Атомный номер элемента показывает. Строение атома и Периодический закон Периодически изменяются следующие свойства атомов
Контрольная работа № 2 содержит задачи на следующие темы:
- Периодическая система
- Периодичность изменения свойств элементов и их соединений.
- Химическая связь. Метод ВС.
- Химическая связь. Метод МО.
- Химическая связь. Ионная связь.
- Химическая связь в комплексных соединениях.
Тест для проверки знаний:
1. Из перечисленных ниже характеристик атомов элементов периодически изменяется
(1) заряд ядра атома;
(2) относительная атомная масса;
(3) число энергетических уровней в атоме;
(4) число электронов на внешнем энергетическом уровне.
2. Внутри периода увеличение порядкового номера элемента обычно сопровождается
(1) уменьшением атомного радиуса и возрастанием электроотрицательности атома;
(2) возрастанием атомного радиуса и уменьшением электроотрицательности атома;
(3) уменьшением атомного радиуса и уменьшением электроотрицательности атома;
(4) возрастанием атомного радиуса и возрастанием электроотрицательности атома.
3. Атом какого элемента легче всего отдает один электрон (числа означают порядковый номер элемента):
(1) натрий,11; (2) магний, 12; (3) алюминий, 13; (4) кремний, 14?
4. Атомы элементов 1А группы периодической системы элементов имеют одинаковое число
(1) электронов на внешнем электронном уровне;
(2) нейтронов;
(3) всех электронов.
5. Элементы расположены в порядке возрастания электроотрицательности в ряду
(1) As, Se, Cl, F; (2) C, I, B, Si; (3) Br, P, H, Sb; (4) О, Se, Br, Te.
6. Во втором и третьем периодах периодической системы по мере уменьшения размеров атомов элементов
(1) размер их ионов также уменьшается;
(2) электроотрицательность уменьшается;
(3) металлические свойства элементов ослабевают;
(4) металлические свойства элементов усиливаются.
7. Какой ряд включает только переходные элементы:
(1) элементы 11, 14, 22, 42; (2) элементы 13, 33, 54, 83;
(3) элементы 24, 39, 74, 80; (4) элементы 19, 32, 51, 101?
8. Какой из приведенных ниже элементов имеет химические свойства, позволяющие говорить о его сходстве с элементом кальцием:
(1) углерод. С; (2) натрий, Na; (3) калий. К; (4) стронций, Sr?
9. Неметаллические свойства элементов, расположенных в главных подгруппах периодической системы Д. И. Менделеева, наиболее ярко выражены у тех из них, которые находятся
(1) в верхней части подгруппы;
(2) в нижней части подгруппы;
(3) в середине подгруппы;
(4) у всех элементов подгруппы выражены примерно в одинаковой степени.
10. Какой ряд элементов представлен в порядке возрастания атомного радиуса:
(1)О, S, Se, Те; (2) C, N, О, F; (3) Na, Mg, Al, Si; (4) I, Br, Cl, F?
11. Металлический характер свойств элементов в ряду Mg-Ca-Sr-Ba
(1) уменьшается;
(2) возрастает;
(3) не изменяется;
12. Неметаллический характер свойств элементов в ряду N-P-As-Sb-Bi
(1) уменьшается;
(2) возрастает;
(3) не изменяется;
(4) уменьшается, а затем возрастает.
13. Какая пара в указанной совокупности элементов - Са, Р, Si, Ag, Ni, As - обладает наиболее сходными химическими свойствами:
(1) Са, Si; (2) Ag, Ni; (3) Р, As; (4) Ni, Р?
14. По своим химическим свойствам радиоактивный элемент радий ближе всего к
(1) цезию; (2) барию; (3) лантану; (4) актинию.
15. На основании положения элемента лантана в периодической системе можно с уверенностью утверждать, что для лантаноидов наиболее характерной степенью окисления будет
(1) +1; (2) +2; (3) +3; (4) +4.
16. Основные свойства гидроксидов элементов 1А группы по мере увеличения порядкового номера
(1) уменьшаются;
(2) возрастают;
(3) остаются неизменными;
(4) уменьшаются, а затем возрастают.
17. На основе положения элементов в периодической системе наиболее вероятное соединение германия с селеном можно изобразить формулой .
18. Гипотетический элемент Z образует хлорид ZCl 5 . Какая наиболее вероятная формула у его оксида:
(1) ZO 2 ; (2) ZO 5 ; (3) Z 2 O 5 ; (4) Z 5 O 2 ?
19. Простые вещества каких элементов обладают наибольшим сходством физических и химических свойств:
(1) Li, S; (2) Be, Cl; (3) F, Cl; (4) Li, F?
20. Из приведенных ниже элементов третьего периода наиболее ярко выраженными неметаллическими свойствами обладает
(1) алюминий; (2) кремний; (3) сера; (4) хлор.
21. Из приведенных элементов IIIA группы ярко выраженными неметаллическими свойствами обладает
(1) бор; (2) алюминий; (3) галлий; (4) индий.
22. Какой из приведенных элементов четвертого периода периодической системы проявляет одинаковые значения валентности в своем водородном соединении и в высшем оксиде:
(1) бром; (2) германий; (3) мышьяк; (4) селен?
