Обязательный минимум знаний

Схема 1. Символика Периодической системы Д. И. Менделеева

Закономерности изменения свойств элементов и их соединений

1. Возрастают:

• заряд атомного ядра;
• число электронов во внешнем слое атома;
• степень окисления элементов в высших оксидах и гидроксидах (как правило, равная номеру группы);
• электроотрицательность;
• окислительные свойства;
• не
• кислотные свойства высших оксидов и гидроксидов.

2. Уменьшаются:

• радиус атома;
• металлические свойства простых веществ;
• восстановительные свойства;
• основные свойства высших оксидов и гидроксидов.

3. Не изменяется число электронных слоёв (энергетических уровней) в атоме. Изменение свойств элементов и образованных ими веществ в пределах одной А группы с увеличением порядкового номера элемента.

1. Возрастают:

• заряд атомного ядра;
• число электронных слоёв (энергетических уровней) в атоме;
• радиус атома;
• восстановительные свойства;
• металлические свойства простых веществ;
• основные свойства высших оксидов и гидроксидов;
• кислотные свойства (степень электролитической диссоциации) бескислородных кислот неметаллов.

2. Уменьшаются:

• электроотрицательность;
• окислительные свойства;
• прочность (устойчивость) летучих водородных соединений.

3. Не изменяются:

• число электронов во внешнем электронном слое атома;
• степень окисления элементов в высших оксидах и гидроксидах (как правило, равная номеру группы).

1. Наименьший радиус имеет атом

1. фтора
2. бериллия
3. бария
4. кремния

Наименьший радиус атома имеет элемент, расположенный как можно правее и как можно выше в Периодической таблице химических элементов. Этому условию отвечает фтор. Ответ: 1

2. Одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне имеют атомы хлора и атомы

1. марганца
2. аргона
3. брома

Так как одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне имеют атомы элементов одной группы, то отправной точкой для выбора верного ответа явится определение группы, в которой находится хлор, - VIIA. Из предложенных вариантов этому условию соответствует бром. Ответ: 4.

3. Одинаковую электронную конфигурацию имеют атом неона и ион

1. Mg 2+
2. Аl 3+

Ключом к нахождению правильного ответа является определение периода, в котором находится неон, - 2-й. Следовательно, условию задания будет соответствовать катион магния. Ответ: 1.

4. Частицей, имеющей такое же строение электронной оболочки, как у атома аргона, является

1. Сl +3
2. Сl +1
3. С1 -l

Для определения правильного ответа нужно сравнить порядковые номера аргона и хлора, как элементов одного и того же 3-го периода: № 17 и № 18. Чтобы иметь такое же строение электронной оболочки, как у атома аргона, атому хлора необходимо принять один электрон. Этому условию соответствует Cl - . Ответ: 4.

5. Число электронов в ионе А1 3+ равно

Это задание решается просто: ион алюминия по сравнению с его атомом «потерял» три электрона, следовательно, 13 - 3 = 10. Ответ: 4.

6. Высшие оксид и соответствующий ему гидроксид с наиболее выраженными основными свойствами образует

1. калий
2. кальций
3. индий
4. алюминий

Наиболее сильные оснбвные свойства проявляют оксиды и гидрооксиды щелочных металлов, т. е. элементов IA группы. Ответ: 1.

7. В порядке усиления металлических свойств элементы расположены в ряду

1. Аl, Са, К
2. Ва, Са, Mg
3. К, Са, Ga
4. Na, Mg, Аl

Так как металлические свойства наиболее выражены у щелочных металлов, то, очевидно, именно щелочной металл должен завершать искомую тройку элементов. Ответ: 1.

8. Легче всего присоединяют электроны атомы

1. хлора
2. селена
3. брома

Присоединение электронов характеризует окислительные свойства элементов. Наиболее выражены эти свойства у элементов, имеющих большее значение номера группы и меньшее значение номера периода. Ответ: 1.

9. Высшие оксид и соответствующий ему гидроксид с наиболее выраженными кислотными свойствами образует

1. фосфор
2. кремний

Анализ положения предложенных в задании элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева позволяет прийти к выводу, что все они находятся в 3-м периоде. Знание закономерностей изменения кислотно-оснбвных свойств оксидов и гидроксидов, образованных элементами одного периода, даст возможность определить верный ответ. Ответ: 3.

