Інші завдання дивись тут...

План характеристики хімічного елемента:

1. Розташування в періодичній системі, порівняння хімічного характеру з сусідніми елементами в періоді та групі, характер простої речовини.

2. Характеристика будови атома:

  а) протонне число, заряд ядра атома, відносна атомна маса, кількість нейтронів (якщо елемент належить до двадцяти елементів, які мають по одному природному нукліду: Be, F, Na, Al, P, Sc, Mn, Co, As, Y, Nb, Rb, I, Cs, Pr, Tb, Ho, Tm, Au, Bi) у ядрі, число електронів в електронній оболонці;

  б) число енергетичних рівнів, підрівнів в електронній оболонці;

  в) число електронів на зовнішньому енергетичному рівні, завершений він чи ні;

  г) число електронів, яких бракує до завершення зовнішнього енергетичного рівня.

3. Характер складних речовин:

  а) формула оксиду й гідрату оксиду; валентність елемента в сполуках за Оксигеном;

  б) хімічний характер оксиду й гідроксиду: основний чи кислотний; 

  в) формула леткої сполуки неметалічного елемента з Гідрогеном; валентність елемента в ній. 

 

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

Вправа 1. Визначте заряди ядер атомів і число електронів в електронній оболонці елементів із порядковим номером 6 і 11. Назвіть ці елементи. 

Порядковий №6 : заряд ядра атома +6, число електронів 6, хімічний елемент Карбон C.

Порядковий №11: заряд ядра атома +11, число електронів 11, хімічний елемент Натрій Na.

За порядковим номером елемента можна визначити заряд ядра атома, кількість протонів і електронів.

 

Вправа 2. Укажіть, який елемент проявляє сильніше виражені металічні властивості:

а) Літій чи Берилій; 

б) Натрій чи Алюміній; 

в) Натрій чи Калій

г) Магній чи Кальцій

ґ) Калій чи Скандій. 

Хімічні елементи а) б) ґ) є елементами одного періоду, а в) г) - елементами головних підгруп. Металічний характер елементів посилюється в періодах справа наліво, а головних підгрупах - згори донизу. 

 

Вправа 3. Укажіть, який елемент проявляє сильніше виражені неметалічні властивості:

а) Карбон чи Силіцій; 

б) Фосфор чи Сульфур

в) Нітроген чи Флуор

г) Силіцій чи Хлор

Хімічні елементи б), в), г) є елементами одного періоду, а а) - елементами головних підгруп. Неметалічний характер елементів і хімічна активність неметалів посилюються в періодах зліва направо, а головних підгрупах - знизу догори.

 

Вправа 4. Поясніть, як змінюються властивості елементів, їх простих речовин і сполук на проміжку Na — Mg — Al в залежності від будови атома.

Властивості хімічних елементів, а також утворених ними простих і складних речовин залежать від будови електронної оболонки атома. Усі елементи мають однакове число енергетичних рівнів (3), бо є елементами одного періоду (третього), але мають різну кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні (1, 2 і 3 відповідно), бо є елементами різних груп (І, ІI і ІII відповідно). У періоді із зростання заряду ядра атома здатність атома приєднувати електрони до завершення останнього енергетичного рівня зростає, а віддавати електрони - спадає, тому на проміжку Nа — Mg — Al послаблюються металічні властивості елементів, утворених ними простих речовин - металів, а також основний характер їх вищих оксидів та гідратів оксидів.

 

Вправа 5. Охарактеризуйте (за планом, що вище) за місцем у періодичній системі та будовою атомів хімічні елементи: 

а) 13; 

1. Алюміній - це елемент головної підрупи ІIІ групи. У підгрупі межує з Бором і Галієм. Бор проявляє неметалічні властивості, Галій - металічні, а Алюміній є перехідним металічним елементом. Однак, ураховуючи те, що в періодах металічні властивості елементів послаблюються, а неметалічні посилюються, у нього слабше виявлені металічні властивості у порівнянні з Магнієм і неметалічні - у порівнянні з Силіціієм. Алюмінй як елемент 3 (малого) періоду, 3 ряду в підгрупі межує з Бором і Галієм. Це означає, що у нього слабше проявляються металічні властивості у порівнянні з Галієм і неметалічні - у порівняння з Бором.

