Другие задания смотри здесь...
Контрольные вопросы
Вопрос 1 Чем отличаются короткий и длинный варианты Периодической системы химических элементов? Они отличаются числом строк, отведенных на один период. В длинном варианте каждый период занимает одну строку, а в коротком ― малые периоды расположены в одну строку, а большие ― в две. Поэтому в коротком варианте 8 групп, которые пронумерованы римскими цифрами от I до VIIІ, а в длинном ― 18, которые обозначаются цифрами с буквами А и В. В коротком варианте различают главную и побочную подгруппы по размещению элемента (слева или справа от центра ячейки) , а в длинном ― главные подгруппы обозначены буквой А, а побочные ― В.
Вопрос 2 Что называют периодом, группой, главной и побочной подгруппой?
Период — горизонтальный ряд элементов, который начинается щелочным элементом или Гидрогеном и заканчивается инертным элементом.
Группа химических элементов — это вертикальный столбец, объединяющий элементы со сходными свойствами.
Главная подгруппа — подгруппа, к которой относятся элементы как малых, так и больших периодов
Побочная подгруппа — подгруппа, к которой относятся элементы только больших периодов.
Вопрос 3 Как изменяются металлические и неметаллические свойства элементов в периодах? В главных группах? В периоде при увеличении порядкового номера элемента ослабевают металлические свойства и усиливаются неметаллические. В главных подгруппах при увеличении атомной массы усиливаются металлические свойства элементов и образованных ими простых веществ, а неметаллические — ослабевают.
Вопрос 4 Почему группы элементов в коротком варианте Периодической системы необходимо разделять на главные и побочные подгруппы? Обычно у элементов одной группы одинаковая высшая валентность, которую они проявляют в соединениях с Оксигеном, — она равна номеру группы. Сходными свойствами обладают лишь элементы, относящиеся к одной подгруппе. Свойства элементов главной и побочной подгрупп одной группы могут существенно отличаться. Например, в VII группе расположены галогены — типичные неметаллические элементы (главная подгруппа) и переходные металлические элементы Манган, Технеций, Рений (побочная подгруппа).
Задания для усвоения материала
Упражнение 1 Назовите химические элементы I группы Периодической системы. Какие из них относятся к главной подгруппе, а какие — к побочной?
Главная подгруппа: Гидроген H, Литий Li, Натрий Na, Калий K, Рубидий Rb, Цезий Cs, Франций Fr
Побочная подгруппа: Купрум Cu, Аргентум Ag, Аурум Au
Упражнение 2 В четвертом периоде, пятой группе, главной подгруппе Периодической системы расположен:
а) Силиций
б) Станнум
в) Арсен
г) Стибий
Ответ: в)
Упражнение 3 Какие из следующих элементов относятся к главным, а какие — к побочным подгруппам: Нитроген, Оксиген, Гидроген, Купрум, Феррум, Алюминий?
Главная подгруппа: Нитроген, Оксиген, Гидроген, Алюминий
Побочная подгруппа: Купрум, Феррум
Упражнение 4 Определите в каждом ряду один химический элемент, отличающийся от других местом в Периодической системе:
а) H, He, Ne, Ar
Ряд, кроме Н, инертные элементы
б) Fe, Co, Ni, Ar
Ряд, кроме Ar, элементы одной побочной подгруппы
в) H, Li, Be, B
Ряд, кроме Н, элементы 2 периода
г) F, Cl, Br, Mn
Ряд, кроме Mn, галогены
Упражнение 5 Какой химический элемент по свойствам подобен Силицию:
а) Алюминий
б) Фосфор
в) Германий
г) Титан?
Ответ поясните. Силиций и Германий являются элементами одной подгруппы (главная) и группы (IV).
Упражнение 6 Составьте формулу высшего оксида и формулу летучего соединения с Гидрогеном (если она существует) для следующих элементов:
а) Магний
Высший оксид MgO, летучего соединения с Гидрогеном не образует
б) Силиций
Высший оксид SiO2, летучее соединение с Гидрогеном SiH4
в) Рений
Высший оксид Re2O7, летучего соединения с Гидрогеном не образует
г) Осмий
Высший оксид OsO4, летучего соединения с Гидрогеном не образует
д) Теллур
Вищий оксид ТеO3, летучее соединение с Гидрогеном Н2Те
е) Радий
Высший оксид RaO, летучего соединения с Гидрогеном не образует
Примечание: летучие соединения с Гидрогеном образуют только неметаллы.
Упражнение 7 У какого элемента сильнее выражены металлические (или неметаллические) свойства:
а) у Бора или Алюминия
Металлические свойства Алюминия
б) у Арсена или Нитрогена
Неметаллические свойства Нитрогена
в) Арсена или Стибия
Неметаллические свойства Арсена
Ответ обоснуйте. Это элементы главных подгрупп, а в главных подгруппах с увеличением атомной массы усиливаются металлические свойства элементов, а неметаллические ― ослабляются.
Упражнение 8 Найдите в Периодической системе элемент, расположенный в четвертом периоде и проявляющий одинаковые валентности в высшем оксиде и в соединении с Гидрогеном.
Это элементы главной подгруппы IV группы, например, Германий Ge: GeO2 ― валентность IV (номер группы) и GeH4 ― валентность IV (правило: значение валентности неметаллических элементов в соединениях с Гидрогеном составляет разницу между числом 8 и номером группы, в которой размещен элемент, то есть 8-4=4, поэтому валентность IV).
Упражнение 9 Порядковые номера химических элементов А, Б, и В равны соответственно n, n+2, n+4.
Каждый следующий элемент имеет номер два больше предыдущего или каждый предыдущий элемент имеет номер на два меньше следующего.
1) Если химический элемент А — самый легкий галоген (Флуор №9), то каким химическим элементом будет Б? Натрий №11 (9+2=11)
2) Если химический элемент В — инертный (Радон №86), а Б — металлический (Полоній №84), то каким химическим элементом является А? Плюмбум №82
Во всех остальных случаях Б будет неметаллическим элементом.
3) Если химические элементы А и Б принадлежат к одной группе, то каким химическим элементом является В? Металлическим элементом побочной подгруппы II группы.
Элементы А и Б могут быть только элементами VIII группы побочной подгруппы, тогда В ― металлический элемент побочной подгруппы II группы.
4) Могут ли простые вещества, образованные А, Б и В, при обычных условиях быть газами? Не могут.
Упражнение 10 Элементы А и Б относятся к I группе, а элемент В — к VII группе. Соединение элементов А и В растворимо в воде, а соединение элементов Б и В имеет белый цвет и нерастворимо в воде. Какими элементами могут быть А, Б и В?
Ответ: Kалий, Аргентум, Хлор.
Объяснение: Калий и Аргентум ― элементы I группы, соединение KCl ― растворимое в воде и окрашивает пламя в фиолетовый цвет, а соединение AgCl имеет белый цвет и нерастворимое в воде.
Упражнение 11 Определите элемент, единственный оксид которого имеет относительную молекулярную массу 40 ± 1, а валентность — не больше IV. Докажите, что существует только один такой элемент.
По условию валентность не больше IV, поэтому определяем среди таких оксидов: R2O (І), RO (ІІ), R2O3 (ІІІ), RO2 (IV).
Mr(R2O) =2•Ar(R)+Ar(О), отсюда
Ar(R)=(Mr(R2O)-Ar(О)):2=(40-16):2=12 ― не подходит. Такую относительную атомную массу имеет Карбон, но его валентность переменная, поэтому существует несколько оксидов.
Mr(RO)=Ar(R)+Ar(О), отсюда
Ar(R)=Mr(RO)-Ar(О)=40-16=24 Это Магний.
Mr(R2O3)=2•Ar(R)+3•Ar(О), отсюда
Ar(R)=(Mr(R2O3)-3•Ar(О)):2=(40-3•16):2=-4 ― не подходит.
Mr(RO2)=Ar(R)+2•Ar(О), отсюда
Ar(R)=Mr(R2O)-2•Ar(О)=40-2•16=8 ― не подходит.
Ответ: Магний
Упражнение 12 Высший оксид элемента, образующий с Гидрогеном летучее соединение состава RH4, содержит 53,3% Оксигена. Назовите этот элемент.
Дано: RН4, ω(O)=53,3%, или 0,533
Найти: элемент R-?
Решение
Формула летучего соединения с Гидрогеном RH4 (правило: значение валентности неметаллических элементов в соединениях с Гидрогеном составляет разницу между числом 8 и номером группы x, в которой размещен элемент R, то есть 8-x=4, отсюда х=8-4=4), поэтому R - элемент IV группы, ему соответствует высший оксид RO2.
Относительную молекулярную массу соединения находим из формулы массовой доли
элемента: ω(элемента)=n•Ar(элемента)/Mr(соединения)
ω(О)=2•Ar(О)/Mr(RO2), отсюда
Mr(RO2)=2•Ar(О)/ω(О)=2•16:0,533=60,03
Относительную атомную массу элемента находим из формулы относительной молекулярной массы соединения:
Mr(RO2)=Аr(R)+2•Ar(О), звідси Аr(R)=Mr(RO2)-2•Ar(О)=60,03-2•16=28. Такую относительную атомную массу имеет Силиций S.
Ответ: Силиций
Упражнение 13 Элемент, высший оксид которого соответствует формуле RO3, образует соединение с Гидрогеном, содержащее 2,47% Гидрогена. Назовите этот элемент
Дано: RO3, ω(Н)=2,47%, или 0,0247
Найти: элемент R-?
Решение
В оксиде RO3 валентность R (VI), то есть R находится в VI группе, поэтому формула летучего соединения с Гидрогеном Н2R (правило: значение валентности неметаллических элементов в соединениях с Гидрогеном составляет разницу между числом 8 и номером группы, в которой размещен элемент R, то есть 8-6=2, поэтому валентность II)
Относительную молекулярную массу соединения находим из формулы массовой доли
элемента: ω(элемента)=n•Ar(элемента)/Mr(соединения)
ω(Н)=2•Ar(Н)/Mr(Н2R), отсюда
Mr(Н2R)=2•Ar(Н)/ω(Н)=2•1:0,0247=80,97
Относительную атомную массу элемента находим из формулы относительной молекулярной массы соединения:
Mr(Н2R)=2•Аr(Н)+Ar(R), отсюда
Аr(R)=Mr(Н2R)-2•Ar(Н)=80,97-2•1=78,9≈79. Такую относительную атомную массу имеет Селен Sе.
Ответ: Селен