ПМ-21 хімія 28.12.22

 

28.12.2022

Комбіноване заняття (2 год.)

Тема 6.3. Періодичність змін характеру хімічних елементів, властивостей простих і складних речовин.

Опрацювати: Хімія 11 клас (за посиланням «Підручники»), §4, с.23-28.

Виконати (письмово):

1. Які особливості електронної будови атомів зумовлюють металічний або неметалічний характер елементів?

2. Якби для елемента № 118 вдалося добути просту речовину, вона була б металом чи неметалом? Чому?

3. Чи є періодичною зміна агрегатного стану простих речовин елементів 2—3-го періодів? Відповідь прокоментуйте.

 

1. Періодичність змін характеру хімічних елементів.

Кожний період у періодичній системі (крім першого) започатковують металічні елементи, а завершують неметалічні елементи.

Атоми металічних елементів здатні втрачати один чи кілька електронів, а атоми неметалічних елементів — приєднувати електрони.

У періодах заряди ядер атомів зростають, а радіуси зменшуються. Унаслідок цього атоми кожного наступного елемента в періоді міцніше утримують електрони і важче їх віддають.

В атомів елементів другої частини періоду з’являється властивість приєднувати додаткові електрони. Тому металічний характер елементів у періоді слабшає, а неметалічний характер посилюється (у галогенів він виражений найбільш яскраво).

Останні елементи кожного періоду називають інертними, оскільки їх прості речовини надзвичайно пасивні (гелій, неон і аргон не вступають у хімічні реакції).

2. Періодичність змін властивостей простих речовин.

Прості речовини металічних елементів є металами, а неметалічних елементів — неметалами.

Метали мають загальні, характерні для них фізичні та хімічні властивості, а неметали — інші, також спільні властивості.

Якщо «рухатись» по періодичній системі за зростанням зарядів ядер атомів, тобто за збільшенням порядкових номерів елементів, то зафіксуємо періодичну зміну типів і хімічної активності простих речовин.

Порівняємо активність металів, утворених елементами 2-го і 3-го періодів, за відношенням до води.

Літій і натрій реагують з водою за звичайних умов

2М + 2Н2О = 2МОН + Н2↑,

магній — за нагрівання, а берилій і алюміній з нею не взаємодіють.

Напишіть рівняння реакції магнію з водою.

Серед неметалів, утворених елементами 2-го і 3-го періодів, найактивнішим є фтор. Він реагує з воднем із вибухом навіть у темряві, тоді як суміш хлору з воднем вибухає при освітленні, а суміш кисню з воднем — при підпалюванні. Найпасивніші неметали — бор і силіцій — не взаємодіють із воднем.

3. Періодичність змін властивостей складних речовин. Найхарактернішими сполуками для кожного елемента є вищий оксид та відповідний гідрат оксиду. У цих речовинах елемент виявляє максимально можливий для нього ступінь окиснення.

3.1. Оксиди. Оксидом називають сполуку елемента з Оксигеном, який має ступінь окиснення –2. Оксиди поділяють на оснóвні, кислотні й амфотерні. Металічним елементам властиве утворення оснóвних оксидів (деякі оксиди є амфотерними і навіть кислотними), а неметалічні елементи утворюють кислотні оксиди. Існують оксиди, які не виявляють ні оснóвних, ні кислотних властивостей. Їх називають несолетворними оксидами, оскільки ці сполуки не взаємодіють з основами і кислотами, а отже, не утворюють солей. Формули таких оксидів: CO, NO, N₂O. Воду Н₂О також зараховують до несолетворних оксидів.

З’ясуємо, як змінюються склад і властивості оксидів елементів 2—3-го періодів зі зростанням зарядів ядер атомів. Для елементів, які виявляють змінну валентність, оберемо вищі оксиди.

Перші елементи обох періодів — Літій і Натрій, а також наступний елемент 3-го періоду Магній утворюють оснóвні оксиди. Від Берилію і Алюмінію, розміщених у періодах правіше, походять амфотерні оксиди (вони виявляють і оснóвні, і кислотні властивості), а решта елементів утворює кислотні оксиди.  Зіставивши відомості про оксиди елементів 2-го і 3-го періодів, бачимо, що склад і хімічні властивості цих сполук періодично змінюються. У кожному періоді зі зростанням зарядів ядер атомів елементів кислотні властивості вищих оксидів посилюються, а оснóвні властивості послаблюються.

3.2. Гідрати оксидів. Гідратом оксиду, або скорочено — гідроксидом, називають сполуку оксиду з водою. Гідратами оснóвних оксидів є основи (MgO => Mg(OH)₂), амфотерних оксидів — амфотерні гідроксиди (Al₂O₃ => Al(OH)₃), а кислотних оксидів — оксигеновмісні кислоти (SO₃ => H₂SO₄). Зважаючи на походження гідратів оксидів від оксидів, легко передбачити періодичну зміну типів і хімічних властивостей гідратів оксидів зі зростанням заряду ядер атомів елементів. У кожному періоді кислотні властивості гідратів оксидів посилюються, а оснóвні властивості послаблюються. ВИСНОВКИ

Зі зростанням зарядів ядер атомів хімічний характер елементів періодично змінюється від металічного до неметалічного. Елементи, які перебувають на початку періодів, утворюють прості речовини метали, а ті, що розміщені в середині й кінці періодів, утворюють неметали. Характерними для металічних елементів є оснóвні оксиди та основи, а від неметалічних елементів походять кислотні оксиди та кислоти. Оснóвні властивості вищих оксидів і гідратів оксидів у періодах зліва направо послаблюються, а кислотні властивості посилюються. Для сполук цих типів, як і для простих речовин, існує періодичність змін властивостей зі зростанням зарядів ядер атомів елементів.