Хімія. 8 клас. Попель

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 10. Періодична система, хімічний характер елементів і властивості простих речовин

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • з’ясувати, як змінюється характер елементів у періодах і головних підгрупах;
  • передбачати хімічні властивості простих речовин та їх активність з урахуванням розміщення елементів у періодичній системі.

Хімічний характер елементів. Ви знаєте, що існують металічні та неметалічні елементи. Перші розміщені в періодичній системі на початку кожного періоду і в середині великих періодів. Їхні атоми мають на зовнішньому енергетичному рівні, як правило, від одного до трьох електронів. Неметалічні елементи завершують періоди. Зовнішніх електронів у їхніх атомах більше — від 4 до 8:

Період

Групи

I

II

ІІІ

IV

V

VI

VII

VIII

3

Na

...3s1

Mg

...3s2

Al

...3s23p1

Si

...3s23p2

P

...3s23ps

S

...3s23p4

Cl

...3s23p5

Ar

...3s23p6

Металічні елементи

Неметалічні елементи

Металічні елементи утворюють прості речовини метали, а неметалічні — прості речовини неметали. Хімічний характер елемента оцінюють передусім за хімічними властивостями його простої речовини, тобто враховують, чи вступає вона в реакції, характерні для металів або неметалів, а якщо вступає, то наскільки активно.

Хімічна активність металів — простих речовин елементів одного періоду. Зіставимо активність простих речовин металічних елементів 3-го періоду в реакціях з водою. Помістимо шматочок натрію у воду, в яку добавлено 1—2 краплі розчину індикатора фенолфталеїну. Відразу виділяється газ (це супроводжується шипінням), а метал унаслідок виділення теплоти під час взаємодії речовин плавиться, і його блискуча кулька «бігатиме» по воді (мал. 25), доки не зникне. Індикатор забарвлюється в малиновий колір, що свідчить про утворення лугу:

2Na + 2Н2О = 2NaOH + Н2↑.

Мал. 25. Реакція натрію з водою (добавлено індикатор фенолфталеїн)

Магній вступає в аналогічну реакцію лише при нагріванні (мал. 26)

а алюміній навіть у киплячій воді залишається незмінним.

Мал. 26. Відношення магнію до води (добавлено індикатор фенолфталеїн): а — холодної; б — гарячої

Отже, хімічна активність цих металів щодо води зростає від алюмінію до натрію.

Хімічна активність металів — простих речовин елементів головної підгрупи. Звернемо увагу на відношення до води трьох простих речовин елементів головної підгрупи II групи. Берилій не реагує з водяною парою навіть за досить високої температури, магній взаємодіє з гарячою водою, а кальцій вступає в реакцію з нею вже за звичайних умов.

• Складіть рівняння реакції кальцію з водою.

Дослідивши інші реакції за участю металів, можна виявити таку закономірність:

металічний характер елементів і хімічна активність металів посилюються в періодах справа наліво, а в головних підгрупах — згори донизу.

Ураховуючи цю закономірність, доходимо висновку: типові металічні елементи перебувають у лівому нижньому куті довгого варіанта періодичної системи. Це — Францій, Цезій, Радій.

Хімічна активність неметалів — простих речовин елементів одного періоду. Порівняємо особливості перебігу реакцій простих речовин неметалічних елементів 3-го періоду з воднем.

Силіцій не реагує з воднем, а фосфор вступає з ним у реакцію за температури понад 300 °С і підвищеного тиску:

Сірка починає взаємодіяти з воднем за температури 120 °С:

Суміш хлору з воднем при освітленні вибухає (у темряві реакція не відбувається):

Якщо водень підпалити на повітрі, а потім трубку, по якій він проходить, опускати в посудину з хлором, то горіння триватиме (мал. 27).

Мал. 27. Горіння водню в атмосфері хлору

Ці та інші факти свідчать про те, що активність названих неметалів зростає від силіцію до хлору.

Аналогічну зміну хімічної активності спостерігаємо для неметалів, утворених елементами 2-го періоду. Азот реагує з воднем при нагріванні й за наявності каталізатора (продукт реакції — амоніак NH3). Суміші кисню і водню, а також фтору і водню вибухають; перша — при підпалюванні, друга — за звичайних умов і навіть у темряві.

Останні елементи періодів утворюють найпасивніші неметали; ці прості речовини, як вам відомо, називають інертними газами.

Хімічна активність неметалів — простих речовин елементів головної підгрупи. Зіставимо перебіг реакцій із воднем галогенів — простих речовин елементів головної підгрупи VII групи.

Про реакції фтору і хлору з воднем ішлося вище; фтор виявляє більшу активність, ніж хлор. Бром взаємодіє з воднем лише при нагріванні й за наявності каталізатора

а реакція йоду з воднем

I2 + Н2 = 2НІ

не відбувається повністю за будь-яких умов.

Отже, хімічна активність галогенів зростає від йоду до фтору.

Неметалічний характер елементів і хімічна активність неметалів посилюються в періодах зліва направо, а в головних підгрупах — знизу догори.

Типові неметалічні елементи перебувають у правому верхньому куті довгого варіанта періодичної системи. Це — Флуор, Хлор, Оксиген.

Матеріал параграфа підсумовує схема 3.

Схема 3

Зміна хімічного характеру елементів і активності простих речовин у періодичній системі (довгий варіант, головні підгрупи)

ВИСНОВКИ

Хімічний характер елемента зумовлений хімічними властивостями його простої речовини.

Металічний характер елементів і активність металів посилюються в періодах справа наліво, а в головних підгрупах — згори донизу. Неметалічний характер елементів і активність неметалів посилюються в періодах зліва направо, а в головних підгрупах — знизу догори.

Типові металічні елементи перебувають у лівому нижньому куті довгого варіанта періодичної системи, а типові неметалічні елементи — у правому верхньому куті.

  • 66. У чому виявляється хімічний характер елементів?
  • 67. Який елемент 4-го періоду утворює найактивніший метал, а який — найактивніший неметал? Назвіть порядкові номери цих елементів і номери груп, у яких вони розміщені.
  • 68. Яка проста речовина має бути активнішою в хімічних реакціях: літій чи натрій, калій чи кальцій, сірка чи селен, телур чи йод?
  • 69. Назвіть елементи, які завершують періоди. До якого типу елементів вони належать і які прості речовини утворюють? Що ви знаєте про здатність цих речовин до хімічних перетворень?
ГДЗ до підручника можна знайти тут.


Підтримати сайт і наші Збройні Сили можна за посиланням на Buy Me a Coffee.