Почему в третьем периоде периодической системы гидроксид магния проявляет основные свойства, алюминий образует амфотерный гидроксид, а гидроксиды серы- кислоты? объясните это,сравнив степени окисления и радиусы атомов магния, алюминия, серы?

Question

Почему в третьем периоде периодической системы гидроксид магния проявляет основные свойства, алюминий образует амфотерный гидроксид, а гидроксиды серы- кислоты? объясните это,сравнив степени окисления и радиусы атомов магния, алюминия, серы?

duo_okean 04.03.2026 22:33

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Изменение химических свойств гидроксидов в периоде от основных к кислотным объясняется закономерным изменением заряда ядра, атомного радиуса и степени окисления элементов. Этот процесс можно описать через электростатическое взаимодействие в системе «Центральный атом — Кислород — Водород» ( $E — O — H cap E — cap O — cap H$ ). Свойства зависят от того, какая связь в этой молекуле слабее и легче разрывается. Сравнительные характеристики элементов

Характеристика	Магний ( $M g cap M g$ )	Алюминий ( $A l cap A l$ )	Сера ( $S cap S$ )
Заряд ядра ( $Z cap Z$ )	+12	+13	+16
Радиус атома	Наибольший	Средний	Наименьший
Степень окисления	+2	+3	+6 (в высшем гидроксиде)
Электроотрицательность	Низкая	Средняя	Высокая

1. Гидроксид магния $M g (O H)_{2} cap M g of open paren cap O cap H close paren sub 2$ : Основные свойства Магний имеет относительно большой атомный радиус и небольшой заряд ядра. Его положительный заряд (+2) распределен по большому объему, поэтому плотность заряда низкая.

Механизм: Связь $M g — O cap M g — cap O$ значительно слабее, чем связь $O — H cap O — cap H$ . В водном растворе или при химических реакциях происходит разрыв связи между металлом и кислородом. Результат: В раствор высвобождаются гидроксид-ионы $O H^{-} cap O cap H raised to the negative power$ .

$M g (O H)_{2} M g^{2 +} + 2 O H^{-} cap M g of open paren cap O cap H close paren sub 2 right arrow cap M g raised to the 2 plus power plus 2 cap O cap H raised to the negative power$
Это определяет типичный основной характер соединения.

2. Гидроксид алюминия $A l (O H)_{3} cap A l open paren cap O cap H close paren sub 3$ : Амфотерные свойства С переходом к алюминию заряд ядра увеличивается, а радиус атома уменьшается. Притяжение между центральным атомом и кислородом усиливается.

Механизм: Прочности связей Al—Ocap A l — cap O и O—Hcap O — cap H становятся сопоставимыми. В зависимости от условий (в присутствии сильной кислоты или сильного основания) может разорваться либо одна, либо другая связь. Результат:
1. Как основание: $A l (O H)_{3} + 3 H^{+} A l^{3 +} + 3 H_{2} O cap A l open paren cap O cap H close paren sub 3 plus 3 cap H raised to the positive power right arrow cap A l raised to the 3 plus power plus 3 cap H sub 2 cap O$ Как кислота: $A l (O H)_{3} + O H^{-} [A l (O H)_{4}]^{-} cap A l open paren cap O cap H close paren sub 3 plus cap O cap H raised to the negative power right arrow open bracket cap A l open paren cap O cap H close paren sub 4 close bracket raised to the negative power$
  Это двойственное поведение называется амфотерностью.

3. Гидроксид серы (серная кислота) $H_{2} S O_{4} cap H sub 2 cap S cap O sub 4$ : Кислотные свойства Сера обладает малым атомным радиусом и высокой степенью окисления (+6). Это создает очень высокую плотность положительного заряда на центральном атоме.

Механизм: Атом серы крайне сильно притягивает к себе электронную плотность атомов кислорода. Это, в свою очередь, приводит к сильной поляризации связи $O — H cap O — cap H$ . Электронная плотность смещается от водорода к кислороду настолько сильно, что связь $O — H cap O — cap H$ становится очень слабой. Результат: Связь $S — O cap S — cap O$ оказывается очень прочной, а связь $O — H cap O — cap H$ легко разрывается с высвобождением ионов водорода $H^{+} cap H raised to the positive power$ .

$H_{2} S O_{4} 2 H^{+} + S O_{4}^{2 -} cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow 2 cap H raised to the positive power plus cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power$
Таким образом, гидроксид неметалла проявляет свойства сильной кислоты.

Общий вывод В периоде слева направо:

Заряд ядра растет, а радиус атома уменьшается.
Способность центрального атома притягивать кислород усиливается.
Связь $E — O cap E — cap O$ становится прочнее, а связь $O — H cap O — cap H$ — слабее. Вследствие этого характер гидроксидов меняется по схеме: Основание $right arrow$ Амфотерный гидроксид $right arrow$ Кислота.

Я могу составить для вас аналогичное сравнение для элементов 2-го периода или разобрать изменение силы кислот в группах. Хотите рассмотреть эти примеры?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов