Tehtävä numero 1

Kaikkien yhdisteiden hapetusaste on +2

Vastaus: 4

Selitys:

Kaikista ehdotetuista vaihtoehdoista +2 hapetusastetta kompleksisissa yhdisteissä osoittaa vain sinkki, joka on osa toisen ryhmän toissijaista alaryhmää, jossa maksimi hapetusaste on yhtä suuri kuin ryhmän numero.

Tina - ryhmän IV pääalaryhmän alkuaine, metalli, sen hapetusasteet ovat 0 (yksinkertaisessa aineessa), +2, +4 (ryhmänumero).

Fosfori on pääryhmän pääalaryhmän alkuaine, ei-metallina sen hapetusaste on -3 (ryhmänumero - 8) - +5 (ryhmänumero).

Rauta on metalli, elementti sijaitsee pääryhmän toissijaisessa alaryhmässä. Raudille hapetustilat ovat ominaisia: 0, +2, +3, +6.

Tehtävä numero 2

Koostumuksen KEO 4 yhdiste muodostaa kummankin kahdesta alkuaineesta:

1) fosfori ja kloori

2) fluori ja mangaani

3) kloori ja mangaani

4) pii ja bromi

Vastaus: 3

Selitys:

KEO 4 -koostumuksen suola sisältää happojäännöksen EO 4 -, jossa hapen hapetusaste on -2, joten alkuaineen E hapetusaste tässä happotähteessä on +7. Ehdotetuista vaihtoehdoista kloori ja mangaani ovat sopivia - ryhmän VII pää- ja toissijaisten alaryhmien elementtejä.

Fluori on myös ryhmän VII pääalaryhmän alkuaine, mutta koska se on elektronegatiivisin alkuaine, se ei osoita positiivisia hapetusasteita (0 ja -1).

Boori, pii ja fosfori ovat ryhmien 3, 4 ja 5 pääalaryhmien alkuaineita, joten suoloissa niillä on vastaavat maksimihapetustilat +3, +4, +5.

Tehtävä numero 3

• 1. Zn ja Cr
• 2. Si ja B
• 3. Fe ja Mn
• 4.P ja As

Vastaus: 4

Selitys:

Yhdisteiden sama korkein hapetusaste, joka on yhtä suuri kuin ryhmänumero (+5), esitetään P:llä ja As:lla. Nämä elementit sijaitsevat ryhmän V pääalaryhmässä.

Zn ja Cr ovat ryhmien II ja VI toissijaisten alaryhmien elementtejä. Yhdisteissä sinkillä on korkein hapetusaste +2, kromilla - +6.

Fe ja Mn ovat elementtejä ryhmien VIII ja VII toissijaisista alaryhmistä. Raudan korkein hapetusaste on +6, mangaanin - +7.

Tehtävä numero 4

Yhdisteiden korkein hapetusaste on sama

• 1. Hg ja Cr
• 2. Si ja Al
• 3.F ja Mn
• 4. P ja N

Vastaus: 4

Selitys:

P ja N osoittavat yhdisteissä samaa korkeinta hapetusastetta, joka on yhtä suuri kuin ryhmän numero (+5) Nämä alkuaineet sijaitsevat ryhmän V pääalaryhmässä.

Hg ja Cr ovat ryhmien II ja VI toissijaisten alaryhmien elementtejä. Yhdisteissä elohopealla on korkein hapetusaste +2, kromilla - +6.

Si ja Al ovat ryhmien IV ja III pääalaryhmien elementtejä, vastaavasti. Siksi piin maksimihapetusaste kompleksisissa yhdisteissä on +4 (ryhmänumero, jossa pii sijaitsee), alumiinille - +3 (ryhmänumero, jossa alumiini sijaitsee).

F ja Mn ovat elementtejä ryhmien VII pää- ja toissijaisista alaryhmistä, vastaavasti. Fluori, joka on kemiallisten elementtien jaksollisen järjestelmän elektronegatiivisin alkuaine, ei kuitenkaan osoita positiivisia hapetustiloja: kompleksisissa yhdisteissä sen hapetusaste on -1 (ryhmänumero -8). Mangaanin korkein hapetusaste on +7.

Tehtävä numero 5

Hapetusaste +3 typpi esiintyy kussakin kahdessa aineessa:

• 1. HNO 2 ja NH 3
• 2. NH4Cl ja N2O3
• 3. NaNO 2 ja NF 3
• 4. HNO 3 ja N 2

Vastaus: 3

Selitys:

Typpihapossa HNO 2:n hapen hapetusaste happojäännöksessä on -2, vedyllä - +1, joten jotta molekyyli pysyisi sähköisesti neutraalina, typen hapetusaste on +3. Ammoniakin NH 3:ssa typpi on elektronegatiivisempi alkuaine, joten se vetää kovalenttisen polaarisen sidoksen elektroniparin päälleen ja sen negatiivinen hapetusaste on -3, vedyn hapetusaste ammoniakissa on +1.

Ammoniumkloridi NH 4 Cl on ammoniumsuola, joten typen hapetusaste on sama kuin ammoniakissa, ts. on yhtä suuri kuin -3. Oksideissa hapen hapetusaste on aina -2, joten typellä se on +3.

Natriumnitriitti NaNO 2:ssa (typpihapon suolat) typen hapetusaste on sama kuin typessä typpihapossa, koska on +3. Typen fluoridissa typen hapetusaste on +3, koska fluori on elektronegatiivisin alkuaine jaksollisessa taulukossa ja kompleksiyhdisteissä sen negatiivinen hapetusaste on -1. Tämä vastausvaihtoehto täyttää tehtävän ehdon.

Typpihapossa typellä on korkein hapetusaste, joka on yhtä suuri kuin ryhmänumero (+5). Typen yksinkertaisena yhdisteenä (koska se koostuu yhden kemiallisen alkuaineen atomeista) on hapetusaste 0.

Tehtävä numero 6

Ryhmän VI alkuaineen korkein oksidi vastaa kaavaa

• 1. E 4 O 6
• 2.EO 4
• 3. EO 2
• 4. EO 3

Vastaus: 4

Selitys:

Alkuaineen korkein oksidipitoisuus on sen alkuaineen oksidi, jolla on korkein hapetusaste. Ryhmässä alkuaineen korkein hapetusaste on yhtä suuri kuin ryhmän numero, joten ryhmässä VI alkuaineen maksimihapetusaste on +6. Oksideissa hapen hapetusaste on -2. Alkuainesymbolin alla olevia numeroita kutsutaan indekseiksi ja ne osoittavat tämän alkuaineen atomien lukumäärän molekyylissä.

Ensimmäinen vaihtoehto on väärä, koska alkuaineen hapetusaste on 0-(-2)⋅6/4 = +3.

Toisessa versiossa elementin hapetusaste on 0-(-2) ⋅ 4 = +8.

Kolmannessa muunnelmassa alkuaineen E hapetusaste: 0-(-2) ⋅ 2 = +4.

Neljännessä muunnelmassa alkuaineen E hapetusaste: 0-(-2) ⋅ 3 = +6, ts. tämä on toivottu vastaus.

Tehtävä numero 7

Kromin hapetusaste ammoniumdikromaatissa (NH 4) 2 Cr 2 O 7 on

• 1. +6
• 2. +2
• 3. +3
• 4. +7

Vastaus: 1

Selitys:

Ammoniumdikromaatissa (NH 4) 2 Cr 2 O 7 ammoniumkationissa NH 4 + typpi, elektronegatiivisempana alkuaineena, on alempi hapetusaste -3, vety on positiivisesti varautunut +1. Siksi koko kationin varaus on +1, mutta koska näitä kationeja on 2, kokonaisvaraus on +2.

Jotta molekyyli pysyisi sähköisesti neutraalina, happojäännöksen Cr 2 O 7 2− varauksen tulee olla -2. Happojen ja suolojen happotähteissä olevan hapen varaus on aina -2, joten 7 happiatomia, jotka muodostavat ammoniumbikromaattimolekyylin, on varattu -14. Kromiatomit Cr molekyyleiksi 2, joten jos kromin varaus merkitään x:llä, meillä on:

2x + 7 ⋅ (-2) = -2 missä x = +6. Kromin varaus ammoniumdikromaattimolekyylissä on +6.

Tehtävä numero 8

Hapetusaste +5 on mahdollista kummallekin kahdelle alkuaineelle:

1) happi ja fosfori

2) hiili ja bromi

3) kloori ja fosfori

4) rikki ja pii

Vastaus: 3

Selitys:

Ensimmäisessä ehdotetussa vastauksessa vain fosforilla, ryhmän V pääalaryhmän elementtinä, voi olla hapetusaste +5, mikä on sille maksimi. Happi (ryhmän VI pääalaryhmän alkuaine), joka on alkuaine, jolla on korkea elektronegatiivisuus, oksideissa osoittaa hapetusastetta -2, yksinkertaisena aineena - 0 ja yhdessä fluorin kanssa OF 2 - +1. Hapetusaste +5 ei ole sille tyypillinen.

Hiili ja bromi ovat ryhmien IV ja VII pääalaryhmien elementtejä. Hiilelle on ominaista maksimihapetusaste +4 (yhtä kuin ryhmänumero), ja bromin hapetusasteet ovat -1, 0 (yksinkertaisessa yhdisteessä Br 2), +1, +3, +5 ja +7.

Kloori ja fosfori ovat ryhmien VII ja V pääalaryhmien elementtejä. Fosforin maksimi hapetusaste on +5 (yhtä kuin ryhmänumero), kloorilla, samoin kuin bromilla, hapetusaste -1, 0 (yksinkertaisessa yhdisteessä Cl 2), +1, +3, +5, + 7 ovat ominaisia.

Rikki ja pii ovat ryhmien VI ja IV pääalaryhmien elementtejä. Rikillä on laaja valikoima hapetusasteita välillä -2 (ryhmänumero - 8) - +6 (ryhmänumero). Piin maksimi hapetusaste on +4 (ryhmänumero).

Tehtävä numero 9

• 1. NaNO3
• 2. NaNO2
• 3.NH4Cl
• 4. EI

Vastaus: 1

Selitys:

Natriumnitraatissa NaNO 3 natriumin hapetusaste on +1 (ryhmän I alkuaine), happojäännöksessä on 3 happiatomia, joista jokaisen hapetusaste on -2, jotta molekyyli säilyy. sähköisesti neutraali, typen hapetusasteen tulee olla: 0 − (+ 1) − (−2) 3 = +5.

Natriumnitriitti NaNO 2:ssa natriumatomin hapetusaste on myös +1 (ryhmän I alkuaine), happojäännöksessä on 2 happiatomia, joista jokaisen hapetusaste on -2, joten Jotta molekyyli pysyisi sähköisesti neutraalina, typen hapetusasteen tulee olla: 0 − (+1) − (−2) 2 = +3.

NH4Cl - ammoniumkloridi. Klorideissa klooriatomien hapetusaste on −1, vetyatomit, joita molekyylissä on 4, ovat positiivisesti varautuneita, joten jotta molekyyli pysyisi sähköisesti neutraalina, typen hapetusaste on: 0 − ( −1) − 4 (+1) = −3. Ammoniakissa ja ammoniumsuolojen kationeissa typen minimihapetusaste on −3 (alkuaineen ryhmän numero on −8).

Typpioksidin NO-molekyylissä hapen minimihapetusaste on −2, kuten kaikissa oksideissa, joten typen hapetusaste on +2.

Tehtävä numero 10

Typellä on korkein hapetusaste yhdisteessä, jonka kaava on

• 1. Fe(NO 3) 3
• 2. NaNO2
• 3. (NH 4) 2SO 4
• 4 NO 2

Vastaus: 1

Selitys:

Typpi on ryhmän V pääalaryhmän alkuaine, joten sillä voi olla maksimihapetusaste, joka on yhtä suuri kuin ryhmänumero, ts. +5.

Yksi rautanitraatti Fe(NO 3) 3 -rakenneyksikkö koostuu yhdestä Fe 3+ -ionista ja kolmesta nitraatti-ionista. Nitraatti-ioneissa typpiatomien hapetusaste on vastaionin tyypistä riippumatta +5.

Natriumnitriitti NaNO 2:ssa natriumin hapetusaste on +1 (ryhmän I pääalaryhmän alkuaine), happojäännöksessä on 2 happiatomia, joista jokaisen hapetusaste on -2, joten Jotta molekyyli pysyisi sähköisesti neutraalina, typen hapetusasteen tulee olla 0 − ( +1) − (−2)⋅2 ​​= +3.

(NH 4) 2SO 4 - ammoniumsulfaatti. Rikkihapposuoloissa SO 4 2− -anionin varaus on 2−, joten jokainen ammoniumkationi on varautunut 1+:lla. Vedyllä varaus on +1, joten typellä -3 (typpi on elektronegatiivisempi, joten se vetää N−H-sidoksen yhteistä elektroniparia). Ammoniakissa ja ammoniumsuolojen kationeissa typen minimihapetusaste on −3 (alkuaineen ryhmän numero on −8).

Typpioksidin NO 2 -molekyylissä hapen minimihapetusaste on −2, kuten kaikissa oksideissa, joten typen hapetusaste on +4.

Tehtävä numero 11

28910E

Yhdisteissä, joiden koostumus on Fe(NO 3) 3 ja CF 4, typen ja hiilen hapetusaste on vastaavasti

Vastaus: 4

Selitys:

Yksi rauta(III)nitraatin Fe(NO 3) 3 rakenneyksikkö koostuu yhdestä rautaionista Fe 3+ ja kolmesta nitraatti-ionista NO 3 − . Nitraatti-ioneissa typen hapetusaste on aina +5.

Hiilifluoridissa CF 4 fluori on elektronegatiivisempi alkuaine ja vetää C-F-sidoksen yhteisen elektroniparin itseään kohti osoittaen hapetusastetta -1. Siksi hiilen C hapetusaste on +4.

Tehtävä numero 12

A32B0B

Hapetusaste +7 klooria esiintyy kummassakin kahdesta yhdisteestä:

• 1. Ca(OCl)2 ja Cl2O7
• 2. KClO 3 ja ClO 2
• 3. BaCl 2 ja HClO 4
• 4. Mg(ClO 4) 2 ja Cl 2 O 7

Vastaus: 4

Selitys:

Ensimmäisessä variantissa klooriatomeilla on hapetusasteet +1 ja +7, vastaavasti. Kalsiumhypokloriitti Ca(OCl) 2:n yksi rakenneyksikkö koostuu yhdestä kalsium-ionista Ca 2+ (Ca on ryhmän II pääalaryhmän alkuaine) ja kahdesta hypokloriitti-ionista OCl − , joiden kummankin varaus on 1−. Monimutkaisissa yhdisteissä OF 2:ta ja erilaisia ​​peroksideja lukuun ottamatta hapen hapetusaste on aina −2, joten on selvää, että kloorin varaus on +1. Kloorioksidissa Cl 2 O 7, kuten kaikissa oksideissa, hapen hapetusaste on −2, joten tässä yhdisteessä olevan kloorin hapetusaste on +7.

Kaliumkloraatissa KClO 3 kaliumatomin hapetusaste on +1 ja hapen -2. Jotta molekyyli pysyisi sähköisesti neutraalina, kloorin hapetusasteen on oltava +5. Kloorioksidissa ClO 2 hapen, kuten minkä tahansa muun oksidin, hapetusaste on −2, joten kloorin hapetusaste on +4.

Kolmannessa versiossa kompleksiyhdisteen bariumkationi on varattu +2, joten negatiivinen varaus -1 keskittyy jokaiseen BaCl 2 -suolan kloorianioniin. Perkloorihapossa HClO 4 4 happiatomin kokonaisvaraus on -2⋅4 = -8, vetykationissa varaus on +1. Jotta molekyyli pysyisi sähköisesti neutraalina, kloorivarauksen tulee olla +7.

Neljännessä muunnelmassaä Mg(ClO 4) 2 magnesiumvaraus on +2 (kaikissa monimutkaisissa yhdisteissä magnesiumin hapetusaste on +2), joten jokaisessa ClO 4 − -anionissa on varaus 1−. Yhteensä 4 happi-ionilla, joissa kunkin hapetusaste on -2, on varaus -8. Siksi, jotta anionin kokonaisvaraus olisi 1−, kloorivarauksen on oltava +7. Kloorioksidissa Cl 2 O 7, kuten edellä selitettiin, kloorin varaus on +7.

Kysymys numero 5. "Yhdisteiden typen korkein hapetusaste on suurempi kuin hiilen korkein hapetusaste, koska ..."

Typpiatomin ulkoenergiatasolla on 5 elektronia, typpiatomin ulkokerroksen elektroninen kaava, korkein hapetusaste on +5.

Hiiliatomin ulkoenergiatasolla on viritetyssä tilassa 4 elektroniparia, hiiliatomin ulkokerroksen elektroninen kaava, korkein hapetusaste on +4.

Vastaus: Typpiatomin uloimmassa elektronikerroksessa on enemmän elektroneja kuin hiiliatomissa.

Kysymys numero 6. "Kuinka tilavuus 15-prosenttista (massa) liuosta (c = 1,10 g/ml) tarvitaan 27 g AI:n täydelliseen liukenemiseen?"

Reaktioyhtälö:

1 litran paino 15 %:

1000 H 1,10 \u003d 1100 g;

1100 g 15-prosenttista liuosta sisältää:

27 g AI:n liuottamiseksi tarvitset:

Vastaus: a) 890 ml.

Kysymys numero 7. "Hiilivetyjen dehydrausreaktio on endoterminen prosessi.

Miten reaktion tasapainoa siirretään: C4H10 (g) > C4H6 (g) + 2H2 (g) kohti C4H6:n muodostumista? (anna vastaus valittuja menetelmiä vastaavien lukujen summana): C4H10 (g) > C4H6 (g) + 2H2 (g)

10) nosta lämpötilaa;

Koska butaanin dehydrausreaktio on endoterminen prosessi, se tarkoittaa, että kun järjestelmää lämmitetään (lämpötilan noustessa), tasapaino siirtyy kohti endotermistä reaktiota, butyyinin (C 4 H 6) muodostumista.

50) alentaa painetta;

Kaasumaiset aineet osallistuvat butaanin dehydrausreaktioon. Lähtöaineiden moolien kokonaismäärä on pienempi kuin muodostuvien kaasumaisten aineiden moolien kokonaismäärä, joten paineen pienentyessä tasapaino siirtyy suurempia tilavuuksia kohti.

Hapettumisaste on ehdollinen arvo, jota käytetään redox-reaktioiden kirjaamiseen. Hapetusasteen määrittämiseksi käytetään kemiallisten alkuaineiden hapettumistaulukkoa.

Merkitys

Kemiallisten perusalkuaineiden hapetusaste perustuu niiden elektronegatiivisuuteen. Arvo on yhtä suuri kuin yhdisteissä siirtyneiden elektronien lukumäärä.

Hapetustilaa pidetään positiivisena, jos elektronit siirtyvät atomista, ts. alkuaine luovuttaa elektroneja yhdisteessä ja on pelkistävä aine. Näitä alkuaineita ovat metallit, niiden hapetusaste on aina positiivinen.

Kun elektroni siirtyy kohti atomia, arvoa pidetään negatiivisena ja elementtiä hapettimena. Atomi ottaa vastaan ​​elektroneja, kunnes ulkoinen energiataso on valmis. Useimmat ei-metallit ovat hapettavia aineita.

Yksinkertaisilla aineilla, jotka eivät reagoi, on aina nollahapetustila.

Riisi. 1. Taulukko hapettumisasteista.

Yhdisteessä ei-metalliatomilla, jolla on pienempi elektronegatiivisuus, on positiivinen hapetustila.

Määritelmä

Voit määrittää maksimi- ja vähimmäishapetusasteen (kuinka monta elektronia atomi voi antaa ja ottaa) Mendelejevin jaksollisen taulukon avulla.

Maksimiteho on yhtä suuri kuin sen ryhmän lukumäärä, jossa elementti sijaitsee, tai valenssielektronien lukumäärä. Minimiarvo määritetään kaavalla:

Nro (ryhmät) - 8.

Riisi. 2. Jaksotaulukko.

Hiili on neljännessä ryhmässä, joten sen korkein hapetusaste on +4 ja alin -4. Rikin maksimi hapetusaste on +6, minimi -2. Useimmilla ei-metalleilla on aina muuttuva - positiivinen ja negatiivinen - hapetusaste. Poikkeuksena on fluori. Sen hapetusaste on aina -1.

On muistettava, että tämä sääntö ei koske ryhmien I ja II alkali- ja maa-alkalimetalleja. Näillä metalleilla on jatkuva positiivinen hapetusaste - litium Li +1, natrium Na +1, kalium K +1, beryllium Be +2, magnesium Mg +2, kalsium Ca +2, strontium Sr +2, barium Ba +2. Muilla metalleilla voi olla erilaisia ​​hapetusasteita. Poikkeuksena on alumiini. Vaikka se on ryhmässä III, sen hapetusaste on aina +3.

Riisi. 3. Alkali- ja maa-alkalimetallit.

Ryhmästä VIII vain ruteniumilla ja osmiumilla voi olla korkein hapetusaste +8. Kullan ja kuparin, jotka kuuluvat ryhmään I, hapetusaste on +3 ja +2.

Äänite

Tallentaaksesi hapetustilan oikein, sinun tulee muistaa muutama sääntö:

• inertit kaasut eivät reagoi, joten niiden hapetusaste on aina nolla;
• yhdisteissä muuttuva hapetusaste riippuu muuttuvasta valenssista ja vuorovaikutuksesta muiden alkuaineiden kanssa;
• vedyllä yhdisteissä metallien kanssa on negatiivinen hapetusaste - Ca +2 H 2 -1, Na +1 H -1;
• hapen hapetusaste on aina -2, paitsi happifluoridilla ja peroksidilla - O +2 F 2 -1, H 2 +1 O 2 -1.

Mitä olemme oppineet?

Hapetusaste on ehdollinen arvo, joka osoittaa kuinka monta elektronia elementin atomi on vastaanottanut tai luovuttanut yhdisteessä. Arvo riippuu valenssielektronien lukumäärästä. Metalleilla yhdisteissä on aina positiivinen hapetusaste, ts. ovat restauroijia. Alkali- ja maa-alkalimetallien hapetusaste on aina sama. Epämetallit fluoria lukuun ottamatta voivat ottaa positiivisia ja negatiivisia hapettumisasteita.

Aihekilpailu

Raportin arviointi

Keskiarvoluokitus: 4.5 Saatujen arvioiden kokonaismäärä: 219.

Tehtävä 54.
Mikä on vedyn, fluorin, rikin ja typen alhaisin hapetusaste? Miksi? Kirjoita kaavat kalsiumyhdisteille, joissa nämä alkuaineet ovat tässä hapetustilassa. Mitkä ovat vastaavien yhdisteiden nimet?
Ratkaisu:
Alin hapetusaste määräytyy ehdollisen varauksen perusteella, jonka atomi hankkii kiinnittyessään siihen määrän elektroneja, joka on tarpeen inertin kaasun stabiilin elektronikuoren muodostamiseksi ns2np6 (vedyn tapauksessa ns 2). Vety, fluori, rikki ja typpi kuuluvat kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmiin IA-, VIIA-, VIA- ja VA-ryhmissä, ja niillä on ulkoisen energiatason rakenne s 1, s 2 p 5, s 2 p 4 ja s 2 p 3.

Siten ulkoisen energiatason täydentämiseksi vetyatomin ja fluoriatomin on lisättävä yksi elektroni, rikkiatomi - kaksi, typpiatomi - kolme. Tästä syystä vedyn, fluorin, rikin ja typen alhainen hapetusaste on -1, -1, -2 ja -3. Kalsiumyhdisteiden kaavat, joissa nämä alkuaineet ovat tässä hapetustilassa:

CaH2 - kalsiumhydridi;
CaF2 - kalsiumfluoridi;
CaS, kalsiumsulfidi;
Ca 3 N 2 - kalsiumnitridi.

