Войти
A элемент периода 2 является одним из химические элементы во второй строке (или период ) периодической таблицы химических элементов. Таблица Менделеева выстроена в ряды для иллюстрации / отображения повторяющихся (периодических) тенденций химического поведения элементов по мере увеличения их атомного номера ; новая строка начинается, когда химическое поведение начинает повторяться, создавая столбцы элементов с аналогичными свойствами.
Второй период содержит элементы литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород, фтор и неон. В квантовомеханическом описании атомной структуры этот период соответствует заполнению второй (n = 2) оболочки, более конкретно ее 2s и 2p подоболочки. Элементы периода 2 подчиняются правилу октетов в том смысле, что им нужно восемь электронов для завершения своей валентной оболочки, где может быть размещено не более восьми электронов: два на 2s-орбитали и шесть на 2p. подоболочка.
Расчетные атомные радиусы элементов периода 2 в пикометрах. Период 2 - это первый период в периодической таблице, из которого можно нарисовать периодические тренды. Период 1, который содержит только два элемента (водород и гелий ), слишком мал, чтобы вывести из него какие-либо убедительные тенденции, особенно потому, что два элемента ведут себя совсем не так, как другие элементы s-блока. Период 2 имеет гораздо более убедительные тенденции. Для всех элементов в периоде 2 по мере увеличения атомного номера атомный радиус элементов уменьшается, электроотрицательность увеличивается, а энергия ионизации увеличивается.
Период 2 имеет только два металла (литий и бериллий) из восьми элементов, что меньше, чем для любого последующего периода, как по количеству, так и по пропорции. Он также имеет наибольшее количество неметаллов, а именно пять, среди всех периодов. Элементы периода 2 часто имеют самые экстремальные свойства в своих соответствующих группах; например, фтор является наиболее реакционноспособным галогеном, неон является наиболее инертным благородным газом, а литий является наименее реакционноспособным щелочным металлом.
Все элементы периода 2 полностью подчиняются правило Маделунга ; в период 2 литий и бериллий заполняют подоболочку 2s, а бор, углерод, азот, кислород, фтор и неон заполняют подоболочку 2p. Точка разделяет эту черту с периодами 1 и 3, ни один из которых не содержит переходных элементов или внутренних переходных элементов, которые часто отличаются от правила.
| Химический элемент | Химический ряд | Электронная конфигурация | ||
| 3 | Li | Литий | Щелочной металл | [He] 2s |
| 4 | Be | Бериллий | Щелочноземельный металл | [He] 2s |
| 5 | B | Бор | Металлоид | [He] 2s 2p |
| 6 | C | Углерод | Реактивный неметалл | [He] 2s 2p |
| 7 | N | Азот | Реактивный неметалл | [He] 2s 2p |
| 8 | O | Кислород | Реактивный неметалл | [He] 2s 2p |
| 9 | F | Фтор | Реактивный неметалл | [He] 2s 2p |
| 10 | Ne | Неон | Благородный газ | [He] 2s 2p |
Металлический литий, плавающий на парафиновом масле Литий (Li) - это щелочной металл с атомным номером 3, встречающийся в природе в двух изотопах : Ли и Ли. Эти два образуют все естественное присутствие лития на Земле, хотя были синтезированы другие изотопы. В ионных соединениях литий теряет электрон, чтобы стать положительно заряженным, образуя катион Li. Литий - первый щелочной металл в периодической таблице и первый металл в периодической таблице. При стандартной температуре и давлении литий представляет собой мягкий серебристо-белый высокореактивный металл . При плотности 0,564 г⋅см литий является самым легким металлом и наименее плотным твердым элементом.
Литий - один из немногих элементов , синтезированных в Большой взрыв. Литий является 33-м самым распространенным элементом на Земле, его концентрация составляет от 20 до 70 частей на миллион по весу, но из-за его высокой реакционной способности он встречается в естественных условиях только в соединениях.
Литий солях используются в фармакологии как стабилизирующие настроение лекарственные средства. Они используются при лечении биполярного расстройства, где они играют роль в лечении депрессии и мании и могут снизить вероятность самоубийства. Наиболее часто используемые соединения: карбонат лития, Li 2CO3, цитрат лития, Li 3C6H5O7, сульфат лития, Li 2SO4и оротат лития, LiC 5H3N2O4·H2О. Литий также используется в батареях в качестве анода и его сплавов с алюминием, кадмием, медь и марганец используются для изготовления высокоэффективных деталей для самолетов, в первую очередь внешнего резервуара космического корабля Space Shuttle.
Большой кусок бериллия Бериллий (Be) - химический элемент с атомным номером 4, встречающийся в форме Be. При стандартной температуре и давлении бериллий представляет собой прочный, стально-серый, легкий, хрупкий, двухвалентный щелочноземельный металл с плотностью 1,85 г. ⋅см. Он также имеет одну из самых высоких точек плавления среди всех легких металлов. Самый распространенный изотоп бериллия - это Be, который содержит 4 протона и 5 нейтронов. Он составляет почти 100% всего встречающегося в природе бериллия и является его единственным стабильным изотопом; однако были синтезированы другие изотопы. В ионных соединениях бериллий теряет свои два валентных электрона с образованием катиона Be.
Небольшие количества бериллия были синтезированы во время Большого взрыва, хотя большая часть его распалась или вступила в реакцию с образованием более крупных ядер, таких как углерод, азот или кислород. Бериллий является компонентом 100 из 4000 известных минералов, таких как бертрандит, Be 4Si2O7(OH) 2, берилл, Al 2Be3Si6O18, хризоберилл, Al 2 BeO 4 и фенакит, Be 2 SiO 4. Драгоценными формами берилла являются аквамарин, красный берилл и изумруд. Наиболее распространенными источниками бериллия, которые используются в коммерческих целях, являются берилл и бертрандит, и его производство включает восстановление фторида бериллия металлическим магнием или электролиз расплавленного хлорида бериллия, содержащего некоторое количество хлорида натрия, поскольку хлорид бериллия является плохим проводником электричества.
из-за своей жесткости, легкого веса и стабильности размеров В широком диапазоне температур металлический бериллий используется в качестве конструкционного материала в самолетах, ракетах и спутниках связи. Он используется в качестве легирующего агента в бериллиевой меди, которая используется для изготовления электрических компонентов из-за ее высокой электрической и теплопроводности. Листы бериллия используются в детекторах рентгеновского излучения для фильтрации видимого света и пропускания только рентгеновских лучей. Он используется в качестве замедлителя нейтронов в ядерных реакторах, потому что легкие ядра более эффективны при замедлении нейтронов, чем тяжелые ядра. Малый вес и высокая жесткость бериллия также делают его полезным в конструкции твитеров в громкоговорителях.
Бериллий и соединения бериллия классифицируются Международным агентством по изучению рака как Канцерогены группы 1 ; они канцерогены как для животных, так и для человека. Хронический бериллиоз - это легочное и системное гранулематозное заболевание, вызванное воздействием бериллия. От 1% до 15% людей чувствительны к бериллию, и у них может развиться воспалительная реакция в их дыхательной системе и коже, которая называется хронической бериллиевой болезнью или бериллиозом. Иммунная система организма распознает бериллий как инородные частицы и атакует их, обычно в легких, где они вдыхаются. Это может вызвать жар, усталость, слабость, ночную потливость и затруднение дыхания. 276>
Куски бора Бор (B) - химический элемент с атомным номером 5, встречающийся как B и B. При стандартной температуре и давлении бор является трехвалентным металлоид, имеющий несколько различных аллотропов. Аморфный бор представляет собой порошок коричневого цвета, образующийся в результате многих химических реакций. Кристаллический бор представляет собой очень твердый черный материал с высокой температурой плавления и существует во многих полиморфных модификациях : двух ромбоэдрических формах, α-бор и β-бор, содержащие Наиболее распространены 12 и 106,7 атомов в ромбоэдрической элементарной ячейке, соответственно, и 50-атомный тетрагональный бор. Бор имеет плотность 2,34. Самый распространенный изотоп бора - это 80,22% B, который