тақырыбы: Металдар мен бейметалдардың салыстырмалы сипаттамасы. Негізгі және қосымша топша металдары

Сабақтың мақсаты: 1. Оқушылардың металдар мен бейметалдың қасиеттері туралы түсініктер ін тереңдету.

2.Оқушылардың оқу материалдарын ғылыми тұрғыда дәлелдей алу білу қабілетін дамыту.

3.Оқушыларды ғылым құштарлыққа баулу, адамгершілікке тәрбиелеу .

Сабақтың типі: Жаңа сабақ

Сабақтың түрі: Өздігінен меңгерту

Сабақтың көрнекілігі: сызба-нұсқа, периодтық кесте, үлгілер.

Сабақтың барысы: І. Ұйымдастыру бөлімі.

ІІ. Жаңа сабақты түсіндіру.

ІІІ. Бекіту.

ІV. Үйге тапсырма беру.

VІ.Бағалау.

І. Амандасу. Сабаққа әзірлеу. Түгелдеу.

Заттардың қасиеттері құрылысына тәуелді екені белгілі. Металдар мен бейметалдардың атомдары сыртқы электрондық қабаттарының құрылысымен, валенттік электрондар санымен бөлекшеленеді, олардын атомдарынан түзілген кристалдардың құрылысы да әр түрлі.

Қазіргі уақытта металдарға жататын 87 және инертті газдарды қоса алғанда 22 бейметалл элемент бар екені белгілі.

Бейметалдар периодтык жүйеніноң бөлігінде топтасқан, кестедегі олардың орнын бор — кремний — мышьяк — теллур — астат элементтерінен тұратын диагональ бөліп тұр.

Ал диагональға жакын орналаскан элементтер (Be, A1, ТІ, Ge жөне баскалар) екідайлы болып табылады.

Металдар I—ІІІ топтьщ неіізгі топшаларында, сонымен бірге барлық қосымша топшаларда орналаскан, олар s- және d-элементтер жөне біраз р-элементтер ұяластарын түзеді.

Химиялық элементтердің периодтық жүйесінде бейметалдар металдар мен екідайлы элементтерден кейін келетіндіктен, әрбір периодтың соңына жақын орналасқан. Бейметалдардың саны IV топтан VII топқа қарай артады. IV топта 2 (көміртек жөне кремний), V — 3 (азот, фосфор, мышьяк), VI — 4 (оттек, күкірт, селен, теллур), VII — 4 бейметалл (фтор, хлор, бром, йод) бар. Бірақ мышьяк, теллур, астатты типтік бейметалдар деп есептеуге болмайды, олар металдарға ұқсас. Барлық бейметалдар — р-элементтер.

Металдардың сырткы энергиялык деңгейінде 1-ден 3-ке дейін электрон болады:

Mg (+12) )2)8)2 Is²2s²2p⁶3s²

К L M

Металдар периодтың басында және ортасында тұр, сондықтан олардың атомдарының радиустары салыстырмалы түрде алғанда үлкендеу.Демек, атом құрылысының ерекшеліктері бұл элементтердің металдарға жататынын айқындайды.

Бейметалдар сыртқы. электрондық қабатында 3-тен (борда) 7-ге дейін электрондар болуымен сипатталады. Атомдардың сыртқы элек-ң саны неғұрлым көбірек жөне атом радиусы кішірек болса, соғұрлым бейметалдық қасиеттері айқынырак көрінеді. Ең белсенді бейметалдар — галогендер мен оттек:

О (+8) )2 )6 Br (+35) )2 )8)7

К L К L М

Атом қүрылысы элементтер қасиеттерінің өзгеру заңдылыктарын айқындайды: периодта солдан оңға қарай металдық қасиет әлсіреп, бейметалдық қасиет күшейеді; негізгі тоншаларда реттік нөмір өскен сайын металдық қасиет күшейеді де бейметалдық касиет әлсірейді.

Металдарға тән сипаттауыш қасиет — олардың атомдарының сырткы электрондарын оңай беріп, оң зарядты иондарға айналуы болып табылады. Бейметалдар, керісінше, электрондарды қосып алып теріс зарядты иондар түзу қабілетімен сипатталады, алайда олар белсендірек тотықтырғыштарға электрондарын да бере алады.

Атомдардын электрондарды беру немесе қосып алу қабілеттері көптеген жағдайларга байланысты

— ядро зарядының шамасына;

— атом радиусына;

— атомдардың иондану энергияларына және электронтартқыштықтарына;

— элементтердің электртерістігіне.ёёё

Мысалы, сілтілік металдар ең кіші иондану энергиясынын мәнін иеленеді. Бейметалдардың атомдарында метал­дарга қарағанда иондану энергиясы көбірек. Бекзат газдардың химиялық инерттілігі олардың атомдарының иондану энергияларының жоғары мәнімен түсіндіріледі.

