ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 33 Вопрос 1 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

а) Калий:

1. Порядковый номер: 19
Период: 4
Группа: IA

2. Электронное строение: ядро с зарядом +19, электроны расположены по слоям: 2, 8, 8, 1.

3. Металл

4. Металлические свойства калия выражены более ярко, чем у натрия, но менее выражены, чем у рубидия. Это обусловлено его атомным радиусом, который больше, чем у натрия, но меньше, чем у рубидия.

5. По сравнению с кальцием, калий проявляет более сильные металлические свойства, поскольку имеет меньшее количество электронов на внешнем энергетическом уровне.

6. Валентность I. Образует оксид K₂O, обладающий основными свойствами.

7. Гидроксид KOH является сильным основанием.

б) Магний:

1. Порядковый номер: 12
Период: 3
Группа: IIA

2. Электронное строение: ядро с зарядом +12, электроны распределены по слоям: 2, 8, 2.

3. Металл

4. Металлические свойства магния превосходят свойства бериллия, но уступают свойствам кальция. Причина в атомном радиусе: он больше, чем у бериллия, но меньше, чем у кальция.

5. Металлические свойства магния слабее, чем у натрия, но сильнее, чем у алюминия. Это связано с количеством электронов на внешнем слое: у магния их больше, чем у натрия, но меньше, чем у алюминия.

6. Валентность II. Образует оксид MgO, проявляющий основные свойства.

7. Гидроксид Mg(OH)₂ является слабым основанием.

в) Сера:

1. Атомный номер: 16. Расположен в 3-м периоде, группа VIA.

2. Электронная конфигурация: S+16 )\(_{2}\))\({}_{8}\))\({}_{6}\)

3. Типичный неметалл.

4. Обладает более выраженными неметаллическими свойствами, чем селен, но менее выраженными, чем кислород. Это обусловлено его атомным радиусом: он меньше, чем у кислорода, но больше, чем у селена.

5. По сравнению с элементами того же периода, сера проявляет более сильные неметаллические свойства, чем фосфор, но уступает в этом хлору. Это связано с количеством валентных электронов: их больше, чем у фосфора, но меньше, чем у хлора.

6. Высшая степень окисления: +VI. Соответствующий высший оксид: SO₃ (серный ангидрид), обладающий кислотными свойствами.

7. Высшая кислота: H₂SO₄ (серная кислота), также кислотная.

8. Летучее водородное соединение: H₂S (сероводород).

г) Хлор:

1. Атомный номер: 17. Расположен в 3-м периоде, группа VIIA (галогены).

2. Электронная конфигурация: Cl+17 )\(_{2}\))\({}_{8}\))\({}_{7}\)

3. Высокоактивный неметалл.

4. Его неметаллические свойства выражены сильнее, чем у брома, но менее интенсивно, чем у фтора. Это объясняется атомным радиусом: он больше, чем у фтора, но меньше, чем у брома.

5. В пределах своего периода хлор превосходит серу по неметаллическим свойствам (из-за большего числа валентных электронов) и значительно активнее аргона (инертного газа).

6. Наивысшая степень окисления: +VII. Соответствующий высший оксид: Cl₂O₇ (гептаоксид дихлора), проявляющий кислотные свойства.

7. Высшая кислота: HClO₄ (хлороводородная кислота), сильная кислота.

8. Летучее водородное соединение: HCl (хлороводород).

Для характеристики химических элементов, таких как калий, магний, сера и хлор, используется систематический подход, основанный на их положении в Периодической системе Д.И. Менделеева и общих закономерностях изменения свойств элементов. Давайте подробно разберем, как дается такая характеристика, опираясь на фундаментальные химические принципы.

Общий план характеристики химического элемента:

1. Положение в Периодической системе: Порядковый номер, период, группа.

2. Электронное строение атома: Распределение электронов по энергетическим уровням (оболочкам).

3. Тип элемента: Металл или неметалл.

4. Сравнение свойств с соседними элементами в группе (по вертикали): Как изменяются металлические/неметаллические свойства с увеличением атомного радиуса.

5. Сравнение свойств с соседними элементами в периоде (по горизонтали): Как изменяются металлические/неметаллические свойства с увеличением заряда ядра и числа валентных электронов.

6. Высшая степень окисления, формула высшего оксида и его характер: Связь с номером группы.

