Хімія. Рівень стандарту. 11 клас. Попель

Періодична система хімічних елементів (короткий варіант)

Шановні одинадцятикласники!

У цьому році ви завершуєте вивчення шкільного курсу хімії й отримаєте цілісне уявлення про цікаву, захоплюючу і потрібну людям хімічну науку.

Вам відомо, що всі речовини поділяють на неорганічні та органічні. З органічними сполуками, їхнім складом, будовою, властивостями ви ознайомилися в 9 і 10 класах. Про найважливіші класи неорганічних сполук — оксиди, основи, кислоти, амфотерні гідроксиди, солі — йшлося у 8 класі. Тоді ж ви дізналися про будову атомів, молекул, йонів, про те, чому і як саме сполучаються найменші частинки в кожній речовині.

Наука хімія має свої закони. Головний серед них — періодичний закон. Графічним виразом цього закону є періодична система хімічних елементів. Ви використовували її з метою передбачення або пояснення хімічного характеру елементів, властивостей простих і складних речовин, будови атомів та йонів.

На уроках хімії в 11 класі ви поглибите свої знання про періодичний закон, електронну будову атомів, типи хімічного зв’язку, неорганічні сполуки різних класів. Дізнаєтесь про збуджені стани атома, які зумовлюють розширення інтервалу значень валентності та ступенів окиснення елементів, а також про механізми утворення ковалентного зв’язку. Розглянете оборотні реакції та хімічну рівновагу, реакції обміну солей з водою, хімічні джерела струму. Ви також довідаєтесь про явища алотропії та адсорбції, отримаєте відомості про мінеральні добрива і силікатні матеріали.

Ви виконуватимете хімічні досліди — як окремі, так і об’єднані в практичні роботи. Дотримуйтесь рекомендацій щодо правил роботи і безпеки в хімічному кабінеті, а також вимог до проведення дослідів.

Наприкінці навчального року дізнаєтесь про завдання, поставлені перед сучасною хімічною наукою. Одне із найважливіших з них — подолання проблем, пов’язаних із забрудненням довкілля промисловими підприємствами, теплоелектростанціями, транспортними засобами, а також із переробкою різноманітних відходів.

У цьому підручнику, як і в попередніх, найважливіші означення подано кольоровим шрифтом. Нові терміни, слова зі смисловим акцентом, заголовки в параграфах, важливу інформацію виділено курсивом або жирним шрифтом. Опис хімічного експерименту (лабораторні досліди, практичні роботи) розміщено на кольоровому тлі. Допоміжний матеріал виокремлено зліва кольоровою лінією, а деякі цікаві факти винесено на поля. Для зручності роботи з підручником подано предметний покажчик. Кожний параграф містить запитання, вправи, задачі різної складності. Деякий більш розширений матеріал винесено в рубрику «Для допитливих». Таблиця електронегативності елементів, класифікація неорганічних речовин, їхні хімічні властивості та способи добування розміщені в Додатках.

Вдумливо й наполегливо працюйте з підручником, намагайтеся знайти відповіді на кожне запитання, яке виникає у вас щодо навчального матеріалу. Сподіваємося, що ця книга зміцнить ваш інтерес до хімії та допоможе досягти нових успіхів у навчанні.

Автори

§ 1 розділ

Періодичний закон. Електронна будова атома

Читаючи матеріал цього розділу, ви пригадаєте склад і будову атомів, розширите свої знання про заповнення електронами орбіталей, зможете більш упевнено прогнозувати значення валентності та ступенів окиснення елементів за електронною будовою атомів. Ви також переконаєтеся у важливості періодичного закону для хімічної науки, навчитеся використовувати інформацію, закладену в періодичній системі, глибше зрозумієте існуючі закономірності у світі речовин і усвідомите, що періодичність серед хімічних елементів зумовлена електронною будовою атомів.

1. Атоми. Хімічні елементи. Періодичний закон

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • пригадати склад і будову атома;
  • повторити сучасне формулювання періодичного закону.

Будова атома. Ви знаєте, що атом — найменша електронейтральна частинка речовини, яка складається із позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів (е-), що рухаються навколо нього (мал. 1). В ядрі містяться частинки двох типів — протони (р+) і нейтрони (n0). Нейтрони не мають заряду, а заряди протона і електрона однакові за величиною, але протилежні за знаком. Кількість протонів визначає заряд ядра атома і дорівнює кількості електронів: N(р+) = N(e-).

Мал. 1. Модель атома Флуору

Скільки протонів і електронів в атомі Флуору?

Кількість протонів в атомі, як вам відомо, називають протонним числом·, його вказують нижнім індексом зліва від символу елемента: 9F. Нуклонне число — сумарна кількість протонів і нейтронів в атомі. Це число позначають верхнім індексом перед символом елемента: 19F. Кількість нейтронів дорівнює різниці між нуклонним і протонним числами; в атомі Флуору таких частинок десять (19 - 9).

