Семинар № 3 «Периодический закон и система д.И. Менделеева»

Необходимо уметь: Объяснить закономерности в изменениях радиусов, энергий ионизации и сродства к электрону атомов в периодах и группах периодической системы.

Вопросы к семинару:

1. Для каких элементов характерно образование газообразных соединений с водородом? В каких группах периодической системы находятся эти элементы? Укажите, какие из образуемых ими водородных соединений обладают кислотными свойствами?

2. Характеризовать химические свойства элемента, имеющего порядковый номер 52, исходя из строения его атома.

3. Элемент, высший солеобразующий оксид которого отвечает формуле Э₂О₇, дает с водородом соединение, содержащее 2,74% водорода. Назовите элемент

4. Ядовитое соединение элемента с водородом содержит 5,88% водорода. Оксид этого элемента отвечает формуле ЭО₃. Назовите элемент и водородное соединение.

5. Сравните значения сродства к электрону атомов азота и кислорода. Какой из этих атомов имеет большее сродство к электрону и чем это объясняется?

6. Исходя из данных приложения, постройте график зависимости первой энергии ионизации атомов s-элементов I группы периодической системы от их атомного номера. Объясните ход кривой.

7. Сравните окислительно-восстановительные свойства а) простых веществ S и Se, б) S^2- и Se^2-

8. По данным приложения постройте график зависимости орбитального радиуса атомов от атомного (порядкового) номера элементов 2-го и 3-го периодов периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Объясните ход кривой.

9. Как отличаются свойства и строение атомов элементов главной подгруппы от свойств и строения атомов элементов побочной подгруппы той же группы?

10. Почему элемент водород расположен в двух клетках периодической системы?

11. Исходя из строения электронных оболочек атомов, решите, у какого из элементов четвертой группы, у титана или германия, должны сильнее проявляться металлические свойства? Почему?

12. Какими химическими свойствами должен обладать искусственно полученный элемент с порядковым номером 87? С какими из стоящих в таблице давно известных элементов он должен быть сходен?

13. Чем объясняется периодическое изменение валентности элементов с увеличением их порядковых номеров? Почему у лантаноидов валентность не изменяется с увеличением порядковых номеров?

14. Какой из элементов S или Se проявляет более окислительные свойства? Почему?

15. Объясните различие величин радиусов и свойств атомов меди и цинка.

16. Радиусы атомов кремния и ванадия равны (1,34 А⁰), почему же так различны их свойства?

17. Почему свойства всех элементов II периода очень сильно отличаются от свойств элементов всех последующих периодов?

18. У какого из элементов мышьяка или хлора электроотрицательность выше? Почему? Сделайте вывод о химических свойствах этих элементов?

19. Какие свойства химических элементов в зависимости от порядкового номера изменяются: а) периодически б) непериодически? Приведите как можно больше примеров таких свойств. Почему Д. И. Менделеев назвал свой закон периодическим? Какие факторы могут ограничивать действие периодического закона?

20. Орбитальные радиус у атома марганца и некоторых его катионов имеют следующие значения, нм: Мn - 0,128; Мn^2+- 0,039; Мn⁴⁺- 0,038

Как можно объяснить: а) уменьшение радиусов при переходе от Мn к Мn⁴⁺? б) значительно более резкое уменьшение радиуса при переходе от Мn к Мn⁴⁺, чем при превращении Мn²⁺ к Мn⁴⁺?

21. Пользуясь справочными данными приложения постройте графики изменения орбитальных радиусов атомов элементов 4-го и 5-го периодов в зависимости от порядкового номера. Обратите внимание на то, что при сохранении общей тенденции — уменьшение атомного, радиуса с ростом порядкового номера в пределах периода — на графиках имеется целый ряд отклонений от монотонности. Попытайтесь дать им объяснение, ответив на следующие вопросы: а) Выделите на графиках области s,p,d -сжатия, объясните следующую закономерность: s-сжатие> р-сжатие>d-сжатие

В) Почему у Cr и Cu (4-й период) атомные радиусы имеют аномально высокие значения?

22. Исходя из степени окисления атомов соответствующих элементов, дать мотивированный ответ на вопрос, какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: CuOH или Cu(OH)₂; Sn(OH)₂ или Sn(OH)₄. Написать уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида олова(II).

23. На примере соединений элементов третьего периода объясните изменение их кислотно-основных свойств (при переходе от натрия к хлору).

24. Объясните изменение свойств гидроксидов металлов и кислот с увеличением положительного заряда иона. Какое основание сильнее Fe(OH)₂ или Fe(OH)₃? Какая кислота сильнее НС1О или НС1О₄? Обоснуйте Ваш ответ.

25. На основании сравнения электроотрицательностей атомов предскажите и обоснуйте кислотно-основные свойства гидроксида бериллия.

26. На основании сравнения электроотрицательностей атомов объясните изменения кислотно-основных свойств гидридов кремния, фосфора, серы, хлора.