Obavezno minimalno znanje

Shema 1. Simbolika periodnog sustava D. I. Mendeljejeva

Obrasci promjena svojstava elemenata i njihovih spojeva

1. Povećanje:

• naboj atomske jezgre;
• broj elektrona u vanjskom sloju atoma;
• stupanj oksidacije elemenata u višim oksidima i hidroksidima (u pravilu jednak broju skupine);
• elektronegativnost;
• oksidirajuća svojstva;
• ne
• kisela svojstva viših oksida i hidroksida.

2. Smanjenje:

• atomski radijus;
• metalna svojstva jednostavne tvari;
• obnavljajuća svojstva;
• osnovna svojstva viših oksida i hidroksida.

3. Ne mijenja se broj slojeva elektrona (energetske razine) u atomu. Promjena svojstava elemenata i tvari koje oni formiraju unutar iste A skupine s povećanjem serijskog broja elementa.

1. Povećanje:

• naboj atomske jezgre;
• broj slojeva elektrona (energetske razine) u atomu;
• atomski radijus;
• obnavljajuća svojstva;
• metalna svojstva jednostavnih tvari;
• osnovna svojstva viših oksida i hidroksida;
• svojstva kiselina (stupanj elektrolitička disocijacija) anoksične kiseline nemetala.

2. Smanjenje:

• elektronegativnost;
• oksidirajuća svojstva;
• jačina (stabilnost) hlapljivih vodikovih spojeva.

3. Nemojte mijenjati:

• broj elektrona u vanjskom elektronskom sloju atoma;
• stupanj oksidacije elemenata u višim oksidima i hidroksidima (u pravilu jednak broju skupine).

1. Najmanji polumjer ima atom

1. fluor
2. berilijum
3. barij
4. silicij

Najmanji atomski radijus ima element koji se nalazi što je više moguće desno i što je više moguće u periodnom sustavu kemijski elementi. Fluor ispunjava ovaj uvjet. Odgovor: 1

2. Isti broj elektrona na vanjskom razina energije imaju atome klora i atome

1. mangan
2. argon
3. brom

Budući da atomi elemenata iste skupine imaju isti broj elektrona na vanjskoj energetskoj razini, polazište za odabir točnog odgovora bit će definicija skupine u kojoj se nalazi klor - VIIA. Od predloženih opcija, ovo stanje odgovara bromu. Odgovor: 4.

3. Neonski atom i ion imaju istu elektronsku konfiguraciju

1. Mg2+
2. Al 3+

Ključ za pronalaženje točnog odgovora je odrediti razdoblje u kojem se nalazi neon – 2. Stoga će uvjet dodjele odgovarati kationu magnezija. Odgovor: 1.

4. Čestica koja ima istu strukturu elektronske ljuske kao i atom argona je

1. Sl +3
2. Sl +1
3. C1-l

Da biste utvrdili točan odgovor, trebate usporediti serijske brojeve argona i klora, kao elemenata istog 3. razdoblja: br. 17 i br. 18. Da biste imali istu strukturu elektronske ljuske kao i atom argona, atom klora treba prihvatiti jedan elektron. Ovo stanje odgovara Cl-. Odgovor: 4.

5. Broj elektrona u ionu A1 3+ je

Ovaj zadatak je jednostavno riješen: aluminijev ion je u usporedbi sa svojim atomom "izgubio" tri elektrona, dakle, 13 - 3 = 10. Odgovor: 4.

6. Nastaje viši oksid i njemu odgovarajući hidroksid s najizraženijim osnovnim svojstvima

1. kalij
2. kalcija
3. indija
4. aluminij

Najjača bazična svojstva pokazuju oksidi i hidroksidi alkalijskih metala, odnosno elementi grupe IA. Odgovor: 1.

7. Kako bi se poboljšala metalna svojstva, elementi su raspoređeni u nizu

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

Budući da su metalna svojstva najizraženija kod alkalnih metala, očito je da je alkalni metal taj koji bi trebao upotpuniti željeni trio elemenata. Odgovor: 1.

8. Najlakši način za pričvršćivanje elektrona su atomi

1. klor
2. Selene
3. brom

Dodatak elektrona karakterizira oksidacijska svojstva elemenata. Ova svojstva su najizraženija kod elemenata koji imaju veću vrijednost broja grupe i manju vrijednost broja razdoblja. Odgovor: 1.

9. Nastaje viši oksid i njemu odgovarajući hidroksid s najizraženijim kiselinskim svojstvima

1. fosfor
2. silicij

Analiza položaja elemenata predloženih u zadatku u Periodnom sustavu D. I. Mendeljejeva omogućuje nam da zaključimo da se svi nalaze u 3. razdoblju. Poznavanje obrazaca promjene kiselinsko-baznih svojstava oksida i hidroksida nastalih od elemenata istog razdoblja omogućit će određivanje točnog odgovora. Odgovor: 3.

10. Kako bi se poboljšala nemetalna svojstva jednostavnih tvari, elementi koji ih tvore smješteni su u nizu

1. C, Si, Ge
2. Se, S, O
3. Ž, O, N
4. Se, As, Ge

Ovaj zadatak zahtijeva poznavanje obrazaca promjene metalnih i nemetalnih svojstava jednostavnih tvari koje nastaju kemijskim elementima u razdobljima i skupinama. Analiza položaja predloženih trojki elemenata u periodnom sustavu D. I. Mendeljejeva omogućuje nam da zaključimo da opcije 1 i 2 sadrže po tri elementa, IV i VI grupe. Međutim, ako su elementi u prva tri raspoređeni uzlaznim redoslijedom njihovih naboja atomske jezgre, zatim u drugom, naprotiv, u silaznom redoslijedu. Odgovor: 2.

Kako bi se uštedjelo vrijeme, ostale opcije odgovora ne mogu se ni analizirati jer je pronađen točan odgovor.

Zadaci za samostalan rad

Atom se sastoji od izuzetno guste jezgre okružene oblakom elektrona. Jezgra je pomalo jadna u odnosu na vanjske dimenzije oblaka, a sastoji se od protona i neutrona. Atom u svom uobičajenom stanju je neutralan, a elektroni nose negativan naboj. Ali atom može povući i tuđe elektrone, ili se odreći svojih. U ovom slučaju, to će biti više negativno nabijeni ili pozitivno nabijeni ion. Kako odrediti koliko elektrona sadržano u atom ?

Uputa

1. Prije svih ostalih, Periodni sustav će vam doći u potporu. Gledajući u njega, vidjet ćete da cijeli kemijski element ima ne samo svoje strogo određeno mjesto, već i osobni serijski broj. Na primjer, za vodik je jednako jedan, za ugljik je 6, za zlato je 79 i tako dalje.

2. To je serijski broj koji karakterizira broj protona u jezgri, odnosno ispravan naboj atomske jezgre. Budući da je atom u svom uobičajenom stanju neutralan, pozitivni naboj mora biti uravnotežen negativnim nabojem. Dakle, vodik ima jedan elektron, ugljik šest elektrona, zlata ima sedamdeset devet elektrona .

3. Kako onda odrediti broj? elektrona u atom ako je atom, pak, dio neke teže molekule? Recimo koji je broj elektrona u atomima natrija i klora, ako tvore molekulu za svakoga od vas savršeno poznata obična kuhinjska sol?

4. I tu nema ništa teško. Započnite pisanjem formule ove tvari, ona će imati daljnji oblik: NaCl. Iz formule ćete vidjeti da se molekula soli sastoji od 2 elementa, i to: alkalni metal natrij i klor halogenidni plin. Ali to više nisu neutralni atomi natrija i klora, već njihovi ioni. Klor je, tvoreći ionsku vezu s natrijem, "povukao" jednu od njegovih elektrona, a natrij ga je "dao".

5. Pogledajte još jednom periodni sustav. Vidjet ćete da natrij ima serijski broj 11, klor - 17. Posljedično, sada će natrijev ion imati 10 elektrona, ion klora ima 18.

6. Koristeći isti algoritam, lako je odrediti broj elektrona bilo koji kemijski element, bilo u obliku neutralnog atoma ili iona.

Atom kemijskog elementa sastoji se od nuklearne jezgre i elektrona. Nuklearna jezgra sadrži dvije vrste čestica - protone i neutrone. Otprilike svaka masa atoma koncentrirana je u jezgri, jer su protoni i neutroni mnogo teži od elektrona.

Trebat će vam

• atomski broj elementa, izotopi

Uputa

1. Za razliku od protona, neutroni nemaju električni naboj, tj električno punjenje nula. Stoga, poznavajući nuklearni broj elementa, nemoguće je nedvosmisleno reći koliko neutroni sadržane u njegovoj jezgri. Na primjer, jezgra atoma ugljika uvijek sadrži 6 protona, ali u njoj može biti 6 i 7 protona. Različite jezgre kemijskog elementa s različitim brojem neutroni u jezgri nazivaju se izotopi tog elementa. Izotopi mogu biti prirodni i dobiveni neprirodno.

2. Nuklearne jezgre označene su slovnim simbolom kemijskog elementa iz periodnog sustava. Desno od simbola iznad i ispod nalaze se dva broja. Gornji broj A je masa broj atom, A = Z+N, gdje je Z nuklearni naboj ( broj protoni), i N - broj neutroni. niži broj Z je nuklearni naboj. Ova oznaka daje informacije o broju neutroni u jezgri. Očigledno je jednako N = A-Z.

3. Za različite izotope istog kemijskog elementa broj A promjene, što se odražava u zapisu ovog izotopa. Određeni izotopi imaju svoja izvorna imena. Recimo da obična jezgra vodika nema neutroni i ima jedan proton. Izotop vodika deuterij ima jedan neutron (A = 2), dok izotop tricij ima dva neutrona (A = 3).

4. Povezani broj neutroni na broj protona odražava se u N-Z dijagramu nuklearnih jezgri. Stabilnost jezgri ovisi o omjeru broja neutroni i broj protona. Jezgre lakih nuklida posebno su stabilne pri N/Z = 1, odnosno kada je broj neutroni i protoni. Kako se maseni broj povećava, područje stabilnosti se pomiče na N/Z>1, dostižući N/Z ~ 1,5 za posebno teške jezgre.

Slični Videi

Atom se sastoji od jezgre i njezine okoline. elektrona, koji se oko njega vrte u nuklearnim orbitalama i tvore slojeve elektrona (energetske slojeve). Broj negativno nabijenih čestica na vanjskom i unutarnjem sloju određuje svojstva elemenata. Broj elektrona sadržane u atomu, moguće je otkriti, znajući neke ključne točke.

Trebat će vam

• - papir;
• - olovka;
• je periodični sustav Mendeljejeva.

Uputa

1. Za određivanje broja elektrona, koristite periodični sustav D.I. Mendeljejev. U ovoj tablici elementi su raspoređeni u određenom slijedu, koji je usko povezan s njihovom nuklearnom strukturom. Znajući da je pozitivni naboj atoma uvijek jednak atomskom broju elementa, lako možete pronaći broj negativnih čestica. Čaj, naravno – atom u agregatu je neutralan, što znači da je broj elektrona bit će jednak broju protona i broju elementa u tablici. Recimo da je serijski broj aluminija 13. Posljedično, broj elektrona imat će 13, natrij će imati 11, željezo će imati 26 i tako dalje.

2. Ako trebate pronaći broj elektrona na energetskim razinama prvo ponovite Paulovo pravilo i Hundovo pravilo. Zatim raspodijelite negativne čestice u slojeve i podrazine uz pomoć istih periodični sustav, odnosno njezina razdoblja i skupine. Dakle, broj vodoravnog retka (točke) označava broj energetskih slojeva, a vertikalnog (skupine) - broj elektrona na vanjskom sloju.

3. Ne zaboravite da je broj vanjskih elektrona jednak je broju grupe samo za elemente koji se nalaze u glavnim podskupinama. Za elemente sekundarnih podskupina, broj negativno nabijenih čestica u posljednjoj energetskoj razini ne može biti veći od 2. Recimo, skandij (Sc), koji je u razdoblju 4, u skupini 3, sporednoj podskupini, ima ih 2. Dok galij (Ga), koji je u istom razdoblju i istoj skupini, ali u glavnoj podskupini, vanjski elektrona 3.

4. Prilikom brojanja elektrona u atomu, imajte na umu da potonji tvore molekule. U tom slučaju atomi mogu prihvatiti, odati negativno nabijene čestice ili formirati opći par. Recimo da je u molekuli vodika (H2) univerzalni par elektrona. Drugi slučaj: u molekuli natrijevog fluorida (NaF) ukupni zbroj elektrona bit će jednak 20. Ali tijekom kemijska reakcija atom natrija predaje svoj elektron i ostaje 10, a fluor prihvaća - također ispada 10.

Koristan savjet
Zapamtite da u vanjskom energetskom sloju može biti samo 8 elektrona. I to ne ovisi o mjestu elementa u periodnom sustavu.

Atom je najmanja stabilna (u većini slučajeva) čestica materije. Molekula je skupina atoma povezanih zajedno. Upravo molekule pohranjuju informacije o svim svojstvima određene tvari.

Atomi tvore molekulu sa različite vrste veze. Međusobno se razlikuju po smjeru i energiji, uz pomoć koje se ta veza može formirati.

Kvantnomehanički model kovalentne veze

Kovalentna veza nastaje uz pomoć valentnih elektrona. Kada se dva atoma međusobno približavaju, prati se preklapanje elektronskih oblaka. U ovom slučaju, elektroni bilo kojeg atoma počinju se kretati u području koje pripada drugom atomu. U prostoru koji ih okružuje javlja se prekomjerni negativni potencijal, onaj koji spaja pozitivno nabijene jezgre. To je dopušteno samo pod uvjetom da su spinovi univerzalnih elektrona antiparalelni (usmjereni u različitim smjerovima).Kovalentnu vezu karakterizira prilično velika vrijednost energije vezanja za cijeli atom (oko 5 eV). To znači da je potrebno 10 eV da bi se molekula od 2 atoma nastala kovalentnom vezom raspala. Atomi se mogu približiti jedan drugome u strogo definiranom stanju. Ovim pristupom prati se preklapanje elektronskih oblaka. Paulijeva teza kaže da se dva identična elektrona ne mogu vrtjeti oko istog atoma. Što se više prati preklapanje, to se atomi više odbijaju.

vodikova veza

Ovo je poseban slučaj kovalentna veza. Sastoji se od dva atoma vodika. Upravo na primjeru ovog kemijskog elementa prikazan je mehanizam nastanka kovalentne veze dvadesetih godina prošlog stoljeća. Atom vodika vrlo je primitivan u svojoj strukturi, što je omogućilo znanstvenicima da tangencijalno riješe Schrödingerovu jednadžbu.

Jonska veza

Kristal svake uobičajene kuhinjske soli nastaje ionskom vezom. Pojavljuje se kada atomi koji čine molekulu imaju veliku razliku u elektronegativnosti. Manje elektronegativni atom (natrij u slučaju kristala soli) donira sve svoje valentne elektrone kloru, postajući ispravno nabijen ion. Klor, zauzvrat, postaje negativno nabijeni ion. Ovi ioni su vezani u strukturi elektrostatičkom interakcijom, koju karakterizira prilično velika sila. Zbog toga ionska veza ima najveću snagu (10 eV po atomu, što je dvostruko veće od energije kovalentne veze). U ionskim kristalima rijetko se uočavaju nedostaci raznih vrsta. Elektrostatička interakcija čvrsto drži pozitivne i negativne ione na određenim mjestima, sprječavajući nastanak praznina, međuprostora i drugih defekata u kristalnoj rešetki.

Slični Videi

Koristan savjet
Protoni su nabijene čestice, dok neutroni nemaju naboj.

Iz Gost >>

A1. Broj elektrona u vanjskom elektronskom sloju atoma s nuklearnim nabojem od +9 je 1) 1 2) 5 3) 3 4) 7 A2. Svojstva metala u magneziju su izraženije nego u 1) beriliju 2) kaliju 3) kalciju 4) natriju A3. Tvar s ionskom vezom je 1) sumporov oksid (VI) 2) vodik 3) magnezij 4) natrijev fluorid., A4. Stanja oksidacije željeza u spojevima Fe2O3 i FeCl2 su 1) +3 i -2 2) +3 i +3 3) +3 i +2 4) -3 i +2 A5. Kiseli oksid je 1) SO2 2) CO 3) ZnO 4) Na2O A6. Do fizičke pojave uključuju 1) kiseljenje mlijeka 2) pošećerenje pekmeza 3) spaljivanje svijeće 4) spaljivanje hrane A7. Koja je jednadžba za reakciju spoja? 1) NH3 + HNO3 = NH4NO3 2) H2S + MgO = MgS + H2O 3) SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O 4) CuO + H2 = Cu + H2O A8. Vodotopivi elektroliti uključuju 1) barijev sulfat 2) cink sulfat 3) bakrov(II) sulfid 4) željezov(III) oksid A9. Najveća količina amonijevih iona nastaje pri potpunoj disocijaciji 1 mol 1) amonijevog sulfata 2) amonijevog sulfida 3) amonijevog nitrata 4) amonijevog fosfata A10. Do razvijanja plina dolazi kao rezultat interakcije iona 1) H+ i C1- 2) H+ i SO32- 3) NH4+ i PO43- 4) NH4+ i S2-

Dugo su vremena mnoga svojstva materije ostala tajna za istraživače. Zašto neke tvari dobro provode struju, a druge ne? Zašto se željezo postupno razgrađuje pod utjecajem atmosfere, dok su plemeniti metali savršeno očuvani tisućama godina? Na mnoga od ovih pitanja odgovoreno je nakon što je osoba postala svjesna strukture atoma: njegove strukture, broja elektrona u svakom sloju elektrona. Štoviše, svladavanje čak i samih osnova strukture atomskih jezgri otvorilo je novu eru za svijet.

Od kojih je elemenata izgrađena elementarna cigla materije, kako oni međusobno djeluju, što iz toga možemo naučiti koristiti?

u pogledu moderne znanosti

Trenutno se većina znanstvenika nastoji pridržavati planetarnog modela strukture materije. Prema ovom modelu, u središtu svakog atoma nalazi se jezgra, sićušna čak i u usporedbi s atomom (desetke tisuća puta manja od cijelog atoma). Ali isto se ne može reći za masu jezgre. Gotovo sva masa atoma koncentrirana je u jezgri. Jezgra je pozitivno nabijena.

Elektroni se okreću oko jezgre u različitim orbitama, a ne kružno, kao što je slučaj s planetima Sunčev sustav, ali volumetrijski (kugle i volumetrijske osmice). Broj elektrona u atomu brojčano je jednak naboju jezgre. Ali vrlo je teško smatrati elektron česticom koja se kreće po nekoj vrsti putanje.

Njegova orbita je sićušna, a brzina mu je skoro kao ona svjetlosni snop, stoga je ispravnije smatrati elektron zajedno s njegovom orbitom nekom vrstom negativno nabijene kugle.

članovi atomske obitelji

Svi atomi se sastoje od 3 sastavna elementa: protona, elektrona i neutrona.

Proton je glavni građevinski materijal jezgre. Njegova težina jednaka je atomskoj jedinici (masi atoma vodika) ili 1,67 ∙ 10 -27 kg u SI sustavu. Čestica je pozitivno nabijena, a njezin se naboj uzima kao jedinica u sustavu elementarnih električnih naboja.

Neutron je maseni blizanac protona, ali nije nabijen ni na koji način.

Gornje dvije čestice nazivaju se nuklidi.

Elektron je suprotnost protonu koji je nabijen ( elementarni naboj jednako −1). Ali što se tiče težine, elektron nas je iznevjerio, njegova masa je samo 9,12 ∙ 10 -31 kg, što je gotovo 2 tisuće puta lakše od protona ili neutrona.

kako se to "vidi"

Kako bi se mogla vidjeti struktura atoma, ako ni najsuvremenija tehnička sredstva ne dopuštaju i kratkoročno neće dopustiti da se dobiju slike njegovih sastavnih čestica. Kako su znanstvenici znali broj protona, neutrona i elektrona u jezgri i njihov raspored?

Pretpostavka o planetarnoj strukturi atoma nastala je na temelju rezultata bombardiranja tanke metalne folije raznim česticama. Slika jasno pokazuje kako različite elementarne čestice međusobno djeluju s materijom.