Tehtävä 55.
Mitkä ovat piin, arseenin, seleenin ja kloorin alhaisin ja korkein hapetusaste? Miksi? Kirjoita kaavat näiden alkuaineiden yhdisteille, jotka vastaavat näitä hapetustiloja.
Ratkaisu:
Alkuaineen korkein hapetusaste määräytyy pääsääntöisesti jaksollisen järjestelmän ryhmänumeron mukaan
D. I. Mendeleev, jossa hän sijaitsee. Alin hapetusaste määräytyy ehdollisen varauksen perusteella, jonka atomi saa kiinnittyessään siihen määrään elektroneja, jotka tarvitaan inertin kaasun ns 2 np 6 (vedyn tapauksessa ns 2) vakaan kahdeksan elektronin kuoren muodostamiseen. Pii, arseeni, seleeni ja kloori kuuluvat vastaavasti IVA-, VA-, VIa- ja VIIA-ryhmiin ja niillä on vastaavasti ulkoisen energiatason rakenne s 2 p 2, s 2 p 3, s 2 p 4 ja s. 2 p5. Siten arseenin, seleenin ja klooripiin korkein hapetusaste on +4, +5, +6 ja +7. Näitä hapetusasteita vastaavien näiden alkuaineiden yhdisteiden kaavat: H 2 SiO 3 - piihappo; H3As04 - arseenihappo; H2Se04 - seleenihappo; HClO 4 - perkloorihappo.

Arseenin, seleenin ja klooripiin alin hapetusaste on -4, -5, -6 ja -7. Näitä hapetusasteita vastaavien näiden alkuaineiden yhdisteiden kaavat: H 4 Si, H 3 As, H 2 Se, HCl.

Tehtävä 56.
Kromi muodostaa yhdisteitä, joissa sen hapetusaste on +2, +3, +6. Kirjoita kaavat sen oksideille ja hydroksideille, jotka vastaavat näitä hapetustiloja. Kirjoita reaktioyhtälöt, jotka osoittavat kromi(III)hydroksidin amfoteerisen luonteen.
Ratkaisu:
Kromi muodostaa yhdisteitä, joissa sen hapetusaste on +2, +3, +6. Sen näitä hapetustiloja vastaavat oksidien ja hydroksidien kaavat ovat:

a) kromioksidit:

CrO, kromi(II)oksidi;
Cr203 - kromioksidi (III);
CrO 3 - kromi(VI)oksidi.

b) kromihydroksidit:

Cr(OH)2 - kromi(II)hydroksidi;
Cr(OH)3 - kromi(III)hydroksidi;
H 2 CrO 4 - kromihappo.

Cr (OH) 3 - kromi (III) hydroksidi - amfolyytti, eli aine, joka reagoi sekä happojen että emästen kanssa. Reaktioyhtälöt, jotka osoittavat kromi(III)hydroksidin amfoteerisuuden:

a) Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H20;
b) Cr(OH)3 + 3NaOH = NaCrO3 + 3H2O.

Tehtävä 57.
Periodisen järjestelmän alkuaineiden atomimassat kasvavat jatkuvasti, kun taas yksinkertaisten kappaleiden ominaisuudet muuttuvat jaksottaisesti. Miten tämä voidaan selittää? Anna perusteltu vastaus.
Ratkaisu:
Useimmissa tapauksissa alkuaineiden atomien ytimen varauksen kasvaessa niiden suhteelliset atomimassat kasvavat luonnollisesti, koska atomiytimien protonien ja neutronien pitoisuus kasvaa säännöllisesti. Yksinkertaisten kappaleiden ominaisuudet muuttuvat jaksottaisesti, koska elektronien lukumäärä muuttuu ajoittain atomien ulkoenergiatasolla. Alkuaineiden atomeille, ajoittain ytimen varauksen kasvaessa, elektronien lukumäärä ulkoisella energiatasolla kasvaa, mikä on tarpeen vakaan kahdeksan elektronin kuoren (inertin kaasun kuori) muodostumiseen. Esimerkiksi Li-, Na- ja K-atomien ominaisuuksien jaksollinen toistuminen selittyy sillä, että niiden atomien ulkoenergiatasolla on yksi valenssielektroni kussakin. Myös He-, Ne-, Ar-, Kr-, Xe- ja Rn-atomien ominaisuudet toistuvat ajoittain - näiden alkuaineiden atomit sisältävät kahdeksan elektronia ulkoisella energiatasolla (heliumissa on kaksi elektronia) - ne ovat kaikki kemiallisesti inerttejä, koska niiden atomit eivät voi kumpaakaan vastaanottaa tai luovuttaa elektroneja muiden alkuaineiden atomeille.

