Задължителни минимални познания

Схема 1. Символика на Периодичната система на Д. И. Менделеев

Модели на промени в свойствата на елементите и техните съединения

1. Увеличаване:

• зарядът на атомното ядро;
• броят на електроните във външния слой на атома;
• степента на окисление на елементите в по-високи оксиди и хидроксиди (като правило, равна на номера на групата);
• електроотрицателност;
• окислителни свойства;
• не
• киселинни свойства на висшите оксиди и хидроксиди.

2. Намаляване:

• атомен радиус;
• метални свойства прости вещества;
• възстановителни свойства;
• основни свойства на висшите оксиди и хидроксиди.

3. Не се променяброят на електронните слоеве (енергийни нива) в един атом. Промяна в свойствата на елементите и образуваните от тях вещества в една и съща група А с увеличаване на серийния номер на елемента.

1. Увеличаване:

• зарядът на атомното ядро;
• броят на електронните слоеве (енергийни нива) в един атом;
• атомен радиус;
• възстановителни свойства;
• метални свойства на простите вещества;
• основни свойства на висшите оксиди и хидроксиди;
• киселинни свойства (град електролитна дисоциация) аноксидни киселини на неметали.

2. Намаляване:

• електроотрицателност;
• окислителни свойства;
• сила (стабилност) на летливите водородни съединения.

3. Не променяйте:

• броят на електроните във външния електронен слой на атома;
• степента на окисление на елементите в по-високи оксиди и хидроксиди (като правило, равна на номера на групата).

1. Най-малкият радиус има атом

1. флуор
2. берилий
3. барий
4. силиций

Най-малкият атомен радиус има елемент, разположен възможно най-вдясно и възможно най-високо в периодичната таблица химични елементи. Флуорът отговаря на това условие. Отговор: 1

2. Същият брой електрони на външния енергийно нивоимат хлорни атоми и атоми

1. манган
2. аргон
3. бром

Тъй като атомите на елементи от една и съща група имат еднакъв брой електрони на външно енергийно ниво, отправната точка за избор на верен отговор ще бъде определението на групата, в която се намира хлорът - VIIA. От предложените варианти това състояние съответства на бром. Отговор: 4.

3. Неоновият атом и йонът имат една и съща електронна конфигурация

1. Mg2+
2. Ал 3+

Ключът към намирането на правилния отговор е да се определи периода, в който се намира неона - 2-ри. Следователно, условието за присвояване ще съответства на магнезиевия катион. Отговор: 1.

4. Частица, която има същата структура на електронната обвивка като тази на аргоновия атом е

1. Сl +3
2. Сl +1
3. C1-l

За да определите верния отговор, трябва да сравните серийните номера на аргона и хлора, като елементи от същия 3-ти период: № 17 и № 18. За да имате същата структура на електронната обвивка като тази на аргоновия атом, хлорният атом трябва да приеме един електрон. Това условие отговаря на Cl-. Отговор: 4.

5. Броят на електроните в йона A1 3+ е

Тази задача се решава просто: алуминиевият йон, в сравнение с неговия атом, „загуби“ три електрона, следователно 13 - 3 = 10. Отговор: 4.

6. Образува се висш оксид и съответният му хидроксид с най-изразени основни свойства

1. калий
2. калций
3. индий
4. алуминий

Най-силни основни свойства проявяват оксидите и хидроксидите на алкалните метали, тоест елементите от група IA. Отговор: 1.

7. С цел подобряване на металните свойства елементите са подредени в редица

1. Ал, Са, К
2. Va, Ca, Mg
3. K, Ca, Ga
4. Na, Mg, Al

Тъй като металните свойства са най-силно изразени при алкалните метали, тогава очевидно алкалният метал трябва да завърши желаното трио от елементи. Отговор: 1.

8. Най-лесният начин за свързване на електрони е атомите

1. хлор
2. Селена
3. бром

Добавянето на електрони характеризира окислителните свойства на елементите. Тези свойства са най-силно изразени за елементи, които имат по-голяма стойност на номера на групата и по-малка стойност на номера на периода. Отговор: 1.

9. Образува се висш оксид и съответният му хидроксид с най-силно изразени киселинни свойства

1. фосфор
2. силиций

Анализът на позицията на елементите, предложени в задачата в Периодичната система на Д. И. Менделеев, ни позволява да заключим, че всички те са в 3-ти период. Познаването на закономерностите на промяна в киселинно-основните свойства на оксидите и хидроксидите, образувани от елементи от един и същи период, ще позволи да се определи правилният отговор. Отговор: 3.

