S элементтеріні? жалпы сипаттамасы

Қаңтардың жиырма тоғызыs-элементтердің жалпы сипаттамасы Элементтердің периодтық жүйесінің әрбір периодының басында s–ұяластарға жататын элементтер болады. Олардың сыртқы электрондық қабатында бір немесе екі s-электроннан бар. Электрондық қабаттардың саны және атомдардың радиустары да олардың атомдарының ядро заряды өскенде артады. I және II топ элемент атомдарында электрондардың таралуы Элементтер өздерінің валенттік электрондарын оңай береді де, күшті тотықсыздандырғыштық қасиет көрсетеді. Бұл қасиет II топтың (𝑠2) элементтеріне қарағанда I топтың (𝑠1) элементтерінде айқынырақ байқалады. Атомдардан электрондарды үзіп алу энергиясы (иондану энергиясы) сыртқы электрондардың саны артқанда өседі және атом радиусы артқанда кемиді. {5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}𝟑𝑳𝒊 2, 1𝟏𝟏𝑵𝒂 2, 8, 1𝟏𝟗𝑲 2, 8, 8, 1𝟑𝟕𝑹𝒃 2, 8, 18, 8, 1𝟓𝟓𝑪𝒔 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1𝟖𝟕𝑭𝒓 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1𝟒𝑩𝒆 2, 2𝟏𝟐𝑴𝒈 2, 8, 2𝟐𝟎𝑪𝒂 2, 8, 8, 2𝟑𝟖𝑺𝒓 2, 8, 18, 8, 2𝟓𝟔𝑩𝒂 2, 8, 18, 32, 18, 8, 2𝟖𝟖𝑹𝒂 2, 8, 18, 32, 18, 8, 2{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} Ядродан қашықтаған сайын ядромен валенттік электрондардың байланысы әлсірейді, сондықтан бұл металдардың химиялық белсенділігі топтарда артады. s–элементтердің сипаттамаларын салыстыру көрсеткендей, цезий (Сs) атомынан сыртқы электрон жеңіл үзіледі, сондықтан Сs – ең белсенді металл және өте күшті тотықсыздандырғыш (франций радиоактивті және аз зерттегендіктен қарастырылмайды). Жай заттардың – металдардың қасиеттері атомдардағы сыртқы электрондардың санына байланысты болады. Металл кристалындағы байланыстың беріктігі айналу процесіне жұмсалған атомдану энергиясымен өлшенеді: Me (қ.) → Ме (г.) жай металл зат атомы Атомдану энергиясы және оған байланысты металдардың физикалық сипматтамалары сыртқы электрондық қабаттағы электрондардың санының артуымен өседі. Атомдану энергиясына байланысты металдардың қайнау температураларының өзгеруі {5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Na (қ.)Mg(қ.)Атомдану, кДж/мольҚайнау температурасы, С108,8890147,71107 Сілтілік металдар IА тобының металдары сілтілік металдар деп аталады. Олар сумен белсенді әрекеттескенде сілті түзетіндіктен осылайша аталған. Натрий және калий (элементтердің таралуы бойынша Na алтыншы, К – жетінші орында ) табиғатта кең таралған; литий, рубидий, цезий – сирек элементтер, франций – жер қыртысында болмайтын радиоактивті элемент Сілтілік металдардың сипаттамаларыЯдродан қашықтау валенттік электронның ядромен байланысының әлсіреуіне әкеледі, сондықтан металдардың химиялық белсенділігі топта жоғарыдан төмен қарай өседі.IА топтың периодтық жүйедегі орныПериод 234567Атомдардың электрондық формуласыЭлемент 3𝐿𝑖 2𝑠111𝑁𝑎  3𝑠119𝐾 4𝑠137𝑅𝑏 5𝑠155𝐶𝑠 6𝑠1 87𝐹𝑟7𝑠1 Қасиеттері Атомдық радиус, нм10,1550,1890,2360,2480,2670,280  Электр –терістілік0,970,930,910,890,86= 0.86 Физикалық қасиеттері. Сілтілік металдардың физикалық қасиеттері көбінесе кристалдық тор құрылысының ерекшелігіне тәуелді. Сілтілік металдардың қасиеттері Барлық сілтілік металдар күмістей ақ түсті (жаңадан кескен кезде) олар жұмсақ (литиден басқасы пышақпен кесіледі). Бұл металдар жеңіл балқиды. Балқу температурасы литийден цезийге (Cs қолдың жылуынан балады) қарай