Tehtävä 58.
Mikä on jaksollisen lain nykyaikainen muotoilu? Selitä, miksi alkuaineiden jaksollisessa taulukossa argon, koboltti, telluuri ja torium sijoitetaan vastaavasti kaliumin, nikkelin, jodin ja protaktiinin eteen, vaikka niillä on suuri atomimassa?
Ratkaisu:
Periodisen lain nykyaikainen muotoilu: "Kemiallisten alkuaineiden ja niiden muodostamien yksinkertaisten tai monimutkaisten aineiden ominaisuudet ovat jaksoittaisessa riippuvuudessa alkuaineiden atomien ytimen varauksen suuruudesta."

Koska atomeilla K, Ni, I, Pa - joiden suhteellinen massa on pienempi kuin vastaavasti Ar, Co, Te, Th - atomiytimien varaukset ovat yksi enemmän

silloin kaliumille, nikkelille, jodille ja protaktiinille annetaan sarjanumerot 19, 28, 53 ja 91. Siten jaksollisen järjestelmän elementille ei myönnetä sarjanumeroa lisäämällä sen atomimassaa, vaan sen sisältämien protonien lukumäärällä. tietyn atomin ytimeen eli atomiytimen varauksella. Alkuainenumero ilmaisee ydinvarauksen (atomin ytimessä olevien protonien lukumäärän), tietyn atomin sisältämien elektronien kokonaismäärän.

Tehtävä 59.
Mitkä ovat hiilen, fosforin, rikin ja jodin alhaisin ja korkein hapetusaste? Miksi? Kirjoita kaavat näiden alkuaineiden yhdisteille, jotka vastaavat näitä hapetustiloja.
Ratkaisu:
Alkuaineen korkein hapetusaste määräytyy pääsääntöisesti D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän ryhmänumeron mukaan, jossa se sijaitsee. Alimman hapetusasteen määrää ehdollinen varaus, jonka atomi saa, kun siihen lisätään elektronien määrä, joka tarvitaan inertin kaasun ns2np6 (vedyn tapauksessa ns2) vakaan kahdeksan elektronin kuoren muodostamiseen. Hiili, fosfori, rikki ja jodi kuuluvat vastaavasti IVA-, VA-, VIa- ja VIIA-ryhmiin ja niillä on vastaavasti ulkoisen energiatason rakenne, s 2 p 2, s 2 p 3, s 2 p 4 ja s. 2 p 5. Siten hiilen, fosforin, rikin ja jodin korkein hapetusaste on +4, +5, +6 ja +7. Näitä hapetusasteita vastaavien näiden alkuaineiden yhdisteiden kaavat: CO 2 - hiilimonoksidi (II); H3PO4 - ortofosforihappo; H2S04 - rikkihappo; HIO 4 - jodihappo.

Hiilen, fosforin, rikin ja jodin alhaisin hapetusaste on -4, -5, -6 ja -7. Näitä hapetusasteita vastaavien näiden alkuaineiden yhdisteiden kaavat: CH 4, H 3 P, H 2 S, HI.

Tehtävä 60.
Minkä jaksollisen järjestelmän neljännen jakson alkuaineiden atomit muodostavat niiden korkeinta hapetusastetta E 2 O 5 vastaavan oksidin? Mikä niistä muodostaa kaasumaisen yhdistelmän vedyn kanssa? Laadi näitä oksideja vastaavien happojen kaavat ja kuvaa ne graafisesti?
Ratkaisu:
Oksidi E 2 O 5, jossa alkuaine on korkeimmassa hapetusasteessaan +5, on ominaista ryhmän V alkuaineille. Tällainen oksidi voi muodostua kahdesta neljännen jakson ja V-ryhmän alkuaineesta - tämä on alkuaine nro 23 (vanadiini) ja nro 33 (arseeni). Vanadiini ja arseeni muodostavat viidennen ryhmän alkuaineina koostumuksen EN 3 mukaisia ​​vetyyhdisteitä, koska niillä voi olla alhaisin hapetusaste -3. Koska arseeni on ei-metalli, se muodostaa kaasumaisen yhdisteen vedyn - H 3 As - arsiinin kanssa.

Vanadiinin ja arseenin korkeimman hapetusasteen oksideja vastaavien happojen kaavat:

H3VO4 - ortovanadiinihappo;
HVO 3 - metavanadiinihappo;
HAsO 3 - metaarsenihappo;
H 3 AsO 4 - arseeni (orto-arseeni) happo.

Happojen graafiset kaavat:

Jaksottaisen lain moderni muotoilu, jonka D. I. Mendeleev löysi vuonna 1869:

Elementtien ominaisuudet ovat jaksollisessa riippuvuudessa järjestysluvusta.

Alkuaineiden atomien elektronikuoren koostumuksen muutoksen ajoittain toistuva luonne selittää alkuaineiden ominaisuuksien jaksoittaisen muutoksen liikkuessaan jaksollisen järjestelmän jaksojen ja ryhmien läpi.