23. Характер оксидов в ряду P 2 O 5 -SiO 2 -Аl 2 О з -MgO изменяется следующим образом:
(1) от основного к кислотному;
(2) от кислотного к основному;
(3) от основного к амфотерному;
(4) от амфотерного к кислотному.
24. Напишите формулы высших оксидов элементов и соответствующих кислот; назовите эти кислоты:
25. На основании положения элемента в периодической системе напишите его соединения, формы которых указаны ниже:
26. Из приведенного перечня элементов: Be, В, С, N, Al, Si, Р, S, Ga, Ge, As, Br - оксиды типа ЭО 2 образуют , а гидриды типа ЭН 4 - .
27. На основании положения элемента в периодической системе выведите формулы его высшего оксида и гидроксида и укажите их характер:
28. Элемент с порядковым номером 34 образует водородное соединение , высший оксид и гидроксид . Последний проявляет
(1) кислотные свойства;
(2) основные свойства;
(3) амфотерные свойства.
29. Максимальное число химических элементов, которое может заполнить шестой период периодической системы, должно быть равно
(1) 8; (2) 18; (3) 32; (4) 50.
30. Максимальное число элементов в седьмомпериоде должно быть
(1) 18; (2) 32; (3) 50; (4) 72.
31. В седьмом периоде последним должен быть элементс порядковым номером
(1) 118; (2) 114; (3) 112; (4) 110.
32. Свойства щелочных металлов следует ожидать у элементов с порядковыми номерами
(1) 111 и 190; (2) 119 и 169; (3) 137 и 187; (4) 155 и 211.
33. Конфигурация орбиталей валентных электронов висмута совпадает с
(1) селеном и теллуром;
(2) азотом и фосфором;
(3) кремнием и германием;
(4) ниобием и танталом.
34. Элемент с порядковым номером 117 следует отнести к
(1) щелочным метал лам; (3) галогенам;
(2) щелочноземельным металлам; (4) переходным элементам.
35. Максимальная валентность свинца в кислородных соединениях равна:
(1) II; (2) IV; (3) VI; (4) VIII.
36. Вид орбиталей валентных электронов у индия совпадает с
(1) Am и Fr; (2) Pb и Sn; (3) Аl и Ga; (4) Сu и Ag.
37. Титан относится к
(1) s -; (2) p -; (3) d -; (4) f -элементам.
38. Максимальная валентность брома в кислородных соединениях
(1) I; (2) III; (3) V; (4) VII.
39. Седьмой период системы элементов должен закончиться элементом с порядковым номером
(1) 108; (2) 110; (3) 118; (4) 128.
40. Угол между связями Н-Э наибольший в молекуле соединения
(1) Н 2 Те; (2) H 2 Se; (3) H 2 S; (4) H 2 О.
41. В ряду К-Са-Sc-Ti радиус атомов (уменьшается, увеличивается).
42. Энергия, которая указана в уравнении Сl° (г.) → Cl + (г.) +e - 1254 кДж, является для атома хлора
(1) энергией химической связи;
(2) энергией ионизации;
(3) электроотрицательностью;
(4) сродством к электрону.
43. Сродством к электрону называют
(1) энергию, необходимую для отрыва электрона от невозбужденного атома;
(2) способность атома данного элемента к оттягиванию на себя электронной плотности;
(3) переход электрона на более высокий энергетический уровень;
(4) выделение энергии при присоединении электрона к атому или иону.
44. Какой из элементов имеет наибольшее значение энергии ионизации:
(1) Li; (2) F; (3) Fе; (4) I?
45. Энергия, затрачиваемая на удаление одного электрона от атома элемента в газообразном состоянии, у магния
(1) меньше,чем у натрия, и больше, чем у алюминия;
(2) больше, чем у натрия, и меньше, чем у алюминия;
(3) меньше, чем у натрия и алюминия;
(4) больше, чем у натрия и алюминия.
46. Исходя из анализа электронных структур атомов и положения элементов в периодической системе, укажите, какой из каждых двух приведенных ниже атомов имеет большее сродство к электрону:
(1) калий или кальций;
(2) сера или хлор;
(3) водород или литий?
47. Химические элементы расположены в порядке возрастания электроотрицательности в ряду
(1) Si, P, Se, Вr, Сl, О; (2) Si, P, Вr, Se, C1, О;
(3) P, Si, Вr, Se, C1, О; (4) Se, Si, P, Вr, C1, О.
48. Какой ряд элементов расположен по мере возрастания их атомных радиусов:
(1) Na, Mg, Al, Si; (3)O, S, Se, Те;
(2) С, О, N, F; (4) I, Br, C1, F?
49. В ряду щелочных металлов (от Li до Cs) цезий является наименее электроотрицательным. Это объясняется тем, что он имеет
(1) наибольшее число нейтронов в ядре;
(2) большее число валентных электронов по сравнению с другими элементами;
(3) большую атомную массу;
(4) валентные электроны, в наибольшей степени удаленные от ядра атома.