төмендейді, өйткені атомдардың шамасының артуынан кристалдық тордағы металл атомдарының байланыс энергиясы кемиді. Барлық сілтілік металдар жылу мен электр тогын жақсы өткізеді. Химиялық қасиеттері бойынша сілтілік металдар бір –біріне өте жақын. Олар – ең күшті тотықсыздандырғыштар және басқа металдарға қарағанда белсенділігі ең жоғарылар. Олардың тотықсыздандырғыштық бнлсенділігі Li–ден Cs–ге қарағанда өседі, өйткені кристалдағы химиялық байланыстың беріктігі және атомнан электронды үзіп алып катиондар түзуге қажетті энергия кемиді.Жай заттар \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\Li (қ.) Na (қ.) K (қ.) Rb (қ.) Cs (қ.)Кристалдық тордың түрі Көлемді орталықтанғанАтомдану энергиясы, Кдж/моль 158,9 108,8 91,6 82,0 78,0Тығыздығы, г/см3 0,53 0,97 0,86 1,53 1,87Қаттылығы (шартты бірлік) 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Балқу температурасы, С 179,5 97,7 63,5 98,7 28,5Қайнау температурасы 1340 883 776 713 690   Сілтілік металдар тікелей барлық бейметалдармен, сонымен бірге сумен, қышқылдармен әрекеттеседі. Табиғатта тек қана байланысқан түрде (хлоридтер, силикаттар, сульфаттар) кездеседі. Сілтілік металдардың жоғары реакциялық қабілеттерін ескеріп, оларды керосиннің немесе парафин майының (сұйық қаныққан көмірсутектер) астында сақтайды. Топтың негізгі топшасының металдары Бериллий Ве, магний Mg, кальций Ca, стронций Sr, барийBa және радий Ra периодтық жүйенің IIА тобын түзеді. Үш металл сілтілікжер металдар топшасын құрайды. Өқлай аталу себебі, олардың оксидтері алхимия кезеңінде «жер» деп аталған, ал оларды суда еріткенде сілтілер алынған. Магний, кальций, стронций, барийді таза күйінде ағылшын химигі Г.Дэви 1808 ж., бериллийді металл түрінде 1828 ж. Неміс химигі Ф.Велер, сондай-ақ радиоактивті металл радийді 1910 ж. француз химиктері П. Кюри мен М. Кюри алған. Бериллий – химия тарихына ғылыми пікірталастың элементі ретінде енгізелген. Д.И. Менделеев оның атомдық массасын түзетіп, периодтық заңының дұрыстығын дәлелдегені сендерге белгілі. Зерттеулер Менделеевтің болжауларының растығын дәлелдеді. Атомдардың құрылысы және химиялық белсенділігі. Бұл топшаның барлық өкілдері s– элементтері. Жай заттары – типтік металдар. Бериллий топшасы элементтері атомдарының сыртқы деңгейінде екі электроннан бар. Оларды беріп жіберіп, қосылыстарда тұрақты +2 тотығу дәрежесін көрсетеді. Топшаның барлық металдары – күшті тотықсыздандырғыштар, бірақ сілтілік металдарға қарағанда едәуір әлсіздеу. Элементтің атомдық нөмірі өскен сайын электрондардың берілуі жеңілдейді, сондықтан элементтердің металдық қасиеттері заңды өседі. Олар сілтілікжер металдарында анық көрінеді. Топшаның бірінші екі элементі қалған төрт металдан едәуір ерекшеленіп, басқаша жағдайда ие болады. Берилий өзінің кейбір қасиеттеріәмен алюминийге жақындайды. Табиғатта кальций және магний ғана көп, ал қалғандары аз таралған. Радий – сирек кездесетін радиоактивті элемент. Сілтілікжер металдар физикалық қасиеттері бойынша сілтілік металдарды еске түсіреді. Бұл топ элементтері атомдарының радиустары кішілеу және кристалдарында өзара берік байланысқан . Сондықтан олар едәуір қатты, балқу температурасы жоғары және тығыздығы үлкен. Бұл топша металдарының физикалық қасиеттері, негізінен, олардың кристалдық торы қандай құрылысты екеніне тәуелді. Бериллий