Хімія. 8 клас. Попель

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 9. Характеристика хімічного елемента

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • з’ясувати, що означає охарактеризувати хімічний елемент;
  • складати характеристику елемента.

Зрозумівши суть періодичного закону, знаючи, яка інформація про хімічні елементи міститься у періодичній системі, і спираючись на електронну будову атома, ви можете скласти характеристику елемента. Пропонуємо це робити за таким планом:

1. Назва і символ елемента, його місце в періодичній системі (номер періоду, номер групи, головна чи побічна підгрупа). Назва простої речовини.

2. Відносна атомна маса.

3. Склад атома, тобто кількість у ньому протонів, нейтронів (якщо елемент належить до двадцяти елементів, які мають по одному природному нукліду) й електронів.

4. Електронна будова атома, тобто розміщення електронів на енергетичних рівнях і підрівнях.

5. Тип елемента (s-, р-, d-, f-), його хімічний характер (металічним чи неметалічним є елемент).

6. Максимальне і мінімальне значення валентності (за номером групи періодичної системи, у якій міститься елемент).

7. Тип простої речовини, утвореної елементом (метал чи неметал).

ВПРАВА. Скласти характеристику Фосфору.

Розв’язання

1. Елемент Фосфор міститься в 3-му періоді, у V групі, головній підгрупі. Символ елемента — Р. Оскільки назви простої речовини у клітинці періодичної системи немає (мал. 24), то вона така сама, як і назва елемента. Зауважимо, що елемент утворює кілька простих речовин. Найважливіші серед них — червоний і білий фосфор.

Мал. 24. Клітинка Фосфору в періодичній системі

2. Відносна атомна маса елемента — 30,974.

3. Порядковий номер елемента (протонне число) — 15. Це число вказує на те, що до складу атома Фосфору входять 15 протонів і 15 електронів.

Фосфор є одним із двадцяти елементів (с. 23), які мають по одному природному нукліду. Нуклонне число для цього нукліда отримуємо, округлюючи значення відносної атомної маси Фосфору до цілого числа: 30,974 ≈ 31. Позначення нукліда — 31P. Кількість нейтронів у ядрі нукліда дорівнює різниці між нуклонним і протонним числами: 31 - 15 = 16.

4. Оскільки Фосфор міститься в 3-му періоді, то електрони в його атомі розташовані на 3-х енергетичних рівнях. Перший і другий рівні заповнені; на них перебуває відповідно 2 і 8 електронів (такою є електронна будова атома елемента № 10 Неону). На третьому, зовнішньому, рівні містяться 5 електронів (їх кількість для елемента головної підгрупи збігається з номером групи): два електрони — на 3s-підрівні і три — на 3р-підрівні.

Електронна формула атома Фосфору — 1s22s22p63s23p3, або [Ne]3s23p3. Її графічний варіант (із позначенням заповнених і вакантних d-орбіталей останнього енергетичного рівня) такий:

5. Фосфор належить до p-елементів, оскільки при заповненні електронами орбіталей атома останній електрон надходить у р-орбіталь. Фосфор — неметалічний елемент; він перебуває в довгому варіанті періодичної системи справа від ламаної лінії.

6. Максимальне значення валентності Фосфору дорівнює 5 (це елемент V групи), а мінімальне значення становить 8 - 5 = 3 (визначаємо за правилом, наведеним у попередньому параграфі).

7. Оскільки Фосфор — неметалічний елемент, то його прості речовини є неметалами.

Звернемо увагу на елемент, який розміщують у двох клітинках періодичної системи. Це — Гідроген; його можна знайти в головних підгрупах І та VII груп. Кожний варіант розташування елемента має свої підстави.

Гідроген, як і лужні елементи, є одновалентним. Його атом містить на останньому (єдиному) енергетичному рівні один електрон. Водночас Гідроген подібний до галогенів. Це неметалічний елемент. Значення його валентності збігається з мінімальним значенням валентності галогенів. Проста речовина Гідрогену — газ водень Н2 — складається з двохатомних молекул, як і галогени F2, Сl2, Вr2, I2, а також має деякі спільні з ними властивості.

Якому ж варіанту розміщення Гідрогену в періодичній системі слід надати перевагу? Одностайної думки у хіміків немає. Тому цей елемент можна виявити і в першій, і в сьомій групі. При складанні характеристики Гідрогену слід ураховувати обидва варіанти його розміщення в періодичній системі.

ВИСНОВКИ

Хімічний елемент характеризують, указуючи його місце в періодичній системі, відносну атомну масу, склад і електронну будову атома, хімічний характер, тип (за електронною будовою атома), максимальне і мінімальне (для неметалічних елементів) значення валентності. Крім цього, зазначають назву і тип простої речовини елемента.

  • 60. За планом, наведеним у параграфі, охарактеризуйте:

а) Літій;

б) Флуор;

в) Алюміній;

г) Сульфур.

  • 61. У поданому переліку вкажіть елементи, для яких не можна визначити кількість нейтронів у ядрі атома за відносною атомною масою: Na, Сl, Н, Al, Fe.
  • 62. Назвіть кілька елементів, максимальне значення валентності яких дорівнює 7.
  • 63. Для яких елементів максимальні значення валентності не збігаються з номерами груп, де вони розміщені?
  • 64. Неметалічні елементи якої групи періодичної системи мають мінімальне значення валентності, що дорівнює 2?
  • 65. У чому подібні водень і хлор — проста речовина елемента VII групи? Чим відрізняється водень від натрію — простої речовини елемента І групи?
ГДЗ до підручника можна знайти тут.