50. Изоэлектронными называют ионы, имеющие одно и то же число электронов и одинаковую структуру внешнего электронного уровня. Ионы О 2- , F - , Na + , Mg 2+ , A1 3+ имеют электронную конфигурацию благородного газа неона и расположены в порядке возрастания атомных масс элементов. При этом их ионные радиусы
(1) практически не изменяются;
(2) уменьшаются;
(3) увеличиваются;
(4) уменьшаются, затем увеличиваются.
51. Примером неполярной молекулы, имеющей полярную ковалентную связь, будет
(1) N 2 ; (2) H 2 О; (3) NH 3 ; (4) CCl 4 .
52. Из приведенных молекул: Н 2 , О 2 , Н 2 О, СО 2 , СН 4 , H 2 S - полярными являются .
53. В каком из соединений между атомами образуется ковалентная связь по донорно-акцепторному механизму:
(1) КСl; (2) NH 4 Cl; (3) ССl 4 ; (4) CO 2 ?
54. Валентные орбитали атома бериллия в молекуле гидрида бериллия гибридизованы по типу
(1) sp ; (2) sp 2 ; (3) sp 3 ;(4) d 2 sp 3 ,
а молекула имеет структуру:
55. Валентные орбитали атома бора в молекуле ВF 3 гибридизованы по типу
(1) sp ; (2) sp 2 ; (3) sp 3 ;(4) d 2 sp 3 ,
а молекула имеет структуру:
(а) линейную; (в) тетраэдрическую;
(б) плоскую; (г) октаэдрическую.
56. Наличие четырех эквивалентных связей С-Н в молекуле метана объясняется тем, что
(1) происходит взаимное отталкивание четырех электронных пар;
(2) атом углерода гибридизован с образованием четырех sp 3 орбиталей;
(3) атом углерода имеет один s - и три р - валентных электрона;
(4) атом углерода имеет два s- и два р - валентных электрона.
Ответы:
1. (4) число электронов на внешнем энергетическом уровне.
2. (1) уменьшением атомного радиуса и возрастанием электроотрицательности атома.
3. (1) натрий,11.
4. (1) электронов на внешнем электронном уровне.
5. (1) As, Se, Cl, F.
6. (3) металлические свойства элементов ослабевают.
7. (3) элементы 24, 39, 74, 80.
8. (4) стронций, Sr.
9. (1) в верхней части подгруппы.
10.(1)О, S, Se, Те.
11. (2) возрастает.
12. (1) уменьшается.
14. (2) барию.
16. (2) возрастают.
18. (3) Z 2 O 5 .
20. (4) хлор.
22. (2) германий.
23. (2) от кислотного к основному.
26. оксиды типа ЭО 2 образуют С, Si, Ge , а гидриды типа ЭН 4 - С, Si, Ge.
28. Н 2 Sе, SеО 3 и Н 2 SeО 4 . (1) кислотные свойства.
32. (2) 119 и 169.
33. (2) азотом и фосфором.
34. (3) галогенам.
36. (3) Аl и Ga.
37. (3) d -элементам.
41. Уменьшается.
42. (2) энергией ионизации.
43. (4) выделение энергии при присоединении электрона к атому или иону.
45. (4) больше, чем у натрия и алюминия.
46. (1) калий; (2) хлор; (3) водород.
47. (1) Si, P, Se, Вr, Сl, О.
48. (3)O, S, Se, Те.
49. (4) валентные электроны, в наибольшей степени удаленные от ядра атома.
50. (2) уменьшаются.
52. Н 2 О, H 2 S.
53. (2) NH 4 Cl.
54. (1) sp , (а) линейную.
55. (2) sp 2 , (б) плоскую.
56. (2) атом углерода гибридизован с образованием четырех sp 3 орбиталей.
Задания для индивидуальной расчетно-графической работы:
Для элемента с порядковым номером равным номеру варианта провести следующие расчеты:
1. Написать электронную формулу элемента и показать графически заполнение электронами всех атомных орбиталей.
3. Определить массу одного атома элемента и его объем.
4. Определить массу одной молекулы простого вещества элемента.
5. Исходя из положения элемента в ПС, перечислить возможные степени окисления атома элемента в соединениях с другими элементами.
6. Написать формулу оксида, хлорида, гидрида, сульфида.
8. Вычислить длину диполя водородного и кислородного соединения элемента.
9. Изобразить связь в молекуле простого вещества элемента с помощью метода ВС.
10. Изобразить связь в молекуле простого вещества элемента с помощью энергетической диаграммы метода МО, указать кратность связи и написать формулу.
11. Указать тип гибридизации атома элемента в молекулах всех возможных оксидов (в случае кислорода – молекулы водородных соединений).
12. Указать все виды связей (σ, π, δ) в молекулах оксидов (в случае кислорода – молекулы водородных соединений).
13. Указать значения валентных углов в молекулах оксидов (в случае кислорода – молекулы водородных соединений).
14. Указать форму молекул оксидов (в случае кислорода – молекулы водородных соединений).
15. Вычислить энергию образования ионного соединения АВ и энергию взаимодействия ионов А+ и В-.
Для вариантов 1, 5, 6, 7, 8, 9, 14, 15, 16, 17: А – калий, В – элемент с порядковым номером, равным номеру элемента.
Для вариантов 3, 4, 11, 12, 13, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28: В – хлор, А– элемент с порядковым номером, равным номеру элемента.
Для вариантов 2, 10, 18: А – элемент с порядковым номером равным (номер варианта +1), В – элемент с порядковым элементом равным (номер варианта -1).
Литература.
1. Кульман А.Г. Сборник задач по общей химии, Изд. 2-е, перераб., и доп. - М.: Высш. шк. 1975.
2. Маслов Е.И. , Гольбрайх З.Е. Сборник задач и упражнений по химии, 5-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк. 1997.
3. Периодический закон и периодическая система химических элементов
3.3. Периодическое изменение свойств атомов элементов
Периодичность изменения свойств (характеристик) атомов химических элементов и их соединений обусловлена периодической повторяемостью через определенное число элементов строения валентных энергетических уровней и подуровней. Например, для атомов всех элементов VA-группы конфигурация валентных электронов ns 2 np 3 . Именно поэтому фосфор по химическим свойствам близок к азоту, мышьяку и висмуту (подобие свойств, однако, не означает их тождества!). Напомним, что периодичность изменения свойств (характеристик) означает их периодическое ослабление и усиление (или, напротив, периодическое усиление и ослабление) по мере роста заряда ядра атома.
Периодически по мере увеличения на единицу заряда ядра атома изменяются следующие свойства (характеристики) изолированных или химически связанных атомов: радиус; энергия ионизации; сродство к электрону; электроотрицательность; металлические и неметаллические свойства; окислительно-восстановительные свойства; высшая ковалентность и высшая степень окисления; электронная конфигурация.
Тенденции в изменении этих характеристик наиболее выражены в группах А и малых периодах.
Радиус атома r - это расстояние от центра ядра атома до внешнего электронного слоя.
Радиус атома в группах А возрастает сверху вниз, так как растет число электронных слоев. Радиус атома уменьшается при движении слева направо по периоду, поскольку число слоев остается тем же, однако заряд ядра возрастает, а это приводит к сжатию электронной оболочки (электроны сильнее притягиваются к ядру). Наименьший радиус у атома He, наибольший - у атома Fr.
Периодически изменяются радиусы не только электронейтральных атомов, но и одноатомных ионов. Основные тенденции в этом случае таковы:
- радиус аниона больше, а радиус катиона меньше, чем радиус нейтрального атома, например r (Cl −) > r (Cl) > r (Cl +);
- чем больше положительный заряд катиона данного атома, тем меньше его радиус, например r (Mn +4) < r (Mn +2);
- если ионы или нейтральные атомы разных элементов имеют одинаковую электронную конфигурацию (а следовательно, одинаковое число электронных слоев), то радиус меньше у той частицы, заряд ядра которой больше, например
r (Kr) > r (Rb +), r (Sc 3+) < r (Ca 2+) < r (K +) < r (Cl −) < r (S 2−); - в группах А сверху вниз радиус однотипных ионов возрастает, например r (K +) > r (Na +) > r (Li +), r (Br −) > r (Cl −) > r (F −).
Пример 3.1. Расположите частицы Ar, S 2− , Ca 2+ и K + в ряд по мере увеличения их радиусов.
Решение. На радиус частицы влияют в первую очередь число электронных слоев, а затем заряд ядра: чем больше число электронных слоев и меньше (!) заряд ядра, тем больше радиус частицы.
В перечисленных частицах число электронных слоев одинаковое (три), а заряд ядра уменьшается в следующем порядке: Ca, K, Ar, S. Следовательно, искомый ряд выглядит так:
r (Ca 2+) < r (K +) < r (Ar) < r (S 2−).
Ответ : Ca 2+ , K + , Ar, S 2− .
Энергия ионизации E и - это минимальная энергия, которую нужно затратить для отрыва от изолированного атома наиболее слабо связанного с ядром электрона:
Э + E и = Э + + e .
Энергию ионизации рассчитывают экспериментально и обычно она измеряется в килоджоулях на моль (кДж/моль) или электронвольтах (эВ) (1 эВ = 96,5 кДж).
В периодах слева направо энергия ионизации в целом возрастает. Это объясняется последовательным уменьшением радиуса атомов и увеличением заряда ядра. Оба фактора приводят к тому, что энергия связи электрона с ядром возрастает.
В группах А с ростом атомного номера элемента E и, как правило, уменьшается, поскольку при этом растет радиус атома, а энергия связи электрона с ядром уменьшается. Особенно велика энергия ионизации атомов благородных газов, у которых внешние электронные слои завершены.
Энергия ионизации может служить мерой восстановительных свойств изолированного атома: чем она меньше, тем легче от атома оторвать электрон, тем сильнее у атома выражены восстановительные свойства. Иногда энергию ионизации считают мерой металлических свойств изолированного атома, понимая под ними способность атома отдавать электрон: чем меньше E и, тем сильнее у атома выражены металлические свойства.
Таким образом, металлические и восстановительные свойства изолированных атомов усиливаются в группах А сверху вниз, а в периодах - справа налево.
Сродство к электрону E ср - это изменение энергии в процессе присоединения электрона к нейтральному атому:
Э + e = Э − + E ср.
