1.Строение атомов химических элементов и закономерности в изменении их свойств на примере: а) элементов одного периода; б) элементов одной главной подгруппы.

 

С древних времен атом считали неделимым. Однако с открытием явления радиоактивности ученые пришли к заключению, что атомы имеют сложное строение. Были предложены следующие модели атома:

1) Модель «кекса» или «сливового пудинга» (1903г. Дж. Томсон);

2) Квантовая модель атома;

3) Планетарная (ядерная) модель атома (1911г. Э.Резерфорд); 1913г. Нильс Бор разработал электронную конфигурацию атомов, описал строение атома водорода (Нобелевская премия по физике в 1922г.);

4) Протоно– нейтронная модель ( 1932г. Ивановский, Гапон)

Атом состоит из ядра (протоны и нейтроны) и электронов. Главными характеристиками атома являются:

радиус, электроотрицательность, энергия ионизации ( для отрыва электрона), энергия сродства к электрону

(выделяется при присоединении электрона).

 

А) элементы одного периода: электронные конфигурации

Li 1s²2s¹; Be 1s²2s²; B 1s²2s² 2p¹; C 1s²2s² 2p² ; N 1s²2s² 2p³ ; O 1s²2s² 2p⁴ ; F 1s²2s² 2p⁵ ; Ne 1s²2s² 2p⁶

Степень окисления: +1,+2,+3,+4,+5,+6; свойства оксидов и гидроксидов у Li – основные, у Be – амфотерные

у B, C, N ,O, F - кислотные. Т.е. с ростом заряда ядра в периде металлические свойства ум., радиус ум., неметаллические свойства ув., электроотрицательность ув, степень окисления ув.,энергия ионизации ув.. Указанная закономерность сказывается на структуре и физических свойствах простых веществ:

Li, Be – металлическая кристаллическая решетка – обуславливает электропроводность, ковкость. пластичность, металлический блеск, твердость.

B, C – атомная –высокая прочность, нерастворимы в воде, высокая температура плавления.

N,O, F, Ne – молекулярная – низкие температуры плавления, обычно газы

Б) элементов одной главной подгруппы:

электронные конфигурации Li 2s¹ ,Na 3s¹, K 4s¹, Rb 5s¹, Cs 6s¹, Fr 7s¹,^; степень окисления = +1;

В группах главных подгруппах ( сверху вниз) - металлические свойства ув., радиус ув., энергия ионизации ум., температура плавления понижается. Элементы I группы главной подгруппы – щелочные металлы; гидроксиды – щелочи. Растворы щелочей в воде мылкие на ощупь, они разъедают кожу, ткани, бумагу, поэтому называются едкими щелочами.

Простые вещества имеют металлическую кристаллическую решетку. Щелочные металлы имеют металлический блеск, мягкие, электропроводны и «любят» воду, поэтому хранятся под керосином.

Вывод: В зависимости от строения атомов химических элементов наблюдается периодические закономерности в изменении свойств самих элементов и их соединений.

2.Непредельные углеводороды, общая формула и химическое строение гомологов данного ряда. Свойства и применение этилена.

 

Алкены - углеводороды, содержат одну двойную связь.

Другие названия: олефины с лат. « маслородный газ»)

Общая формула: СnH2n ( межклассовые изомеры - циклоалкены)

 

Гомологический ряд – это ряд соединений, имеющих различное строение, имеющих одинаковый качественный состав количественно отличающихся на одну или несколько – СН2 - групп.

Например: C2H4 – этен, C3H6 – пропен, C4H8 – бутен и.т. д.

- ен, sp²,120, плоское, SС=С = 0,134нм; С2 – С4 – газы, С5 – С18 – ж., С19 – тв.

Простейшим представителем непредельных углеводородов является этилен.

Молекулярная формула - C2H4 , структурная формула: Н – С=== С – Н

                                                                                                      Н        Н

Этилен – газ без цвета, без запаха, немного легче воздуха, плохо растворим в воде.

Характерны реакции присоединения, окисления, полимеризации, горения.

Присоединение

1 Гидрирование: C2H4 + H2  C2H6  

                                                      этан                                                                           

 2 Гидрогалогенирование: C2H4 + НBr  C2H5Br

                                                                       бромэтан

3 Галогенирование: C2H4 + Br2  C2H4Br2

                                                            дибромэтан   

 4 Гидратация: C2H4 + H2О  C2H5ОН

                                                      этанол

 

Правило Марковникова: атом Н присоединяется к более гидрированному атому С

( «Богатеет – богач!»)

Горение: C2H4+ 3O2  2CO2 +2H2O светящиеся пламя

Полимеризация : nСН2=СН2  (-СН2-СН2-)n

                                                        полиэтилен

Окисление: Реакция Вагнера: 3 СН2=СН2 +2KMnO4 + 4 H2O  3 СН2-СН2+2MnO2+2KOH

                                                                                                                   ОН ОН

                                                                                                               этиленгликоль

Качественная реакция на двойную связь обесцвечивание бромной воды и раствора перманганата калия

 

Получение:

Лабораторный способ: дегидратация: C2H5OH С2Н4 + H2O

Промышленный способ: крекинг, пиролиз

Применение: получение пластмасс, ускоренное созревание плодов и овощей.

 

Билет № 3