Kaikki ympärillämme oleva luonnon monimuotoisuus koostuu suhteellisen pienen määrän kemiallisten alkuaineiden yhdistelmistä. Joten mikä on kemiallisen alkuaineen ominaisuus, ja miten se eroaa yksinkertaisesta aineesta?

Kemiallinen alkuaine: löytöhistoria

Eri historiallisina aikakausina käsitteelle "elementti" asetettiin erilaisia ​​merkityksiä. Muinaiset kreikkalaiset filosofit pitivät neljää "elementtiä" sellaisina "elementteinä" - lämpöä, kylmää, kuivuutta ja kosteutta. Yhdistämällä pareittain ne muodostivat neljä "alkua" kaikesta maailmassa - tulesta, ilmasta, vedestä ja maasta.

1600-luvulla R. Boyle huomautti, että kaikki alkuaineet ovat aineellisia ja niiden määrä voi olla melko suuri.

Vuonna 1787 ranskalainen kemisti A. Lavoisier loi "Yksinkertaisten kappaleiden taulukon". Se sisälsi kaikki siihen aikaan tunnetut elementit. Jälkimmäiset ymmärrettiin yksinkertaisiksi kappaleiksi, joita ei voitu hajottaa kemiallisin menetelmin vielä yksinkertaisemmiksi kappaleiksi. Myöhemmin kävi ilmi, että taulukkoon sisältyi joitain monimutkaisia ​​aineita.

Kun D. I. Mendeleev löysi jaksollisen lain, vain 63 kemiallista alkuainetta tiedettiin. Tiedemiehen löytö ei johtanut vain kemiallisten alkuaineiden säännölliseen luokitteluun, vaan auttoi myös ennustamaan uusien, vielä löytämättömien alkuaineiden olemassaolon.

Riisi. 1. A. Lavoisier.

Mikä on kemiallinen alkuaine?

Tietyntyyppistä atomia kutsutaan kemialliseksi alkuaineeksi. Tällä hetkellä tunnetaan 118 kemiallista alkuainetta. Jokainen elementti on merkitty symbolilla, joka edustaa yhtä tai kahta kirjainta sen latinalaisesta nimestä. Esimerkiksi elementti vety on merkitty latinalaisella kirjaimella H ja kaavalla H 2 - elementin Hydrogenium latinankielisen nimen ensimmäinen kirjain. Kaikilla riittävän hyvin tutkituilla elementeillä on symbolit ja nimet, jotka löytyvät jaksollisen järjestelmän pää- ja toissijaisista alaryhmistä, joissa ne kaikki on järjestetty tiettyyn järjestykseen.

Systeemejä on monenlaisia, mutta yleisesti hyväksytty on D. I. Mendelejevin jaksollinen kemiallisten alkuaineiden järjestelmä, joka on D. I. Mendelejevin jaksollisen lain graafinen ilmaus. Yleensä käytetään jaksollisen järjestelmän lyhyttä ja pitkää muotoa.

Riisi. 2. D. I. Mendelejevin jaksollinen elementtijärjestelmä.

Mikä on tärkein ominaisuus, jolla atomi liitetään tiettyyn alkuaineeseen? D. I. Mendelejev ja muut 1800-luvun kemistit pitivät atomin pääpiirteenä massaa sen vakaimpana ominaisuutena, joten jaksollisen järjestelmän alkuaineet on järjestetty atomimassan nousevaan järjestykseen (muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta).

Nykyaikaisten käsitteiden mukaan atomin pääominaisuus, joka liittyy sen tiettyyn alkuaineeseen, on ytimen varaus. Siten kemiallinen alkuaine on atomityyppi, jolle on tunnusomaista kemiallisen alkuaineen osan tietty arvo (arvo) - ytimen positiivinen varaus.

Kaikista olemassa olevista 118 kemiallisesta alkuaineesta suurin osa (noin 90) löytyy luonnosta. Loput saadaan keinotekoisesti käyttämällä ydinreaktioita. Dubnan ydintutkimuslaitoksen fyysikot syntetisoivat elementit 104-107. Tällä hetkellä työ jatkuu korkeampien sarjanumeroiden kemiallisten alkuaineiden keinotekoisen tuotannon parissa.

Kaikki elementit on jaettu metalleihin ja ei-metalleihin. Yli 80 alkuainetta on metalleja. Tämä jako on kuitenkin ehdollinen. Tietyissä olosuhteissa joillakin metalleilla voi olla ei-metallisia ominaisuuksia, ja joillakin ei-metalleilla voi olla metallisia ominaisuuksia.

Luonnon esineiden eri alkuaineiden sisältö vaihtelee suuresti. 8 kemiallista alkuainetta (happi, pii, alumiini, rauta, kalsium, natrium, kalium, magnesium) muodostavat 99 % maankuoren massasta, kaikki loput alle 1 %. Useimmat kemialliset alkuaineet ovat luonnollista alkuperää (95), vaikka osa niistä on alun perin johdettu keinotekoisesti (esimerkiksi prometium).

On tarpeen tehdä ero käsitteiden "yksinkertainen aine" ja "kemiallinen alkuaine" välillä. Yksinkertaiselle aineelle on tunnusomaista tietyt kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet. Kemiallisen muunnosprosessissa yksinkertainen aine menettää osan ominaisuuksistaan ​​ja siirtyy uuteen aineeseen alkuaineen muodossa. Esimerkiksi typpi ja vety, jotka ovat osa ammoniakkia, eivät sisälly siihen yksinkertaisten aineiden, vaan alkuaineiden muodossa.

Jotkut alkuaineet yhdistetään ryhmiin, kuten organogeenit (hiili, happi, vety, typpi), alkalimetallit (litium, natrium, kalium jne.), lantanidit (lantaani, cerium jne.), halogeenit (fluori, kloori, bromi). jne.), inertit elementit (helium, neon, argon)

Tanskalainen fyysikko H.K. löysi alumiinin vuonna 1825. Oersted.

Pojat kuvailevat. tämän metallin sijainti Mendelejevin jaksollisessa järjestelmässä :

Harjoittelijat: Alumiini on kolmannen jakson ja alaryhmän IIIA elementti, sarjanumero 13.

Opettaja: Katsotaanpa atomin rakennetta:

Atomiytimen varaus: +13.

Protonien ja elektronien määrä ionisoimattomassa atomissa on aina sama ja sama kuin jaksollisen taulukon sarjanumero alumiinille Al- 13, ja nyt löydämme atomimassan arvon (26,98) ja pyöristetään se ylöspäin, saamme 27. Todennäköisesti sen yleisimmän isotoopin massa on 27. Siksi ytimessä on 14 neutronia tämän isotoopin (27–13 = neljätoista). Neutronien lukumäärä ionisoimattomassa atomissa Al= 14., niin p13n14e13

Alumiiniatomin elektroninen kaava:

13 MUTTA l 1 S 2 2 S 2 2 P 6 3 S 2 3 P 1

graafinen kaava:

1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 1

Opettaja: Antamastasi kaavasta näemme, että alumiiniatomissa on yksi 8-elektroninen välikerros, joka estää ulkoisten elektronien houkuttelemisen ytimeen. Siksi alumiiniatomin pelkistysominaisuudet ovat paljon selvempiä kuin booriatomin. Lähes kaikissa yhdisteissään Al:n hapetusaste on +3.

Metalli tai ei-metallinen: Onko M (metallisidos, metallihila vapaasti liikkuvilla elektroneilla).

Korkein positiivinen hapetusaste: +3 - yhdisteissä, 0 - yksinkertaisessa aineessa.

Superior Oxide Formula: Al 2 O 3 värittömät kiteet, jotka eivät liukene veteen. Kemialliset ominaisuudet - amfoteerinen oksidi. Käytännössä happoihin liukenematon. Se liukenee kuumiin liuoksiin ja sulattaa alkaleja.

Al 2 O 3 +6HCl → 2AlCl 3 +3H 2 O

Al 2 O 3 +2 KOH (lämpötila)→2 KALO 2 (kaliumaluminaatti) + H 2 O

Korkeampi hydroksidikaava: Al (OH) 3 - amfoteerinen hydroksidi (ilmenevät emäksisiä ja happamia ominaisuuksia).

Yksinkertaistettu Al ( vai niin ) 3 +3 KOH = KALO 2 +3 H 2 O

Todellinen prosessi kuvastaa seuraava yhtälö: Al ( vai niin ) 3 + KOH = K [ Al ( O H) 4 ]

Al(OH) 3 +3HCl=AlCl 3 +3H 2 O

Vedyn valenssi : puuttuu

Haihtuvan vetyyhdisteen kaava : puuttuu

Vertailu Al naapureiden kanssa jaksossa, alaryhmässä, ryhmässä, säteessä, elektronegatiivisuudessa, ionisaatioenergiassa .

B Atomin säde (lisätty)

Al-ionisaatioenergia (vähennetty)

Ga elektronegatiivisuus (vähennetty)

M ominaisuuksia (suurennettu)

Atomin säde (lisätty)

Ionisaatioenergia (vähennetty)

Elektronegatiivisuus (vähentynyt)

M ominaisuuksia (suurennettu)

Oppitunnin aihe: "Alumiinin ja sen yhdisteiden kemialliset ominaisuudet."

Oppitunnin tyyppi: yhdistettynä

Tehtävät:

Koulutuksellinen:

1. Osoita alumiinin fysikaalisten ominaisuuksien riippuvuus metallisidoksen läsnäolosta siinä ja kiderakenteen ominaisuudet.

2. Muodostaa opiskelijoiden tietämys siitä, että alumiinilla on vapaassa olomuodossa erityisiä, tunnusomaisia ​​fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia.

Kehitetään:

1. Herätä kiinnostusta tieteen tutkimiseen tarjoamalla lyhyitä historiallisia ja tieteellisiä raportteja alumiinin menneisyydestä, nykyisyydestä ja tulevaisuudesta.

2. Jatkaa opiskelijoiden tutkimustaitojen muodostumista kirjallisuuden parissa työskennellessä, laboratoriotyössä.

3. Laajenna amfoteerisen käsitettä paljastamalla alumiinin elektroninen rakenne, sen yhdisteiden kemialliset ominaisuudet.

Koulutuksellinen:

1. Lisää ympäristön kunnioittamista antamalla tietoa alumiinin mahdollisesta käytöstä eilen, tänään, huomenna.

2. Muodostaa jokaiselle opiskelijalle kyky työskennellä ryhmänä, ottaa huomioon koko ryhmän mielipiteet ja puolustaa omaa oikein laboratoriotyön avulla.

3. Esitellä opiskelijat menneisyyden luonnontieteilijöiden tieteelliseen etiikkaan, rehellisyyteen ja rehellisyyteen ja antaa tietoa kamppailusta oikeudesta olla alumiinin löytäjä.

Yksinkertaisen aineen ominaisuudet:

Alumiini on metalli, joten ( metalli sidos; metallihila, jonka solmukohdissa on vapaasti liikkuvia yhteisiä elektroneja).

osaa karakterisoida alkuainetta sen sijainnin perusteella jaksojärjestelmässä, systematisoida tietoa metallien muodostamien yhdisteiden koostumuksesta ja ominaisuuksista

Näytä asiakirjan sisältö
"Oppitunti 1 metallielementin ominaisuus"

Yhteenveto kemian oppitunnista

9 luokalla

"Kemiallisen alkuaine-metallin ominaisuudet perustuvat sen asemaan D. I. Mendelejevin jaksollisessa järjestelmässä."

Oppitunnin aihe: Kemiallisen alkuaine-metallin ominaisuudet perustuen sen asemaan D. I. Mendelejevin jaksollisessa järjestelmässä. (1 dia)

Oppitunnin tavoitteet: päivittää tietoa jaksollisen järjestelmän rakenteesta,

systematisoida tietoa elementin atomin koostumuksesta ja rakenteesta,

osaa luonnehtia alkuainetta sen sijainnin perusteella jaksollisessa järjestelmässä, systematisoida tietoa metallien muodostamien yhdisteiden koostumuksesta ja ominaisuuksista (2 diaa)

Laitteet: Taulukko D. I. Mendelejev. Yksinkertaiset aineet - metallit ja ei-metallit, tietokone, projektori, esitys aiheesta.

minä . Ajan järjestäminen

Terveisiä opettajalta. Onnittelut lapsille uuden kouluvuoden alkamisesta.

P. 8. luokan ohjelman keskeisten teoreettisten kysymysten toisto

8. luokan ohjelman pääkysymys on D. I. Mendelejevin jaksollinen kemiallisten alkuaineiden järjestelmä. Se on myös pohjana 9. luokan kemian kurssin opiskelulle.

Muistutan, että D. I. Mendelejevin taulukko on "talo", jossa kaikki kemialliset alkuaineet elävät. Jokaisella elementillä on numero (sarja), jota voidaan verrata asunnon numeroon. "Asunto" sijaitsee tietyssä "kerroksessa" (eli ajanjaksossa) ja tietyssä "sisäänkäynnissä" (eli ryhmässä). Jokainen ryhmä puolestaan ​​​​jaetaan alaryhmiin: pää- ja toissijaisiin. Esimerkki: elementillä magnesium Mg on sarjanumero (nro) 12 ja se sijaitsee kolmannessa jaksossa, toisen ryhmän pääalaryhmässä.

Kemiallisen alkuaineen ominaisuudet riippuvat sen sijainnista D. I. Mendelejevin taulukossa. Siksi on erittäin tärkeää oppia luonnehtimaan kemiallisten alkuaineiden ominaisuuksia niiden sijainnin perusteella jaksollisessa järjestelmässä.

III. Suunnitelma kemiallisen alkuaineen ominaisuuksista sen aseman perusteella D. I. Mendelejevin jaksollisessa järjestelmässä

Karakterisointialgoritmi: (3-5 diaa)

1. Elementin sijainti PS:ssä

c) ryhmä

e) suhteellinen atomimassa.

a) protonien (p +), neutronien (n 0), elektronien (e -) lukumäärä

b) ydinpanos

e) atomin elektroninen kaava

f) atomin graafinen kaava

g) elementtiperhe.

Viimeiset kolme pistettä ovat hyvin valmistautuneille luokille.

3. Atomin ominaisuudet

Kirjoita kaavioiden-yhtälöiden muodossa. Vertaa viereisiin atomeihin.

4. Mahdolliset hapetusasteet.

5. Korkeamman oksidin kaava, sen luonne.

6. Korkeamman hydroksidin kaava, sen luonne.

7. Haihtuvan vetyyhdisteen kaava, sen luonne.

merkintä: Kun tarkastellaan kohtia 5 ja 7, kaikki korkeampien oksidien ja haihtuvien vetyyhdisteiden kaavat sijoitetaan D. I. Mendelejevin taulukon alaosaan, joka on itse asiassa "laillinen huijauslehti".

Koska alussa elementtejä luonnehdittaessa kaverit voivat kokea tiettyjä vaikeuksia, joten heidän on hyödyllistä käyttää "laillisia huijauslehtiä" - taulukkoa. 1 jne. Kun kokemusta ja tietoa kertyy, näitä avustajia ei enää tarvita.

Harjoittele: Kuvaile kemiallista alkuainetta natrium perustuen sen asemaan D.I. Mendelejev. (dia 6)

Koko luokka työskentelee, oppilaat tekevät vuorotellen muistiinpanoja taululle.

Esimerkkivastaus. (dia 7)

Na -natrium

1) 11, 3 jakso, pieni, 1 ryhmä, A

2) 11 R + , 12n 0 , 11 e -

+ 11 2-8-1

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 0 3d 0 -s- elementti

3) Na 0 – 1 e → Na +

pelkistävä aine

R a: LiMg

ryhmittäin ajanjakson mukaan

Minä sv-va:Li Na K Na mg

ryhmittäin ajanjakson mukaan

4) Na : 0, +1

5) Na 2 O - emäksinen oksidi

6) NaOH - emäs, alkali.

7) Ei muodostu

IV

Jokainen kemiallinen alkuaine muodostaa yksinkertaisen aineen, jolla on tietty rakenne ja ominaisuudet. Yksinkertaiselle aineelle on tunnusomaista seuraavat parametrit: (dia 8)

1) Viestintätyyppi.

2) Kidehilan tyyppi.

3) Fysikaaliset ominaisuudet.

4) Kemialliset ominaisuudet (kaavio).

Vastausnäyte : (dia 9)

Metallisidos [ Na 0 – 1 e → Na + ]

- Metallikidehila

- Kiinteä, pehmeä metalli (veitsellä leikattu), valkoinen, kiiltävä, lämpöä ja sähköä johtava.

Näytä metallia. Huomaa, että korkean kemiallisen aktiivisuuden vuoksi se varastoidaan kerosiinikerroksen alle.

- Na 0 – 1 e → Na + → on vuorovaikutuksessa hapettavien aineiden kanssa

pelkistävä aine

Epämetallit + metallioksidit (vähemmän aktiiviset)

Hapot + suolat

Harjoittele : Kirjoita muistiin reaktioyhtälöt, jotka kuvaavat yksinkertaisen aineen natriumin ominaisuuksia. Tarkastellaan yhtälöitä redox-prosessien näkökulmasta. (dia 10)

Viisi opiskelijaa työskentelee vapaaehtoisena taululle.

1) 2 Na + Cl2 → 2 NaCl

Cl 2 0 + 2e → 2Cl - │1 hapetin - pelkistys

2) 2 Na + 2HCl → 2 NaCl + H2

Na 0 - 1e → Na + │2 pelkistävä aine - hapetus

3) 2 Na + 2H 2O → 2 NaOH + H2

Na 0 - 1e → Na + │2 pelkistävä aine - hapetus

2H + + 2e → H 2 0 │1 hapetin - pelkistys

4) 2 Na + MgO → Na 2O + Mg

Na 0 - 1e → Na + │2 pelkistävä aine - hapetus

Mg 2+ + 2e → Mg 0 │1 hapetin - pelkistys

5) 2 Na + CuCl 2 (sula) → 2 NaCl + Cu

Na 0 - 1e → Na + │2 pelkistävä aine - hapetus

Cu 2+ + 2e → Cu 0 │1 hapetin - pelkistys

V

Jokaiselle kemialliselle alkuaineelle on ominaista eri luokkien monimutkaisten aineiden - oksidien, emästen, happojen, suolojen - muodostuminen. Monimutkaisen aineen ominaisuuksien pääparametrit ovat: (dia 11)

Kytkentäkaava.

Viestintätyyppi.

Yhteyden luonne.

Yhdisteen kemialliset ominaisuudet (kaavio).

Esimerkkivastaus:

minä . Oksidi (dia 12)

Na2O

Ionisidos

Kemiallisia ominaisuuksia:

emäksinen oksidi + happo → suola ja vesi

emäksinen oksidi + happooksidi → suola

emäksinen oksidi + H 2 O → alkali

(liukoinen oksidi)

II. Hydroksidi (dia 13)

1) NaOH

2) Ionisidos

3) Emäs, alkali.

4) Kemialliset ominaisuudet:

emäs (mikä tahansa) + happo = suola + vesi

lipeä + suola = uusi emäs + uusi suola

alkali + ei-metallioksidi \u003d suola + vesi

Itsenäinen työ.

Harjoittele: Kirjoita ylös reaktioyhtälöt, jotka kuvaavat oksidin ja hydroksidin ominaisuuksia. Tarkastellaan yhtälöitä redox-prosessien ja ioninvaihdon näkökulmasta. (dia 14)

Esimerkkivastauksia.

Natriumoksidi:

l) Na 2 O + 2HC 1 \u003d 2NaCl + H 2 O (vaihtoreaktio)

2) Na 2 O + SO 2 = Na 2 SO 3 (yhdistereaktio)

3) Na 2 O + H 2 O \u003d 2NaOH (yhdistereaktio)

Natriumhydroksidia:

1) 2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2 H 2 O (vaihtoreaktio)

2Na + + 2OH - + 2H + + SO 4 2- \u003d 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O

OH - + H + \u003d H2O

2) 2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O (vaihtoreaktio)

2Na + + 2OH- + CO 2 \u003d 2Na + + CO 3 2- + H 2 O

3) 2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu (OH) 2 (vaihtoreaktio)

2Na + + 2OH - + Cu 2+ + SO 4 2- \u003d 2Na + + SO 4 2- + Cu (OH) 2

2OH - + Cu 2+ \u003d Cu (OH) 2

Muista olosuhteet vaihtoreaktioiden kulumiselle loppuun asti (sakan, kaasun tai heikon elektrolyytin muodostuminen).

Natriumille, kuten kaikille metalleille, geneettisen sarjan muodostuminen on ominaista: (dia 15)

Metalli → emäksinen oksidi → emäs (alkali) → suola

Na → Na 2 O → NaOH → NaCl (Na 2 SO 4, NaNO 3, Na 3 PO 4)

(dia 16)

§ 1, esim. 1 (b), 3; kirjoita reaktioyhtälöt geneettiselle sarjalle Na

Näytä esityksen sisältö
"elementti-metallin ominaisuus"

Oppitunti: "Kemiallisen alkuaineen-metallin luonnehdinta perustuen sen asemaan jaksollisessa järjestelmässä D. I. Mendelejev» kemian tunti, luokka 9

