Хімія. Повторне видання. 8 клас. Попель

§ 9. Характеристика хімічного елемента

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • з’ясувати алгоритм, за яким характеризують хімічний елемент;
  • складати характеристику елемента.

Зрозумівши суть періодичного закону, знаючи, яка інформація про хімічні елементи міститься в періодичній системі, і спираючись на електронну будову атома, ви можете скласти характеристику елемента. Вона знадобиться під час розв’язування різних вправ. Пропонуємо скористатися наведеним нижче планом.

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

2. Відносна атомна маса.

3. Склад атома, тобто кількість у ньому протонів, електронів і нейтронів (якщо елемент належить до двадцяти елементів, указаних у § 4).

4. Електронна будова атома, тобто розміщення електронів на енергетичних рівнях і підрівнях, а також в орбіталях різних типів.

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

6. Значення валентності елемента (за номером групи періодичної системи, у якій він міститься, за кількістю неспарених електронів в атомі).

7. Тип простої речовини елемента (метал чи неметал), її назва.

ВПРАВА. Скласти характеристику Фосфору.

Розв’язання

1. Елемент Фосфор міститься в 3-му періоді, V групі, головній підгрупі. Символ елемента — Р (мал. 21).

Мал. 21. 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 в атомі Фосфору міститься 15 протонів і 15 електронів.

Фосфор є одним із двадцяти елементів (§ 4), кожний з яких має атоми з однаковою кількістю нейтронів. Нуклонне число А для нього отримуємо, округлюючи значення відносної атомної маси Фосфору до цілого числа: А = 30,974 ≈ 31. Кількість нейтронів у ядрі атома 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 3p-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 р-елементів, тому що під час заповнення електронами орбіталей атома останній електрон надходить у р-орбіталь. Фосфор — неметалічний елемент, оскільки в його атомі більше трьох зовнішніх електронів (§ 8). Окрім цього, він перебуває справа від ламаної лінії в довгому варіанті періодичної системи.

6. Максимальне значення валентності Фосфору — 5 (це елемент V групи), а мінімальне — 3 (такою є кількість неспарених електронів в атомі).

7. Фосфор утворює кілька простих речовин, які є неметалами. Найважливіші серед них — червоний і білий фосфор. Загальна назва цих речовин — фосфор — така сама, що й елемента (у клітинці періодичної системи вказано лише одну назву).

• Охарактеризуйте елемент Флуор.

Звернемо увагу на елемент № 1 Гідроген. Його розміщують у двох клітинках періодичної системи, які належать головним підгрупам І та VII груп. Кожний варіант розміщення 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. Єдине значення його валентності збігається з мінімальним значенням валентності галогенів. Проста речовина Гідрогену газ водень Н2складається з двоатомних молекул, як і галогени; він має деякі спільні властивості з ними.

Якому ж розміщенню Гідрогену в періодичній системі надати перевагу? Одностайної думки в хіміків немає. Тому цей елемент можна виявити і в першій, і в сьомій групі. Складаючи характеристику Гідрогену, потрібно враховувати обидва варіанти його розміщення в періодичній системі.

ВИСНОВКИ

Хімічний елемент характеризують, указуючи його місце в періодичній системі, символ, порядковий номер, відносну атомну масу, склад і електронну будову атома, хімічний характер, тип, значення валентності. Крім цього, наводять назву і тип простої речовини елемента.

52. За планом, наведеним у параграфі, охарактеризуйте:

  • а) Літій;
  • б) Оксиген;
  • в) Алюміній;
  • г) Сульфур.

53. У поданому переліку вкажіть хімічні елементи, для яких не можна визначити кількість нейтронів у ядрі атома за відносною атомною масою: Na, Cl, H, Al, Fe.

54. Назвіть кілька хімічних елементів, максимальні значення валентності яких не збігаються з номерами груп, де вони розміщені.

55. Неметалічні елементи яких груп періодичної системи мають мінімальне значення валентності, що дорівнює 2? Назвіть ці елементи.

56. 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.