ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ЦЕНТР ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ОДАРЕННЫХ ШКОЛЬНИКОВ

ХИМИЧЕСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ

М. А. ЗАЙЦЕВ

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Часть I. Химия s- и р-элементов

Учебное пособие

Киров

2009

ББК 74.26

З-17

Рецензенты: Е. А. Шишкин, профессор кафедры химии ВятГГУ, кандидат педагогических наук;

Е. В. Береснева, доцент кафедры химии ВятГГУ, кандидат педагогических наук.

З-17 Зайцев М. А. Неорганическая химия. Часть I. Химия s- и р-элементов. Учебное пособие. Для учащихся КЦДООШ. – Киров: КЦДООШ, 2009. – 78 с.

Учебное пособие посвящено неорганической химии (химии элементов) и состоит из трех частей. В первой части рассматриваются s- и p-элементы, во второй части – d- и f-элементы, примеры решения качественных задач по химии элементов. Третья часть пособия посвящена качественному анализу неорганических веществ.

Пособие будет полезно не только учащимся заочного химического отделения КЦДООШ, но и абитуриентам при подготовке к вступительным экзаменам, студентам вузов, изучающим химию и учителям средних школ.

 КЦДООШ, 2009

 НИЛМОХ ВятГГУ, 2009

 М. А. Зайцев, 2009

Предисловие

Учебное пособие посвящено неорганической химии (химии элементов). Оно состоит из трех частей. В первой части рассматриваются элементы главных подгрупп (s- и p-элементы), во второй части – элементы побочных подгрупп (d-элементы), лантаноиды и актиноиды (f-элементы), примеры решения качественных задач по химии элементов. Характеристика элементов приводится по следующему плану:

1. Свойства элементов (строение атомов, изотопы, энергии ионизации, сродство к электрону, электроотрицательности, валентности и степени окисления, распространенность в природе).

2. Свойства простых веществ (строение молекул или кристаллов, физические свойства, способы получения, химические свойства).

3. Свойства соединений элементов (бинарные соединения – с водородом, кислородом и др.; гидроксиды и их производные).

4. Применение элементов и их соединений.

Третья часть пособия посвящена качественному анализу неорганических веществ.

В пособии приведен разнообразный справочный материал, помогающий проследить закономерности в изменении свойств химических элементов и их соединений, связанные с положением в периодической системе Д. И. Менделеева.

Раздел I. Химические элементы главных подгрупп (s- и p-элементы)

1. Щелочные металлы

В подгруппу щелочных металлов (I группа, главная подгруппа периодической системы Д. И. Менделеева) входят литий (Li), натрий (Na), калий (К), рубидий (Rb), цезий (Сs), франций (Fr).

1.1. Характеристика элементов

Строение атомов. Электронная формула внешнего электронного слоя атомов щелочных металлов: ns¹, от Li к Fr увеличивается n. Электрон внешнего слоя относительно легко отрывается, при этом атомы превращаются в однозарядные катионы с устойчивой электронной конфигурацией атомов ближайшего благородного газа. Например:

Nа (1s²2s²2p⁶3s¹)  Nа⁺ (1s²2s²2p⁶) + 1е.

С увеличением порядкового номера элемента в подгруппе радиусы атомов и ионов увеличиваются, энергии ионизации, сродство к электрону, электроотрицательности уменьшаются (табл. 1.1).

Валентности и степени окисления. Для всех элементов характерны валентность I и степень окисления +1.

Распространенность в природе. Содержание элементов в земной коре приведено в табл. 1.2.

Таблица 1.1