Хімія. 8 клас. Ярошенко

§ 16. Характеристика хімічних елементів за їхнім місцем у періодичній системі й будовою атома

Вивчення параграфа допоможе вам:

  • використовувати інформацію, закладену в періодичній системі, для класифікації, а також характеристики елементів, будови атомів;
  • набувати вміння встановлювати формули сполук, користуючись інформацією з періодичної системи.

Як ви вже з'ясували, не існує жодного елемента, який би займав випадкове місце в періодичній системі (місце Гідрогену і в І, і в VII групі обґрунтоване подібністю будови електронної оболонки атома Гідрогену з атомами елементів цих груп головних підгруп).

Місце кожного хімічного елемента в періодичній системі відображає сукупність його властивостей. Вони не відірвані від властивостей інших елементів, а перебувають у закономірному взаємозв'язку з ними.

Місце елемента в періодичній системі, знання будови його атома дають змогу різнобічно й безпомилково характеризувати хімічний елемент і його сполуки.

ПЛАН ХАРАКТЕРИСТИКИ ХІМІЧНОГО ЕЛЕМЕНТА ЗА МІСЦЕМ У ПЕРІОДИЧНІЙ СИСТЕМІ ТА БУДОВОЮ АТОМА. Щоб якомога повніше охопити інформацію про хімічний елемент, дотримуються плану характеристики, відображеного в таблиці 11.

Таблиця 11

План характеристики хімічного елемента за місцем у періодичній системі та будовою атома

Основні характеристики

Підпункти характеристики

1

Положення елемента в періодичній системі

а) порядковий номер (протонне число);

б) відносна атомна маса;

в) період, ряд;

г) група, підгрупа;

д) максимальне та мінімальне значення валентності

2

Будова атома

а) кількість протонів, нейтронів у ядрі атома, заряд ядра;

б) кількість електронів в електронній оболонці атома;

в) кількість енергетичних рівнів в електронній оболонці атома;

г) електронна, графічна електронна формули атома;

д) кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні, у тому числі неспарених;

е) завершений чи незавершений зовнішній енергетичний рівень електронної оболонки атома, скільки електронів не вистачає до завершення

3

Хімічний характер елемента та утворених ним речовин

а) до металічних чи неметалічних елементів належить елемент;

б) формула вищого оксиду й відповідного йому гідрату оксиду;

в) хімічний характер зазначених оксиду та гідрату оксиду, приклади рівнянь реакцій;

г) формула леткої сполуки елемента з Гідрогеном, валентність елемента в ній

4

Порівняння хімічного характеру елемента з властивостями сусідніх елементів

а) порівняння в періоді;

б) порівняння в підгрупі

Приклад характеристики. За поданим у таблиці планом схарактеризуємо хімічний елемент Фосфор.

1. Положення в періодичній системі. Протонне число Фосфору 15, Ar = 31. Елемент розміщений у третьому періоді, третьому ряді, V групі, головній підгрупі.

2. Будова атома. Ядро атома містить 15 протонів і має заряд +15. Нуклід 3115P містить 16 нейтронів (31 - 15 = 16). У складі електронної оболонки 15 електронів, їх сумарний заряд -15, розміщені вони на трьох енергетичних рівнях. Електронна формула атома — 1s22s22p63s23p3. Графічна електронна формула є такою.

На зовнішньому енергетичному рівні міститься 5 електронів, з них 3 — неспарені. Зовнішній енергетичний рівень незавершений, до завершення не вистачає трьох електронів, що становить менше половини електронів завершеного зовнішнього енергетичного рівня.

3. Хімічний характер елемента та утворених ним речовин. Маючи на зовнішньому енергетичному рівні 5 електронів, Фосфор належить до неметалічних елементів. У вільному стані існує у вигляді простої речовини неметалу фосфору. Формула вищого оксиду — Р2О5. Як було зазначено в параграфі 2, він взаємодіє з водою й утворює кислоту H3PO4.

Формула леткої сполуки з Гідрогеном РН3, валентність Фосфору в ній — три.

4. Порівняння хімічного характеру елемента з властивостями сусідніх елементів. Сусідами по періоду у Фосфору є Силіцій і Сульфур, по підгрупі — Нітроген та Арсен. Неметалічні властивості у Фосфору виражені сильніше, ніж у Силіцію та Арсену, але слабкіше, ніж у Сульфуру й Нітрогену.

Стисло про основне

• Чітко визначене місце хімічного елемента в періодичній системі дає змогу вичерпно характеризувати будову його атома, формули та властивості сполук.

Сторінка ерудита

Уміння характеризувати хімічний елемент за його місцем у періодичній системі та будовою атома дає можливість виконувати різноманітні завдання на знаходження елемента й виведення формул його сполук.

Приклад 1. Відносна молекулярна маса оксиду елемента ІІІ групи дорівнює 102. Встановіть, який це елемент, напишіть його електронну формулу.

Розв'язання

Оскільки невідомий елемент належить до ІІІ групи, то його оксид відповідає загальній формулі R2O3. За цією формулою зробимо запис для обчислення відносної молекулярної маси сполуки:

Mr(R2O3) = 2 · Ar(R) + 3 · Аr(О)

Mr(R2O3) = 2 · Ar(R) + 3 · 16 = 102,

звідси: 2 · Ar(R) = 102 - 48 = 54;

Ar(R) = 54 : 2 = 27.

Знаходимо в періодичній системі елемент із відносною атомною масою 27.

Відповідь: Алюміній, його електронна формула:

1s22s22p63s23p1.

Приклад 2. Назвіть елемент за такими даними: міститься в VII групі, утворює летку сполуку з Гідрогеном, відносна молекулярна маса якої 81.

Розв'язання

Загальна формула леткої сполуки з Гідрогеном для неметалічних елементів VII групи RH. Зробимо запис для обчислення відносної молекулярної маси сполуки:

Mr(RH) = Ar(R) + 1 = 81,

звідси: Ar(R) = 81 - 1 = 80.

Відповідь: елемент із відносною атомною масою 80 — Бром.

Знаємо, розуміємо

1. Схарактеризуйте хімічний елемент Магній за місцем у періодичній системі та будовою атома.

2. За місцем елементів у періодичній системі визначте, який елемент має більш виражені неметалічні властивості: а) Сульфур чи Хлор; б) Оксиген чи Сульфур.

3. До металічних чи неметалічних елементів належить елемент із порядковим номером 34? Відповідь мотивуйте.

Застосовуємо

47. Відносна молекулярна маса вищого оксиду елемента V групи дорівнює 230. Установіть, який це елемент, порівняйте його хімічну активність із сусідніми по підгрупі елементами.

48. Телур 52Те утворює з Гідрогеном летку сполуку, формула якої Н2Те. Яка формула його вищого оксиду?

49. Вищий оксид хімічного елемента 3 періоду має загальну формулу RО2. Установіть елемент, обчисліть його масову частку в цьому оксиді.

50. Елемент утворює з Гідрогеном летку сполуку, формула якої H2R. Про який елемент ідеться, якщо відомо, що його атом має на три енергетичні рівні більше, ніж найпоширеніший у природі хімічний елемент?