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- 2021-05-14 发布
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元素周期表规律总结
一. 主族元素的判断方法:符合下列情况的均是主族元素
1. 有 1~3 个电子层的元素(除去 He、Ne、Ar);
2. 次外层有 2 个或 8 个电子的元素(除去惰性气体);
3. 最外层电子多于 2 个的元素(除去惰性气体);
二. 电子层结构相同的离子或原子(指核外电子数与某种惰性元素的电子数相同而且电子层
排布也相同的单核离子或原子)
(1)2 个电子的 He 型结构的是: H-、He、Li+、Be2+;
(2)10 个电子的 Ne 型结构的是:N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+
(3)18 个电子的 Ar 型结构的是:S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+
三. 电子数相同的微粒(包括单核离子、原子、也包括多原子分子、离子)
1. 2e-的有:H-、H2、He、Li+、Be2+;
2. 10e-的有:N3-、O2-、F-;Na+、Mg2+、Al3+;Ne、HF、H2O、NH3、CH4(与 Ne 同
周期的非金属的气态氢化物)NH4-、NH2-、H3O+、OH-;
3. 18e-的有:S2-、CL-、Ar、K+、CA2+;SiH4、PH3、H2S、HCl(与 Ar 同周期的非金属
的气态氢化物);HS-、PH4+及、H2O2、F2、CH3-OH、CH3-CH3、CH3-F、CH3-NH2、
NH2-NH2、NH2-、OH-等。
四. 离子半径的比较:
1. 电子层结构相同的离子,随原子序数的递增,离子半径减小。
2. 同一主族的元素,无论是阴离子还是阳离子,电子层数越多,半径越大。即从上到下,
离子半径增大。
3. 元素的阳离子半径比其原子半径小,元素的阴离子半径比其原子半径大。
五. 同一主族的相邻两元素的原子序数之差,有下列规律:
1. 同为 IA、IIA 的元素,则两元素原子序数之差等于上边那种元素所在周期的元素种类数。
2. 若为 IIIA、VIIA 的元素,则两元素原子序数之差等于下边那种元素所在周期的元素种类
数。
例如:Na 和 K 原子序数相差 8,而 Cl 和 Br 原子序数相差 18。
七. 同一周期中左右相邻的两种主族元素原子序数差,有下列规律:
若为 IA、IIA 族元素或 IIIA、VIIA 族元素,只差 1,若为 IIA、IIIA 族元素,则可能相差 1
(二、三周期)或 1+10 即 11(四、五周期)或差 1+10+14 即 25(六、七周期)。总之,
左右相邻的两种主族元素原子序数差为“1+两元素之间的过渡元素种类数”。
1 元素周期表中元素及其化合物的递变性规律
1.1 原子半径
(1)除第 1 周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而
减小;
(2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。
1.2 元素化合价
(1)除第 1 周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1 递增到+7,非金属元素
负价由碳族-4 递增到-1(氟无正价,氧无+6 价,除外);
(2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同
1.3 单质的熔点
(1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔
点递减;
(2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增
1.4 元素的金属性与非金属性
(1)同一周期的元素从左到右金属性递减,非金属性递增;
(2)同一主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减。
1.5 最高价氧化物和水化物的酸碱性
元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧
化物的水化物的酸性越强。
1.6 非金属气态氢化物
元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物
水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。
1.7 单质的氧化性、还原性
一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的氧离子氧化性越弱;元素的非金
属性越强,其单质的氧化性越强,其简单阴离子的还原性越弱。
2. 推断元素位置的规律
判断元素在周期表中位置应牢记的规律:
(1)元素周期数等于核外电子层数;
(2)主族元素的序数等于最外层电子数;
(3)确定族数应先确定是主族还是副族,其方法是采用原子序数逐步减去各周期的元素种
数,即可由最后的差数来确定。最后的差数就是族序数,差为 8、9、10 时为 VIII 族,差数
