Задължителни минимални познания

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

Модели на промяна на свойствата на елементите и техните съединения

1. Увеличаване:

• зарядът на атомното ядро;
• броя на електроните във външния слой на атома;
• степента на окисление на елементите във висшите 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 променяброя на електронните слоеве (енергийни нива) в атома. 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;
• броя на електронните слоеве (енергийни нива) в атома;
• атомен радиус;
• възстановителни свойства;
• метални свойства на простите вещества;
• основни свойства на висшите оксиди и хидроксиди;
• киселинни свойства (степен електролитна дисоциация) аноксикиселини на неметали.

2. Намаляване:

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

3. Не променяйте:

• броят на електроните във външния електронен слой на атома;
• степента на окисление на елементите във висшите 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-надясно и възможно най-високо в периодичната таблица химически елементи. Флуорът отговаря на това условие. Отговор: 1

2. Атомите на хлора и атомите имат еднакъв брой електрони на външно енергийно ниво.

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 правилния отговор ще бъде определението на групата, в която се намира хлорът - VIIA. От предложените опции това условие съответства на брома. Отговор: 4.

3. Атомът и йонът на неона имат еднаква електронна конфигурация

1. Mg2+
2. Ал 3+

Ключът към намирането на правилния отговор е да се определи периодът, в който се намира неонът - 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

1. Сl +3
2. Сl +1
3. C1-l

За да определите правилния отговор, трябва да сравните поредните номера на аргона и хлора, като елементи от един и същ 3-ти период: № 17 и № 18. За да имате същата структура на електронната обвивка като тази на атома на аргона, хлорният атом трябва да приеме един електрон. Това състояние съответства 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-силните основни свойства се проявяват от оксиди и хидроксиди на алкални метали, т.е. елементи от група IA. Отговор: 1.

7. За да се подобрят металните свойства, елементите се подреждат в редица

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

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

8. Най-лесният начин за свързване на електрони са 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-изразени киселинни свойства

1. фосфор
2. силиций

Анализът на позицията на предложените в задачата елементи в периодичната система на Д. И. Менделеев ни позволява да заключим, че всички те са в 3-ти период. Познаването на моделите на промяна в киселинно-алкалните свойства на оксидите и хидроксидите, образувани от елементи от същия период, ще позволи да се определи правилният отговор. Отговор: 3.

10. По ред на печалба неметални свойствапрости вещества, елементите, които ги образуват, са подредени в редица

1. C, Si, Ge
2. Se, S, O
3. Ф, О, Н
4. Se, As, Ge

Тази задача изисква познаване на моделите на промяна на металните и неметалните свойства на прости 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 група. Въпреки това, ако в първите три елемента са подредени във възходящ ред на зарядите на техните атомни ядра, то във втория, напротив, в низходящ ред. Отговор: 2.

За да спестите време, останалите варианти за отговор дори не могат да бъдат анализирани, тъй като верният отговор е намерен.

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 обикновеното си състояние е неутрален и електроните носят отрицателен заряд. Но един атом може също така да изтегли електрони на други хора или да отстъпи своите. В този случай той ще бъде по-отрицателно зареден или положително зареден йон. Как да определите колко електронисъдържано в атом ?

Инструкция

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

2. Това е поредният номер, който характеризира броя на протоните в ядрото, тоест правилния заряд на атомното ядро. Тъй като атомът в обикновеното 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 броя? електрони V атомако атомът от своя страна е част от някаква по-трудна молекула? Да кажем какво е числото електронив атомите на натрия и хлора, ако те образуват молекула за всеки от вас съвършено известна обикновена готварска сол?

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

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

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

Ще имаш нужда

• атомен номер на елемент, изотопи

Инструкция

1. За разлика от протоните, неутроните нямат електрически заряд, т.е електрически заряд нула. Следователно, знаейки ядрения номер на даден елемент, е невъзможно да се каже недвусмислено колко неутронисъдържащи се в ядрото му. Например, ядрото на въглероден атом винаги съдържа 6 протона, но в него може да има 6 и 7 протона.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 по неестествен начин.

2. Ядрените ядра се обозначават с буквения символ на химичен елемент от периодичната таблица. Отдясно на символа отгоре и отдолу има 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 числото неутронив сърцевината. Очевидно е равно на N = A-Z.

3. За различни изотопи на един и същи химичен елемент номерПромени, които се отразяват в записа на този изотоп. Някои изотопи имат своите оригинални имена. Да кажем, че едно обикновено 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 се отразява 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 увеличаването 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 околностите му. 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 бъдат открити, знаейки някои ключови точки.

Ще имаш нужда

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

Инструкция

1. За определяне на 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 е неизменно равен на атомния номер на елемента, можете лесно да намерите броя на отрицателните частици. Чаят, 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 числото 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 в нива и поднива с помощта на същите периодична система, или по-скоро неговите периоди и групи. Така че номерът на хоризонталния ред (период) показва броя на енергийните слоеве, а вертикалният (групата) - броят електронина външния слой.

3. Не забравяйте, че броят на външните електроние равен на номера на групата само за елементи, които са в главните 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 период 4, в група 3, странична подгрупа, има 2 от тях. Докато галият (Ga), който е в същия период и същата група, но в основната подгрупа, външни електрони 3.

4. При броене електронив атом, имайте предвид, че последните образуват молекули. В този случай атомите могат да приемат, да отдават отрицателно заредени частици или да образуват обща двойка. Да кажем, че в молекулата на водорода (H2) универсалната двойка електрони. Друг случай: в молекула натриев флуорид (NaF), общата сума електронище бъде равно на 20. Но по време на химическа реакциянатриевият атом отдава своя електрон и остава 10, а флуорът приема - също се получава 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 заедно. Молекулите съхраняват информация за всички свойства на дадено вещество.

Атомите образуват молекула с различни видовевръзки. Те се различават помежду си по посока и енергия, с чиято помощ е позволено да се образува тази връзка.

Квантовомеханичен модел на ковалентна връзка

Ковалентна връзка се образува с помощта на валентни електрони. Когато два атома се доближат един до друг, се наблюдава припокриването на електронни 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 положително заредените 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, образувана от ковалентна връзка. Атомите могат да се приближават един към друг чрез строго определено състояние. С този подход се наблюдава припокриването на електронни облаци. Тезата на Паули гласи, че няма два идентични електрона, които да се въртят около един и същ атом. Колкото повече се проследява припокриването, толкова повече се отблъскват атомите.

водородна връзка

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

Йонна връзка

Кристалът на всяка обикновена готварска сол се образува чрез йонно свързване. Появява се, когато атомите, които изграждат една молекула, имат огромна разлика в електроотрицателността. По-малко електроотрицателният атом (натрий в случая на солен кристал) отдава всички свои 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 повече от енергията на ковалентната връзка). В йонните кристали рядко се проследяват различни видове дефекти. Електростатичното взаимодействие задържа здраво положителните и отрицателните йони на определени места, предотвратявайки появата на празни места, интерстициали и други дефекти в кристалната решетка.

Подобни видеа

Полезен съвет
Протоните са одобрително 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. Металните свойства на магнезия са по-изразени от тези на 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 физични 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-големият бройамониеви йони се образуват 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 добре електричество, докато други не? Защо желязото постепенно се разпада под въздействието на атмосферата, докато благородните метали се запазват перфектно в продължение на хиляди години? На много от тези въпроси беше отговорено, след като човек осъзна структурата на атома: неговата структура, броя на електроните във всеки електронен слой. Нещо повече, овладяването дори на самите основи на структурата на атомните ядра отвори нова ера за света.

От какви елементи е изградена елементарната тухла на материята, как те взаимодействат помежду си, какво можем да 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, малко 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 един атом е числено равен на заряда на ядрото. Но е много трудно да се разглежда 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 градивен 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 нейният заряд се приема за единица в системата от елементарни електрически заряди.

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

Горните две частици се наричат ​​нуклиди.

Електронът е обратното на протон в заряд ( елементарен заряде равно на −1). Но по отношение на теглото електронът ни разочарова, масата му е само 9,12 ∙ 10 -31 kg, което е почти 2 хиляди пъти по-леко от протон или неутрон.

Как се "вижда"

Как може да се види структурата на атома, ако дори и най-съвременните технически средства не позволяват и в краткосрочен план няма да позволят да се получат изображения на съставните му частици. Как учените са разбрали 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 вещества взаимодействат с веществото. елементарни частици.

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

Сноп от протони (заряд +) премина през фолиото, но със "загуби". Част се отблъсна от ядрата, които се изпречиха на пътя (вероятността за такива удари е много малка), част се отклони 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 преминават 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 строежа на материята, която успешно обяснява голяма част от въпросите.

Какво и колко

Броят на електроните в един атом зависи от атомния номер. И така, в атома на обикновения водород има само един протон. Единичен електрон обикаля 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 увеличаването на атомния номер се увеличават размерът и масата на атома. Поредният номер на химичния елемент в периодичната таблица съответства на заряда на ядрото (броя на протоните в него). Броят на електроните в един атом е равен на броя на протоните. Например, оловен атом (атомен номер 82) има 82 протона в ядрото си. В орбита около ядрото има 82 електрона. За да се изчисли броят на неутроните в ядрото, е достатъчно да се извади броят на протоните от атомната маса:

Защо винаги са равни?

Всяка система в нашата Вселена се стреми към стабилност. Приложено към атома, това се изразява в неговата неутралност. Ако си представим за секунда, че всички атоми без изключение във Вселената имат един или друг заряд с различни величини с различни знаци, можем да си представим какъв хаос би настанал в света.

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

Броят на неутроните в един атом е независима величина. Освен това атомите на един и същи 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 масата му се променя. Такива вариации на химични елементи се наричат ​​изотопи.

Атомът винаги ли е неутрален?

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

Под въздействието 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. Той може да се движи в газова или течна среда, прехвърляйки електрически заряд от един електрод на друг. По този начин в батериите се съхранява електрически заряд, а най-тънките слоеве на едни метали се нанасят върху повърхностите на други (позлатяване, сребро, хромиране, никелиране и др.).

Броят на електроните също е нестабилен в металите - проводници електрически ток. Електроните на външните слоеве, така да се каже, вървят от атом към атом, пренасяйки електрическа енергия през проводника.