Периодический закон. Периодическая система. Электроотрицательность. Степени окисления

Современная формулировка Периодического закона, открытого Д. И. Менделеевым в 1869 г.:

Свойства элементов находятся в периодической зависимости от порядкового номера.

Периодически повторяющийся характер изменения состава электронной оболочки атомов элементов объясняет периодическое изменение свойств элементов при движении по периодам и группам Периодической системы.

Проследим, например, изменение высших и низших степеней окисления у элементов IA – VIIA-групп во втором – четвертом периодах по табл. 3.

Положительные степени окисления проявляют все элементы, за исключением фтора. Их значения увеличиваются с ростом заряда ядер и совпадают с числом электронов на последнем энергетическом уровне (за исключением кислорода). Эти степени окисления называют высшими степенями окисления. Например, высшая степень окисления фосфора Р равна +V.

Таблица №3

Период	Группы
	IA	IIA	IIIA	IVA	VA	VIA	VIIA
2	3Li +I	4Be +II	5B +III	6C +IV -IV	7N +V -III	8O (+II со фтором) -II	9F - -I
3	11Na +I	12Mg +II	13Al +III	14Si +IV -IV	15P +V -III	16S +VI -II	17Cl +VII -I
4	19K +I	20Ca +II	31Ga +III	32Ge +IV -IV	33As +V -III	34Se +VI -II	35Br +VII -I

Отрицательные степени окисления проявляют элементы, начиная с углерода С, кремния Si и германия Ge. Значения их равны числу электронов, недостающих до восьми. Эти степени окисления называют низшими степенями окисления. Например, у атома фосфора Р на последнем энергетическом уровне недостает трех электронов до восьми, значит, низшая степень окисления фосфора Р равна – III.

Значения высших и низших степеней окисления повторяются периодически, совпадая по группам; например, в IVA-группе углерод С, кремний Si и германий Ge имеют высшую степень окисления +IV, а низшую степень окисления – IV.

Эта периодичность изменения степеней окисления отражается на периодическом изменении состава и свойств химических соединений элементов.

Аналогично прослеживается периодическое изменение электроотрицательности элементов в 1–6-м периодах IA– VIIA-групп (табл. 4).

В каждом периоде Периодической системы электроотрицательность элементов увеличивается при возрастании порядкового номера (слева направо).

Таблица №4

Период	Группы
	IA	IIA	IIIA	IVA	VA	VIA	VIIA
1	H 2,10
2	Li 0,97	Be 1,47	B 2,01	C 2,50	N 3,07	O 3,50	F 4,10
3	Na 1,01	Mg 1,23	Al 1,47	Si 2,25	P 2,32	S 2,60	Cl 2,83
4	K 0,91	Ca 1,04	Ga 1,82	Ge 2,02	As 2,10	Se 2,48	Br 2,74
5	Rb 0,89	Sr 0,99	In 1,49	Sn 1,72	Sb 1,82	Te 2,01	I 2,21
6	Cs 0,86	Ba 0,97	Tl 1,44	Pb 1,55	Bi 1,67	Po 1,76	At 1,90

В каждой группе Периодической системы электроотрицательность уменьшается при возрастании порядкового номера (сверху вниз). Фтор F обладает наивысшей, а цезий Cs – наинизшей электроотрицательностью среди элементов 1–6-го периодов.

У типичных неметаллов – высокая электроотрицательность, а у типичных металлов – низкая.