大于 10 时,则再减去 10,最后结果为族序数。
短周期内中子数等于质子数的元素
镁 24 原子,中子数 12,质子数 12
碳 12 原子,中子数 6,质子数 6
氧 16 原子,中子数 8,质子数 8
钙 40 原子,中子数 20,质子数 20
硫 32 原子,中子数 16,质子数 16
氦 4 原子,中子数 2,质子数 2
氖 20 原子,中子数 10,质子数 10
1-20 周期内元素的最高氧化物 水化物 气态氢化物
H: H2O,/,H2
He:/,/,/
Li:Li2O,LiOH,/
Be:BeO,Be(OH)2,/
B:B2O3,H3BO3,BH3
C:CO2,H2CO3,CH4
N:N2O5.HNO3,NH3
O:/,/,/
F:/,/,HF
Ne:/,/,/
Na:Na2O,Na(OH),/
Mg:MgO,Mg(OH)2,/
Al:Al2O3,Al(OH)3,/
Si:SiO2,H2SiO3,SiH4
P:P2O5,H3PO4,PH3
S:SO3,H2SO4,H2S
Cl:Cl2O7,HClO4,HCl
Ar:/,/,/
K:K2O,K(OH),/
Ca:CaO,Ca(OH)2,/
氧化还原反应的几种配平技巧
吴静
用化合价升降法配平氧化还原反应方程式,必须遵循两个基本原则:一是反应中还原剂各元
素化合价升高的总数和氧化剂各元素化合价降低的总数必须相等,即得失电子守恒;二是反
应前后各种原子个数相等,即质量守恒。在掌握一般配平方法、步骤的基础上,根据反应的
不同类型和特点,选择和运用一些不同的配平方法和技巧,以提高配平的速度和准确性。下
面介绍一些常用的配平技巧。
1. 逆配法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应、歧化反应等宜选用此种方法配平,即
先从氧化产物和还原产物开始配平。
例 1. (1)
解析:
首先确定 CrCl3 和 Cl2 的化学计量数分别是 2 和 3,然后根据反应前后各种原子个数相等配平
得:
(2)
解析:
首先确定 Pt 和 N2 的化学计量数分别是 3 和 2,然后根据反应前后各种原子个数相等配平得:
2. 零价法:对于不易确定元素化合价的物质(如铁、砷、碳等组成的化合物)参加的氧化
还原反应,根据化合物中各元素的化合价代数和为零的原则,把组成该物质的各元素化合价
看作零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使升降值相等。
例 2.
解析:
首先确定 Fe3C 和 NO2 的化学计量数分别是 1 和 13,然后根据反应前后各种原子个数相等配
平得:
3. 变一法:假设化合物中只有一种元素的化合价在反应前后发生变化,其他元素的化合价
在反应前后没有变化,依据化合物中各元素的化合价代数和为零的原则,确定该元素的起始
价态。计算出元素化合价的升降值,并使升降值相等。
例 3.
解析:设 Cu3P 中 Cu 仍为+2 价,则 P 为-6 价
首先确定 Cu3P 和 H3PO4 的化学计量数分别是 5 和 6,然后根据反应前后各种原子个数相等配
平得:
4. 待定系数法:一般设组成元素较多的物质的化学计量数为 1,其他物质的化学计量数分
别设为 a、b、c……,根据原子个数守恒列等式求解,若化学计量数为分数,应化为整数。
此法适用于一切氧化还原反应,主要用于变价元素在三种或三种以上的复杂氧化还原反应。
例 4.
解析:设 CuSO4 的化学计量数为 1、FeS2 的化学计量数为 a、H2O 的化学计量数为 b,根据 Cu、
Fe、H 的原子个数守恒,则 Cu2S、FeSO4、H2SO4 的化学计量数分别为 、a、b,再根据 S、O
的原子个数守恒得:
解得
配平得:
5. 定组成法:对一个确定的化合物而言,各组成元素的原子个数之比一定,由此决定了反
应物或生成物中可能有两种或两种以上的物质的比例关系一定,据此可实现配平。
例 5.
解析:反应物中 H:O=1:1,则 ,设 Na2FeO4 的化学计量数为 1,
则 H2O 的化学计量数为 4,根据反应前后各种原子个数相等配平得:
6. 整体标价法:当化合物中某一元素有多个(或为不定数)时,可将它作为整体,计算其
整体的化合价。
例 6.
解析:
首先确定 CaSx 和 CaS2O3 的化学计量数分别是 2 和 1,然后根据反应前后各种原子个数相等配
平得:
7. 缺项配平法:此类反应可先配平含变价元素物质的化学计量数,再根据质量守恒定律确
定缺项物质的化学式和化学计量数。缺项物质一般为酸、碱、水,常见的有 H2SO4、HCl、KOH、
NaOH、H2O 等。
8. 氧化还原型离子方程式的配平法:离子方程式的配平依据是得失电子守恒、电荷守恒和
质量守恒,即首先根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量
数,在此基础上根据电荷守恒,配平两边离子所带电荷数,最后根据质量守恒配平其余物质
的化学计量数。
例 7.
解析:第一步,根据得失电子守恒配平
则:
第二步,根据电荷守恒,两边离子电荷相等需要 6 个 来配平,则
第三步,根据质量守恒配平得:
氧化还原反应方程式的配平是一个基本功,虽有法,但无定法。在平时的学习过程中我们应
该强化训练,多加总结,找出更多更好的配平方法,以便我们更快更准确地完成方程式的配
平。