Будь-який вид атомів (1Н, 12С, 23Na тощо) називають нуклідом. Атоми елемента з різною кількістю нейтронів є ізотопами. Вони мають однакові протонні числа, але різні нуклонні числа:(ізотопи Гідрогену). Ізотопи — це нукліди одного елемента.

Хімічні елементи. Світ речовин утворений майже 100 хімічними елементами1. Вам добре відомо, що хімічний елемент — вид атомів із певним зарядом ядра (протонним числом). Кожна проста речовина утворена одним елементом, а складні речовини, або сполуки, — двома чи більшою кількістю елементів. Складних речовин набагато більше, ніж простих; їх понад 20 мільйонів.

1 Ядра атомів із кількістю протонів понад 83 є нестійкими й розпадаються. Ці види атомів називають радіонуклідами.

Хімічні елементи, від яких походять метали, називають металічними, а ті, що утворюють неметали, — неметалічними. Під час хімічних реакцій атоми металічних елементів (у металах) втрачають електрони, а атоми неметалічних елементів (у неметалах) приєднують їх.

Періодичний закон. У неосяжному світі речовин існує певний порядок. Про нього свідчить періодичний закон (або закон періодичності):

властивості хімічних елементів, простих речовин, а також склад і властивості сполук перебувають у періодичній залежності від зарядів ядер атомів (протонних чисел).

Періодичний закон — один з основних і важливих законів природи. Він був відкритий Д. І. Менделєєвим у 1869 р. і спонукав учених до пошуку нових елементів, з’ясування причин періодичності. На основі цього закону Менделєєв передбачив існування в природі трьох невідомих тоді елементів. Він залишив для них порожні клітинки в періодичній системі, вказав орієнтовні значення атомних мас, імовірні властивості простих речовин і найважливіших сполук. Невдовзі ці елементи було відкрито; їх назвали Галієм, Скандієм, Германієм.

Табличним виразом періодичного закону є періодична система хімічних елементів (форзац І).

Із яких горизонтальних і вертикальних фрагментів складається періодична система?

Причини відкритої Менделєєвим періодичності були з’ясовані пізніше, коли стало відомо, що атом має складну будову. Тепер ми знаємо, що періодичність у світі хімічних елементів і утворених ними речовин зумовлена електронною будовою атомів.

ВИСНОВКИ

Атом — найменша електронейтральна частинка речовини, яка складається з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів. У ядрі містяться протони і нейтрони.

Хімічний елемент — вид атомів із певним зарядом ядра (протонним числом).

Періодичний закон є основним законом хімії. Нині його формулюють так: властивості хімічних елементів, простих речовин, склад і властивості сполук перебувають у періодичній залежності від зарядів ядер атомів. Таку залежність спричиняє періодична зміна електронної будови атомів.

Використовуючи періодичний закон, можна прогнозувати хімічний характер елементів, передбачати властивості речовин.

  • 1. В ядрі якого атома немає нейтронів?
  • 2. Заповніть таблицю:

Хімічний елемент

Нуклонне число

N(p+)

N(е-)

N(n0)

Na

23

Р

31

Мn

55

  • 3. Охарактеризуйте склад атома Йоду. Запишіть символ цього елемента з відповідними протонним і нуклонним числами.
  • 4. Як називають різновиди атомів елемента з неоднаковою масою? Кількість яких частинок у них різна — протонів, нейтронів, електронів?
  • 5. Назвіть елементи й напишіть їхні символи, якщо заряди ядер атомів цих елементів становлять +26, +53, +80.
  • 6. У чому полягає різниця між простою речовиною і хімічним елементом?
  • 7. Характеризуючи які події, природні явища, використовують слово «періодичність»?
  • 8. Поступовою чи періодичною є зміна складу атомів (кількості протонів, нейтронів, електронів) зі зростанням заряду їхніх ядер?
  • 9. Доведіть періодичність у зміні хімічного характеру елементів на прикладі елементів 2-го і 3-го періодів.
  • 10. У якого елемента в кожній парі більш виражений металічний або неметалічний характер:

а) № 3 чи № 19;

б) № 14 чи № 16?

  • 11. Спробуйте повторити передбачення Менделєєва щодо існування в природі елемента з порядковим номером 21. Вважайте відповідну клітинку в періодичній системі порожньою і назвіть:

а) числовий інтервал, у якому має перебувати значення відносної атомної маси елемента;

б) імовірний хімічний характер елемента (металічний, неметалічний);

в) характерне значення валентності елемента.

Попередня
Сторінка
Наступна
Сторінка

Зміст