Сторінка 11
ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ
Вправа 1. Схарактеризуйте типовий металічний і типовий неметалічний елементи за їхнім місцем у Періодичній системі та будовою атома.
Типовий металічний елемент - Натрій (Na) розміщений у 3 (малому) періоді, у головній підгрупі, протонне число (порядковий номер) 11, відносна атомна маса Ar(Na)=23. Ядро атома містить 11 протонів, оскільки заряд ядра +11, 12 нейтронів (23-11=12). Електронна оболонка атома містить 11 електронів, які розміщені на трьох енергетичних рівнях: на першому - 2 s-електрони, на другому - 2 s-електрони і 6 р-електронів, на третьому - 1 s-електрон, тому Натрій є s-елементом.
Типовий неметалічний елемент - Хлор (Cl) розміщений у 3 (малому) періоді, у головній підгрупі, протонне число (порядковий номер) 17, відносна атомна маса Ar(Cl)=35,5. Ядро атома містить 17 протонів, оскільки заряд атома +17, 18 нейтронів (35-17=18). Електронна оболонка атома містить 17 електронів, які розміщені на трьох енергетичних рівнях: на першому - два s-електрони, на другому - 2 s-електрони і 6 р-електронів, на третьому - 2 s-електрони і 5 р-електронів, тому Хлор є р-елементом.
Вправа 2. Як змінюються властивості елементів за наведеною схемою?
№ 5
↑
№ 12 <- № 13 -> № 14
↓
№ 21
Відповідь обґрунтуйте. Біля порядкового номера запишіть хімічний символ елемента і формулу його оксиду.
№ 5 B, B2O5
↑
№ 12 Mg, MgO <- № 13 Al, Al2O3 -> № 14 Si,SiO2
↓
№ 21 Sc, Sc2O3
У періоді Алюміній виявляє металічні властивості слабше, ніж Магній, але сильніше, ніж Силіцій. У групі Алюміній виявляє металічні властивості сильніше, ніж Бор, але слабше, ніж Скандій.
Вправа 3. Яка електронна конфігурація відповідає атому першого елемента кожного періоду? ...ns1, n - номер періоду.
Вправа 4. У підручнику наведено електронні конфігурації атомів Берилію й Нітрогену. Зазначте, які з них є правильними. Відповідь обґрунтуйте.
Правильними є формули а), б) і г), бо заповнення комірок відповідає правилу: електрон заповнює вільну орбіталь, а за відсутності вільної - утворює пару з іншим електроном у напівзаповненій орбіталі.
Приклад а) є електронною конфігурацією атома Берилію Ве +4 ))
22
на останньому (другому) енергетичному рівні якого міститься два s-електрони.
Приклад б) - є електронною конфігурацією атома Берилію у збудженому стані Ве +4 1s22s12p1 (виникає при наявності вільних орбіталей і спарених електронів в електронній оболонці атома).
Приклад г) є електронною конфігурацією атома Нітрогену Ni +7 ))
25
на останньому (другому) енергетичному рівні містить два s-електрони, які розміщені на одній s- орбіталі і три р-електрони, які розміщені на окремих р-орбіталях.
Додаткові завдання
Вправа 5. Чому елемент № 19 є s-елементом, а не d-елементом, хоча 3d-підрівень ще не заповнений? Напишіть електронну формулу атома цього елемента. Відомо, що d-елементами є хімічні елементи побічних підгруп, в яких заповнюється електронами d-підрівень, а хімічні елементи головних підгруп є s- і р- елементами. Елемент з порядковим номером №19 є елементом 4 періоду головної підгрупи І групи, тому на останньому (четвертому) енергетичному рівні містить один s-електрон, тому є s-елементом.
Електронна формула атома Калію: 1s22s22p63s23p64s1.
Вправа 6. Визначте протонне число елемента, якщо електронна конфігурація зовнішнього електронного рівня його атома 4s24р3. Напишіть електронну формулу атома аналогічного елемента, що розміщений у попередньому періоді. Який це елемент? Елемент з електронною конфігурацією ...4s24р3 розміщується у 4 періоді, на зовнішньому енергетичному рівні електронної оболонки міститься 2 s- і 3 p-електрони, разом 5 електронів, тому є елементом V групи головної підгрупи - це Арсен, протонне число якого 33. У попередньому періоді, тобто 3 періоді, розміщений його аналог - елемент Фосфор.
Електронна формула атома Фосфору: 1s22s22p63s23p3.
Вправа 7. Один із передбачених Д. І. Менделєєвим елементів, що належить до 4-го періоду, утворює оксид, масова частка Оксигену в якому становить 30,59 %. Який це елемент? Такими передбаченими елементами 4-го періду є Галій i Германій, відповідно їх вищі оксиди мають формули Ga2O3 i GeO2.
Обчислимо масові частки Оксигену у кожному з цих вищих оксидів.
Mr(Ga2O3) = 2•Ar(Ga)+3•Ar(O)=2•70+3•16=188
w(O)= 3•Ar(O)/Mr(Ga2O3)=3•16/188=0,255 або 25,5%
Mr(GeO2) = Ar(Ge)+2•Ar(O)=73+2•16=105
w(O)= 2•Ar(O)/Mr(GeO2)=2•16/105=0,3048 або 30,48%
Отже, це Германій.
Вправа 8. Не користуючись Періодичною системою, спробуйте визначити, в якому періоді розміщений елемент із протонним числом 43. Напишіть електронну формулу атома цього елемента.
Знаємо, що кожний період містить певне число хімічних елементів:
1-ий період - 2 елементи,
2-ий період - 8 елементів,
3-ий період - 8 елементів,
4-ий період - 18 елементів,
5-ий період - 18 елементів,
6-ий період - 32 елементи
43 = 2 + 8 + 8 + 18 + 7
Елемент розміщується у 5 періоді.
Електронна формула атома цього елемента:
1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s2