Что общего в строении атомов химических элементов расположенных в одном периоде

Что общего в строении атомов химических элементов расположенных в одном периоде

Строение атома

Вариант 1

1. Какое строение имеют атомы химических элементов?
В центре атома находится положительно-заряженное ядро, которое состоит из протонов и нейтронов, а вокруг ядра перемещаются электроны в соответствии с определенными законами.

2. Укажите порядковый номер, заряд ядра и рассчитайте число протонов, нейтронов и электронов в атомах бора (массовое число 11), меди (массовое число 63) и олова (массовое число 118).

3. Напишите электронные формулы атомов азота и алюминия.

4. Напишите не менее трех символов химических элементов, у которых не внешнем энергетическом уровне находится четыре электрона. Изобразите схему строения атома и электронную формулу одного из них.

Вариант 2

1. Укажите различия в строении атомов типичных металлов и типичных неметаллов.
Атомы типичных металлов имеют на валентном уровне 1-2 электрона (элементы I и II А групп, кроме H и He), а типичных неметаллов – более 4 электронов.

2. Укажите порядковый номер, заряд ядра и рассчитайте число протонов, нейтронов и электронов в атомах кальция (массовое число 40), кислорода (массовое число 16) и серебра (массовое число 107).

3. Напишите электронные формулы атомов фтора и кремния.

4. Электронная формула атома элемента 1s2 2s2 2p6 3s1. Какой это элемент? Напишите формулы оксида и гидроксида данного элемента.
Na. Na2O – оксид натрия, NaOH – гидроксид натрия.

Вариант 3

1. Что общего в строении атомов химических элементов, расположенных в одной А-группе?
Одинаковое количество электронов на внешнем энергетическом уровне.

2. Укажите порядковый номер, заряд ядра и рассчитайте число протонов, нейтронов и электронов в атомах углерода (массовое число 12), цинка (массовое число 64) и брома (массовое число 79).

3. Напишите электронные формулы атомов лития и хлора.

4. Напишите не менее трех символов химических элементов, у которых на внешнем энергетическом уровне находятся пять электронов. Изобразите схему строения атома и электронную формулу одного из них.

Вариант 4

1. Что общего в строении атомов химических элементов, расположенных в одном периоде?
У атомов, расположенных в одном периоде одинаковое число энергетических уровней.

2. Укажите порядковый номер, заряд ядра и рассчитайте число протонов, нейтронов и электронов в атомах фтора (массовое число 19), калия (массовое число 39) и золота (массовое число 197).

3. Напишите электронные формулы атомов магния и кислорода.

4. Электронная формула атома элемента 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4. Какой это элемент? Напишите для данного элементы формулы высшего оксида и летучего соединения с водородом.
S. SO3 – оксид серы (VI), H₂S – сероводород.

Источник

Периодический закон

Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым в 1868 году. Его современная формулировка: свойства химических элементов и образуемых ими соединений (простых и сложных) находятся в периодической зависимости от величины заряда атомного ядра.

Периодический закон лежит в основе современного учения о строении вещества. Периодическая система Д.И. Менделеева является наглядным отражением периодического закона.

Группой называют вертикальный ряд химических элементов в периодической таблице. Элементы собраны в группы на основе степени окисления в высшем оксиде. Каждая из восьми групп состоит из главной подгруппы (а) и побочной подгруппы (б).

Периодическая таблица Д.И. Менделеева содержит колоссальное число ответов на самые разные вопросы. При умелом ее использовании вы сможете предполагать строение и свойства веществ, успешно писать химические реакции и решать задачи.

Радиус атома

Радиусом атома называют расстояние между атомным ядром и самой дальней электронной орбиталью. Это не четкая, а условная граница, которая говорит о наиболее вероятном месте нахождения электрона.

В периоде радиус атома уменьшается с увеличением порядкового номера элементов («→» слева направо). Это связано с тем, что с увеличением номера группы увеличивается число электронов на внешнем уровне. Запомните, что для элементов главных подгрупп номер группы равен числу электронов на внешнем уровне.

С увеличением числа электронов они становятся более скученными, так как притягиваются друг к другу сильнее: это и есть причина маленького радиуса атома.

Чем меньше электронов, тем больше у них свободы и больше радиус атома, поэтому радиус увеличивается в периоде «←» справа налево.

Период, группа и электронная конфигурация

Правило составления электронной конфигурации, которое вы только что увидели, универсально. Если вы имеете дело с элементом главной подгруппы, то увидев номер группы вы знаете, сколько электронов у него на внешнем уровне. Посмотрев на период, знаете номер его внешнего уровня.

Длина связи

Убедимся в этом на наглядном примере, сравнив длину связей в четырех веществах: HF, HCl, HBr, HI.

Чем больше радиусы атомов, которые образуют химическую связь, тем больше между ними и длина связи. Радиус атома водорода неизменен во всех трех веществах, а в ряду F → Cl → Br → I происходит увеличение радиуса атома. Наибольшим радиусом обладает йод, поэтому самая длинная связь в молекуле HI.

Металлические и неметаллические свойства

Сравним металлические и неметаллические свойства Rb, Na, Al, S. Натрий, алюминий и сера находятся в одном периоде. Металлические свойства возрастают S → Al → Na. Натрий и рубидий находятся в одной группе, металлические свойства возрастают Na → Rb.

Основные и кислотные свойства

Замечу, что здесь есть одно важное исключение. Как и в общем случае: исключения только подтверждают правила. В ряду галогенводородных кислот HF → HCl → HBr → HI происходит усиление кислотных свойств (а не ослабление, как должно быть по логике нашего правила).

Восстановительные и окислительные свойства

Электроотрицательность (ЭО), энергия связи, ионизации и сродства к электрону

Для примера сравним ЭО-ость атомов Te, In, Al, P. Индий расположен в одной группе с алюминием, ЭО-ость In → Al возрастает (снизу вверх). Алюминий расположен в одном периоде с серой, ЭО-ость возрастает Al → S (слева направо). Сравнивая серу и теллур, мы видим, что сера расположена в группе выше теллура, значит и ее электроотрицательность тоже выше.

Энергия связи (а также ее прочность) возрастают с увеличением электроотрицательности атомов, образующих данную связь. Чем сильнее атом тянет на себя электроны (чем больше он ЭО-ый), тем прочнее получается связь, которую он образует.

Продемонстрирую на примере. Сравним энергию связи в трех молекулах: H₂O, H₂S, H₂Se.

Высшие оксиды и летучие водородные соединения (ЛВС)

В периодической таблице Д.И. Менделеева ниже 7 периода находится строка, в которой для каждой группы указаны соответствующие высшие оксиды, ниже строка с летучими водородными соединениями.

Для элементов главных подгрупп начиная с IV группы (в большинстве случае) максимальная степень окисления (СО) определяется по номеру группы. К примеру, для серы (в VI группе) максимальная СО = +6, которую она проявляет в соединениях: H₂SO₄, SO₃.

На экзамене строка с готовыми «высшими» оксидами, как в таблице наверху, может отсутствовать. Считаю важным подготовить вас к этому. Предположим, что эта строчка внезапно исчезла из таблицы, и вам нужно записать высшие оксиды для фосфора и углерода.

С летучими водородными соединениями (ЛВС) ситуация аналогичная: их может не быть в периодической таблице Д.И. Менделеева, которая попадется на экзамене. Я расскажу вам, как легко их запомнить.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник