Контрольні запитання
Запитання 1
Чим розрізняються короткий і довгий варіанти Періодичної системи?
Числом рядків, що відводяться на один період. У довгому варіанті кожний період займає один рядок, а в короткому ― малі періоди розташовані в один рядок, а великі — у два. Тому у короткому варіанті 8 груп, які пронумеровані римськими цифрами від І до VIIІ, а у довгому ― 18, які позначаються цифрами з буквами А і В. У короткому варіанті розрізняють головну і побічну підгрупи за розміщенням елемента (ліворуч чи праворуч від центру клітинки), а в довгому ― головні підгрупи позначено літерою А, а побічні ― В.
Запитання 2
Що називають періодом, групою, головною й побічною підгрупою?
Період — горизонтальний ряд хімічних елементів, що починається лужним елементом або Гідрогеном і закінчується інертним елементом.
Група хімічних елементів — це вертикальний стовпчик, що об’єднує елементи з подібними властивостями.
Головна підгрупа — підгрупа, до якої належать елементи як малих, так і великих періодів.
Побічна підгрупа — підгрупа, до якої належать елементи лише великих періодів.
Запитання 3
Як змінюються металічні та неметалічні властивості елементів у періодах? у головних групах?
У періоді при збільшенні порядкового номера елемента послаблюються металічні властивості і посилюються неметалічні.
У головних підгрупах при збільшенні порядкового номера елемента посилюються металічні властивості елементів і утворених ними простих речовин, а неметалічні — послаблюються.
Запитання 4
Чому групи елементів у короткому варіанті Періодичної системи необхідно розділяти на головні і побічні підгрупи? Зазвичай в елементів однієї групи однакова вища валентність, яку вони виявляють у сполуках з Оксигеном — вона дорівнює номеру групи. Подібні властивості виявляють лише елементи, що належать до однієї підгрупи. Властивості елементів головної і побічної підгруп однієї групи можуть істотно відрізнятися. Наприклад, у VII групі є галогени — найтиповіші неметалічні елементи (головна підгрупа) і перехідні металічні елементи Манган, Технецій, Реній (побічна підгрупа).
Завдання для засвоєння матеріалу
Вправа 1
Назвіть хімічні елементи І групи Періодичної системи. Які з них належать до головної підгрупи, а які — до побічної?
| Елементи головної підгрупи | Елементи побічної підгрупи |
|
Гідроген H Літій Li Натрій Na Калій K Рубідій Rb Цезій Cs Францій Fr |
Купрум Cu Аргентум Ag Аурум Au
|
Вправа 2
У четвертому періоді, у п'ятій групі, у головній підгрупі Періодичної системи розташований:
а) Силіцій
б) Станум
в) Арсен
г) Стибій
Вправа 3
Які з наведених елементів належать до головних, а які — до побічних підгруп: Нітроген, Оксиген, Гідроген, Купрум, Ферум, Алюміній?
| Елементи головної підгрупи | Елементи побічної підгрупи |
|
Нітроген Оксиген Гідроген Алюміній |
Купрум Ферум
|
Вправа 4
Визначте в кожному наведеному ряду один хімічний елемент, що відрізняється від інших за місцем у Періодичній системі:
а) Н, Не, Ne, Аг
Ряд, окрім Н, інертні елементи
б) Fe, Co, Ni, Аг
Ряд, окрім Ar, елементи одної побічної підгрупи
в) Н, Li, Be, В
Ряд, окрім Н, елементи 2 періоду
г) F, Сl, Вг, Мn.
Ряд, окрім Mn, галогени
Вправа 5
Який хімічний елемент за властивостями подібний до Силіцію:
а) Алюміній
б) Фосфор
в) Германій
г) Титан
Відповідь поясніть. Силіцій і Германій є елементами однієї підгрупи (головної) тієї ж групи (IV).
Вправа 6
Складіть формулу вищого оксиду та формулу леткої сполуки з Гідрогеном (якщо вона існує) для таких елементів:
а) Магній
Вищий оксид MgO, летку сполуку з Гідрогеном не утворює
б) Силіцій
Вищий оксид SiO2, летка сполука з Гідрогеном SiH4
в) Реній
Вищий оксид Re2O7, летку сполуку з Гідрогеном не утворює
г) Осмій
Вищий оксид OsO4, летку сполуку з Гідрогеном не утворює
д) Телур
Вищий оксид ТеO3, летка сполука з Гідрогеном Н2Те
е) Радій.
Вищий оксид RaO, летку сполуку з Гідрогеном не утворює
Примітка: леткі сполуки з Гідрогеном утворюють тільки неметали.
Вправа 7
У якого елемента сильніше виражені металічні (або неметалічні) властивості:
а) у Бору чи Алюмінію
Металічні властивості в Алюмінію
б) в Арсену чи Нітрогену;
Неметалічні властивості в Нітрогену
в) в Арсену чи Стибію?
Неметалічні властивості в Арсену
Відповідь обґрунтуйте. Це елементи головних підгруп, а в головних підгрупах зверху вниз посилюються металічні властивості елементів, а неметалічні — послаблюються.
Вправа 8
Знайдіть у Періодичній системі елемент, що розташований у четвертому періоді та виявляє однакові валентності у вищому оксиді та у сполуці з Гідрогеном. Це елементи головної підгрупи IV групи, наприклад, Германій Ge: GeO2 — валентність IV (номер групи) i GeH4 — валентність IV (правило: значення валентності неметалічних елементів у сполуках з Гідрогеном становить різницю між числом 8 і номером групи, у якій розміщений елемент, тобто, 8-4=4, тому валентність IV).
Вправа 9
Порядкові номери хімічних елементів А, Б, і В дорівнюють відповідно n, n + 2, n + 4.
Кожен наступний елемент має номер на два більший від попереднього або кожний попередній елемент має номер на два менший наступного.
1) Якщо хімічний елемент А — найлегший галоген (Флуор №9), то яким хімічним елементом буде Б?
Натрій №11 (9+2=11).
2) Якщо хімічний елемент В — інертний (Радон №86), а Б — металічний (Полоній №84), то яким хімічним елементом є А? Плюмбум №82.
У всіх інших випадках Б буде неметалічним елементом.
3) Якщо хімічні елементи А і Б належать до однієї групи, то яким хімічним елементом є В? Металічним елементом побічної підгрупи ІІ групи.
Елементи А і Б можуть бути тільки елементами VIII групи побічної підгрупи, тоді В - металічний елемент побічної підгрупи ІІ групи.
4) Чи можуть прості речовини, утворені А, Б і В, за звичайних умов бути газами? Не можуть, бо тоді А з них не буде газом (IV група, VI група, VIII група)
Вправа 10
Елементи А і Б належать до І групи, а елемент В — до VII групи. Сполука елементів А і В розчинна у воді і забарвлює полум'я у фіолетовий колір, а сполука елементів Б і В має білий колір і нерозчинна у воді. Якими елементами можуть бути А, Б і В?
Відповідь: Kалій, Аргентум, Хлор.
Пояснення: Калій і Аргентум — елементи І групи, сполука KCl — розчинна у воді і забарвлює полум'я у фіолетовий колір, а сполука AgCl має білий колір і нерозчинна у воді.
Вправа 11
Визначте в Періодичній системі елемент, єдиний оксид якого має відносну молекулярну масу 40 ± 1, а валентність не більшу за IV. Доведіть, що існує лише один такий елемент.
За умовою валентніть не більша IV, тому визначаємо серед таких оксидів: R2O (І), RO (ІІ), R2O3 (ІІІ), RO2(IV).
Mr(R2O)=2•Ar(R)+Ar(О), звідси
Ar(R)=(Mr(R2O)-Ar(О)):2=(40-16):2=12 ― не підходить. Таку відносну атомну масу має Карбон, але його валентність змінна, тому існує декілька оксидів.
Mr(RO)=Ar(R)+Ar(О), звідси
Ar(R)=Mr(RO)-Ar(О)=40-16=24 Це Магній.
Mr(R2O3)=2•Ar(R)+3•Ar(О), звідси
Ar(R)=(Mr(R2O3)-3•Ar(О)):2=(40-3•16):2=-4 ― не підходить.
Mr(RO2)=Ar(R)+2•Ar(О), звідси
Ar(R)=Mr(R2O)-2•Ar(О)=40-2•16=8 ― не підходить.
Відповідь: Магній
Вправа 12
Оксид елемента, що утворює з Гідрогеном летку сполуку зі складом RH4, містить 53,3% Оксигену. Назвіть цей елемент.
Дано: RН4, ω(O)=53,3%, або 0,533
Знайти: елемент R-?
Розв'язання
Формула леткої сполуки з Гідрогеном RH4 (правило: значення валентності неметалічних елементів в сполуках з Гідрогеном становить різницю між числом 8 і номером групи x, в якій розміщений елемент R, тобто 8-x=4, звідси х=8-4=4), тому R - елемент IV групи, йому відповідає вищий оксид RO2.
Відносну молекулярну масу сполуки знаходимо з формули масової частки елемента сполуці: ω(елемента)=n•Ar(елемента)/Mr(сполуки)
ω(О)=2•Ar(О)/Mr(RO2), звідси
Mr(RO2)=2•Ar(О)/ω(О)=2•16:0,533=60,03
Відносну атомну масу елемента знаходимо з формули відносної молекулярної маси сполуки:
Mr(RO2)=Аr(R)+2•Ar(О), звідси
Аr(R)=Mr(RO2)-2•Ar(О)=60,03-2•16=28. Таку відносну атомну масу має Силіцій S.
Відповідь: Силіцій
Вправа 13
Елемент, вищий оксид якого відповідає формулі RО3, утворює сполуку з Гідрогеном, що містить 2,47% Гідрогену. Назвіть цей елемент.
Дано: RO3, ω(Н)=2,47%, або 0,0247
Знайти: елемент R-?
Розв'язання
У вищому оксиді RO3 валентність R (VI), тобто R знаходиться в VI групі, тому формула леткої сполуки з Гідрогеном Н2R (правило: значення валентності неметалічних елементів всполуках з Гідрогеном становить різницю між числом 8 і номером групи, в якій розміщений елемент R, тобто 8-6=2, тому валентність II)
Відносну молекулярну масу сполуки знаходимо з формули масової частки елемента у
сполуці: ω(елемента)=n•Ar(елемента)/Mr(сполуки)
ω(Н)=2•Ar(Н)/Mr(Н2R), звідси
Mr(Н2R)=2•Ar(Н)/ω(Н)=2•1:0,0247=80,97
Відносну атомну масу елемента знаходимо з формули відносної молекулярної маси сполуки:
Mr(Н2R)=2•Аr(Н)+Ar(R), звідси
Аr(R)=Mr(Н2R)-2•Ar(Н)=80,97-2•1=78,9≈79. Таку відносну атомну масу має Селен Sе.
Відповідь: Селен