Укажите различия в строении атомов типичных металлов и типичных неметаллов
Для атомов неметаллов, по сравнению с атомами металлов характерны: меньший атомный радиус; четыре и более электрона на внешнем энергетическом уровне. Отсюда и такое важнейшее свойство атомов неметаллов – тенденция к приёму недостающих до 8 электронов, т. е. окислительные свойства. А металлы – восстановители. Это обусловлено небольшим числом электронов внешнего слоя. большим радиусом атомов, вследствие что эти электроны слабо удерживаются с ядром. Т. е. неметаллы принимают, а металлы отдают). У металлов мало число электронов на последней электронной оболочке (внешней) . Так металлы первой группы таблицы Менделеева имеют только один электрон. Второй - последняя оболочка имеет два и т. д. Исключения Sn, Pb, Sb, Bi. Это приводит к повышенной активности металлов.
Так натрий приходиться хранить под керосином, иначе он быстро окисляется. Добавлю одно:
- Т. к. внешние электроны слабо удерживаются ядром, они способны свободно перемещаться под воздействием приложенной ЭДС или электромагнитного поля (свойство проводимости и индукции) .
Немета́ллы — химические элементы с типично неметаллическими свойствами, которые занимают правый верхний угол Периодической системы. Расположение их в главных подгруппах соответствующих периодов следующее:
Группа III IV V VI VII
2-й период B C N O F
3-й период Si P S Cl
4-й период As Se Br
5-й период Te I
6-й период At
Характерной особенностью неметаллов является большее (по сравнению с металлами) число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов.
Неметаллы имеют высокие значения сродства к электрону, большую электроотрицательность и высокий окислительно-восстановительный потенциал.
Благодаря высоким значениям энергии ионизации неметаллов их атомы могут образовывать ковалентные химические связи с атомами других неметаллов и амфотерных элементов. В отличие от преимущественно ионной природы строения соединений типичных металлов, простые неметаллические вещества, а также соединения неметаллов имеют ковалентную природу строения.
В свободном виде могут быть газообразные неметаллические простые вещества — фтор, хлор, кислород, азот, водород, твёрдые — иод, астат, сера, селен, теллур, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор, при комнатной температуре в жидком состоянии существует бром.
У некоторых неметаллов наблюдается проявление аллотропии. Так для газообразного кислорода характерны две аллотропных модификации — кислород (O2) и озон (O3), у твёрдого углерода четыре формы — графит, алмаз, карбин, фуллерен.
В молекулярной форме в виде простых веществ в природе встречаются азот, кислород и сера. Чаще неметаллы находятся в химически связанном виде: это вода, минералы, горные породы, различные силикаты, фосфаты, бораты. По распространённости в земной коре неметаллы существенно различаются. Наиболее распространёнными являются кислород, кремний, водород; наиболее редкими - мышьяк, селен, иод.
Укажите различия в строении атомов типичных металлов и типичных неметаллов
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.
Дополнительные задания
1. Какое простое вещество – образованное элементов №11, №12 или №13 – имеет наиболее ярко выраженные металлические свойства? Почему? Напишите формулы гидроксидов этих элементов и укажите их характер.
2. Укажите наиболее типичный металл и неметалл 4-го периода. Ответ обоснуйте.
Типичный металл четвертого периода – К, неметалл – Kr (металличность усиливается справа налево по периоду). Типичные металлы содержат на внешнем энергетическом уровне 1-2 электрона (у калия - 1), а неметаллы больше 4 (у криптона - 8).
3. Какое простое вещество – образованное элементом №14, №15 или №16 – имеет наиболее ярко выраженные неметаллические свойства? Почему? Напишите формулы кислот, соответствующих высшим оксидам этих элементов.
4. Элемент с постоянной валентностью, равной двум, расположен в 4-м периоде. Его оксид и гидроксид имеют основный характер. Какой это элемент? Каково строение его атома? Составьте формулы оксида и гидроксида этого химического элемента.
Ca. Строение атома 20 электронов, 20 протонов, 20 нейтронов. Заряд ядра +20. На внешнем энергетическомуровне два электрона. CaO – оксид кальция, Ca(OH)₂ - гидроксид кальция.