10. За да се подобрят неметалните свойства на простите вещества, елементите, които ги образуват, са разположени в редицата

1. C, Si, Ge
2. Се, С, О
3. F, O, N
4. Se, As, Ge

Тази задача изисква познаване на закономерностите на промяна в металните и неметалните свойства на простите вещества, образувани от химични елементи в периоди и групи. Анализът на позицията на предложените тройки елементи в периодичната таблица на Д. И. Менделеев ни позволява да заключим, че варианти 1 и 2 съдържат по три елемента, съответно IV и VI групи. Въпреки това, ако елементите в първите три са подредени във възходящ ред на техните заряди атомни ядра, след това във втория, напротив, в низходящ ред. Отговор: 2.

За да се спести време, останалите опции за отговор дори не могат да бъдат анализирани, тъй като е намерен правилният отговор.

Задачи за самостоятелна работа

Атомът се състои от изключително плътно ядро, заобиколено от електронен облак. Ядрото е малко жалко в сравнение с външните размери на облака и се състои от протони и неутрони. Атомът в нормалното си състояние е неутрален, а електроните носят отрицателен заряд. Но един атом може също да дърпа електроните на други хора или да се откаже от своите. В този случай той ще бъде по-отрицателно зареден или положително зареден йон. Как да определим колко електронисъдържащи се в атом ?

Инструкция

1. Преди всички останали, Периодичната таблица ще ви помогне. Вглеждайки се в него, ще видите, че целият химичен елемент има не само своето строго определено място, но и личен сериен номер. Например за водорода е равно на единица, за въглерод е 6, за злато е 79 и т.н.

2. Това е серийният номер, който характеризира броя на протоните в ядрото, тоест правилния заряд на атомното ядро. Тъй като атомът в нормалното си състояние е неутрален, положителният заряд трябва да бъде балансиран от отрицателния заряд. Следователно водородът има един електрон, въглеродът има шест електрони, златото има седемдесет и девет електрони .

3. И така, как да определите номера? електронив атомако атомът от своя страна е част от някоя по-трудна молекула? Да кажем какво е числото електронив атомите на натрия и хлора, ако те образуват молекула за всеки от вас идеално известна обикновена готварска сол?

4. И тук няма нищо трудно. Започнете, като напишете формулата на това вещество, то ще има друга форма: NaCl. От формулата ще видите, че молекулата на солта се състои от 2 елемента, а именно: алкален металнатриев и хлор халогенид газ. Но това вече не са неутрални атоми на натрий и хлор, а техните йони. Хлорът, образувайки йонна връзка с натрия, по този начин „издърпа“ един от неговите електрони, а натрият, съответно, го „отдаде“.

5. Погледнете отново периодичната таблица. Ще видите, че натрият има сериен номер 11, хлорът - 17. Следователно, сега натриевият йон ще има 10 електрони, хлорният йон има 18.

6. С помощта на същия алгоритъм е лесно да се определи числото електронивсеки химичен елемент, независимо дали е под формата на неутрален атом или йон.

Атомът на химичен елемент се състои от ядрено ядро ​​и електрони. Ядреното ядро ​​съдържа два вида частици - протони и неутрони. Приблизително всяка маса на атома е концентрирана в ядрото, тъй като протоните и неутроните са много по-тежки от електроните.

Ще имаш нужда

• атомно число на елемента, изотопи

Инструкция

1. За разлика от протоните, неутроните нямат електрически заряд, т.е електрически заряд нула. Следователно, знаейки ядреното число на даден елемент, не е възможно да се каже недвусмислено колко неутронисъдържащи се в нейното ядро. Например, ядрото на въглероден атом неизменно съдържа 6 протона, но може да има 6 и 7 протона в него. Разновидности на ядрата на химичен елемент с различен брой неутронив ядрото се наричат ​​изотопи на този елемент. Изотопите могат да бъдат както естествени, така и получени неестествено.

2. Ядрените ядра се обозначават с буквения символ на химичен елемент от периодичната таблица. Вдясно от символа отгоре и отдолу са две числа. Горен номерА е маса номератом, A = Z+N, където Z е ядреният заряд ( номерпротони), и N - номер неутрони. нисък номер Z е ядреният заряд. Тази нотация предоставя информация за номера неутронив ядрото. Очевидно е равно на N = A-Z.

3. За различни изотопи на един и същ химичен елемент номерПромяна, която е отразена в записа на този изотоп. Някои изотопи имат своите оригинални имена. Да кажем, че обикновеното водородно ядро ​​няма неутронии има един протон. Водородният изотоп деутерий има един неутрон (A = 2), докато изотопът тритий има два неутрона (A = 3).

4. Свързан номер неутронивърху броя на протоните е отразено в N-Z диаграмата на ядрените ядра. Стабилността на ядрата зависи от съотношението на броя неутронии броя на протоните. Ядрата на леките нуклиди са особено стабилни при N/Z = 1, т.е. неутронии протони. С увеличаване на масовото число, областта на стабилност се измества към N/Z>1, достигайки N/Z ~ 1,5 за особено тежки ядра.

Подобни видеа

Атомът се състои от ядро ​​и заобикалящата го среда. електрони, които се въртят около него в ядрени орбитали и образуват електронни слоеве (енергийни нива). Броят на отрицателно заредените частици на външния и вътрешния слой определя свойствата на елементите. номер електронисъдържащи се в атома, е възможно да се открият, знаейки някои ключови точки.

Ще имаш нужда

• - хартия;
• - химикалка;
• е периодичната система на Менделеев.

Инструкция

1. За да определите броя електрони, използвайте периодичната система на D.I. Менделеев. В тази таблица елементите са подредени в определена последователност, която е тясно свързана с тяхната ядрена структура. Знаейки, че положителният заряд на атома неизменно е равен на атомния номер на елемента, можете лесно да намерите броя на отрицателните частици. Чай, разбира се - атомът в съвкупността е неутрален, което означава, че числото електронище бъде равен на броя на протоните и номера на елемента в таблицата. Да кажем, че серийният номер на алуминия е 13. Следователно номерът електронище има 13, натрият ще има 11, желязото ще има 26 и т.н.

2. Ако трябва да намерите номер електронина енергийните нива, първо повторете Правилото на Пол и Правилото на Хунд. След това разпределете отрицателните частици на нива и поднива с помощта на същите периодична система, или по-скоро неговите периоди и групи. Така че номерът на хоризонталния ред (периода) показва броя на енергийните слоеве, а вертикалният (групата) - броя електронина външния слой.

3. Не забравяйте, че броят на външните електроние равно на номера на групата само за елементи, които са в основните подгрупи. За елементи от вторични подгрупи броят на отрицателно заредените частици в последния енергиен слой не може да бъде по-голям от 2. Да речем, скандий (Sc), който е в 4-ти период, в 3-та група, странична подгрупа, има 2. Докато галий (Ga), който е в същия период и същата група, но в основната подгрупа , външен електрони 3.

4. При броене електронив атом, имайте предвид, че последните образуват молекули. В този случай атомите могат да приемат, да раздават отрицателно заредени частици или да образуват обща двойка. Да кажем, че в молекулата на водорода (H2) универсалната двойка електрони. Друг случай: в молекула на натриев флуорид (NaF) общата сума електронище бъде равно на 20. Но по време химическа реакциянатриевият атом отстъпва своя електрон и той остава 10, а флуорът приема - също излиза 10.

Полезен съвет
Не забравяйте, че във външния енергиен слой може да има само 8 електрона. И това не зависи от местоположението на елемента в периодичната таблица.

Атомът е най-малката стабилна (в повечето случаи) частица материя. Молекулата е група от атоми, свързани помежду си. Именно молекулите съхраняват информация за всички свойства на определено вещество.

Атомите образуват молекула с различни видовевръзки. Те се различават един от друг по посока и енергия, с помощта на които се позволява да се образува тази връзка.

Квантовомеханичен модел на ковалентна връзка

Ковалентна връзка се образува с помощта на валентни електрони. Когато два атома се приближат един до друг, се наблюдава припокриването на електронните облаци. В този случай електроните на всеки атом започват да се движат в областта, принадлежаща на друг атом. В пространството около тях възниква прекомерен отрицателен потенциал, който събира заедно положително заредени ядра. Това е допустимо само при условие, че спиновете на универсалните електрони са антипаралелни (насочени в различни посоки).Ковалентната връзка се характеризира с доста голяма стойност на енергията на свързване за целия атом (около 5 eV). Това означава, че са необходими 10 eV, за да се разпадне молекула от 2 атома, образувани от ковалентна връзка. Атомите могат да се доближават един до друг чрез строго определено състояние. С този подход се следи припокриването на електронните облаци. Тезата на Паули гласи, че два еднакви електрона не могат да се въртят около един и същ атом. Колкото повече се проследява припокриването, толкова повече атомите се отблъскват.

