Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
коллоквиум по химии 1-18.docx
Скачиваний:
4
Добавлен:
20.11.2019
Размер:
241.22 Кб
Скачать

Вопрос 1.

Распространенность химических элементов в земной коре, кларки, классификация элементов по локализации в природе.

Всего 118 элементов, в природе 92. Из химических элементов наиболее распространены в земной коре кислород и кремний. Эти элементы вместе с элементами алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний составляют 98,5% массы земной оболочки, так что на остальные элементы приходится менее 1,5%. Среднее массовое содержание элемента в звездах, Земле и Солнце называется кларковым числом или кларком элемента.

Массовые (в % г/т)

Атомные (в % от числа атомов)

Содержания элементов в Солнечной системе и в целом во Вселенной  отличаются от земных. Наиболее распространённым элементом во Вселенной является водород, за ним идёт гелий. Исследование относительных распространённостей химических элементов и их изотопов в космосе является важным источником информации о процессах нуклеосинтеза и об эволюции Солнечной системы и небесных тел.

Кларки первых десяти распространенных элементов.

Номер п/п

Элемент

Кларк, масс.%

1.

О

49,5000

2.

Si

25,8000

3.

Al

7,5700

4.

Fe

4,7000

5.

Ca

3,3800

6.

Na

2,6300

7.

К

2,4100

8.

Mg

1,9500

9.

H

0,8800

10.

Ti

0,4100

Классификация элементов по локализации в природе:

1. атмофильные –N2, H2, O2, благор.газы

2. литофильные (во внешней оболочке Земли) – карбонаты, силикаты.

3. халькофильные – сульфидные руды.

4. сидерофильные – элементы триад VIIIB (Fe, Co, Ni, благ. металлы)

Вопрос 2.

Вертикальная периодичность заключается в повторяемости свойств простых веществ и соединений в вертикальных столбцах Периодической системы. Это основной вид периодичности, в соответствии с которым все элементы объединены в группы. Элементы одной группы имеет однотипные электронные конфигурации. Химия элементов и их соединений обычно рассматривается на основе этого вида периодичности. Вертикальная периодичность обнаруживается и в некоторых физических свойствах атомов, например, в энергиях ионизации.

Горизонтальная периодичность заключается в появлении максимальных и минимальных значений свойств простых веществ и соединений в пределах каждого периода. Она особенно заметна для элементов VIIIБ-группы и лантаноидов (например, лантаноиды с четными порядковыми номерами более распространены, чем с нечетными).

В периодах по мере увеличения заряда ядра радиусы атомов, в общем, уменьшаются, что связано с усилением притяжения внешних электронов к ядру. Наибольшее уменьшение атомных радиусов наблюдается у элементов малых периодов. В группах элементов радиусы атомов, в общем, увеличиваются, так как растет число электронных слоев.

Небольшие размеры атомов элементов второго периода приводят к устойчивости кратных связей, образованных при дополнительном перекрывании р-орбиталей, ориентированных перпендикулярно межъядерной оси. Так, диоксид углерода − газообразные мономер, молекула которого содержит две двойные связи, а диоксид кремния − кристаллический полимер со связями Si−O. При комнатной температуре азот существует в виде устойчивых молекул N2, в которых атомы азота соединены прочной тройной связью. Белый фосфор состоит из молекул Р4, а черный фосфор представляет собой полимер.

По-видимому, для элементов третьего периода образование нескольких одинарных связей выгоднее формирования одной кратной связи. Вследствие дополнительного перекрывания р-орбиталей для углерода и азота характерны анионы СО32− и NO3 (форма треугольника), а для кремния и фосфора более устойчивы тетраэдрические анионы SiO44− и PO43−.