ГДЗ Химия 8 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А. 2019 §33 ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА ПО ЕГО ПОЛОЖЕНИЮ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА
Красным цветом приводится решение, а фиолетовым ― объяснение. |
Упражнение 1. По приведённому в параграфе плану дайте характеристику химических элементов:
а) калия (изотоп 1939К);
1. Атомный номер калия 19 (Z=19), расположен в IА группе Периодической системы Д.И.Менделеева, в 4 периоде.
2. Заряд ядра +19, содержит 19 протонов. Число нейтронов в ядре равно 20 (39-19=20). Число электронов на электронной оболочке также равно 19, так как атом электронейтрален. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2e; 8e; 8e; 1e.
3. Калий — это элемент-металл (содержит 1 валентный электрон). Простое вещество калий, образованное атомами данного химического элемента, также является металлом.
4. Металлические свойства у калия выражены сильнее, чем у натрия, и слабее, чем у рубидия, что объясняется ростом радиуса атома в ряду Na—K—Rb.
5. Металлические свойства у калия выражены сильнее, чем у кальция, что связано с увеличением числа валентных электронов в ряду К—Са.
6. Валентность калия (I), формула оксида калия — К2О. Он является основным оксидом, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и водой.
K2O + 2HCl = 2KCl + H2O
K2O + SO3 = K2SO4
K2O + H2O = 2KOH
7. Формула гидроксида калия — KОН. Он является растворимым основанием — щёлочью, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и солями.
KOH + HCl = KCl + H2O
2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O
2KOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + K2SO4
б) магния (изотоп 1224Mg);
1. Атомный номер магния 12 (Z=12). Элемент магний расположен в IIА группе Периодической системы Д.И.Менделеева, в третьем периоде.
2. Заряд ядра +12, содержит 12 протонов. Число нейтронов в ядре равно 12 (24-12=12). Число электронов на электронной оболочке также равно 12, так как атом электронейтрален. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2e; 8e; 2e.
3. Магний — это элемент-металл (содержит 2 валентных электрона). Простое вещество магний, образованное атомами данного химического элемента, также является металлом.
4. Металлические свойства у магния выражены сильнее, чем у алюминия, и слабее, чем у натрия, что объясняется ростом радиуса атома в ряду Na—Mg—Al.
5. Металлические свойства у магния выражены сильнее, чем у бериллия, и слабее, чем у кальция, что связано с увеличением числа валентных электронов в ряду Be—Mg—Са.
6. Валентность магния (II), формула оксида магния — MgО. Он является основным оксидом, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами.
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
MgO + SO3 = MgSO4
7. Формула гидроксида магния — Mg(ОН)2. Он является малорастворимым основанием, следовательно, взаимодействует с кислотами.
Mg(ОН)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
в) серы (изотоп 1632S);
1. Атомный номер серы 16 (Z=16). Сера расположена в VIА группе Периодической системы Д.И.Менделеева, в третьем периоде.
2. Заряд атомного ядра +16, содержит 16 протонов и 16 нейтронов (32-16=16). На электронной оболочке — 16 электронов. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2е; 8е; 6е.
3. Сера образует несколько простых веществ — неметаллов, следовательно, для неё характерно явление аллотропии.
4. Неметаллические свойства у серы выражены слабее, чем у кислорода, но сильнее, чем у селена, что объясняется ростом радиуса атома в ряду O—S—Se.
5. Неметаллические свойства у серы выражены сильнее, чем у фосфора, но слабее, чем у хлора, что связано с увеличением числа валентных электронов в ряду P—S—Cl.
6. Высшая валентность серы (VI), формула высшего оксида серы — SO3. Это кислотный оксид, взаимодействует с водой, щелочами и основными оксидами.
SO3 + H2O = H2SO4
SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O
SO3 + Na2O = Na2SO4
7. Гидроксид серы — серная кислота Н2SO4 взаимодействует с основаниями, основными та амфотерными оксидами и солями.
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 + Na2O = Na2SO4 + H2O
H2SO4 + ZnO = ZnSO4 + H2O
H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2HNO3
8. Формула летучего водородного соединения — Н2S.