водородна връзка

Това е специален случай ковалентна връзка. Състои се от два водородни атома. Именно на примера на този химичен елемент е показан механизмът за образуване на ковалентна връзка през двадесетте години на миналия век. Водородният атом е много примитивен в своята структура, което позволява на учените да решат правилно уравнението на Шрьодингер тангенциално.

Йонна връзка

Кристал от всяка обикновена готварска сол се образува чрез йонно свързване. Изглежда, когато атомите, които съставляват една молекула, имат огромна разлика в електроотрицателността. По-малко електроотрицателният атом (натрий в случай на солеви кристали) дарява всичките си валентни електрони на хлора, превръщайки се в правилно зареден йон. Хлорът от своя страна се превръща в отрицателно зареден йон. Тези йони са свързани в структурата чрез електростатично взаимодействие, което се характеризира с доста огромна сила. Ето защо йонната връзка има най-голяма сила (10 eV на атом, което е два пъти по-голямо от енергията на ковалентна връзка). В йонните кристали рядко се проследяват дефекти от различни видове. Електростатичното взаимодействие задържа здраво положителните и отрицателните йони на определени места, предотвратявайки появата на празни места, междинни елементи и други дефекти в кристалната решетка.

Подобни видеа

Полезен съвет
Протоните са одобрено заредени частици, докато неутроните не носят заряд.

От Гост >>

A1. Броят на електроните във външния електронен слой на атом с ядрен заряд +9 е 1) 1 2) 5 3) 3 4) 7 A2. Свойства на металав магнезия са по-изразени, отколкото в 1) берилий 2) калий 3) калций 4) натрий A3. Вещество с йонна връзка е 1) серен оксид (VI) 2) водород 3) магнезий 4) натриев флуорид., A4. Степените на окисление на желязото в съединенията Fe2O3 и FeCl2 са съответно 1) +3 и -2 2) +3 и +3 3) +3 и +2 4) -3 и +2 A5. Киселинният оксид е 1) SO2 2) CO 3) ZnO 4) Na2O A6. Да се физически явлениявключват 1) вкисване на мляко 2) захаросване на сладко 3) изгаряне на свещ 4) изгаряне на храна A7. Какво е уравнението за реакцията на съединението? 1) NH3 + HNO3 = NH4NO3 2) H2S + MgO = MgS + H2O 3) SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O 4) CuO + H2 = Cu + H2O A8. Водоразтворимите електролити включват 1) бариев сулфат 2) цинков сулфат 3) меден (II) сулфид 4) железен (III) оксид A9. Най-голямото количество амониеви йони се образува при пълна дисоциация на 1 mol 1) амониев сулфат 2) амониев сулфид 3) амониев нитрат 4) амониев фосфат A10. Отделянето на газ възниква в резултат на взаимодействието на йони 1) H+ и C1- 2) H+ и SO32- 3) NH4+ и PO43- 4) NH4+ и S2-

Дълго време много свойства на материята остават тайна за изследователите. Защо някои вещества провеждат електричество добре, а други не? Защо желязото постепенно се разпада под въздействието на атмосферата, докато благородните метали са перфектно запазени в продължение на хиляди години? Много от тези въпроси са получили отговор, след като човек осъзнава структурата на атома: неговата структура, броя на електроните във всеки електронен слой. Освен това овладяването дори на самите основи на структурата на атомните ядра отвори нова ера за света.

От какви елементи е изградена елементарната тухла от материя, как те взаимодействат помежду си, какво можем да се научим да използваме от това?

от гледна точка на съвременната наука

В момента повечето учени са склонни да се придържат към планетарния модел на структурата на материята. Според този модел в центъра на всеки атом има ядро, мъничко дори в сравнение с атом (то е десетки хиляди пъти по-малко от цял ​​атом). Но същото не може да се каже за масата на ядрото. Почти цялата маса на атома е концентрирана в ядрото. Ядрото е положително заредено.

Електроните се въртят около ядрото в различни орбити, а не кръгови, както е при планетите слънчева система, но обемни (сфери и обемни осмици). Броят на електроните в атома е числено равен на заряда на ядрото. Но е много трудно да се разглежда един електрон като частица, която се движи по някаква траектория.

Орбитата му е малка, а скоростта му е почти като тази на светлинен лъч, следователно е по-правилно да разглеждаме електрона заедно с неговата орбита като вид отрицателно заредена сфера.

членове на атомното семейство

Всички атоми са изградени от 3 съставни елемента: протони, електрони и неутрони.

Протонът е основният строителен материал на ядрото. Теглото му е равно на атомна единица (масата на водороден атом) или 1,67 ∙ 10 -27 kg в системата SI. Частицата е положително заредена и зарядът й се приема като единица в системата от елементарни електрически заряди.