Сродство к электрону - это также экспериментально измеряемая характеристика изолированного атома, которая может служить мерой его окислительных свойств: чем больше E ср, тем сильнее выражены окислительные свойства атома. В целом по периоду слева направо сродство к электрону возрастает, а в группах А - сверху вниз уменьшается. Наибольшим сродством к электрону характеризуются атомы галогенов, для металлов сродство к электрону небольшое или даже отрицательное.
Иногда сродство к электрону считают критерием неметаллических свойств атома, понимая под ними способность атома принимать электрон: чем больше E ср, тем сильнее у атома выражены неметаллические свойства.
Таким образом, неметаллические и окислительные свойства атомов в периодах в целом усиливаются слева направо, а в группах А - снизу вверх.
Пример 3.2. Согласно положению в периодической системе укажите, у атома какого элемента наиболее выражены металлические свойства, если электронные конфигурации внешнего энергетического уровня атомов элементов (основное состояние):
1) 2s 1 ;
2) 3s 1 ;
3) 3s 2 3p 1 ;
4) 3s 2 .
Решение. Указаны электронные конфигурации атомов Li, Na, Al и Mg. Поскольку металлические свойства атомов возрастают сверху вниз в группе А и справа налево по периоду, то приходим к выводу, что наиболее выраженными металлическими свойствами обладает атом натрия.
Ответ : 2).
Электроотрицательность χ - это условная величина, характеризующая способность атома в молекуле (т.е. химически связанного атома) притягивать к себе электроны.
В отличие от E и и E ср, электроотрицательность не определяется экспериментально , поэтому на практике используется ряд шкал значений χ.
В периодах 1–3 значение χ слева направо закономерно возрастает, причем в каждом периоде наиболее электроотрицательным элементом является галоген: среди всех элементов наибольшая электроотрицательность у атома фтора.
В группах А электроотрицательность сверху вниз уменьшается. Наименьшее значение χ характерно для атомов щелочных металлов.
Для атомов элементов неметаллов, как правило χ > 2 (исключения Si, At), а у атомов элементов металлов χ < 2.
Ряд, в котором χ атомов слева направо растет - щелочные и щелочноземельные металлы, металлы p - и d -семейства, Si, B, H, P, C, S, Br, Cl, N, O, F
Значения электроотрицательности атомов используются, например, для оценки степени полярности ковалентной связи.
Высшая ковалентность атомов по периоду изменяется от I до VII (иногда и до VIII), а высшая степень окисления изменяется слева направо по периоду от +1 до +7 (иногда до +8). Однако есть исключения:
- фтор, как самый электроотрицательный элемент, в соединениях проявляет единственную степень окисления, равную −1;
- высшая ковалентность атомов всех элементов 2-го периода равна IV;
- для некоторых элементов (медь, серебро, золото) высшая степень окисления превышает номер группы;
- высшая степень окисления атома кислорода меньше номера группы и равна +2.
Атомный номер элемента показывает:
а) число элементарных частиц в атоме; б) число нуклонов в атоме;
в) число нейтронов в атоме; г) число протонов в атоме.
Наиболее верным является утверждение, что химические элементы в ПСЭ расположены в порядке возрастания:
а) абсолютной массы их атомов; б) относительной атомной массы;
в) числа нуклонов в атомных ядрах; г) заряда атомного ядра.
Периодичность в изменении свойств химических элементов является результатом:
а) увеличения числа электронов в атомах;
б) возрастания зарядов атомных ядер;
в) увеличения атомной массы;
г) периодичности в изменении электронных структур атомов.
Из перечисленных ниже характеристик атомов элементов периодически изменяются по мере роста порядкового номера элемента:
а) число энергетических уровней в атоме;
б) относительная атомная масса;
в) число электронов на внешнем энергетическом уровне;
г) заряд ядра атома.
Выберите пары, в которых каждая характеристика атома изменяется периодически с увеличением значения протонного числа элемента:
а) энергия ионизации и энергия сродства к электрону;
б) радиус и масса;
в) электроотрицательность и общее число электронов;
г) металлические свойства и число валентных электронов.
Выберите правильное утверждение для элементов V А группы:
а) все атомы имеют одинаковое число электронов;
б) все атомы имеют одинаковый радиус;
в) все атомы имеют одинаковое число электронов на внешнем слое;
г) все атомы имеют максимальную валентность, равную номеру группы.
Некоторый элемент имеет следующую конфигурацию электронов: ns 2 (n -1) d 10 np 4 . В какой группе периодической системы находится этот элемент?
а) IVВ группа; б) VIВ группа; в) IVА группа; г) VIА группа.
