- •Продолжение. Начало см. В № 13, 18, 23/2007
- •Атом – это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.
- •Изотопами называют атомы одного и того же химического элемента (одинаковое число протонов), различающиеся массой (разное число нейтронов).
- •Валентные электроны находятся на внешнем энергетическом уровне и незавершенном d-подуровне предвнешнего уровня.
- •Практические выводы
- •Алгоритм описания свойств химического элемента по его положению в периодической системе
- •Упражнения к главе 3
- •Продолжение следует
Алгоритм описания свойств химического элемента по его положению в периодической системе
1. Составить схему строения атома, т.е. определить состав ядра и распределение электронов по энергетическим уровням и подуровням:
• определить общее число протонов, электронов и нейтронов в атоме (по порядковому номеру и относительной атомной массе);
• определить число энергетических уровней (по номеру периода);
• определить число внешних электронов (по виду подгруппы и номеру группы);
• указать число электронов на всех энергетических уровнях, кроме предпоследнего;
• рассчитать число электронов на предпоследнем уровне.
2. Определить число валентных электронов.
3. Определить, какие свойства – металла или неметалла – сильнее проявляются у данного химического элемента.
4. Определить число отдаваемых (принимаемых) электронов.
5. Определить высшую и низшую степени окисления химического элемента.
6. Составить для этих степеней окисления химические формулы простейших соединений с кислородом и водородом.
7. Определить характер оксида и составить уравнение его реакции с водой.
8. Для указанных в пункте 6 веществ составить уравнения характерных реакций (см. главу 2).
Задание 3.11. По приведенной выше схеме составить описания атомов серы, селена, кальция и стронция и свойства этих химических элементов. Какие общие свойства проявляют их оксиды и гидроксиды?
Если вы выполнили упражнения 3.10 и 3.11, то легко заметить, что не только атомы элементов одной подгруппы, но и их соединения имеют общие свойства и похожий состав.
Периодический закон Д.И.Менделеева: свойства химических элементов, а также свойства простых и сложных веществ, образованных ими, находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов.
Физический смысл периодического закона: свойства химических элементов периодически повторяются потому, что периодически повторяются конфигурации валентных электронов (распределение электронов внешнего и предпоследнего уровней).
Так, у химических элементов одной и той же подгруппы одинаковое распределение валентных электронов и, значит, похожие свойства.
Например, у химических элементов пятой группы пять валентных электронов. При этом в атомах химических элементов главных подгрупп – все валентные электроны находятся на внешнем уровне: … ns2np3, где n – номер периода.
У атомов элементов побочных подгрупп на внешнем уровне находятся только 1 или 2 электрона, остальные – на d-подуровне предвнешнего уровня: … (n – 1)d3ns2, где n – номер периода.
Задание 3.12. Составьте краткие электронные формулы для атомов химических элементов № 35 и 42, а затем составьте распределение электронов в этих атомах по алгоритму. Убедитесь, что ваше предсказание сбылось.
Упражнения к главе 3
1. Сформулируйте определения понятий «период», «группа», «подгруппа». Что общего у химических элементов, которые составляют: а) период; б) группу; в) подгруппу?
2. Что такое изотопы? Какие свойства – физические или химические – совпадают у изотопов? Почему?
3. Сформулируйте периодический закон Д.И.Менделеева. Поясните его физический смысл и проиллюстрируйте примерами.
4. В чем проявляются металлические свойства химических элементов? Как они изменяются в группе и в периоде? Почему?
5. В чем проявляются неметаллические свойства химических элементов? Как они изменяются в группе и в периоде? Почему?
6. Составьте краткие электронные формулы химических элементов № 43, 51, 38. Подтвердите свои предположения описанием строения атомов этих элементов по приведенному выше алгоритму. Укажите свойства этих элементов.
7. По кратким электронным формулам
а) …4s24p1;
б) …4d15s2;
в) …3d54s1
определите положение соответствующих химических элементов в периодической системе Д.И.Менделеева. Назовите эти химические элементы. Свои предположения подтвердите описанием строения атомов этих химических элементов по алгоритму. Укажите свойства этих химических элементов.