5. Укажите порядковый номер, заряд ядра и рассчитайте число протонов, нейтронов и электронов в томах: а) калия (41К); б) бериллия (9Be); в) магния (24Mg); г) кальция (42Ca); д) алюминия (27Al); е) титана (48Ti); ж) ванадия (51V); з) железа (56Fe).
6. Чем различается состав ядер изотопов: а) 63Cu и 65Cu; б) 107Ag и 109Ag? Дайте обоснованный ответ на основании расчетов.
7. Вычислите молярные массы веществ, формулы которых NO₃,
8. Сколько разных по массе молекул оксида серы (IV) может образоваться при взаимодействии изотопов 16О, 17О, 18О и 32S? Составьте формулы всех молекул и рассчитайте их молярные массы.
9. Напишите электронные формулы атомов: а) серы и натрия; б) аргона и калия; в) кальция и хлора; г) неона и алюминия; д) кремния и брома; е) мышьяка и углерода.
10. На основе теории строения атомов объясните причины периодичности изменения свойств элементов и их соединений. Ответ подтвердите конкретными примерами.
Свойства простых веществ и соединений элементов периодически повторяются, потому что периодически повторяются электронные конфигурации атомов. Так, у атомов Be, Mg, Ca, Sr, Ba строение внешней электронной оболочки одинаково, на ней находится 2 электрона. Эти элементы легко их отдают, проявляя восстановительные свойства и степень окисления +2.
11. Как объяснить, исходя из теории строения атомов, резкий переход от инертных газов к щелочным металлам?
У инертных газов внешний энергетический уровень является завершенным, после прибавления еще одного электрона к нему происходит заполнение другого энергетического уровня, который становится внешним. Один электрон на внешнем энергетическом уровне – характеристика щелочных металлов.
12. Определите место элементов в периодической таблице по электронным формулам их атомов: 1s2 2s2 2p6 3s2; 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6; 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2. Составьте формулы оксидов и гидроксидов и кислот, соответствующих этим элементам.
13. На основании положения в периодической таблице охарактеризуйте элементы калий, бром и алюминий.
14. Оксид элемента (металла 3-го периода) имеет молекулярную массу 102. Определите элемент и изобразите схему строения его атома. Напишите формулы оксида и гидроксида этого элемента и укажите их характер.
15. Рассчитайте массу (н.у.): а) 8,96 л газообразного соединения фтора с водородом; б) 13,44 л газообразного соединения фосфора с водородом; в) 17,92 л газообразного соединения серы с водородом.
16. Элементы А и Б принадлежат к одному периоду. Простое вещество, образованное элементов А, бурно реагирует с водой. Простое вещество, образованное элементом Б, представляет собой тяжелую ядовитую красно-бурую жидкость с неприятным запахом. О каких элементах идет речь?
Br – элемент Б (Br₂ - тяжелая ядовитая красно-бурая жидкость). К – элемент А, бурно реагирует с водой. Ca – тоже взаимодействует с водой, но не так бурно как К.
17. Вещество, используемое в качестве минерального удобрения, состоит из двух элементов - А и Б. соответствующее элементу А простое вещество – щелочной металл. Элемент А принадлежит к тому же периоду, что и элемент, образующий единственный неметалл, жидкий при обычных условиях. Элемент Б находится в VIIA-группе, его атомы входят в состав поваренной соли. Определите элементы А и Б и напишите: а) электронные формулы их атомов; б) формулу вещества, образующегося при их взаимодействии.
18. Элементы X и Y находятся во 2-м периоде. Простое вещество, образованное элементом Х, реагирует с водой с выделением водорода. Молекулярная масса водородного соединения элемента Y равна 20. Определите эти элементы и напишите: а) электронные формулы их атомов; б) уравнение взаимодействия простых веществ, образованных этими элементами; в) уравнение реакции гидроксида элемента Х с летучим водородным соединением элемента Y.
19. Какими химическими свойствами обладает элемент с порядковым номером 34? С каким элементом он наиболее сходен по свойствам? дайте обоснованный ответ на основании положения элементов в периодической таблице.
20. Найдите в периодической таблице элемент, расположенный в 4-м периоде, 5-ряду и проявляющий в соединении с кислородом валентность, равную шести. Какова его валентность в соединении с водородом? Напишите формулы этих соединений.
Se. SeO₃ – оксид селена (VI), H₂Se (валентность селена в соединении с водородом – II).
Читайте также: