عناصر بلوک p و نافلزات
بلوک p گروههای ۱۳ تا ۱۸ را در بر میگیرد و بیشتر نافلزات و شبهفلزات را شامل میشود که غنیترین تنوع از حالتهای اکسیداسیون، آلوتروپها و پیوندها را در جدول تناوبی به نمایش میگذارد.
Definition
عناصر بلوک p آن دسته از عناصر گروههای ۱۳ تا ۱۸ هستند که در آنها الکترونهای با بالاترین انرژی یک زیرلایه p را پر میکنند؛ آنها شامل فلزات، شبهفلزات و نافلزات میشوند و حالتهای اکسیداسیون متغیر، کاتناسیون گسترده و ساختارهای مولکولی متنوعی را نشان میدهند.
Scope
این موضوع به شیمی توصیفی گروههای ۱۳ تا ۱۸ (به استثنای گازهای نجیب که جداگانه بررسی میشوند) میپردازد: گرادیان شبهفلز-نافلز، حالتهای اکسیداسیون متعدد و اثر جفت بیاثر، کاتناسیون و آلوتروپی در کربن، فسفر و گوگرد، هیدریدها، اکسیدها، اکسیاسیدها و هالیدهای نافلزات، و شیمی غیرعادی عناصر ردیف اول. این موضوع بر روندهای تناوبی و ترکیبات مشخصه تأکید دارد تا پیوند خوشهای، که تحت عنوان بور و خوشههای کمالکترون بررسی میشود.
Core questions
- چگونه ویژگی از فلزی به نافلزی در عرض و طول بلوک p تغییر میکند؟
- چرا عناصر سنگین بلوک p حالتهای اکسیداسیون پایینتر را ترجیح میدهند (اثر جفت بیاثر)؟
- چگونه کاتناسیون و آلوتروپی به کربن، فسفر و گوگرد اشکال متنوع آنها را میدهد؟
- چه چیزی قدرت اکسیاسیدهای نافلزات را تعیین میکند؟
Key concepts
- شبهفلزات و نوار مورب
- اثر جفت بیاثر
- کاتناسیون و آلوتروپی
- هیدریدها و هالیدهای نافلزات
- اکسیدها و اکسیاسیدها
- ناهنجاری ردیف اول
Key theories
- روندهای تناوبی و اثر جفت بیاثر
- در عرض بلوک p الکترونگاتیوی افزایش مییابد و ویژگی فلزی کاهش مییابد، در حالی که در طول هر گروه، عدم تمایل فزاینده به استفاده از الکترونهای ظرفیتی s، حالتهای اکسیداسیون دو واحد کمتر از شماره گروه را پایدارتر میکند.
- کاتناسیون و آلوتروپی
- عناصر سبک بلوک p پیوندهای قوی بینعنصری تشکیل میدهند که به کربن شیمی کاتناسیون گستردهاش را میدهد و آلوتروپهای کربن، فسفر و گوگرد را با ساختارها و واکنشپذیریهای متمایز تولید میکند.
- اکسیاسیدها و اکسیدهای نافلزات
- نافلزات یک سری درجهبندی شده از اکسیدها و اکسیاسیدها را تشکیل میدهند که قدرت اسیدی آنها با حالت اکسیداسیون و الکترونگاتیوی اتم مرکزی همبستگی دارد و توسط قواعدی مانند قاعده پاولینگ برای قدرت اکسیاسیدها نظاممند شده است.
Clinical relevance
بلوک p کربن، نیتروژن، اکسیژن و فسفر زیستی، سیلیکون نیمهرساناها و شیشه، هالوژنهای ضدعفونیکنندهها و داروها، و نیتروژن تثبیتشده و فسفات کودها را تأمین میکند.
History
عناصر بلوک p در ساخت و آزمایش جدول تناوبی محوری بودند، به طوری که مندلیف خواص اعضای آن زمان کشفنشده مانند گالیوم و ژرمانیوم را پیشبینی کرد. کار اشعه ایکس موزلی اعداد اتمی آنها را تثبیت کرد و مقیاس الکترونگاتیوی پاولینگ روندهای پیوند و اسیدیته آنها را نظاممند ساخت.
Key figures
- Dmitri Mendeleev
- Henry Moseley
- Linus Pauling
Related topics
Seminal works
- greenwood1997
- weller2018
- housecroft2018
Frequently asked questions
- اثر جفت بیاثر چیست؟
- در عناصر سنگینتر بلوک p، الکترونهای ظرفیتی s به طور فزایندهای تمایل کمتری به شرکت در پیوندها پیدا میکنند، بنابراین حالتهای اکسیداسیون دو واحد کمتر از حداکثر گروه پایدارتر میشوند، مانند ترجیح سرب برای حالت +۲ به جای حالت +۴.
- چرا شیمی کربن بسیار غنیتر از عناصر سنگینتر گروه ۱۴ است؟
- کربن پیوندهای کربن-کربن و کربن-هیدروژن فوقالعاده قوی تشکیل میدهد و به راحتی پیوندهای چندگانه ایجاد میکند، که امکان کاتناسیون گسترده به زنجیرهها و حلقهها را فراهم میآورد؛ عناصر سنگینتر پیوندهای ضعیفتری تشکیل میدهند و کاتناسیون بسیار کمتری دارند که تنوع ساختاری آنها را محدود میکند.