Неутронът е масовият близнак на протона, но не е зареден по никакъв начин.

Горните две частици се наричат ​​нуклиди.

Електронът е обратното на протона със заряд ( елементарен зарядравно на −1). Но по отношение на теглото, електронът ни подведе, неговата маса е само 9,12 ∙ 10 -31 kg, което е почти 2 хиляди пъти по-леко от протон или неутрон.

как се "вижда"

Как би могло да се види структурата на атома, ако дори най-модерните технически средства не позволяват и в краткосрочен план няма да позволят да се получат изображения на съставните му частици. Как учените са знаели броя на протоните, неутроните и електроните в ядрото и тяхното подреждане?

Предположението за планетарната структура на атомите е направено въз основа на резултатите от бомбардирането на тънко метално фолио с различни частици. Фигурата ясно показва как различни елементарни частици взаимодействат с материята.

Броят на електроните, които преминаха през метала, беше равен на нула в експериментите. Това се обяснява просто: отрицателно заредените електрони се отблъскват от електронните обвивки на метала, които също имат отрицателен заряд.

Сноп от протони (заряд +) премина през фолиото, но със „загуби“. Част е отблъсната от ядрата, които са попаднали на пътя (вероятността от такива удари е много малка), част се отклонява от първоначалната траектория, летейки твърде близо до едно от ядрата.

Неутроните станаха най-„ефективни“ по отношение на преодоляването на метала. Неутрално заредена частица се губи само в случай на директен сблъсък с ядрото на веществото, докато 99,99% от неутроните успешно преминаха през дебелината на метала. Между другото, беше възможно да се изчисли размерът на ядрата на определени химични елементи въз основа на броя на неутроните на входа и изхода.

Въз основа на получените данни е изградена доминиращата в момента теория за структурата на материята, която успешно обяснява повечето въпроси.

Какво и колко

Броят на електроните в атома зависи от атомния номер. И така, в атом на обикновен водород има само един протон. Един електрон се върти в орбита. Следващият елемент в периодичната таблица, хелият, е малко по-сложен. Неговото ядро ​​се състои от два протона и два неутрона и следователно има атомна маса 4.

С увеличаване на атомния номер размерът и масата на атома се увеличават. Серийният номер на химичен елемент в периодичната таблица съответства на заряда на ядрото (броя на протоните в него). Броят на електроните в атома е равен на броя на протоните. Например, оловен атом (атомен номер 82) има 82 протона в ядрото си. Има 82 електрона в орбита около ядрото. За да изчислите броя на неутроните в ядрото, достатъчно е да извадите броя на протоните от атомната маса:

Защо винаги са равни?

Всяка система в нашата Вселена се стреми към стабилност. Що се отнася до атома, това се изразява в неговата неутралност. Ако за секунда си представим, че всички атоми без изключение във Вселената имат един или друг заряд с различна величина с различни знаци, може да си представим какъв хаос би настъпил в света.

Но тъй като броят на протоните и електроните в атома е равен, общият заряд на всяка „тухла“ е нула.

Броят на неутроните в атома е независима величина. Освен това атомите на един и същ химичен елемент могат да имат различен брой от тези частици с нулев заряд. пример:

• 1 протон + 1 електрон + 0 неутрона = водород ( атомна маса 1);
• 1 протон + 1 електрон + 1 неутрон = деутерий (атомна маса 2);
• 1 протон + 1 електрон + 2 неутрона = тритий (атомна маса 3).

В този случай броят на електроните в атома не се променя, атомът остава неутрален и неговата маса се променя. Такива вариации на химични елементи се наричат ​​изотопи.

Атомът винаги ли е неутрален?

Не, броят на електроните в атома не винаги е равен на броя на протоните. Ако един или два електрона не можеха да бъдат „отнети“ от атома за известно време, нямаше да има такова нещо като галванизация. Атомът, както всяка друга материя, може да бъде засегнат.

Под влияние на достатъчно силен електрическо полеот външния слой на атома един или повече електрони могат да "отлетят". В този случай частицата на веществото престава да бъде неутрална и се нарича йон. Може да се движи в газова или течна среда, пренасяйки електрически заряд от един електрод на друг. По този начин електрическият заряд се съхранява в батериите, а най-тънките филми на някои метали се нанасят върху повърхностите на други (позлатяване, сребърно покритие, хромиране, никелиране и др.).

Нестабилен е и броят на електроните в металите – проводници електрически ток. Електроните на външните слоеве като че ли се движат от атом на атом, пренасяйки електрическа енергия през проводника.