Періодична система і будова атома.

Між знаходженням атома елемента в періодичній системі та його будовою є взаємний зв’язок.

1. Порядковий номер показує кількість протонів і електронів в атомі.

2. Номер періоду показує кількість енергетичних рівнів в даному атомі, звідси зрозуміло чому в першому періоді всього 2 елементи. Так як 1-му періоді лише один енергетичний рівень і 1 підрівень s на якому максимум може бути 2 електрони: 1s¹ у водню і 1s² у гелію.

3. Номер групи показує максимальну валентність, а для s, p-елементів кількість електронів на останньому рівні; звідси зрозуміло, чому С і Ті в одній групі, але різних підгрупах; так як електронна конфігурація останнього рівня різна, але число валентних електронів і максимальна валентність однакова.

Контрольні питання

1. Як читається періодичний закон Д.І.Менделєєва? Дайте його сучасне тлумачення.

2. Що виражає періодична система Д.І.Менделєєва?

3. Дайте характеристику структури короткої та довгої періодичної системи хім. елементів: групи, підгрупи; головні та побічні, періоди. Електронні аналоги. Фізичний зміст порядкового номеру елементу.

4. Що ви розумієте під енергії іонізації, спорідненістю до електрону, відносною електронегативністю? Як змінюються ці величини в періодах і групах?

5. Яке наукове значення має періодичний закон?

6. Філософське значення періодичного закону і періодичної системи Д.І. Менделєєва?

Задачі

1. Яку найнижчу та нийвищу ступінь окиснення проявляють: As, Se, Br?

2. У якого з елементів четвертого періоду марганцю або брому сильніше виражені металеві властивості?

3. Вкажіть валентні енергетичні підрівні в наведенних електронних формулах нейтральних атомів: а)[KL]3s²3p¹; б)[K]2s²2p⁵; в)[KLM]4s²4p³; г)[KL]4s²3d⁸.

4. У чому схожість і різниця атомів: а) F та Cl б) N та P ?

5. Який ряд хімічних елементів розташован по мірі збільшення їх атомних радіусів: а) Na, Mg, Al, Si; б) C, N, O, F; в) O, S, Sc, Fe; г) I, Br, Cl, F?

Лабораторна робота №7. Властивості гідрогену та його сполук

Мета роботи – ознайомитися із фізичними та хімічними властивостями гідрогену та його сполук.

Теоретична частина

Атом Гідрогену в порівнянні з іншими атомами елементів найбільш простий за структурою: 1s¹. Основна особливість атома Гідрогену полягає в тому, що на відміну від всіх інших елементів (крім гелію) його валентний електрон знаходиться безпосередньо в сфері дії атомного ядра - у нього немає проміжного електронного шару. Позитивний іон Гідрогену Н⁺ представляє собою елементарну частку - протон.

Енергія іонізації атома Гідрогену (13,6 еВ, 1312 кДж/моль) досить велика, тому сполуки Гідрогену (I) навіть з такими сильними окисниками, як флуор і Оксиген, не можуть бути іонними. Специфіка будови атома Гідрогену обумовлює особливий, притаманний тільки сполукам Гідрогену (I) вид хімічного зв’язку - водневий зв’язок.

Процес утворення негативного іона H^- з атома екзотермічний, тому для Гідрогену в ступеню окислення -1 можливі іонні сполуки.

Таким чином, Гідроген - неметалічний елемент. В сполуках він може мати ступені окислення -1 и +1. Для нього, як і для галогенів, характерні іонні сполуки, в яких він виступає в якості простого аніона H^-. При позитивному ступеню окислення Гідроген утворює лише ковалентні сполуки і може грати роль комплексоутворювача в аніонних комплексах.

Гідроген має три ізотопу с масовими числами відповідно 1, 2 и 3:

----1H -----------------2D(2H)----------------------3T(3H)

-----p(e)----------------(p+n)e-----------------------(p+2n)e

----протій-------------дейтерій---------------------тритій

Протій и дейтерій - стабільні ізотопи. Нормальний ізотопний склад природних сполук Гідрогену відповідає відношенню D : H = 1 : 6800 (за числом атомів).