2. У періодичній системі порядковий номер Алюмінію — 13, що відповідає протонному числу в ядрі атома й одночасно вказує на його заряд — +13. Відносна атомна маса Ar(Al)=27. У ядрі його атома міститься 14 нейтронів (27-13=14). Електронна оболонка має 13 електронів. Вони розташовуються на трьох енергетичних рівнях: на першому рівні — 2, на другому 8 і на третьому (зовнішньому) — 3: з них 2s-  спарені, 1р- — неспарений. Енергетичний рівень незавершений. До завершення не вистарчає п'ять електронів. Оскільки в металічних елементів кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні становить від 1 до 3, то Алюміній — металічний елемент, а його проста речовина алюміній — метал. 

3. Формула вищого оксиду — Al2Oа його гідрату оксиду - Al(OH)3.  Валентність за Оксигеном — IIІ. Це амфотерні оксид і гідроксид. Летких сполук з Гідрогеном не утворює.

б) 17; 

1. Хлор - це елемент головної підрупи VIІ групи. У підгрупі межує з Флуором і Бромом. Це означає, що ці два елементи проявляють неметалічні властивості, тому й Хлор є неметалічним елементом. Однак, ураховуючи те, що в періодах металічні властивості елементів послаблюються, а неметалічні посилюються, у нього сильніше виявлені неметалічні властивості, ніж у Сульфуру. Хлор як елемент 3 (малого) періоду, 3 ряду в підгрупі межує з Флуором і Бромом. Це означає, що у нього неметалічні властивості слабше проявляються, ніж у Флуору, але сильніше, ніж у Брому. 

2. У періодичній системі порядковий номер Хлору — 17, що відповідає протонному числу в ядрі атома й одночасно вказує на його заряд — +17. Відносна атомна маса Ar(Cl)=35,5. Електронна оболонка має 17 електронів. Вони розташовуються на трьох енергетичних рівнях: на першому рівні — 2, на другому 8 і на третьому (зовнішньому) — 7: з них 2s- — спарені, дві пари 2р- — спарені й 1р- — неспарений. Енергетичний рівень незавершений. До завершення не вистарчає одного електрона. Оскільки в неметалічних елементів кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні становить від 4 до 8, то Хлор — типовий неметалічний елемент, а його проста речовина хлор — неметал.

3. Формула вищого оксиду — Cl2O7; гідрату оксиду — HCl. Валентність за Оксигеном — VIІ. Це кислотний оксид, а його гідрат — хлоридна кислота. Формула леткої сполуки Сульфуру з Гідрогеном — НCl, валентність елемента за Гідрогеном I (правило: валентність неметалічного елемента у сполуках з Гідрогеном дорівнює різниці числа 8 і номера групи, в якій елемент перебуває. 8-7=1)

в) 20.

1. Кальцій - це елемент головної підрупи IІ групи. У підгрупі межує з Магнієм і Стронцієм. Це означає, що ці два елементи проявляють металічні властивості, тому й Кальцій є металічним елементом. Однак, ураховуючи те, що в періодах металічні властивості елементів послаблюються, а неметалічні посилюються, у нього металічні властивості слабше виявлені, ніж у Калія, але сильніше, ніж у Скандія. Кальцій як елемент 4 (великого) періоду, 4 ряду в підгрупі межує з Магнієм і Стронцієм. Це означає, що у нього металічні властивості сильніше проявляються, ніж у Магнію, але слабше, ніж у Стронцію.

2. У періодичній системі порядковий номер Кальцію — 20, що відповідає протонному числу в ядрі атома й одночасно вказує на його заряд — +20. Відносна атомна маса Ar(Ca)=40. Електронна оболонка має 20 електронів. Вони розташовуються на чотирьох енергетичних рівнях: на першому рівні — 2, на другому та третьому рівнях 8 і на четвертому (зовнішньому) — 2: 2s- — спарені. Енергетичний рівень незавершений. До завершення не вистарчає шість електронів. Оскільки в металічних елементів кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні становить від 1 до 3, то Кальцій — металічний елемент, а його проста речовина кальцій — метал.

3. Формула вищого оксиду — СаO; гідрату оксиду — Са(OH)2Валентність за Оксигеном — II. Це основний оксид, а його гідрат - основа кальцій гідроксид. Летких сполук з Гідрогеном не утворює.

