Блок»Періодичний закон та Періодична система хімічних елементів. Будова атому»

1.1

В кінці VIII ст. А.Л.Лавуаз’є поділив елементи на метали неметали.

     МЕ          ?        НЕМЕ

     …          …                   …

1.2

Лужні метали- це прості речовини, утворені елементами IА групи. Вони м’які, легкоплавкі.

Активно реагують    з киснем:

2К+ О2→К2О2(пероксид); з водою створюють            луги.

IА:………………………… Na        + О2→……………..

K + H2O→…………….

2Li+ 2H2O→2LiOH + H2

1.3

Лужноземельні метали --це елементи IIА групи, окрім берилію та магнію.Усі при нагревані реагують з киснем, утворюючи оксиди. Берилій з

водою не реагує, магній реагує з водою за умов нагрівання : Mg +2H2O→Mg(OH)2+ H2

IIА:………………………

Ba+ О2→

Ca+ H2O→ Sr + H2O→

1.4

Елементи VI А групи - халькогени, «ті що утворюють руду». З воднем та металами проявля ють валентність II, а в сполуках з киснем та іншими неметалами- IV, VI.

VIА:…………………………

Прості речовини:………… гідриди:………………… оксиди:……………………

1.5

Галогени- це елементами VII А групи. Галогени реагують з   воднем, утворюють галогеноводні

НX: H2+F2→2HF

Розчини галогеноводнів- кислоти . Галогени« солетворні»,так як з металами утворюють солі:

     F2      + 2K→2KF

В оксидах проявляють валентності: I, III , V, VII -Е2О, Е2О3, Е2О5, Е2О7 ,виключення:

F (I)-F2O

VIIА :……………………….

Прості речовини:………… Гідриди…………….

Оксиди……..,,,,,,,

Cl2+ H2→….

Br2+ H2→….

  Cl2+Na        →        …        .

Br2+Ca→….

1.6

Інертні гази-прості речовини, утворені атомами елементів VIII А групи.

VIII А:………………………. прості речовини…………….

2.7

Властивості хімічних елементів, а также форми та властивості іх сполук знаходяться в періодичній залежності від атомної ваги елементів.

Періодичний закон 1971р. Д.І.Менделєєв

3.8

Періодична система- наукова класифікація хімічних елементів, графічне відображення Періодичного закону.

1968р.

3.9

Періоди- горизонтальні ряди, в яких посилюються неметалеві властивості. Усі періоди починаються металами а завершуються інертними газами.

Малі періоди відрізняються від великих: а)кількістю елементів;

б)в малих періодах властивості від Ме до НеМЕ змінюються різко, а у великих плавно;

в) в малих періодах валентність в оксидах зростає від I доVII,а у великих періодах спочатку зростає до VII, а потім відбувається різке падіння до 1 та знову зростання до 7.

1-3- Малі

4-7- великі

3період………

I група

Na……………

K_________

Cu……………

……………..

VIIгрупа Cl….

Mn__ Br

3.10

Групи- вертикальні стовпчики. Головна підгрупа містить елементи малих та великих періодів, а побічна-великих періодів. В головних підгрупах зверху вниз посилюються металеві властивості .

   Номер групи вказує    на:

1)вищу валентність в оксидах;

Валентність в оксидах:

Сu -….,Ag-…, Au-…, F…,

VIIIБ-…

Виключення

…………………………

2)валентність елементів        у гідридах до IV групи дорівнює номеру групи, а після         IV групи дорівнює різниці: 8-номер групи.

   S-         SO3                        H2S

   P-     …              …

3.11

Неметали       розміщено над діагоналлю         B- At в головних підгрупах.

B

At

4.12

Радіоактивність- це самовільне випромінювання атомами елементарних частинок.

1896р. А.Бекерель… 1903р. RaCl2_….

4.13

Атоми хімічних елементів–це нейтральні частинки, які складаються із позитивного ядра та негативних електронів. Весь позитивний заряд та маса зосереджені в ядрі атому.

Е. Резерфорд, планетарна модель атому 1911 р.

  B +5       5е

S …………………..

4.15

Ядро атому складається із     протонів та          нейтронів (нуклонів). Число протонів у ядрі атому елементу дорівнює порядковому номеру елементу - Z. Заряд ядра – це число протонів:p=Z

Маса ядра -це сума протонів та нейтронів. Ar = p+n. n= Ar –p

  B       Z=5

  p=5             n=11-6=5

  S       Z=

  e=   …р=…       n=… .

4.16

.

Хімічний елемент – вид атомів з певним протон ним числом. Протонне число-кількість протонів.

Його вказують зліва внизу від символу елементу.

Нуклонне (масове)-сума протонів та нейтронів. його вказують зверху злів від символу елемента.

1327Al

Нуклід - вид атому з певним протонним та нуклонним числом.

Запиши нукл

S

C

Na

P

іди:

Mg

4.17

Йонни- це позитивні та негативні частинки, які утворюються внаслідок віддачі або приєднання атомом електронів.

Катіони- позитивні частинки, що утворюються, коли атом віддає електрони: Na⁰ -1e= Na⁺

Аніони- це негативні частинки, що утворюються внаслідок прийняття атомом електронів:

S⁰+2e= S^2-

Ca2+

  N3-        ……

Al3+ C4-

4.18

Ізотопи- різновидність атомів певного хімічного елементу з різними масовими числами.Ядро ізотопів містить однакову кількість протонів, але різну кількість нейтронів.

Ізотопи гідрогену:

  1¹Н - протій    1²Н - дейтерій -D    1³Н. - тритій. -T

1¹Н.

  p =.       1.

  n=.       …

1 H. 2

1.

…

3

1 H

1

…

  Ar=.       …         …         …

4.18

**i

Ізобари- види атомів, що мають різне протонне число, але однакове нуклонне число.( маса однакова у різних хімічних елементів)

…

4.19

Відносна атомна маса хімічних елементів - є середнє масове число природних сумішей ізотопів:

Ar (Е)= χ1 •. Аr(1) + χ2 ·Аr (2) + …χn ·Аr (n) , де χ1, χ2 -атомні відсотки ізотопів у природі; Аr₍(1), Аr (2) -відносні атомні маси ізотопів.

χ (назва: хі, греч. χι)

  63Cu   и 65Cu.

Приклад: Аr(Сu)-? χ (63Cu)=72,5%;

χ (65Cu)=27,5%

Ar(Cu)=χ (63Cu)· Ar(63Cu)+ χ (65Cu)· Ar(65Cu) =0,725·

63+0,275·65=63,55

4.20

Ядерні реакціі- перетворення ядер атомів одних елементів в інші. Першу штучну реакцію було проведено Е.Резерфордом в 1919 році при бомбардуванні ядер нітрогена альфа частинками.

14

'₇ N

+ 2⁴He→8¹⁷O +1¹H

4.20

***

Правило складання ядерних реакцій:

а) сума нуклонних чисел реагентів дорівнює сумі нуклонних чисел продуктів;

б) сума протонних чисел реагентів дорівнює сумі протонних чисел продуктів.

  '714N   + 24He→817O +11H

  14+     4=     17+ 1

    7+     2=   8+        1

Застосовуй частинки: Протони….

Нейтрони…

Дейтерій…

Тритій… Альфа……

електрони(бета )…..

5.21

Електрони     мають  різний  запас    енергії          тому розміщуються на різних енергетичних рівнях.

n-головне квантове число,яке відповідає номеру

рівня та приймає значення: n=1,2,3,4,5,6,7

  Кількість е л е к т р о н і в   н а  енергетичному рівні

визначаємо за формулою: N=2n², що вірно для n= 1-4

32

7

5.22

Кількість енергетичних рівні в а т о м і відповідає номеру періоду,в якому міститься хімічний елемент.

Приклад: Р-3 період - його 15 електронів розміщуються на 3періодах.

Кількість електронів на зовнішньому рівні у елементів головних підгруп дорівнює номеру групи.

Р +15, 15е 3період-3рівня

  На рівнях:   2е       8е       5е

  B   +5,   5е   2період

  На двох рівнях: 2е  3е

Не……………….

О…………..

5.23

В атомах елементів великих періодів спочатку заповнюємо зовнішній рівень а потім передостанній , керуючись правилами:

а)у елементів побічних підгруп на зовнішньому рівні 2е (виключення Cr, Ag,Au,Cu - 1е );ц

    б)у елементів головних                підгруп на зовнішньому

Cr……

Br……..

рівні кількість електронів дорівнює номеру групи.