7. Формула соответствующего гидроксида (для металлов) или высшей кислородсодержащей кислоты (для неметаллов) и их характер.

8. Формула летучего водородного соединения (для неметаллов).

Применим этот план к заданным элементам:

а) Характеристика Калия (K)

1. Положение в Периодической системе:

Порядковый номер: 19. Это указывает на 19 протонов в ядре и 19 электронов в нейтральном атоме.

Период: 4. Номер периода соответствует числу энергетических уровней, на которых расположены электроны (у калия их 4).

Группа: IA. Номер группы (для главных подгрупп) указывает на число электронов на внешнем энергетическом уровне (у калия 1 валентный электрон). Это элемент главной подгруппы щелочных металлов.

2. Электронное строение:

Атом калия имеет заряд ядра +19. Электроны распределяются по энергетическим уровням следующим образом:

• 1-й уровень: 2 электрона
• 2-й уровень: 8 электронов
• 3-й уровень: 8 электронов
• 4-й уровень (внешний): 1 электрон

Запись: K+19 )\(_{2}\))\({}_{8}\))\({}_{8}\))\({}_{1}\)

3. Тип элемента:

Калий расположен в левой части Периодической системы и имеет всего один электрон на внешнем уровне, который легко отдает. Это активный металл.

4. Сравнение свойств в группе (по вертикали):

В группе IA металлические свойства усиливаются сверху вниз, так как увеличивается атомный радиус, и внешний электрон находится дальше от ядра, слабее притягивается и легче отрывается. Калий расположен под натрием (Na) и над рубидием (Rb).

Следовательно, металлические свойства калия выражены сильнее, чем у натрия (меньший радиус), но слабее, чем у рубидия (больший радиус).

5. Сравнение свойств в периоде (по горизонтали):

В периоде металлические свойства ослабевают слева направо, так как увеличивается заряд ядра, и количество внешних электронов возрастает, что затрудняет их отдачу. Калий находится в 4-м периоде перед кальцием (Ca).

Металлические свойства калия сильнее, чем у кальция, поскольку калий имеет 1 валентный электрон, а кальций – 2. Отдать один электрон легче, чем два.

6. Высшая степень окисления, высший оксид и его характер:

Как элемент группы IA, калий проявляет высшую степень окисления +I.

Высший оксид: K₂O. Оксиды активных металлов (особенно щелочных) проявляют основные свойства.

7. Гидроксид и его характер:

Соответствующий гидроксид: KOH (гидроксид калия). Это сильное основание (щелочь), полностью диссоциирующее в водном растворе.

б) Характеристика Магния (Mg)

1. Положение в Периодической системе:

Порядковый номер: 12. 12 протонов, 12 электронов.

Период: 3. 3 энергетических уровня.

Группа: IIA. 2 валентных электрона. Элемент главной подгруппы щелочноземельных металлов.

2. Электронное строение:

Ядро с зарядом +12. Электроны:

• 1-й уровень: 2 электрона
• 2-й уровень: 8 электронов
• 3-й уровень (внешний): 2 электрона

Запись: Mg+12 )\(_{2}\))\({}_{8}\))\({}_{2}\)

3. Тип элемента:

Магний также расположен в левой части Периодической системы и легко отдает 2 внешних электрона. Это металл.

4. Сравнение свойств в группе (по вертикали):

В группе IIA металлические свойства усиливаются сверху вниз. Магний расположен под бериллием (Be) и над кальцием (Ca).

Металлические свойства магния сильнее, чем у бериллия, но слабее, чем у кальция, что связано с изменением атомного радиуса.

5. Сравнение свойств в периоде (по горизонтали):
В 3-м периоде магний находится после натрия (Na) и перед алюминием (Al).

Металлические свойства магния слабее, чем у натрия (Mg имеет 2 валентных электрона, Na – 1), но сильнее, чем у алюминия (Mg имеет 2 валентных электрона, Al – 3). Чем больше валентных электронов, тем сложнее их отдать.

6. Высшая степень окисления, высший оксид и его характер:
Как элемент группы IIA, магний проявляет высшую степень окисления +II.

Высший оксид: MgO. Оксид магния проявляет основные свойства.

7. Гидроксид и его характер:

Соответствующий гидроксид: Mg(OH)₂ (гидроксид магния). Это слабое основание, малорастворимое в воде.