Broj elektrona koji su prošli kroz metal bio je jednak nuli u pokusima. To se jednostavno objašnjava: negativno nabijeni elektroni odbijaju se od elektronskih ljuski metala, koje također imaju negativan naboj.

Kroz foliju je prošao snop protona (naboj +), ali s "gubicima". Dio se odbio od jezgri koje su se našle na putu (vjerojatnost takvih pogodaka je vrlo mala), dio je odstupio od izvorne putanje, leteći preblizu jednoj od jezgri.

Neutroni su postali "najučinkovitiji" u smislu prevladavanja metala. Neutralno nabijena čestica izgubljena je samo u slučaju izravnog sudara s jezgrom tvari, dok je 99,99% neutrona uspješno prošlo kroz debljinu metala. Inače, na temelju broja neutrona na ulazu i izlazu bilo je moguće izračunati veličinu jezgri pojedinih kemijskih elemenata.

Na temelju dobivenih podataka izgrađena je trenutno dominantna teorija strukture materije koja uspješno objašnjava većinu problematike.

Što i koliko

Broj elektrona u atomu ovisi o atomskom broju. Dakle, u atomu običnog vodika postoji samo jedan proton. Jedan elektron kruži okolo u orbiti. Sljedeći element u periodnom sustavu, helij, malo je kompliciraniji. Njegova jezgra se sastoji od dva protona i dva neutrona i stoga ima atomsku masu 4.

Kako se atomski broj povećava, povećava se veličina i masa atoma. Serijski broj kemijskog elementa u periodnom sustavu odgovara naboju jezgre (broj protona u njoj). Broj elektrona u atomu jednak je broju protona. Na primjer, atom olova (atomski broj 82) ima 82 protona u svojoj jezgri. U orbiti oko jezgre ima 82 elektrona. Za izračunavanje broja neutrona u jezgri dovoljno je oduzeti broj protona od atomske mase:

Zašto su uvijek jednaki?

Svaki sustav u našem Svemiru teži stabilnosti. U odnosu na atom, to se izražava u njegovoj neutralnosti. Ako na sekundu zamislimo da svi atomi bez iznimke u Svemiru imaju jedan ili drugi naboj različitih veličina s različitim predznacima, može se zamisliti kakav bi kaos nastao u svijetu.

Ali budući da je broj protona i elektrona u atomu jednak, ukupni naboj svake "cigle" je nula.

Broj neutrona u atomu je nezavisna veličina. Štoviše, atomi istog kemijskog elementa mogu imati različit broj tih čestica s nultim nabojem. Primjer:

• 1 proton + 1 elektron + 0 neutrona = vodik ( atomska masa 1);
• 1 proton + 1 elektron + 1 neutron = deuterij (atomska masa 2);
• 1 proton + 1 elektron + 2 neutrona = tricij (atomska masa 3).

U tom se slučaju broj elektrona u atomu ne mijenja, atom ostaje neutralan, a njegova se masa mijenja. Takve varijacije kemijskih elemenata nazivaju se izotopi.

Je li atom uvijek neutralan?

Ne, broj elektrona u atomu nije uvijek jednak broju protona. Ako se elektron ili dva ne bi mogli "oduzeti" atomu na neko vrijeme, ne bi bilo takve stvari kao što je galvanizacija. Atom, kao i svaka druga materija, može biti pogođen.

Pod utjecajem dovoljno jake električno polje iz vanjskog sloja atoma, jedan ili više elektrona mogu "odletjeti". U tom slučaju čestica tvari prestaje biti neutralna i naziva se ion. Može se kretati u plinovitom ili tekućem mediju, prenoseći električni naboj s jedne elektrode na drugu. Dakle, električni naboj se pohranjuje u baterijama, a najtanji filmovi nekih metala se nanose na površine drugih (pozlata, posrebrenje, kromiranje, poniklavanje itd.).

Nestabilan je i broj elektrona u metalima – vodičima električna struja. Elektroni vanjskih slojeva, takoreći, hodaju od atoma do atoma, prenoseći električnu energiju kroz vodič.