10. В порядке усиления неметаллических свойств простых веществ образующие их элементы расположены в ряду

1. С, Si, Ge
2. Se, S, О
3. F, О, N
4. Se, As, Ge

Это задание требует знания закономерностей изменения металлических и неметаллических свойств простых веществ, образованных химическими элементами, в периодах и группах. Анализ положения предложенных троек элементов в Периодической системе Д. И. Менделеева позволяет прийти к выводу, что варианты 1 и 2 содержат по три элемента, соответственно IV и VI групп. Однако если в первой тройке элементы расположены в порядке возрастания зарядов их атомных ядер, то во второй, наоборот, в порядке их убывания. Ответ: 2.

Остальные варианты ответов в целях экономии времени можно даже не анализировать, так как верный ответ найден.

Задания для самостоятельной работы

Атом состоит из исключительно плотного ядра, окруженного электронным «облаком». Ядро жалко немного по сопоставлению с внешними размерами облака, и состоит из протонов и нейтронов. Атом в обыкновенном состоянии нейтрален, а электроны несут негативный заряд. Но атом может также перетянуть чужие электроны, либо отдать свои. В таком случае он теснее будет являться негативно заряженным либо позитивно заряженным ионом. Как определить, сколько электронов содержится в атоме ?

Инструкция

1. Раньше каждого, вам на поддержка придет Таблица Менделеева. Заглянув в нее, вы увидите, что весь химический элемент имеет не только свое сурово определенное место, но и личный порядковый номер. Скажем, у водорода он равен единице, у углерода – 6, у золота – 79 и так дальше.

2. Именно порядковый номер характеризует число протонов в ядре, то есть правильный заряд ядра атома. От того что атом в обыкновенном состоянии нейтрален, позитивный заряд должен быть уравновешен негативным зарядом. Следственно, у водорода – один электрон, углерода – шесть электронов , у золота – семьдесят девять электронов .

3. Ну а как определить число электронов в атоме , если атом, в свою очередь, входит в состав какой-нибудь больше трудной молекулы? Скажем, каково число электронов в атомах натрия и хлора, если они образуют молекулу каждым вам отменно знаменитой обыкновенной поваренной соли?

4. И здесь нет ничего трудного. Начните с того, что напишите формулу этого вещества, она будет иметь дальнейший вид: NaCl. Из формулы вы увидите, что молекула поваренной соли состоит из 2-х элементов, а именно: щелочного металла натрия и газа-галогена хлора. Но это теснее не нейтральные атомы натрия и хлора, а их ионы. Хлор, образуя ионную связь с натрием, тем самым «перетянул» к себе один из его электронов , а натрий, соответственно, его «отдал».

5. Вновь посмотрите в Таблицу Менделеева. Вы увидите, что натрий имеет порядковый номер 11, хлор – 17. Следственно, сейчас у иона натрия будет 10 электронов , у иона хлора – 18.

6. Действуя по такому же алгорифму, легко дозволено определить число электронов у всякого химического элемента, будь то в виде нейтрального атома либо иона.

Атом химического элемента состоит из ядерного ядра и электронов. В состав ядерного ядра входят два типа частиц – протоны и нейтроны. Примерно каждая масса атома сфокусирована в ядре, потому что протоны и нейтроны гораздо тяжелее электронов.

Вам понадобится

• атомный номер элемента, изотопы

Инструкция

1. В различие от протонов, нейтроны не имеют электрического заряда, то есть их электрический заряд равен нулю. Следственно, зная ядерный номер элемента, невозможно однозначно сказать, сколько нейтронов содержится в его ядре. К примеру в ядре атома углерода неизменно содержится 6 протонов, впрочем протонов в нем может быть 6 и 7. Разновидности ядер химического элемента с различным числом нейтронов в ядре именуются изотопами этого элемента. Изотопы могут быть как природными, так и полученными неестественно.

2. Ядерные ядра обозначаются буквенным символом химического элемента из таблицы Менделеева. Справа от символа вверху и внизу стоят два числа. Верхнее число A – это массовое число атома, A = Z+N, где Z – заряд ядра (число протонов),а N – число нейтронов . Нижнее число – это Z – заряд ядра. Такая запись дает информацию о числе нейтронов в ядре. Видимо, оно равно N = A-Z.

3. У различных изотопов одного химического элемента число A меняется, что отражено в записи этого изотопа. Определенные изотопы имеют свои подлинные наименования. Скажем, обыкновенное ядро водорода не имеет нейтронов и имеет один протон. Изотоп водорода дейтерий имеет один нейтрон (A = 2), а изотоп тритий – два нейтрона (A = 3).

4. Связанность числа нейтронов от числа протонов отражена на N-Z диаграмме ядерных ядер. Стабильность ядер зависит от отношения числа нейтронов и числа протонов. Ядра легких нуклидов особенно устойчивы при N/Z = 1, то есть при равенстве числа нейтронов и протонов. С ростом массового числа область стабильности сдвигается к величинам N/Z>1, достигая величины N/Z ~ 1,5 для особенно тяжелых ядер.

Видео по теме

Атом состоит из ядра и окружающих его электронов , которые вращаются вокруг него по ядерным орбиталям и образуют электронные слои (энергетические ярусы). Число негативно заряженных частиц на внешних и внутренних ярусах определяет свойства элементов. Число электронов , содержащихся в атоме, дозволено обнаружить, зная некоторые ключевые моменты.

Вам понадобится

• – бумага;
• – ручка;
• – периодическая система Менделеева.

Инструкция

1. Дабы определить число электронов , воспользуйтесь периодической системой Д.И. Менделеева. В этой таблице элементы расположены в определенной последовательности, которая узко связана с их ядерным строением. Зная, что позитивный заряд атома неизменно равен порядковому номеру элемента, вы легко обнаружите число негативных частиц. Чай вестимо – атом в совокупности нейтрален, а значит, число электронов будет равно числу протонов и номеру элемента в таблице. Скажем, порядковый номер алюминия равен 13. Следственно, число электронов у него будет 13, у натрия – 11, у железа – 26 и т.д.

2. Если вам нужно обнаружить число электронов на энергетических ярусах, вначале повторите правило Пауля и правило Хунда. Потом распределите негативные частицы по ярусам и подуровням с подмогой все той же периодической системы, а вернее ее периодов и групп. Так номер горизонтального ряда (периода) указывает на число энергетических слоев, а вертикального (группы) – на число электронов на внешнем ярусе.

3. Не забывайте о том, что число внешних электронов равно номеру группы только у элементов, которые находятся в основных подгруппах. У элементов побочных подгрупп число негативно заряженных частиц на последнем энергетическом ярусе не может быть огромнее 2-х. Скажем, у скандия (Sc), находящегося в 4 периоде, в 3 группе, побочной подгруппе, их 2. В то время как у галия (Ga), тот, что находится в том же периоде и той же группе, но в основной подгруппе, внешних электронов 3.

4. При подсчете электронов в атоме, учтите, что последние образуют молекулы. При этом атомы могут принимать, отдавать негативно заряженные частицы либо образовывать всеобщую пару. Скажем, в молекуле водорода (H2) всеобщая пара электронов . Иной случай: в молекуле фторида натрия (NaF) всеобщая сумма электронов будет равна 20. Но в ходе химической реакции атом натрия отдает свой электрон и у него остается 10, а фтор принимает – получается тоже 10.

Полезный совет
Помните, что на внешнем энергетическом ярусе может быть только 8 электронов. И это не зависит от расположения элемента в таблице Менделеева.

Атом – это мельчайшая стабильная (в большинстве случаев) частица вещества. Молекулой же называют несколько атомов, связанных между собой. Именно молекулы хранят в себе информацию о всех свойствах определенного вещества.

Атомы образуют молекулу при помощи различных типов связи. Они отличаются между собой направленностью и энергией, с подмогой которых дозволено эту связь образовать.

Квантовомеханическая модель ковалентной связи

Ковалентная связь образуется при помощи валентных электронов. При сближении 2-х атомов отслеживается перекрытие электронных облаков. При этом электроны всякого атома начинают двигаться в области, принадлежащей иному атому. В пространстве, окружающем их, возникает излишний негативный потенциал, тот, что стягивает позитивно заряженные ядра. Это допустимо только при условии, что спины всеобщих электронов антипараллельны (направлены в различные стороны).Ковалентная связь характеризуется достаточно огромным значением энергии связи на весь атом (около 5 эВ). Это обозначает, что нужно 10 эВ, дабы молекула из 2-х атомов, образованная ковалентной связью, распалась. Атомы могут приблизиться друг к другу на сурово определенное состояние. При таком сближении отслеживается перекрытие электронных облаков. Тезис Паули гласит, что вокруг одного и того же атома не может вращаться два электрона в идентичном состоянии. Чем огромнее отслеживается перекрытие, тем больше отталкиваются атомы.

Водородная связь

Это частный случай ковалентной связи. Ее образуют два атома водорода. Именно на примере этого химического элемента в двадцатых годах прошлого столетия был показан механизм образования ковалентной связи. Атом водорода дюже примитивен в своем строении, что дозволило ученым касательно верно решить уравнение Шредингера.

Ионная связь

Кристалл каждом вестимой поваренной соли образуется при помощи ионной связи. Она появляется, когда атомы, образующие молекулу, владеют огромный разницей в электроотрицательности. Менее электроотрицательный атом (в случае кристалла поваренной соли это натрий) отдает все свои валентные электроны хлору, превращаясь в правильно заряженный ион. Хлор, в свою очередь, становится негативно заряженным ионом. Эти ионы связаны в структуре электростатическим взаимодействием, которое характеризуется достаточно огромный силой. Вот отчего ионная связь владеет наибольшей прочностью (10 эВ на атом, что в два раза огромнее, чем энергия ковалентной связи). В ионных кристаллах дюже редко отслеживаются недостатки разного рода. Электростатическое взаимодействие крепко удерживает позитивные и негативные ионы в определенных местах, не давая возникнуть вакансии, междоузелью и иным недостаткам кристаллической решетки.

Видео по теме

Полезный совет
Протоны – это одобрительно заряженные частицы, нейтроны же не несут какого-нибудь заряда.

От Гость >>

А1. Число электронов во внешнем электронном слое атома с зарядом ядра +9 равно 1)1 2) 5 3)3 4) 7 А2. Металлические свойства у магния выражены сильнее, чем у 1) бериллия 2) калия 3) кальция 4) натрия A3. Веществом с ионной связью является 1) оксид cepы(VI) 2) водород 3) магний 4) фторид натрия., А4. Степени окисления железа в соединениях Fe2O3 и FeCl2 соответственно равны 1) +3 и -2 2) +3 и +3 3) +3 и +2 4) -3 и +2 А5. Кислотным оксидом является 1) SO2 2) СО 3) ZnO 4) Na2O А6. К физическим явлениям относят 1) скисание молока 2) засахаривание варенья 3) горение свечи 4) пригорание пиши А7. Какое уравнение соответствует реакции соединения? 1) NH3 + HNO3 = NH4NO3 2) H2S + MgO = MgS + H2O 3) SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O 4) CuO + H2 = Cu + H2O A8. К хорошо растворимым в воде электролитам относится 1) сульфат бария 2) сульфат цинка 3) сульфид меди(II) 4) оксид железа(III) А9. Наибольшее количество ионов аммония образуется при полной диссоциации 1 моль 1) сульфата аммония 2) сульфида аммония 3) нитрата аммония 4) фосфата аммония А10. Выделение газа происходит в результате взаимодейст¬вия ионов 1) Н+ и С1- 2) Н+ и SO32- 3) NH4+ и РО43- 4) NH4+ и S2-

Долгое время для исследователей оставались секретом многие свойства материи. Отчего одни вещества отлично проводят электричество, а другие - нет? Почему железо постепенно разрушается под воздействием атмосферы, а благородные металлы отлично сохраняются на протяжении тысяч лет? Многие из этих вопросов нашли ответ после того, как человеку стало известно устройство атома: его строение, число электронов на каждом электронном слое. Более того, освоение даже самых основ строения атомных ядер открыло миру новую эру.

Из каких элементов построен элементарный кирпичик вещества, как они взаимодействуют между собой, чем из этого мы научись пользоваться?

в представлении современной науки

В настоящее время большинство ученых склонны придерживаться планетарной модели строения материи. Согласно этой модели в центре каждого атома находится ядро, крохотное даже по сравнению с атомом (он в десятки тысяч раз мельче целого атома). Зато о массе ядра такого не скажешь. Практически вся масса атома сосредоточена именно в ядре. Ядро заряжено положительно.

Вокруг ядра вращаются электроны по различным орбитам, не круговым, как в случае с планетами Солнечной системы, а объемным (сферы и объемные восьмерки). Число электронов в атоме численно равно заряду ядра. Но рассматривать электрон как частицу, которая движется по какой-то траектории, очень сложно.

Его орбита крохотна, а скорость почти как у светового луча, поэтому правильнее рассматривать электрон вместе с его орбитой как некую отрицательно заряженную сферу.

Члены атомной семьи

Все атомы состоят из 3 составляющих элементов: протонов, электронов и нейтронов.

Протон - главный строительный материал ядра. Его вес равен атомной единице (масса атома водорода) или 1,67 ∙ 10 -27 кг в системе СИ. Заряжена частица положительно, причем заряд ее принят за единицу в системе элементарных электрических зарядов.

Нейтрон - близнец протона по массе, но никак не заряжен.

Две вышеперечисленные частицы называют нуклидами.

Электрон - противоположность протону по заряду (элементарный заряд равен −1). Но вот по весу электрон подкачал, масса его всего-то 9,12 ∙ 10 -31 кг, что почти в 2 тысячи раз легче протона или нейтрона.

Как это «разглядели»

Как можно было разглядеть строение атома, если даже самые современные технические средства не позволяют и в ближайшей перспективе не позволят получить изображения составляющих его частиц. Как же ученые узнали число протонов, нейтронов и электронов в ядре и их расположение?

Предположение о планетарном устройстве атомов было сделано на основе результатов бомбардировки тонкой металлической фольги различными частицами. На рисунке хорошо видно, как взаимодействуют с веществом различные элементарные частицы.

Число электронов, прошедших сквозь металл, в опытах равнялось нулю. Это объясняется просто: отрицательно заряженные электроны отталкиваются от электронных оболочек металла, также имеющих отрицательный заряд.

Пучок протонов (заряд +) проходил через фольгу, но с «потерями». Часть отталкивалась от попавшихся на пути ядер (вероятность таких попаданий очень незначительна), часть отклонялась от первоначальной траектории, пролетев слишком близко к одному из ядер.

Самыми «результативными» в части преодоления металла стали нейтроны. Нейтрально заряженная частица терялась только в случае прямого столкновения с ядром вещества, 99,99% же нейтронов благополучно проходили сквозь толщу металла. Кстати, размер ядер тех или иных химических элементов удалось рассчитать именно исходя из количества нейтронов на входе и не выходе.

На основе полученных данных и была построена доминирующая в настоящее время теория строения вещества, которая успешно объясняет большинство вопросов.

Чего и сколько

Число электронов в атоме зависит от порядкового номера. Так, в атоме обычного водорода имеется всего один протон. Вокруг же по орбите кружится единственный электрон. Следующий элемент периодической таблицы - гелий устроен чуточку сложнее. Его ядро состоит из двух протонов и двух нейтронов и имеет, таким образом, атомную массу 4.

С ростом порядкового номера растут размеры и масса атома. Порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева соответствует заряду ядра (количеству в нем протонов). Число электронов в атоме равно числу протонов. Так, атом свинца (порядковый номер 82) имеет в своем ядре 82 протона. На орбитах вокруг ядра находятся 82 электрона. Чтобы рассчитать количество нейтронов в ядре, достаточно от атомной массы отнять число протонов:

Почему их всегда поровну

Любая система в нашей Вселенной стремится к стабильности. Применительно к атому это выражается в его нейтральности. Если на секунду представить, что все без исключения атомы во Вселенной обладают тем или иным зарядом разной величины с разными знаками, можно себе представить, какой бы в мире наступил хаос.

Но так как число протонов и электронов в атоме равно, итоговый заряд каждого «кирпичика» равен нулю.

Число же нейтронов в атоме - величина самостоятельная. Более того, атомы одного и того же химического элемента могут иметь различное число этих частиц с нулевым зарядом. Пример:

• 1 протон + 1 электрон + 0 нейтронов = водород (атомная масса 1);
• 1 протон + 1 электрон + 1 нейтрон = дейтерий (атомная масса 2);
• 1 протон + 1 электрон + 2 нейтрона = тритий (атомная масса 3).

В данном случае число электронов в атоме не меняется, атом остается нейтральным, изменяется его масса. Такие вариации химических элементов принято называть изотопами.

Всегда ли атом нейтрален

Нет, не всегда число электронов в атоме равно числу протонов. Если бы у атома на время нельзя было «отобрать» электрон или два, не существовало бы такого понятия, как гальваника. На атом, как на любую материю, можно воздействовать.

Под влиянием достаточно сильного электрического поля с наружного слоя атома один или несколько электронов могут «улететь». В этом случае частичка вещества перестает быть нейтральной и называется ионом. Она может передвигаться в среде газа или жидкости, перенося электрический заряд от одного электрода к другому. Таким образом запасают электрический заряд в аккумуляторных батареях, а также наносят тончайшие пленки из одних металлов на поверхности других (золочение, серебрение, хромирование, никелирование и т.д.).

Нестабильно число электронов и в металлах - проводниках электрического тока. Электроны наружных слоев как бы гуляют с атома на атом, перенося по проводнику электрическую энергию.