содержит 5 протонов и 6 нейтронов. Другой распространенный изотоп - B с концентрацией 19,78%, который содержит 5 протонов и 5 нейтронов. Это единственные стабильные изотопы бора; однако другие изотопы были синтезированы. Бор образует ковалентные связи с другими неметаллами и имеет степени окисления 1, 2, 3 и 4. Бор не встречается в природе как свободный элемент, а встречается в таких соединениях, как бораты. Наиболее распространенными источниками бора являются турмалин, бура, Na 2B4O5(OH) 4 · 8H 2 O и кернит, Na 2B4O5(OH) 4 · 2H 2 O. получить чистый бор сложно. Это может быть получено путем восстановления магнием трехокиси бора , B 2O3. Этот оксид получают плавлением борной кислоты, B (OH) 3, которая, в свою очередь, получается из буры. Небольшие количества чистого бора могут быть получены посредством термического разложения бромида бора BBr 3 в газообразном водороде над горячей танталовой проволокой, которая действует как катализатор. Наиболее коммерчески важными источниками бора являются: тетраборат пентагидрат натрия, Na 2B4O7· 5H 2 O, который в больших количествах используется при производстве изоляционного стекловолокна и перборат натрия отбеливатель ; карбид бора, керамический материал, используется для изготовления материалов брони, особенно в пуленепробиваемых жилетах для солдат и полицейских; ортоборная кислота, H 3BO3или борная кислота, используемые в производстве текстиля стекловолокна и плоских дисплеев ; декагидрат тетрабората натрия, Na 2B4O7· 10H 2 O или бура, используемый в производстве клеев; а изотоп бор-10 используется в качестве регулятора ядерных реакторов, в качестве защиты от ядерного излучения и в приборах, используемых для обнаружения нейтронов.
Бор является важным растением питательным микроэлементом, требуется для прочности и развития клеточной стенки, деления клеток, развития семян и плодов, транспорта сахара и выработки гормонов. Однако высокие концентрации в почве, превышающие 1,0 ppm, могут вызвать некроз листьев и плохой рост. Уровни всего 0,8 ppm могут вызвать появление этих симптомов у растений, особенно чувствительных к бору. Большинство растений, даже те, которые толерантны к содержанию бора в почве, проявляют симптомы токсичности бора, когда уровень бора превышает 1,8 ppm. У животных бор является ультрамикроэлементом ; в рационе человека суточная доза составляет 2,1–4,3 мг бора / кг массы тела (м.т.) / день. Он также используется в качестве добавки для профилактики и лечения остеопороза и артрита.
Алмаз и графит, два разных аллотропа углерода Углерод - химический элемент с атомным номером 6, встречается как C, C и C. При стандартной температуре и давлении углерод является твердым телом, встречающимся в многих различных аллотропах, наиболее распространенными из которых являются графит, алмаз, фуллерены и аморфный углерод. Графит представляет собой мягкий гексагональный кристаллический, непрозрачный черный полуметалл с очень хорошими проводящими и термодинамически стабильными свойствами. Однако алмаз является прозрачным бесцветным кубическим кристаллом с плохими проводящими свойствами, является самым твердым известным минералом природного происхождения и имеет самый высокий показатель преломления всех драгоценных камней. В отличие от структуры кристаллической решетки алмаза и графита, фуллерены представляют собой молекулы, названные в честь Ричарда Бакминстера Фуллера, архитектура которого состоит из молекул похожи. Существует несколько различных фуллеренов, наиболее широко известным из которых является «баскетбольный мяч» C 60. О фуллеренах известно немного, и в настоящее время они являются предметом исследований. Существует также аморфный углерод, то есть углерод без какой-либо кристаллической структуры. В минералогии этот термин используется для обозначения сажи и угля, хотя они не являются действительно аморфными, поскольку содержат небольшие количества графита или алмаза. Самый распространенный изотоп углерода с 98,9% - это C, с шестью протонами и шестью нейтронами. C также стабилен, с шестью протонами и семью нейтронами, с 1,1%. Следы C также встречаются в природе, но этот изотоп радиоактивен и распадается с периодом полураспада 5730 лет; используется для радиоуглеродного датирования. Были синтезированы и другие изотопы углерода. Углерод образует ковалентные связи с другими неметаллами со степенью окисления −4, −2, +2 или +4.
Углерод является четвертым наиболее распространенным элементом во Вселенной по массе после водорода, гелий и кислород и является вторым элементом по распространенности в человеческом теле по массе после кислорода и третьим по распространенности по количеству атомов. Существует почти бесконечное количество соединений, которые содержат углерод из-за способности углерода образовывать длинные стабильные цепочки связей C - C. Простейшими углеродсодержащими молекулами являются углеводороды, которые содержат углерод и водород, хотя иногда они содержат другие элементы в функциональных группах. Углеводороды используются как ископаемое топливо и для производства пластмасс и нефтехимии. Все органические соединения, необходимые для жизни, содержат как минимум один атом углерода. В сочетании с кислородом и водородом углерод может образовывать множество групп важных биологических соединений, включая сахара, лигнаны, хитины, спирты, жиры и ароматические сложные эфиры, каротиноиды и терпены. С азотом он образует алкалоиды, а с добавлением серы он также образует антибиотики, аминокислоты и каучук товаров. С добавлением фосфора к этим другим элементам он образует ДНК и РНК, носители химического кода жизни, и аденозинтрифосфат (АТФ), самая важная молекула-переносчик энергии во всех живых клетках.
Заливаемый жидкий азот Азот - химический элемент с атомным номером 7, символом N и атомная масса 14.00674 ед. Элементарный азот представляет собой бесцветный, без запаха, вкуса и в основном инертный двухатомный газ при стандартных условиях, составляющий 78,08% по объему атмосферы Земли. Элемент азот был открыт как отдельный компонент воздуха шотландским врачом Дэниелом Резерфордом в 1772 году. В природе он встречается в форме двух изотопов: азота-14 и азота-15.
Многие промышленно важные соединения, такие как аммиак, азотная кислота, органические нитраты (пропелленты и взрывчатые вещества ) и цианиды, содержат азот. Чрезвычайно прочная связь в элементарном азоте преобладает в химии азота, вызывая трудности как для организмов, так и для промышленности при разрыве связи для преобразования молекулы N. 2в полезные соединения, но в то же время вызывает высвобождение больших количеств часто полезной энергии, когда соединения горят, взрываются или снова превращаются в азот.
Азот присутствует во всех живых организмах, а азотный цикл описывает перемещение элемента из воздуха в биосферу и органических соединений, а затем обратно в атмосферу. Синтетически произведенные нитраты являются ключевыми ингредиентами промышленных удобрений, а также основными загрязнителями, вызывающими эвтрофикацию водных систем. Азот является составным элементом аминокислот и, следовательно, белков и нуклеиновых кислот (ДНК и РНК ). Он находится в химической структуре почти всех нейротрансмиттеров и является определяющим компонентом алкалоидов, биологических молекул, продуцируемых многими организмами.
Кислород - это химический элемент с атомным номером 8, встречающийся в основном как O, но также как O и O.
Кислород является третьим по массе элементом во Вселенной (хотя там чем больше атомов углерода, тем легче каждый атом углерода). Это сильно электроотрицательный и неметаллический газ, обычно двухатомный, вплоть до очень низких температур. Среди неметаллических элементов только фтор более реакционноспособен. Это два электрона меньше полного октета и легко забирает электроны от других элементов. Он бурно реагирует с щелочными металлами и белым фосфором при комнатной температуре и менее бурно с щелочноземельными металлами, тяжелее магния. При более высоких температурах он сжигает большинство других металлов и многие неметаллы (включая водород, углерод и серу). Многие оксиды являются чрезвычайно стабильными веществами, которые трудно разлагать, например вода, диоксид углерода, оксид алюминия, диоксид кремния и оксиды железа (последние часто обозначается как ржавчина ). Кислород входит в состав веществ, которые лучше всего охарактеризовать как некоторые соли металлов и кислородсодержащие кислоты (например, нитраты, сульфаты, фосфаты, силикаты и карбонаты.
Кислород необходим для всего живого. Растения и фитопланктон фотосинтезируют воду, углекислый газ и воду, оба оксида, в присутствии солнечного света с образованием сахаров с выделением кислорода. Затем сахара превращаются в такие вещества, как целлюлоза и (с азотом и часто серой) белки и другие жизненно важные вещества. Животные, а также грибы и бактерии в конечном итоге зависят от фотосинтезирующих растений и фитопланктона для получения пищи и кислорода.
Огонь использует кислород для окисления соединений, обычно из углерода и водорода, до воды и углекислого газа (хотя могут быть задействованы и другие элементы), будь то неконтролируемые пожары, разрушающие здания и леса, или контролируемый пожар в двигателях, или источник электроэнергии от турбин, тепло для поддержания зданий. rm, или движущая сила, которая движет транспортными средствами.
Кислород составляет примерно 21% атмосферы Земли; весь этот кислород - результат фотосинтеза. Чистый кислород используется при лечении людей с респираторными заболеваниями. Избыточный кислород токсичен..
Изначально кислород был связан с образованием кислот - до тех пор, пока не было обнаружено, что в некоторых кислотах нет кислорода. Кислород назван в честь образования кислот, особенно неметаллов. Некоторые оксиды некоторых неметаллов являются чрезвычайно кислыми, например триоксид серы, который при контакте с водой образует серную кислоту. Большинство оксидов с металлами являются щелочными, некоторые - чрезвычайно щелочными, например оксид калия. Некоторые оксиды металлов являются амфотерными, например оксид алюминия, что означает, что они могут реагировать как с кислотами, так и с основаниями.
Хотя кислород обычно является двухатомным газом, кислород может образовывать аллотроп, известный как озон. Озон - трехатомный газ, даже более реактивный, чем кислород. В отличие от обычного двухатомного кислорода, озон является токсичным веществом, обычно считающимся загрязнителем. В верхних слоях атмосферы кислород образует озон, который обладает свойством поглощать опасные ультрафиолетовые лучи в озоновом слое. Жизнь на суше была невозможна до образования озонового слоя.
Жидкий фтор в ампуле Фтор - химический элемент с атомным номером 9. Он встречается в природе в своей единственной стабильной форме F.
Фтор имеет бледно-желтый цвет, двухатомный газ при нормальных условиях и при очень низких температурах. Короткие по одному электрону в высокостабильном октете в каждом атоме, молекулы фтора достаточно нестабильны, поэтому они легко ломаются, а свободные атомы фтора имеют тенденцию захватывать отдельные электроны практически от любого другого элемента. Фтор - самый реактивный из всех элементов, он даже атакует многие оксиды, заменяя кислород фтором. Фтор даже разрушает кремнезем, один из излюбленных материалов для транспортировки сильных кислот, и сжигает асбест. Он атакует поваренную соль, одно из самых стабильных соединений, с выделением хлора. Он никогда не выглядит несвязанным в природе и почти никогда не остается несвязанным надолго. Он сжигает водород одновременно, если он жидкий или газообразный, даже при температурах, близких к абсолютному нулю. Чрезвычайно сложно изолировать от каких-либо соединений, не говоря уже о том, чтобы оставить их несоединенными.
Газообразный фтор чрезвычайно опасен, потому что он поражает почти все органические материалы, включая живую плоть. Многие из образующихся бинарных соединений (называемых фторидами) сами по себе очень токсичны, включая растворимые фториды и особенно фтористый водород. Фтор образует очень прочные связи со многими элементами. Вместе с серой он может образовывать чрезвычайно стабильный и химически инертный гексафторид серы ; с углеродом он может образовывать замечательный материал тефлон, который представляет собой стабильное и негорючее твердое вещество с высокой температурой плавления и очень низким коэффициентом трения, что делает его отличным покрытием для сковородок и дождевиков. Фтор-углеродные соединения включают некоторые уникальные пластмассы. он также используется в качестве реагента при изготовлении зубной пасты.
Неон газоразрядная трубка Неон - это химический элемент с атомным номером 10, встречающийся как Ne, Ne и Ne.
Неон - одноатомный газ. Имея полный октет внешних электронов, он очень устойчив к удалению любого электрона и не может принять электрон ни от чего. Неон не имеет тенденции образовывать какие-либо нормальные соединения при нормальных температурах и давлении; это эффективно инертно. Это один из так называемых «благородных газов».
Неон - это следовой компонент атмосферы, не имеющий биологической роли.
Средства массовой информации, относящиеся к строке 2 периодической таблицы на Викискладе