Групи та підгрупи - Наука та освіта
Ми розглянули, як змінюються властивості хімічних елементів у періодах. Тепер розглянемо, як змінюються їх властивості у вертикальних шпальтах періодичної таблиці.
Елементи, об'єднані в одному і тому все вертикальному стовпці періодичної таблиці, становлять групу елементів. Періодична система включає вісім груп елементів, пронумерованих вгорі римськими цифрами. Восьма група складається з елементів, що пов'язують парні та непарні ряди великих періодів, та інертних газів. Який номер групи, така і найвища валентність елементів цієї групи в сполуках з киснем. Лише деякі елементи відступають від цього правила. Так, елемент I групи мідь може виявляти і валентність 2, а елемент VII групи фтор не утворює сполук, в яких він був семивалентним. З елементів VIII групи лише небагато (наприклад, осмій та ксенон) виявляють у вищих оксидах валентність 8.
Водень об'єднується в одну групу зі лужними металами, оскільки його валентність по кисню дорівнює 1.
У VI періоді між двовалентним металом барієм (№56) і чотиривалентним металом гафнієм Hf (№72), крім одного тривалентного елемента лантану La (№57), вклинюються ще чотирнадцять особливо подібних з ним металів. Вони утворюють особливе сімейство лантанідів. Так як лантаніди подібні до будови атома з лантаном і зазвичай тривалентні, то їм разом з лантаном відведена в періодичній таблиці тільки одна клітина між барієм і гафнієм, а перелік їх у порядку зростання атомних ваг дається окремо під таблицею. Також окремо наведені елементи, що йдуть за актинієм Ас (актиніди).
Кожна група розбита на дві підгрупи: одну підгрупу складають елементи, хімічні знаки яких зміщені в клітині, що займається ліворуч, аіншу – елементи, хімічні знаки яких зміщені праворуч. Так, VII група включає підгрупу галогенів і підгрупу марганцю (Mn, Тс, Re). Підгрупи, до яких входять елементи малих і великих періодів, називають очними, а підгрупи, складені лише з елементів великих періодів, - побічними. Так, підгрупа галогенів – головна, а підгрупа марганцю – побічна підгрупа VII групи.
Які ж підгрупи – головні чи побічні – потрапили відомі нам неметали: галогени, кисень, сірка, азот, вуглець, інертні гази? Всі вони увійшли до головних підгруп, що належать до груп IV, V, VI, VII і VIII.
Неметали входять до складу лише головних підгруп, які стосуються груп із найбільшими номерами. Побічні підгрупи складаються лише з металів.
Внизу під кожною групою Підписано загальну формулу вищих оксидів елементів та загальну формулу їх летких водневих сполук. Загальна формула вищих оксидів відноситься до всіх елементів цієї групи незалежно від приналежності до головної або побічної підгрупи. А летючі водневі сполуки утворюють лише неметали. Але неметали містяться лише у головних підгрупах. Тому загальні формули летючих водневих сполук підписані під знаками елементів основних підгруп.
Порівнюючи між собою будь-яку пару елементів однієї й тієї ж групи великого періоду, з яких один входить у парний, а інший – у непарний ряд, наприклад хром Cr (№ 24) та селен Se (№ 34), можна помітити, що вищий елемент ( парного ряду), як розташований ближче до початку періоду, виявляє різкіше виражені металеві властивості, ніж нижчестоящий елемент (непарного ряду), розташований ближче до кінця періоду. Обидва елементи – хром та селен – знаходяться у VI групі, в одній групі із сіркою; їх вища валентність у кисневихз'єднаннях така сама, як у сірки (6). Але селен у вільному вигляді нагадує сірку, т. е. це типовий неметал, а вільний хром – метал; про це свідчить зовнішній вигляд хромованих (тобто покритих тонким шаром хрому) виробі (наприклад, велосипедних деталей, корпусу ручного годинника).
Хром не утворює сполук з воднем, а селен утворює летюче з'єднання з воднем H2Se, дуже схоже на сірководень Н2S. Тому селен увійшов разом із сіркою до головної підгрупи VI групи (підгрупи кисню), а хром – до побічної підгрупи (підгрупи хрому).
У кожній головній підгрупі із зростанням порядкового номера цементів металеві властивості посилюються, а неметалеві послаблюються. Так, у лужних металів металеві властивості посилюються зі зростанням порядкового номера, а галогенів Неметалічні властивості зі зростанням порядкового номера послаблюються.