В периодах ПСЭ с увеличением зарядов атомных ядер не изменяется: а) масса атомов; б) число электронных слоев; в) число электронов на внешнем электронном слое; г) радиус атомов. |
|
В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрастания их атомного радиуса? а) Li, Be, B, C; б) Be, Mg, Ca, Sr; в) N, O, F, Ne; г) Na, Mg, Al, Si. |
|
Самой низкой энергией ионизации среди стабильных атомов обладает: а) литий; б) барий; в) цезий; г) натрий. |
|
Электроотрицательность элементов возрастает в ряду: а) P, Si, S, O; б) Cl, F, S, O; в) Te, Se, S, O; г) O, S, Se, Te. |
|
В ряду элементов Na Mg Al Si P S Cl слева направо: а) увеличивается электроотрицательность; б) уменьшается энергия ионизации; в) увеличивается число валентных электронов; г) уменьшаются металлические свойства. |
|
Укажите наиболее активный металл четвертого периода: а) кальций; б) калий; в) хром; г) цинк. |
|
Укажите наиболее активный металл IIA группы: а) бериллий; б) барий; в) магний; г) кальций. |
|
Укажите наиболее активный неметалл VIIA группы: а) йод; б) бром; в) фтор; г) хлор. |
|
Выберите правильные утверждения: а) в IА–VIIIА группах ПСЭ расположены только элементы s- и б) в IВ–VIIIВ группах расположены только d-элементы; в) все d-элементы являются металлами; г) общее число s -элементов в ПСЭ равно 13. |
|
С увеличением атомного номера элемента в VА группе возрастают: а) металлические свойства; б) число энергетических уровней; в) общее число электронов; г) число валентных электронов. |
|
К р-элементам относится: а) калий; б) натрий; в) магний; г) мышьяк. |
|
К какому семейству элементов относится алюминий? а) s-элементов; б) p-элементов; в) d-элементов; г) f-элементов. |
|
Укажите ряд, в котором находятся только d -элементы: а) Al, Se, La; б) Ti, Ge, Sn; в) Ti, V, Cr; г) La, Ce, Hf. |
В каком ряду указаны символы элементов s, p и d-семейств? а) H, He, Li; б) H, Ba, Al; в) Be, C, F; г) Mg, P, Cu. |
|
Атом какого элемента IV периода содержит наибольшее число электронов? а) цинк; б) хром; в) бром; г) криптон. |
|
У атома какого элемента, электроны внешнего энергетического уровня наиболее прочно связаны с ядром? а) калий; б) углерод; в) фтор; г) франций. |
|
Сила притяжения валентных электронов к ядру атома уменьшается в ряду элементов: а) Na, Mg, Al, Si; б) Rb, K, Na, Li; в) Sr, Ca, Mg, Be; г) Li, Na, K, Rb. |
|
Элемент с порядковым номером 31 находится: а) в III группе; б) малом периоде; в) большом периоде; г) в группе А. |
|
Из приведенных ниже электронных формул выберите те, которые соответствуют р-элементам V периода: а) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 4p 6 4d 1 5s 2 5p 1 ; б) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 4p 6 5s 2 ; в) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 4p 2 ; г) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 4p 6 4d 1 5s 2 5p 6 . |
|
Из приведенных электронных формул выберите те, которые соответствуют химическим элементам, образующим высший оксид состава Э 2 О 3 : а) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 ; б) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 4p 3 ; в) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 ; г) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2 . |
|
Определите элемент, атом которого содержит на 4р-подуровне 4 электрона. В каком периоде и группе он находится? а) мышьяк, IV период, VА группа; б) теллур, V период, VIА группа; в) селен, IV период, VIА группа; г) вольфрам, VI период, VIВ группа. |
Атомы кальция и скандия различаются между собой: а) числом энергетических уровней; б) радиусом; в) числом валентных электронов; г) формулой высшего оксида. |
|
Для атомов серы и хрома одинаково: а) число валентных электронов; б) число энергетических уровней; в) высшая валентность; г) формула высшего оксида. |
|
Атомы азота и фосфора имеют: а) одинаковое число электронных слоев; б) одинаковое число протонов в ядре; в) одинаковое число валентных электронов; г) одинаковые радиусы. |
|
Формула высшего оксида элемента III периода, в атоме которого в основном состоянии содержится три неспаренных электрона: а) Э 2 О 3 ; б) ЭО 2 ; в) Э 2 О 5 ; г) Э 2 О 7 . |
|
Формула высшего оксида элемента ЭО 3 . Укажите формулу его водородного соединения: а) ЭН 2 ; б) ЭН; в) ЭН 3 ; г) ЭН 4 . |
|
Характер оксидов от основному к кислотному изменяется в рядах: а) Na 2 O, MgO, SiO 2 ; б) Cl 2 O, SO 2 , P 2 O 5 , NO 2 ; в) BeO, MgO, B 2 O 3 , Al 2 O 3 ,; г) CO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , Li 2 O; д) СаО, Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , SO 2 . |
|
Выберите ряды, в которых формулы расположены в порядке возрастания кислотных свойств соединений: а) N 2 O 5 , P 2 O 5 , As 2 O 5 ; в) H 2 SeO 3 , H 2 SO 3 , H 2 SO 4 ; б) HF, HBr, HI; г) Al 2 O 3 , P 2 O 5 , Cl 2 O 7 . |
|
Укажите ряд, в котором гидроксиды расположены в порядке возрастания их основных свойств: а) LiOH, KOH, NaOH; в) LiOH, Ca(OH) 2 , Al(OH) 3 ; б) LiOH, NaOH, Mg(OH) 2 ; г) LiOH, NaOH, KOH. |
Задачи
Образец фосфора содержит два нуклида: фосфор-31 и фосфор-33. Мольная доля фосфора-33 равна 10 %. Рассчитайте относительную атомную массу фосфора в данном образце.