Jäljitetään esimerkiksi IA - VIIA ryhmien alkuaineiden korkeamman ja alemman hapetusasteen muutos toisella - neljännellä jaksolla taulukon mukaan. 3.

Positiivista Kaikki alkuaineet fluoria lukuun ottamatta osoittavat hapettumisasteita. Niiden arvot kasvavat kasvavan ydinvarauksen myötä ja ovat samat kuin elektronien lukumäärä viimeisellä energiatasolla (paitsi happi). Näitä hapetustiloja kutsutaan korkeampi hapetustilat. Esimerkiksi fosforin P korkein hapetusaste on +V.

Negatiivinen Hapettumisasteita osoittavat alkuaineet, jotka alkavat hiilestä C, pii Si ja germanium Ge. Niiden arvot vastaavat kahdeksaan asti puuttuvien elektronien määrää. Näitä hapetustiloja kutsutaan huonompi hapetustilat. Esimerkiksi fosforiatomilta P viimeisellä energiatasolla puuttuu kolme elektronia kahdeksaan, mikä tarkoittaa, että fosforin P alin hapetusaste on -III.

Korkeampien ja alempien hapetusasteiden arvot toistetaan ajoittain, osuen ryhmiin; esimerkiksi IVA-ryhmässä hiili C, pii Si ja germanium Ge ovat korkein hapetusaste +IV ja alhaisin hapetusaste - IV.

Tämä hapetustilojen muutosten taajuus heijastuu alkuaineiden kemiallisten yhdisteiden koostumuksen ja ominaisuuksien jaksoittaiseen muutokseen.

Vastaavasti IA–VIIA-ryhmien 1.–6. jaksojen alkuaineiden elektronegatiivisuuden jaksollinen muutos voidaan jäljittää (taulukko 4).

Jokaisessa jaksollisen järjestelmän jaksossa elementtien elektronegatiivisuus kasvaa sarjanumeron kasvaessa (vasemmalta oikealle).

Jokaisessa ryhmä Jaksotaulukossa elektronegatiivisuus pienenee atomiluvun kasvaessa (ylhäältä alas). Fluori F:llä on suurin ja cesium Cs:llä pienin elektronegatiivisuus 1.-6. jakson alkuaineista.

Tyypillisillä ei-metalleilla on korkea elektronegatiivisuus, kun taas tyypillisillä metalleilla on alhainen elektronegatiivisuus.

Esimerkkejä osien A, B tehtävistä

1. Neljännessä jaksossa elementtien lukumäärä on

2. Kolmannen ajanjakson alkuaineiden metalliset ominaisuudet Na:sta Cl:ään

1) voima

2) heikentää

3) älä muuta

4) en tiedä

3. Kasvavien atomilukujen halogeenien ei-metalliset ominaisuudet

1) lisätä

2) mene alas

3) pysyvät ennallaan

4) en tiedä

4. Alkuaineiden sarjassa Zn - Hg - Co - Cd yksi alkuaine, joka ei sisälly ryhmään, on

5. Elementtien metalliset ominaisuudet kasvavat peräkkäin

1) In-Ga-Al

2) K - Rb - Sr

3) Ge-Ga-Tl

4) Li - Be - Mg

6. Ei-metalliset ominaisuudet elementtisarjassa Al - Si - C - N

1) lisätä

2) vähentää

3) älä muuta

4) en tiedä

7. Alkuaineiden sarjassa O - S - Se - Te atomin mitat (säteet).

1) vähentää

2) lisätä

3) älä muuta

4) en tiedä

8. Alkuaineiden sarjassa P - Si - Al - Mg atomin mitat (säteet).

1) vähentää

2) lisätä

3) älä muuta

4) en tiedä

9. Fosforille elementti, jossa on vähemmän elektronegatiivisuus on

10. Molekyyli, jossa elektronitiheys on siirtynyt fosforiatomiin

11. Korkein alkuaineiden hapetustila ilmenee oksidien ja fluoridien joukossa

1) СlO 2, PCl 5, SeCl 4, SO 3

2) PCl, Al 2O 3, KCl, CO

3) SeO 3, BCl 3, N 2 O 5, CaCl 2

4) AsCl 5, SeO 2, SCl 2, Cl 2 O 7

12. Alempi alkuaineiden hapettumisaste - niiden vetyyhdisteissä ja joukon fluorideissa

1) ClF3, NH3, NaH, OF 2

2) H3S+, NH+, SiH4, H2Se

3) CH4, BF4, H30+, PF3

4) PH 3 , NF+, HF 2, CF 4

13. Valenssi moniarvoiselle atomille sama yhteyksien sarjassa

1) SiH 4 - AsH 3 - CF 4

2) PH 3 - BF 3 - ClF 3

3) AsF 3 - SiCl 4 - IF 7

4) H 2 O - BClg - NF 3

14. Ilmoita aineen tai ionin kaavan ja niissä olevan hiilen hapetusasteen välinen vastaavuus