Раздел 4. Генетическая связь между основными классами неорганических соединений
Значение металлов и неметаллов в отраслях экономики. Роль металлов и неметаллов в жизнедеятельности растений и живых организмов. Генетическая связь между основными классами неорганических соединений. Повторение и обобщение свойств металлов и неметаллов.
Вопросы для изучения:
Генетическая связь между основными классами неорганических соединений.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Тема 1. Периодический закон. Периодическая система элементов д.И.Менделеева. Современные представления о строении атома. Химическая связь
Пример 1. Составьте электронную и электронно-графическую формулы атома элемента с порядковым номером 19.
Решение. Элемент № 19 – калий. Калий расположен в 1А группе 4 периоде в таблице Д. И. Менделеева. Значит в атоме калия 4 электронных слоя, а т.к. это элемент А группы на последнем слое содержится 1 электрон. Схема строения атома калия имеет вид:
Электронная формула отображает распределение электронов в атоме по энергетическим уровням и подуровням. Заполнение энергетических уровней и подуровней идет в соответствии с правилом Клечковского в следующей последовательности:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 5d10 4f14 5d10 …
Так как число электронов в атоме элемента численно равно его порядковому номеру в таблице Д. И. Менделеева, то для элемента № 19 (калий) электронная формула будет иметь вид:
19К 1S2 2S2 2p6 3S2 3p6 4S1
Электронно-графические формулы отражают распределение электронов атома по квантовым (энергетическим) ячейкам. В каждой ячейке не более двух электронов с противоположными спинами.
Орбитали одного подуровня заполняются в соответствии с правилом Хунда сначала по одному, а затем по второму электрону.
Электронно-графическая формула атома калия имеет вид:
Химические свойства калия:
Взаимодействие с простыми веществами неметаллами.
К ним относятся: кислород, азот, сера, фосфор, галогены (йод, фтор, хлор, бром).
Взаимодействие с кислородом называется окислением. Данное взаимодействие можно выразить при помощи следующего уравнения реакции: 4К + О2 = 2К2О.
При горении калия можно наблюдать ярко-фиолетовое пламя.
Реакции с галогенами называются в соответствии с названиями этих химических элементов: это йодирование, фторирование, хлорирование, бромирование. Данные взаимодействия можно назвать реакциями присоединения, так как атомы двух разных веществ объединяются в одно. Примером подобного процесса может служить реакция между калием и хлором, в результате которой образуется хлорид рассматриваемого металла. Эта реакция выражается таким уравнением: 2К + СІ2 = 2КСІ.
С азотом калий может давать соединения при горении на открытом воздухе. Это можно показать в виде следующего уравнения: 6К + N2 = 2K3N. Это соединение представляет собой кристаллы зелено-черного цвета.
С фосфором рассматриваемый металл реагирует по такому же принципу. Данное химическое взаимодействие можно записать в виде такого уравнения реакции: 3К + Р = К3Р.
Кроме того, калий способен реагировать с водородом, образуя при этом гидрид. В качестве примера может быть приведено такое уравнение:
2К + Н2 = 2КН.
Все реакции присоединения происходят только при наличии высоких температур.
Взаимодействие со сложными веществами.
К сложным веществам, с которыми способен реагировать калий, относятся вода и кислоты. Со всеми ними рассматриваемый металл реагирует по-разному.
Данный химический элемент бурно реагирует с ней. При этом образуется гидроксид, а также водород. Данное химическое взаимодействие можно выразить с помощью следующего уравнения: 2К + 2Н2О = 2КОН + Н2.
Так как калий - активный металл, он с легкостью вытесняет атомы водорода из их соединений. Примером может быть реакция, которая происходит между калием и соляной кислотой, в результате образуется хлорид калия и водород. Этот процесс можно записать таким уравнением:
2К + 2НСІ = 2КСІ + Н2.
Задания:
1. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 21. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
2. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 22. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
3. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 23. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
4. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 24. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
5. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 25. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
6. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 26. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
7. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 27. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
8. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 28. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
9. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 29. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
10. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 30. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
11. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 31. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
12. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 32. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
13. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 33. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
14. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 34. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
15. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 35. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
16. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 37. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
17. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 38. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
18. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 39. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
19. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 40. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.
20. Опишите химические свойства и составьте электронную и электронно-графическую формулы элемента № 41. Напишите уравнения соответствующих реакций. Назовите полученные вещества.