Природная медь состоит из нуклидов Cu 63 и Cu 65 . Отношение числа атомов Cu 63 к числу атомов Cu 65 в смеси равно 2,45:1,05. Рассчитайте относительную атомную массу меди.
Средняя относительная атомная масса природного хлора равна 35,45. Вычислите молярные доли его двух изотопов, если известно, что их массовые числа равны 35 и 37.
Образец кислорода содержит два нуклида: 16 О и 18 О, массы которых соответственно равны 4,0 г и 9,0 г. Определите относительную атомную массу кислорода в данном образце.
Химический элемент состоит из двух нуклидов. Ядро первого нуклида содержит 10 протонов и 10 нейтронов. В ядре второго нуклида нейтронов на 2 больше. На 9 атомов более легкого нуклида приходится один атом более тяжелого нуклида. Вычислите среднюю атомную массу элемента.
Какую относительную атомную массу имел бы кислород, если бы в природной смеси на каждых 4 атома кислорода-16 приходилось 3 атома кислорода-17 и 1 атом кислорода-18?
Ответы: 1. 31,2. 2. 63,6. 3. 35 Cl: 77,5 % и 37 Cl: 22,5 %. 4. 17,3. 5. 20,2. 6. 16,6.
Химическая связь
Основной объем учебного материала:
Природа и типы химической связи. Основные параметры химической связи: энергия, длина.
Ковалентная связь. Обменный и донорно-акцепторный механизмы образования ковалентной связи. Направленность и насыщаемость ковалентной связи. Полярность и поляризуемость ковалентной связи. Валентность и степень окисления. Валентные возможности и валентные состояния атомов элементов А-групп. Одинарные и кратные связи. Атомные кристаллические решетки. Концепция гибридизации атомных орбиталей. Основные типы гибридизации. Углы связей. Пространственное строение молекул. Эмпирическая, молекулярная и структурная (графическая) формулы молекул.
Ионная связь . Ионные кристаллические решетки. Химические формулы веществ с молекулярным, атомным и ионным строением.
Металлическая связь . Кристаллические решетки металлов.
Межмолекулярное взаимодействие. Молекулярная кристаллическая решетка. Энергия межмолекулярного взаимодействия и агрегатное состояние веществ.
Водородная связь. Значение водородной связи в природных объектах.
В результате изучения темы учащиеся должны знать:
что такое химическая связь;
основные типы химических связей;
механизмы образования ковалентной связи (обменный и донорно-акцепторный);
основные характеристики ковалентной связи (насыщаемость, направленность, полярность, кратность, s- и p-связи);
основные свойства ионной, металлической и водородной связей;
основные типы кристаллических решеток;
как изменяется запас энергии и характер движения молекул при переходе из одного агрегатного состояния в другое;
чем отличаются вещества, имеющие кристаллическое строение, от веществ, имеющих аморфное строение.
В результате изучения темы учащиеся должны приобрести навыки:
определения типа химической связи между атомами в различных соединениях;
сравнения прочности химических связей по их энергии;
определения степеней окисления по формулам различных веществ;
установления геометрической формы некоторых молекул на основании теории гибридизации атомных орбиталей;
прогнозирования и сравнения свойств веществ в зависимости от характера связей и типа кристаллической решетки.
Закончив изучение темы, учащиеся должны иметь представление:
– о пространственном строении молекул (направленность ковалентных связей, валентный угол);
– о теории гибридизации атомных орбиталей (sp 3 -,sp 2 -,sp-гибридизация)
Изучив тему, учащиеся должны запомнить:
элементы с постоянной степенью окисления;
соединения водорода и кислорода, в которых эти элементы имеют не характерные для них степени окисления;
величину угла между связями в молекуле воды.
Раздел 1. Природа и типы химической связи
Даны формулы веществ: Na 2 O, SO 3 , KCl, PCl 3 , HCl, H 2 , Cl 2 , NaCl, CO 2 , (NH 4) 2 SO 4 , H 2 O 2 , CO, H 2 S, NH 4 Сl, SO 2 , HI, Rb 2 SO 4 , Sr(OH) 2 , H 2 SeO 4 , He, ScCl 3 , N 2 , AlBr 3 , HBr, H 2 Se, H 2 O, OF 2, CH 4 , NH 3 , KI, CaBr 2 , BaO, NO, FCl, SiC. Выберите соединения:
молекулярного и немолекулярного строения;
только с ковалентными полярными связями;
только с ковалентными неполярными связями;
только с ионными связями;
сочетающие в структуре ионные и ковалентные связи;
сочетающие в структуре ковалентные полярные и ковалентные неполярные связи;
способные к образованию водородных связей;
имеющие в структуре связи, образованные по донорно-акцепторному механизму;
Как изменяется полярность связей в рядах?
а) H 2 O; H 2 S; H 2 Se; H 2 Te б) PH 3 ; H 2 S; HCl.
В каком состоянии - основном или возбужденном - находятся атомы выделенных элементов в следующих соединениях:
B Cl 3 ; P Cl 3 ; Si O 2 ; Be F 2 ; H 2 S ; C H 4 ; HCl O 4 ?
Какая пара из указанных элементов при химическом взаимодействии имеет максимальную тенденцию к образованию ионной связи:
Са, С, К, О, I, Cl, F?
В каких из предложенных ниже химических веществ, разрыв связей будет более вероятно протекать с образованием ионов, а в каких с образованием свободных радикалов: NaCl, CS 2 , CH 4 , K 2 O, H 2 SO 4 , KOH, Cl 2 ?
Даны галогеноводороды: НF, HCl, HBr, HI. Выберите галогеноводород:
водный раствор которого является наиболее сильной кислотой (наиболее слабой кислотой);
с наиболее полярной связью (наименее полярной связью);
с наибольшей длиной связи (с наименьшей длиной связи);
с наибольшей температурой кипения (с наименьшей температурой кипения).
При образовании одной химической связи фтор–фтор выделяется 2,64 ´
10 –19 Дж энергии. Рассчитайте, какое химическое количество молекул фтора должно образоваться для того, чтобы выделился 1,00 кДж энергии.
ТЕСТ 6.
При образовании молекулы из двух изолированных атомов энергия в системе: а) увеличивается; б) уменьшается; в) не изменяется; г) возможно как уменьшение, так и увеличение энергии. |
|
Укажите, в какой паре веществ общие электронные пары смещены в сторону атома кислорода: а) OF 2 и CO; б) Cl 2 O и NO; в) H 2 O и N 2 O 3 ; г) Н 2 O 2 и O 2 F 2 . |
|
Укажите соединения с ковалентной неполярной связью: а) O 2 ; б) N 2 ; в) Cl 2 ; г) PCl 5 . |
|
Укажите соединения с ковалентной полярной связью: а) H 2 O; б) Br 2 ; в) Cl 2 O; г) SO 2 . |
|
Выберите пару молекул, все связи в которых - ковалентные: а) NaCl, HCl; б) CO 2 , Na 2 O; в) CH 3 Cl, CH 3 Na; г) SO 2 , NO 2 . |
|
Соединениями с ковалентной полярной и ковалентной неполярной связью являются соответственно: а) вода и сероводород; б) бромид калия и азот; в) аммиак и водород; г) кислород и метан. |
|
Ни одна из ковалентных связей не образуется по донорно-акцепторному механизму в частице: а) CO 2 ; б) CO; в) BF 4 – ; г) NH 4 + . |
|
По мере увеличения разницы в электроотрицательностях связанных атомов происходит: а) уменьшение полярности связи; б) усиление полярности связи; в) увеличение степени ионности связи; г) уменьшение степени ионности связи. |
|
В каком ряду молекулы расположены в порядке увеличения полярности связи? а) HF, HCl, HBr; б) NH 3 , PH 3 , AsH 3 ; в) H 2 Se, H 2 S, H 2 O; г) CO 2 , CS 2 , CSe 2 . |
|
Наибольшая энергия связи в молекуле: а) H 2 Te; б) H 2 Se; в) H 2 S; г) H 2 O. |
|
Химическая связь наименее прочна в молекуле: а) бромоводорода; б) хлороводорода; в) йодоводорода; г) фтороводорода. |
|
Длина связи увеличивается в ряду веществ, имеющих формулы: а) ССl 4 , CBr 4 , CF 4 ; б) SO 2 , SeO 2 , TeO 2 ; в) H 2 S, H 2 O, H 2 Se; г) HBr, HCl, HF. |
|
Максимальное число s -связей, которые могут существовать между двумя атомами в молекуле: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4. |
|
Тройная связь между двумя атомами включает: а) 2 s-связи и 1 π-связь; б) 3 s-связи; в) 3 π-связи; г) 1s-связь и 2π-связи. |
|
Молекула СО 2 содержит химические связи: а) 1s и 1π; б) 2s и 2π; в) 3s и 1π; г) 4s. |
|
Сумма s - и π- связей (s + π) в молекуле SO 2 Cl 2 равна: а) 3 + 3; б) 3 + 2; в) 4 + 2; г) 4 + 3. |
|
Укажите соединения с ионной связью: а) хлорид натрия; б) оксид углерода (II); в) йод; г) нитрат калия. |
|
Только ионные связи поддерживают структуру вещества: а) пероксид натрия; б) гашеная известь; в) медный купорос; г) сильвинит. |
|
Укажите, атом какого элемента может участвовать в образовании металлической и ионной связи: а) As; б) Br; в) K; г) Se. |
|
Наиболее выражен характер ионной связи в соединении: а) хлорид кальция; б) фторид калия; в) фторид алюминия; г) хлорид натрия. |
|
Укажите вещества, агрегатное состояние которых при обычных условиях определяется водородными связями между молекулами: а) водород; б) хлороводород; в) жидкий фтороводород; г) вода. |
|
Укажите наиболее прочную водородную связь: а) –N....H–; б) –O....H–; в) –Cl....H–; г) –S....H–. |
|
Какая химическая связь наименее прочная? а) металлическая; б) ионная; в) водородная; г) ковалентная. |
|
Укажите тип связи в молекуле NF 3 : а) ионная; б) неполярная ковалентная; в) полярная ковалентная; г) водородная. |
|
Химическая связь между атомами элементов с порядковыми номерами 8 и 16: а) ионная; б) ковалентная полярная; в) ковалентная неполярная; г) водородная. |
|