Fe   +26,    26 е              2 е         8 е (26-12)__      2 е

As   +33,     33е              2е          8е    (33-15)___   5е

5.24

Область, в якій знаходження електрону найбільш ймовірне, називається електронна орбіталь або електронна хмара. Орбіталі мають різну геометричну форму.

Розрізняють:s-орбіталь; p-орбіталь; d- та f- орбіталі.

5.25

Рух електрону навколо власної осі характеризується спіновим квантовим числом: S=+1/2, -1/2.

На одній орбіталі можуть знаходитися 2електрони з протилежними спінами.Неспарений електрон-це один електрон на орбіталі.

Орбіталь-комірка

↓□ неспарений електрон

↓↑□ спарені електрони

5.26

Кожна орбіталь має відповідну кількість рівноцінних орієнтацій           у просторі:

                                     s-1        p-3          d-5        f- 7

Відповідно ел.=    2е          6е          10е          14е

Тому, відповідно до кількості електронів, існує певна кількість орбіталей на кожному рівні

на 1рівні- s      2е        1s² на 2рівні-s p            8е        2s² Р⁶

на 3рівні-s p d 18е 3s²p⁶ d¹⁰ на 4рівні-s. p d f 32е 4s² p⁶ d¹⁰ f¹⁴

5.27

Електронна формула- це запис,що відображає розміщення електронів в атомі за енергетичними рівнями.

Приклад: Р   +15, 15е

Розміщення   за   рівнями:     2е       8е          5е

                                                             1S2          2S2P6             3S2P3

Приклад: Р   +15, 15е

Розміщення    за     рівнями:

2   е         8   е               5   е

1S2                    2S2P6                       3S2P3

Приклад: О +8, 8е

Розміщення   за   рівнями:

         2е       6е

       1s2.           2s22p4

N ………….

………….

5.28

Електрон в атомі розміщуються так, щоб енергія була мінімальною.

Орбіталі заповнюються в поряку зростання іх енергіі: 1S < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 5d " 4f < 6p < 7s.

Fe +26. 26e

2e.     8e.       14e.      2e

1s2.       2s22p6        3s23p 6 4 4s2 3d6

Cr………………….

5.29

Графічна формула атому- це запис, що відображає розміщення електронів за електронними комірками.

Число неспарених електронів повинно бути максимальним.

Елементи класифікують відповідно до орбіталей, які в них заповнюються на : s- елементи, p-, d-, f- елементи. Iа,ІІАгрупи-s-елементи

ІІІА- VIIIAгрупи- p-елементи

ІБ-  VIIIБ групи- d-елементи

Лантаноіди та актиноіди- f-елементи.

P   ……

S…

5.30

Електрони можуть переходити в збуджений стан за наявності        вільних(вакантних)     орбіталей            на зовнішньому енергетичному рівні.

При цьому розпарюються спарені електрони, займають вільну орбіталь і збільшується кількість неспарений електронів.

ІІ   С       2S²      2P²                     →

ІV     C*     2S¹ 2P³

…………

Cl…………

6.31

Вища валентність елементів   - це кількість неспаре них електронів.

С-ІІ , IV.            O- II

6.32

Сучасне формулювання Періодичного закону:

Властивості хімічних елементів, а також склад та властивості іх сполук, знаходяться в періодичній залежності від значення зарядів іх атомів.

Г.Мозлі встановив заряди ядер атомів хімічних елементів.

6.33

Фізична с у т ь П е р іодичного з а к о н у: із збільшенням зарядів атомних ядер періодично змінюється будова атому, що зумовлює періодичну зміну хімічного характеру елементів,іх валентності та властивості простих та складних речовин.

Li +3     2e.       1e.

Na+11.   2e.       8e.   1e.

K+19    2e.       8e.   8e.   1e

C…

Si

6.34

Номер групи вказує на кількість електроні в на зовнішньому енергетичному рівні елементів головних підгруп та на вищу валентність елементів

(виключення F, O та елементи VIII, крім Оs та Ru).

IA група

Li          2e.     1e

Na          2e          8e          1e

…………

K             2e     8e    8e     1 e

запальная формула         nS¹

6.35

Металеві властивості -це здатність атомів віддавати електрони.

Неметалеві властивості-здатність атомів приймати

Na⁰ -1e →Na¹⁺

S⁰+2e→S^2-

Mg                                   …

електрони.

