В периодической системе элементов Д. И. Менделеева Тема 1. Характеристика элемента по его положению В периодической системе элементов Д. И. Менделеева Примеры решения задач Пример 1. Для элемента железа укажите порядковый номер в периодической системе элементов, атомную массу. Определите число электронов, протонов, нейтронов в атоме элемента. Решение. По положению железа в периодической системе элементов (прил. 1) находим: порядковый номер 26, атомная масса железа Аr = 56 (округляем до целого числа). Порядковый номер элемента равен заряду ядраZ, числу электронов nē, числу протонов nр Отсюда, Z = 26, nē = 26 электронов, nр = 26 протонов. Число нейтронов nn определяют по разнице между атомной массой элемента и порядковым номером Таким образом, nn = Ar – Z = 56 – 26 = 30 нейтронов. Пример 2. Охарактеризуйте каждый из элементов: селен, калий, галлий, марганец по его положению в периодической системе элементов. Укажите номер периода, номер группы, подгруппу (главная или побочная), число энергетических уровней, число электронов на внешнем уровне, принадлежность к металлам или неметаллам, высшую степень окисления. Составьте формулу высшего оксида элемента, определите его химический характер (кислотно-основные свойства), составьте формулу соответствующего гидроксида (гидрата оксида). Решение. Период – горизонтальный ряд элементов в периодической системе Номер периода для элемента равен числу энергетических уровней заполненных (заполняемых) электронами. Селен находится в 4 периоде, поэтому все электроны селена расположены на 4-х энергетических уровнях. Группа – вертикальный ряд элементов в периодической системе. Группа делится на подгруппы. Главная подгруппа (А) содержит элементы всех периодов. Побочная подгруппа (В) содержит элементы только больших периодов. Селен находится в VI группе главной подгруппе (А). Число электронов на внешнем уровне для элементов главных подгрупп (А) совпадает с номером группы, Для элементов побочных подгрупп (В) равно 2 (реже 1) У селена на внешнем уровне содержится 6 электронов. Металлы – элементы, у которых на внешнем уровне находятся 1 – 2 электрона (реже 3 – 4 для элементов больших периодов) у неметаллов на внешнем уровне находятся 3 – 8 электронов. В побочных подгруппах находятся только металлы Селен относится к неметаллам. Степень окисления (с. о.) элемента в молекуле – формальный заряд, вычисленный, исходя из предположения, что молекула состоит только из ионов: положительно- и отрицательно заряженных частиц. Степень окисления кислорода в оксидах и гидроксидах равна –2, степень окисления водорода в гидроксидах – +1 Номер группы, как правило, определяет высшую степень окисления элемента. Не подчиняются правилу и имеют наиболее характерную степень окисления: медь (+2), золото (+3), кислород (–2), фтор (-1), бром (+5), железо (+3), кобальт (+2), никель (+2) и др. Высшая степень окисления селена равна +6, так как он находится в VI группе. Молекула – частица нейтральная, поэтому сумма степеней окисления всех элементов, входящих в состав молекулы, равна 0 Отсюда, формула высшего оксида селена: +6 –2 SeO3 . Определяем правильность составления формулы оксида, суммируя степени окисления всех элементов: 1(+6) + 3(–2) = 0, так как эта сумма равна нулю, формула составлена верно. Определим химический характер высшего оксида селена (прил. 2). SeO3 – кислотный оксид, так как селен является неметаллом и имеет степень окисления +6. Поэтому гидроксид селена – кислота. Формулу соответствующей кислоты H2SeO4 можно построить, если добавить к формуле оксида формулу молекулы воды следующим образом: SeO3 + H2 O _______________ H2SeO4. Аналогично даём характеристику элементам: K, Ga, Mn по их положению в периодической системе элементов (прил. 2). Все полученные результаты сводим в таблицу. Характеристика элемента | K | Ga | Se | Mn | Период | | | | | Число энергетических уровней | | | | | Группа | I | III | VI | VII | Подгруппа | главная А | главная А | главная А | побочная В | Число электронов на внешнем уровне | | | | | Металл или неметалл | металл | металл | неметалл | металл | Высшая с. о. | +1 | +3 | +6 | +7 | Формула высшего оксида | К2О | Ga2О3 | SeO3 | Mn2О7 | Химический характер оксида | основный | амфотерный | кислотный | кислотный | Формула высшего гидроксида | КОН | Ga(ОН)3 Н3GaО3 НGaО2 | H2SeO4 | HMnO4 | Многовариантные задания по теме «Характеристика элемента по его положению в периодической системе элементов Д. И. Менделеева Задание 1. Охарактеризуйте элементы по их положению в периодической системе элементов (варианты задания в табл. 1.1). Назовите элементы. 1.2. Укажите порядковый номер в периодической системе и атомную массу; 1.3. Определите число элементарных частиц в атомах элементов: – электронов; – протонов; – нейтронов. 1.4. Укажите положение элементов в периодической системе: – номер периода; – номер группы, подгруппу (главная или побочная). 1.5. Определите число электронов на внешнем уровне, принадлежность элементов к металлам или неметаллам. 1.6. Определите высшую степень окисления элементов, составьте формулы высшего оксида, определите химический характер оксида (основный, амфотерный, кислотный). 1.7. Составьте формулы высшего гидроксида (основание или кислота). Для амфолита – формулы основания и кислоты. Таблица 1 ТЕМА 2. КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА Примеры решения задач |