в) Характеристика Серы (S)

1. Положение в Периодической системе:

Порядковый номер: 16. 16 протонов, 16 электронов.

Период: 3. 3 энергетических уровня.

Группа: VIA. 6 валентных электронов. Элемент главной подгруппы халькогенов.

2. Электронное строение:

Ядро с зарядом +16. Электроны:

• 1-й уровень: 2 электрона
• 2-й уровень: 8 электронов
• 3-й уровень (внешний): 6 электронов

Запись: S+16 )\(_{2}\))\({}_{8}\))\({}_{6}\)

3. Тип элемента:

Сера расположена в правой части Периодической системы, имеет 6 валентных электронов и стремится принять 2 электрона до завершения внешнего уровня. Это типичный неметалл.

4. Сравнение свойств в группе (по вертикали):

В группе VIA неметаллические свойства ослабевают сверху вниз (усиливаются металлические свойства), так как увеличивается атомный радиус, и притяжение ядра к внешним электронам (и к тем, которые атом может принять) ослабевает.

Сера расположена под кислородом (O) и над селеном (Se). Неметаллические свойства серы сильнее, чем у селена, но слабее, чем у кислорода.

5. Сравнение свойств в периоде (по горизонтали):

В 3-м периоде сера находится после фосфора (P) и перед хлором (Cl).

В периоде неметаллические свойства усиливаются слева направо, так как увеличивается заряд ядра и число валентных электронов, что усиливает способность атома принимать электроны.

Неметаллические свойства серы сильнее, чем у фосфора (у серы 6 валентных электронов, у фосфора 5), но слабее, чем у хлора (у хлора 7 валентных электронов).

6. Высшая степень окисления, высший оксид и его характер:

Как элемент группы VIA, сера проявляет высшую степень окисления +VI.

Высший оксид: SO₃ (серный ангидрид). Оксиды неметаллов проявляют кислотные свойства.

7. Высшая кислородсодержащая кислота и ее характер:

Соответствующая высшая кислота: H₂SO₄ (серная кислота). Это сильная кислота.

8. Летучее водородное соединение:

Для неметаллов, особенно из групп IVA-VIIA, характерно образование летучих водородных соединений.

Для серы: H₂S (сероводород).

г) Характеристика Хлора (Cl)

1. Положение в Периодической системе:

Порядковый номер: 17. 17 протонов, 17 электронов.

Период: 3. 3 энергетических уровня.

Группа: VIIA. 7 валентных электронов. Элемент главной подгруппы галогенов.

2. Электронное строение:

Ядро с зарядом +17. Электроны:

• 1-й уровень: 2 электрона
• 2-й уровень: 8 электронов
• 3-й уровень (внешний): 7 электронов

Запись: Cl+17 )\(_{2}\))\({}_{8}\))\({}_{7}\)

3. Тип элемента:

Хлор расположен в крайней правой части Периодической системы (перед инертными газами), имеет 7 валентных электронов и очень сильное стремление принять 1 электрон до завершения внешнего уровня. Это высокоактивный неметалл.

4. Сравнение свойств в группе (по вертикали):

В группе VIIA неметаллические свойства ослабевают сверху вниз. Хлор расположен под фтором (F) и над бромом (Br).

Неметаллические свойства хлора сильнее, чем у брома, но слабее, чем у фтора. Фтор является самым электроотрицательным элементом.

5. Сравнение свойств в периоде (по горизонтали):

В 3-м периоде хлор находится после серы (S) и перед аргоном (Ar).

Неметаллические свойства хлора сильнее, чем у серы (у хлора 7 валентных электронов, у серы 6), и он, в отличие от аргона (инертного газа), химически активен.

6. Высшая степень окисления, высший оксид и его характер:

Как элемент группы VIIA, хлор проявляет высшую степень окисления +VII.

Высший оксид: Cl₂O₇ (гептаоксид дихлора). Оксид хлора (VII) проявляет кислотные свойства.

7. Высшая кислородсодержащая кислота и ее характер:

Соответствующая высшая кислота: HClO₄ (хлороводородная кислота, или перхлоратная кислота). Это очень сильная кислота.

8. Летучее водородное соединение:

Для хлора: HCl (хлороводород, или соляная кислота в водном растворе).

Таким образом, систематический анализ положения элемента в Периодической системе, его электронного строения и общих закономерностей позволяет полностью охарактеризовать его химические свойства и поведение.