P…………….?С

6.36

У групі із збільшенням порядкового номеру посилюються металеві властивості тому, що збільшується атомний радіус.

Самий активний метал - францій

У п е р і о д і із збільшенням порядкового номеру послаблюються металеві властивості та посилюються неметалеві      так,      як          збільшується   заряд   ядра     та кількість електронів, зменшується радіус.

Самий активний неметал- фтор.

Ме Амф. Неметали

   Li   Be.    B.   C    N   О     F

+3,3+4,4+5,5+6,6+7,7+8,8+9,9

  Li +3,3e.      2e. 1e .

  Na+11,11e    2e. 8e. 1e.

  К+19, 19е    2е. 8е.   8е. 1е.

     Fr         .     .       .     .    .     .

1e.

6.37

Кислотні властивостівищих оксидів та гідроксидів посилюються в періодах зліва направо, а в головних підгрупах-знизу вверх.

Основні властивості оксидів та гідроксидів посилюються в протилежну сторону.

осн амф. Кислотні Li2O BeO B2О3 СО2 N2О5

Аl2O3_. Si2O3 LiOH. H3ВО3_. H2СО3 НNO3 осн.          Кислоти

6.38

  Гідриди   металів - йонні   речовини.

Гідриди неметалів- молекулярні, леткі сполуки.

     NaH     MgH2          AlH3          SiH4      PH3       H2S        HCl

     Тв         Тв.         Тв     Газ       газ     газ         газ

Валентність в гідридах елементів до IV групи дорівнює номеру групи, а після IV групи В= 8- номер групи приклад: нітроген в V групі, В= 8-V=ІІІ тому формула гідриду нітрогену: NH3

Складіть формули гідридів

S….

O…

P…

Na…

6.39

Загальні фор елементів: І групаІІ групаІІІ групаIV група-

V групаVI групаVII група-

мули окси

Е2О

ЕО

Е2O3_. EO2_.

E2О5_. ЕО3_.

Е2O7_.

дів та    гідроксидів хімічних

ЕОН - основа

Е(OH)2 _-основа

Е(ОН)3_, H3EO3

Н2ЕО3

Н3ЕО4

Н2EО3

НЕО4

S

Вищий оксид.. Гідроксид

Р

Вищий оксид…

Гідроксид…

6.40

  План- характеристика хімічних   елементів.

  I.Положення елементу  в Періодичній системі

1.Хімічний символ елементу та належність його до металів, неметалів, амфотерних елементів.

2.Порядковий номер елементу

3.Номер групи, підгрупа

4.Номер періоду(малий або великий)

5.Вища валентність в сполуках з оксигеном, формула

Приклад:

1. Mg-метал

2.12

3.II група, головна підгрупа 4.3 період, малий

  5.II,   MgO; II,   MgH2

  6.   1224Mg

вищого о к с и д у. В а л е н т н іс т ь у с полуках з гідрогеном, формула гідриду. формула гідроксиду елементу.

II.Будова атому.

6.Формула нукліду

7.Заряд ядра та кількість електронів

8.Кількість протонів, нейтронів

9.Розміщення електронів за енергетичними рівнями

10.Електронна формула атому

11.Графічна формула атому

III.Висновок

12.До якої групи елементів належить елемент

(s,p,d,f-элемент)

13.Вища валентність

14.Характер та властивості вищого оксиду

16.Формула гідроксиду

    17.Характер та властивості  гідроксиду

7.+12,12е

8.               р=12, п=12

9.               2е        8е        2е

10.            1S²2S²2P⁶3S² 11.Валентні електрони:

12.S-елемент

  13   II, MgO,

14. MgO-основни оксид 3MgO+P2O5→Mg3(PO4)2

3MgO+2H3РО4

Mg3(PO4)2+ 3H2O

16.Mg(OH)2 -основа

  17.    3Mg(OH)2+2H3PO4

Mg3(PO4)2 + 6H2O

3S²

→

→

6.41

Періодичний закон та Періодична система Д.І.Менделєєва демонструють основні закони розвитку природи: розвиток по спіралі, перехід кількості в якість, єдинство та боротьба протилежностей. Приклади п.6.34, 6,36

:

Розмісти метали ІА груп спіралі….

.

и на