г) хлора (изотоп 1735Cl).
1. Атомный номер хлора 17 (Z=17). Сера расположена в VIIА группе Периодической системы Д.И.Менделеева, в третьем периоде.
2. Заряд атомного ядра +17, содержит 17 протонов и 18 нейтронов (35-17=18). На электронной оболочке — 17 электронов. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2е; 8е; 7е.
3. Хлор — это элемент-неметалл (содержит 7 валентных электронов). Простое вещество хлор, образованное атомами данного химического элемента, также является неметаллом.
4. Неметаллические свойства у хлора выражены слабее, чем у фтора, но сильнее, чем брома, что объясняется ростом радиуса атома в ряду F—Cl—Br.
5. Неметаллические свойства у хлора выражены сильнее, чем у серы, что связано с увеличением числа валентных электронов в ряду S—Cl.
6. Высшая валентность хлора (VII), формула высшего оксида серы — Cl2O7. Это кислотный оксид, взаимодействует с водой, щелочами и основными оксидами.
Сl2O7 + H2O = 2HClO4
Cl2O7 + 2NaOH = 2NaClO4 + H2O
Cl2O7 + Na2O = 2NaClO4
7. Гидроксид хлора — хлорная кислота НClO4 взаимодействует с основаниями, основными оксидами и солями.
HClO4 + NaOH = NaClO4 + H2O
2HClO4 + Na2O = 2NaClO4 + H2O
HClO4 + KNO3 = KClO4↓ + HNO3
8. Формула летучего водородного соединения — НCl.
Задание 2
Летучие водородные соединения состава ЭН3 образуют:
а) Ga, Аl, В;
б) Fе, S, Sc;
в) Ве, Са, Sr;
г) Р, Аs, SЬ.
Ответ поясните. Летучие водородные соединения состава ЭH3 образуют только элементы-неметаллы, проявляющие валентность III. Этим требованиям удовлетворяют элементы VА-группы, т.е. фосфор, мышьяк и олово.
Задание 3
Расположите элементы в порядке усиления неметаллических свойств:
а) бор, азот, углерод;
бор, углерод, азот элементы одного периода
б) кислород, селен, теллур;
теллур, селен, кислород элементы одной группы
в) фосфор, мышьяк, хлор, сера, фтор, германий.
германий, мышьяк, фосфор, сера, хлор, фтор
Неметаллические свойства усиливаются с уменьшением атомного радиуса и ростом числа внешних электронов, т.е. слева направо по периоду и снизу вверх по подгруппе.
Задание 4
Напишите высший оксид и соответствующий ему гидроксид с наиболее выраженными кислотными свойствами для элементов-неметаллов:
фосфора: P2O5, H3PO4
кремния: SiO2, H2SiO3
хлора: Cl2O7, HClO4
серы: SO3, H2SO4
Задание 5
Напишите высший оксид и соответствующий ему гидроксид с наиболее выраженными основными свойствами для элементов-металлов:
алюминия: Al2O3, Al(OH)3
железа: FeO, Fe(OH)2 (валентность (II), т.к. для валентности (III), свойства соединений амфотерные)
меди: CuO, Cu(OH)2 (валентность (II), т.к. для валентности (III), свойства соединений амфотерные)
свинца: PbO, Pb(OH)2 (валентность (II), т.к. для валентности (IV), свойства соединений амфотерные)
Задание 6
Запишите два высших оксида, соответствующих общим формулам ЭО3 и Э2О3, а также три реакции, характеризующие их химические свойства.
Оксид серы (VI) SO3 (кислотный) | Оксид алюминия Al2O3 (амфотерный) |
SO3 + H2O = H2SO4 SO3 + Na2O = Na2SO4 SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O | Al2O3 + 3H2O = 2Al(OH)3 Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + NaOH = 2Na[Al(OH)4] |
Задание 7
Напишите уравнения химических реакций кальция:
а) с кислородом;
2Ca+ O2 =2CaO
б) с серой;
Ca + S = CaS
в) с водой.
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑
Задание 8
Используя приведённый в параграфе план, найдите сходство и различия в характеристиках пар химических элементов:
а) лития и натрия;
1. Литий и натрий отличаются атомным номером (Z=3 и Z=11 соответственно), периодом (2 и 3 соответственно), в котором находятся, однако являются элементами одной группы(IA).
2. Литий и натрий отличаются зарядом ядра(+3 и +11 соответственно), количеством протонов(3 и 11 соответственно), количеством электронов(3 и 11 соответственно)и нейтронов(4 (7-3=4) и 12 (23-11=12) соответственно), cхемой распределения электронов по энергетическим уровням(2е,1е и 2е,8е,1е соответственно).
3. Поскольку на внешнем энергетическом уровне атома лития и натрия один валентный электрон, литий и натрий — это элементы-металлы.Простые вещества литий и натрий, образованные атомами этих химических элементов, также являются металлами.
4. Поскольку литий и натрий являются элементами одной группы, поэтому металлические свойства у натрия выражены сильнее, чем у лития, и слабее, чем у калия, что объясняется ростом радиуса атома в ряду Li—Na—K.
5. Валентность лития и натрия (I), так как их атом содержит один валентный электрон. Формулы оксидов лития и натрия(Li2О и Na2О соответственно)— это основные оксиды, поэтому взаимодействуют с кислотами, кислотными оксидами и водой.
Li2O + 2HCl = 2LiCl + H2O
Li2O + SO3 = Li2SO4
Li2O + H2O = 2LiOH
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
Na2O + SO3 = Na2SO4
Na2O + H2O = 2NaOH
7. Формула гидроксида лития и натрия(LiОН и NaОН соответственно). Они являются растворимыми основаниями — щёлочи, следовательно, взаимодействуют с кислотами, кислотными оксидами и солями.
LiOH + HCl = LiCl + H2O
2LiOH + CO2 = Li2CO3 + H2O
2LiOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Li2SO4
NaOH + HCl = NaCl + H2O
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
б) углерода и азота.
1. Углерод и азот отличаются атомным номером (Z=6 и Z=7 соответственно), группой (IVA и VА соответственно), в которой находятся, однако являются элементами одного периода (2).
2. Углерод и азот отличаются зарядом ядра(+6 и +7 соответственно), количеством протонов(6 и 7 соответственно), количеством электронов(6 и 7 соответственно), cхемой распределения электронов по энергетическим уровням(2е,4е и 2е,5е соответственно).
3. Углерод, в отличие от азота, образует несколько простых веществ — неметаллов, следовательно, для него характерно явление аллотропии.
4. Поскольку углерод и азот являются элементами одного периода, поэтому неметаллические свойства в азота выражены сильнее, чем в углерода, что связано с увеличением числа валентных электронов в ряду С—N.
6. Углерод и азот имеют разную валентность (IV и V соответственно), так как их атомы содержат разное количество валентных электронов(4 и 5 соответственно). Формулы высших оксидов углерода и азота(CO2 и N2O5 соответственно) — это кислотные оксиды, поэтому взаимодействуют с водой, щелочами и основными оксидами.
СO2 + H2O = H2CO3
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
CO2 + Na2O = Na2CO3
N2O5 + H2O = 2HNO3
N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O
N2O5 + Na2O = 2NaNO3
7. Гидроксид углерода— угольная кислота Н2CO3 и гидроксид азота— азотная кислота НNO3 . Взаимодействуют с основаниями, основными оксидами и солями.
H2CO3 + 2NaOH = Na2CO3 + 2H2O
H2CO3 + Na2O = Na2CO3 + H2O
H2CO3 + Са(NO3)2 = СаCO3↓ + 2HNO3
HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O
2HNO3 + Na2O = 2NaNO3 + H2O
2HNO3 + Nа2CO3 = 2NаNO3 + H2O + CO2↑
8. Формулы летучего водородного соединения — СН4 и NН3 соответственно.
Задание 9
Определите положение химических элементов в Периодической системе по следующим данным:
а) ядро атома содержит 5 протонов;
Ответ:В – бор
Число протонов в ядре атома равно порядковому номеру элемента в Периодической системе, то есть химический элемент имеет №5 ― это бор В.
б) массовое число атома равно 35, причём в ядре атома 18 нейтронов;
Ответ: Cl – хлор
Число протонов равно 17 (35-18=17), то есть порядковый номер элемента 17 ― это Хлор Сl.
в) в электронной оболочке атома содержится 13 электронов;
Ответ: Al – алюминий
Число электронов = число протонов = порядковый номер элемента.
г) электронная оболочка атома состоит из трёх энергетических уровней, на внешнем уровне находится 4 электрона.
Ответ:S – кремний
Число энергетических уровней = номеру периода, а число электронов на внешнем уровне = номеру группы. Элемент размещается в 3 периоде, IVА группе Периодической системы ― это кремний S.
Задание 10
В реакцию с хлором взяты одинаковые массы магния и кальция. Не производя химических расчётов, определите, для какой из этих двух реакций потребуется больший объём газообразного хлора.
Mg + Cl2 = MgCl2 и Ca + Cl2 = CaCl2
Поскольку количество вещества рассчитываем по формуле: n=m/M, а молярная масса M(Сa)>M(Mg), следовательно и количество вещества n(Mg)>n(Сa), то есть потребуется больший объём газообразного хлора для реакции с магнием.
Задание 11
При сжигании 0,45 г простого вещества, образованного атомами элемента IIА группы, образовалось 1,25 г оксида. Определите, какое вещество было взято в реакцию.
Дано: Е – элемент IIА группы, m(Е)=0,45 г, m(ЕО)=1,25 г
Найти: простое вещество Е-?
Решение
І способ
1. Вычисляем масу кислорода.
m(O2)=m(EO)-m(E)=1,25 г - 0,45 г=0,8 г
2. Вычисляем количество вещества кислорода.
n(O2)=m(O2)/М(О2)=0,8 г : 32 г/моль=0,025 моль
3. Составим химическое уравнение:
2Е + О2 = 2ЕО
По уравнению реакции количество вещества искомого элемента Е в 2 раза больше, чем количества вещества кислорода, поэтому:
n(Е)=2•n(О2)=2•0,025 моль=0,05 моль
4. Вычисляем относительную массу искомого элемента:
M(E)=m(E)/n(E)=0,45 г : 0,05 моль=9 г/моль, следовательно Мr(E)=9. Такую относительную атомную массу имеет химический элемент IIA группы ― бериллий.
ІІ способ
1. Составим химическое уравнение:
0,45 г 1,25 г
2Е + О2 = 2ЕО
2х г 2(х+16) г
Над формулами соединений Е и ЕO записываем приведенную в условии задачи массу простого вещества Е (0,45 г) и массу оксида (1,25 г), а под формулами соединений ― массы соответствующих количеств веществ согласно коэффициентам в химическом уравнении.
Пусть Ar(E)=x, тогда Mr(Е)=Ar(Е)=х, а M(Е)=х г/моль
Масса 1 моль = х г, а масса 2 моль = 2х г.
Mr(ЕO)=Ar(Е)+Ar(O)=х+16, а M(ЕO)=х+16 г/моль
Масса 1 моль = х+16 кг, а масса 2 моль = 2(х+16) г
Решаем алгебраическое уравнение:
2х • 1,25 = 2(х+16) • 0,45
2,5х = 0,9х + 14,4
2,5х - 0,9х = 14,4
1,6х = 14,4
х = 14,4 : 1,6
х = 9, то есть Ar(E)=9. Такую относительную атомную массу имеет химический элемент IIA группы ― бериллий.
Ответ: бериллий
Задание 12
Подготовьте сообщение об открытии одного из химических элементов. Для подготовки сообщения можно воспользоваться сайтом химического факультета МГУ. Самостоятельно.
Похожие новости
Комментарии
Часто задаваемые вопросы
Для чего создан сайт?
Чтобы помочь ученикам.
У вас нет ГДЗ для моего учебника (
Это не проблема. Напиши нам чего нет и мы добавим.
Как с вами связатся?
Через почту: admin@gdz.cool или обратную связь.
Вам можно предложить учебник для ГДЗ?
Да. Отправь учебник на электронную почту, чтобы мы его решили.
В каком классе вы учитесь?
Социальные сети