 

Вправа 6. Оберіть самостійно три елементи головної підгрупи II групи та поясніть зміну їх властивостей і сполук, утворених ними залежно від будови атома. Mg — Ca — Sr

Властивості хімічних елементів, а також утворених ними простих і складних речовин залежать від будови електронної оболонки атома. Усі елементи мають однакове число електронів на зовнішньому енергетичному рівні (2), бо є елементами однієї групи головної підгрупи (другої), але мають різну кількість енергетичних рівнів (3, 5 і 5 відповідно), бо є елементами різних періодів (ІІІ, ІV і V відповідно). У групах із зростанням заряду ядра атома збільшується радіус, а чим більший радіус атома, тим більше послаблюються сили притягання між ядром і електронами зовнішнього енергетичного рівня, тому на проміжку Ве — Mg — Ca  посилюються металічні властивості елементів, утворених ними простих речовин - металів, а також основний характер їх вищих оксидів та гідратів оксидів.

 

Вправа 7. Оберіть самостійно один металічний і один неметалічний елементи й охарактеризуйте їх за місцем у періодичній системі та будовою атомів. 

Металічний елемент: 

1. Натрій - це елемент головної підрупи І групи. У підгрупі межує з Літієм і Калієм. Це означає, що ці два елементи проявляють металічні властивості, тому й Натрій є металічним елементом. Однак, ураховуючи те, що в періодах металічні властивості елементів послаблюються, у нього сильніше виявлені металічні властивості, ніж у Магнія. Натрій як елемент 3 (малого) періоду, 3 ряду в підгрупі межує з Літієм і Калієм. Це означає, що у нього слабше проявляються металічні властивості, ніж у Калію, але сильніше, ніж у Літію. 

2. У періодичній системі порядковий номер Натрію — 11, що відповідає протонному числу в ядрі атома й одночасно вказує на його заряд — +11. Відносна атомна маса Ar(Na)=23.  У ядрі його атома міститься 12 нейтронів (23-11=12)Електронна оболонка має 11 електронів. Вони розташовуються на трьох енергетичних рівнях: на першому рівні — 2, на другому 8 і на третьому (зовнішньому) — 1: 1s- — неспарений. Енергетичний рівень незавершений. До завершення не вистарчає сім електронів. Оскільки в металічних елементів кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні становить від 1 до 3, то Натрій — типовий металічний елемент, а його проста речовина натрій — метал. 

3. Формула вищого оксиду — Na2O; гідрату оксиду - NaОН. Валентність за Оксигеном — I. Це основний оксид, а його гідрат - основа кальцій гідроксид. Летких сполук з Гідрогеном не утворює.

Неметалічний елемент.

1. Фосфор - це елемент головної підрупи V групи. У підгрупі межує з Нітрогеном і Арсеном. Це означає, що ці два елементи проявляють неметалічні властивості, тому й Фосфор є неметалічним елементом. Однак, ураховуючи те, що в періодах металічні властивості елементів послаблюються, а неметалічні посилюються, у нього сильніше виявлені неметалічні властивості, ніж у Силіцію і слабше, ніж у Сульфура. Фосфор як елемент 3 (малого) періоду, 3 ряду в підгрупі межує з Нітрогеном і Арсеном. Це означає, що у нього неметалічні властивості слабше проявляються, ніж у Нітрогена, але сильніше, ніж у Арсена. 

2. У періодичній системі порядковий номер Фосфору — 15, що відповідає протонному числу в ядрі атома й одночасно вказує на його заряд — +15. Відносна атомна маса Ar(Р)=31. У ядрі його атома міститься 16 нейтронів (31-15=16). Електронна оболонка має 16 електронів. Вони розташовуються на трьох енергетичних рівнях: на першому рівні — 2, на другому 8 і на третьому (зовнішньому) — 5: з них 2s- — спарені і 3р- — неспарені. Енергетичний рівень незавершений. До завершення не вистарчає трьох електронів. Оскільки в неметалічних елементів кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні становить від 4 до 8, то Фосфор — неметалічний елемент, а його проста речовина фосфор — неметал.

3. Формула вищого оксиду — Р2O5; гідрату оксиду — Н3РО4Валентність за Оксигеном — V. Це кислотний оксид, а його гідрат — ортофосфатна кислота. Формула леткої сполуки Фосфору з Гідрогеном — РН3валентність елемента за Гідрогеном ІІІ (правило: валентність неметалічного елемента у сполуках з Гідрогеном дорівнює різниці числа 8 і номера групи, в якій елемент перебуває. 8-5=3)

Інші завдання дивись тут...