Электртерістік — элементтің бейметалдығының өлшемі. Салыс­тырмалы электртерістігі неғүрлым көп болса, соғүрлым элементтін бейметалдық касиеті күшті білінеді. Металдардың, әсіресе, сілтілік металдардың (цезий) электртерістігі төменірек, ең белсенді бейметалдын (фторда) электр терістігі жоғарырақ болады. Сондықтан металдар химиялық реакцияларға тотықсыздандырғыш ретінде қатысады. Фтордан басқа бейметалдар тотықтырғыш та, тотықсыздандырғыш та қасиет көрсете алады.

ІІ.Химиялық әрекеттесуде металдар валенттік электрондарын жеңіл береді де, топ нөмірлеріне сәйкес +1, +2, +3 тұрақты тотығу дәрежелерін керсетеді. s-элементтер — металдардың типтік өкілдері. р-элементтердің металдық қасиеттері едәуір әлсіз болады. Топтағы элементтердің ядро зарядының өсуіне және иондану энергиясының кемуіне орай металдық қасиеттері артады.

s-элементтер оттекпен негіздік сипаты бар R₂O (I топ) және RO (II топ) оксидтер түзеді. Бұл оксидтер сумен әрекеттесіп гидроксидтер — негіздер ROH және R(OH)₂ түзеді. Негіздердің күші топ бойынша жоғарыдан томен карай металл атомы радиусының осуіне сай артады. Ill топтың элементтері құрамы R₂O₃ оксидтер түзеді, оларға R(OH)₃ гидроксидтері сәйкес келеді. Топтағы қосылыстардың сипаты екідайлыктан негіздікке қарай өзгереді.

Қосымша топша металдарьшда байланыс түзуге s-ё басқа (сырткы э.д. п— 1) d- ё да қатыса алады. s-электрондар байланысты оңайырак түзеді, сондықтан d-деңгейшеде ё санының артуы қосылыстың қасиеті аз ғана әсер етеді. d° (f-орбитальда ё жоқ), d⁵ (d-орбитальдың жартысы толған) және d¹⁰(d-орбиталь толығымен толған) күйлері едөуір түрак-ты болып табылады.

"V +3 +5 +6 +7

Sс₃О₃, ТіО₂, V₂О₃, СгО₃, Мп₂О₇

темірдің ұқсастары — рутений жөне осмийдің жоғары оксидтерінің форму лалары RO₄ ж\е кұрамы бойынша топтың нөміріне (VIII) сәйкес келеді.

d-элементтерге тән нәрсе — олар косылыстарында көбірек валенттік күйлерге ие бола алады, соған байланысты олардың косылыстары қышкылдык-негіздік жөне тотығу-тотыксыздану қасиеттерін көрсетеді. Егер элемент эр түрлі т.д. көрсететін оксидтер жене гидроксидтер түзетін болса, онда олардың т.д. өскен сайын негіздіктен екідайлық. арқылы қышқылдыққа карай занды өзгереді. Мысалы, хром (№ 24) мынадай оксидтер түзеді: СгО — негіздік, Cr₂O₃ — екідайлық, СгО₃ — қышкылдық. Сөйкес гидроксидтерінің сипаты да осындай.

Қосымша топша металдарының құрамында 9-дан 18-ге дейін электрон болатын сырттан санағанда екінші энергетикалык. деңгейдің салыстырмалы түрактылығының аздығына байланысты біркатар ерекшеліктері бар. Мәселен, d -элементтер кешенді қосылыстар түзуге бейім. Мұндай молекулалардың түзілу механизмі — осы топша металдарының иондары полюті молекулаларды (Н₂О, NH₃) немесе теріс иондарды (Cl^- CN^-, ОН) қосып алып, олармен қосымша байланыстар түзіп, өздерінің электрондык қауыздарын тұрақты күйге дейін толтыруга кабілеттігінде. Мысалы, К₂ [PtCl₆ ], [Ag(NH₃)₂] Cl.

s- және р-элементтердің қосылыстарына қараганда d-элементтер қосылыстары көбіне түсті больш келеді (сульфаттар мен хроматтардың, дихроматтардың немесе сілтілік металдардың қосылыстарының түсі мен мыс қосылыстарының түсін салыстыруға болады). Заттың белгілі жарық спектрінің сәулесін сіңіруі жоғары энергиялы орбитальға ё жеңіл ауысуына байланысты.

d- элементтер бертоллидтер деп аталатын ауыспалы құрамды косылыстар түзуге бейім. Егер s-жөне/ьэлементтер сутекпен иондык жөне коваленттік косылыстар түзуге бейім болса, онда d-элементтер сутекті "ерітуге" бейім (бөлме температурасында 1 көлем металдық палладий 2800 көлем сутекті сіңіреді) келеді.

Организмдердің тіршілігінде d -элементтердщ рөлі ерекше. (мыс, мырыш, кобальт, марганец, темір жөне т,б.) микроэле-менттер болып табылады. Өсімдіктер мен жануарлардың организмде-рінде олардың мөлшері болар болмас, бірақ олар тіршілікке қажет. Мәселен, темір канның гемоглобинінід жөне сонымен бірге бауыр мен кек бауырда болатын әр түрлі ферменттердің құрамына кіреді, сейтіп органдардың қан жұмысын реттөйді, Қан жасағыш элементтерге темірден баска кобальт және мырыш жатады.

ІV. § 4.1.