және магнийдің тығыз гексагональды кристалдық торы бар, сондықтан олар қатты, иілгіштігі төмен. Кальций, стронций және барий кубтық торының типтері бойынша құрылған, сондықтан иілгіштігі басым. Бұл металдардың барлығы жеңіл металдарға жатады. Химиялық қасиеттері. Бериллий топшасының металдаоры – химиялық белсенді элементтер. Бұл металдар тотықсыздандырғыштар ретінде екі валенттік электрондарын беріп, тотығу дәрежесі +2 иондарға айналадыМе0−2е →Ме+2 Олар ауада тотығады, бұл кезде RO типті оксидтер алынады, оларға 𝑅(𝑂𝐻)2 типті гидроксидтер сәйкес келеді. Гидроксидтердәің негіздік сипаты мен ерігіштігі Ве-ден Ва-ға өседі. ВеО және 𝐵𝑒(𝑂𝐻)2– екідайлық өосылыстар.   Сілтілікжер металдардың сипаттамаларыII топтың негізгі топша элементтерінің атомдарынан түзілген металдардың қасиеттеріIIА топ элементтерінің периодтық жүйеде орналасуыПериод234567Атомның электрондық формуласыЭлемент 49𝐵𝑒     2𝑠21224𝑀𝑔   2𝑠2 2040𝐶𝑎    4𝑠23888𝑆𝑟      5𝑠256137𝐵𝑎    6𝑠288226𝑅𝑎     7𝑠2 Қасиеттері Атом радиусы, нм 0,1130,1600,1970,2150,2210,235Электртерістігі 0,470,230,040,990,97= 0.97{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} Қасиеттері Жай заттарBe (қ.)Mg(қ.)Ca(қ.)Sr (қ.)Ba(қ.)Кристалдық тордың түрігексагональдібүйірлі орталықкөлемАтомдану энергиясы, кДж/моль326,0147,7176,4163,4195,2Тығыздығы, г/см31,851,741,552,633,76Қаттылығы, шартты бірлік4321,83Балқу температурасы, С1284651840771710{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} Қасиеттері Жай заттарBe (қ.)Mg(қ.)Ca(қ.)Sr (қ.)Ba(қ.)Кристалдық тордың түрігексагональдібүйірлі орталықкөлемАтомдану энергиясы, кДж/моль326,0147,7176,4163,4195,21,851,741,552,633,76Қаттылығы, шартты бірлік4321,83Балқу температурасы, С1284651840771710 Бұл металдардың тотықсыздандырғыштық белсенділігі оттекпен әрекеттескенде көрінеді. Егер Ве және Mg оларды әрі тотығудан қорғайтын тұрақты оксидтік қабықшамен қапталса, Ca, Sr және Ва оттекпен белсенді қосылып, оксидтер түзеді. Сондықтан оларды сілтілік металдар сияқты, керосин қабатының астында сақтайды. Барлық металдар оттекте қыздырғанда жақсы жанады. Металдардың тотықсыздандырғыштық қабілетінің өсуіне олардың сумен әрекеттесуінде бақылауға болады. Мәселен, берелий жоғары температурада ғана сумен тотығады, металдың бетінде түзілген металл гидроксиді 𝐵𝑒(𝑂𝐻)2оны одан әрі тотығудан қорғайтын тығыз қабықша болып табылады. Магний кәдімгі температурада баяу тотығады. Келесі металдар – кальций, стронций және барий сумен жақсы ірекеттеседі. Бұл металдардың гидроксидінің қасиеттері де осындай заңдылықпен ерекшеленеді. Мәселен, 𝐵𝑒(𝑂𝐻)2 мүлдем суда ерімейді, аздап ериді, қалған гидроксидтердің ерекшелігі мына қатарда өседі: 𝐶𝑎(𝑂𝐻)2→𝑆𝑟(𝑂𝐻)2→𝐵𝑎(𝑂𝐻)2 Бериллий, магний және сілтілікжер металдары сутекпен жалпы формуласы 𝑅𝐻2гидридтер түзеді. Бұл металдардың атомдары жалынды әртүрлі түстерге бояйды. Кальций жалынның түсін қызыл кірпіш, барий жасыл, стронций өызыл түске өзгертеді. Сондықтан бұл металдардың тұздары пиротехникада фейрверк жасағанда және салют атқанда қолданылады. Тірі табиғаттағы бұл металдардың рөлі ерекше. Магний және кальций жер бетіндегі «тіршілік элементтері» қатарына кіреді, ал олардың топшасындағы көршілері – бериллий, стронций және барий тірі организмдер үшін қауіпті. II негізгі топша металдарының ішінде кальций және магнийдің маңызы ерекше.