• päivittää tietoa jaksollisen järjestelmän rakenteesta,
• systematisoida tietoa elementin atomin koostumuksesta ja rakenteesta,
• osaa luonnehtia elementtiä sen sijainnin perusteella jaksollisessa taulukossa,
• systematisoida tietoa metallien muodostamien yhdisteiden koostumuksesta ja ominaisuuksista

Algoritmi

elementin ominaisuudet

• Elementin sijainti PS:ssä

a) kemiallisen alkuaineen sarjanumero

b) ajanjakso (suuri tai pieni).

c) ryhmä

d) alaryhmä (pää- tai toissijainen)

e) suhteellinen atomimassa

a) protonien (p+), neutronien (n0), elektronien (e -) määrä

b) ydinpanos

c) atomin energiatasojen lukumäärä

d) tasojen elektronien lukumäärä

e) atomin elektroninen kaava

f) atomin graafinen kaava

g) elementtiperhe.

• Atomin ominaisuudet

a) kyky luovuttaa elektroneja (pelkistävä aine)

b) kyky vastaanottaa elektroneja (hapetin).

• Mahdolliset hapetustilat.
• Korkeamman oksidin kaava, sen luonne.
• Korkeamman hydroksidin kaava, sen luonne.
• Haihtuvan vetyyhdisteen kaava, sen luonne.

Harjoittele: Kuvaile kemiallista alkuainetta natrium perustuen sen asemaan D.I. Mendelejev.

Mg ajanjakson Me St-va ryhmän mukaan: Li Na K Na Mg ajanjakson ryhmän mukaan Na: 0, +1 Na 2 O - emäksinen oksidi NaOH - emäs, alkali. Ei muodosta" width="640"

• Na -natrium
• 11, 3 jakso, pieni, 1 ryhmä, A
• 11 R +, 12n 0 , 11 e -
• +11 2-8-1
• 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 0 3d 0 -s- elementti
• Na 0 – 1 e → Na +
• pelkistävä aine
• Ra: Li NaMg
• ryhmän mukaan ajanjakson mukaan
• Minä sv-va: Li Na K Na mg
• ryhmän mukaan ajanjakson mukaan
• Na : 0, +1
• Na 2 O - emäksinen oksidi
• NaOH - emäs, alkali.
• Ei muodostu

• Viestintätyyppi
• Kristallihilan tyyppi
• Fyysiset ominaisuudet
• Kemialliset ominaisuudet (kaavio)

Vastausnäyte

• Metallisidos [ Na 0 - 1 e → Na + ]
• metallikidehila
• Kiinteä, pehmeä metalli (veitsellä leikattu), valkoinen, kiiltävä, lämpöä ja sähköä johtava.
• Na - pelkistävä aine → on vuorovaikutuksessa hapettavien aineiden kanssa

Epämetallit + hapot

Vesi + suola

Metallioksidit (vähemmän aktiiviset)

Harjoittele : Kirjoita muistiin reaktioyhtälöt, jotka kuvaavat yksinkertaisen aineen natriumin ominaisuuksia.

Tarkastellaan yhtälöitä redox-prosessien näkökulmasta.

• Kytkentäkaava.
• Viestintätyyppi.
• Yhteyden luonne.
• Yhdisteen kemialliset ominaisuudet (kaavio)

Esimerkkivastaus: natriumoksidi

• Na2O
• Ionisidos
• Suolaa muodostava, emäksinen oksidi.
• Kemiallisia ominaisuuksia:

Emäksinen oksidi + happo → suola ja vesi

Emäksinen oksidi + happooksidi → suola

Emäksinen oksidi + H 2 O → alkali

(liukoinen oksidi)

Natriumhydroksidia

• Ionisidos
• Pohja, alkali.
• Kemiallisia ominaisuuksia:

Alkali + happo \u003d suola + vesi

Alkali + suola = uusi emäs + uusi suola

Alkali + ei-metallioksidi \u003d suola + vesi

Itsenäinen työ

Harjoittele: Kirjoita ylös reaktioyhtälöt, jotka kuvaavat oksidin ja hydroksidin ominaisuuksia.

Tarkastellaan yhtälöitä redox-prosessien ja ioninvaihdon näkökulmasta.

Natriumin geneettinen sarja

Metalli → Emäksinen oksidi →

→ Emäs (alkali) → Suola

Na → Na 2 O → NaOH → NaCl ( Na 2 NIIN 4 , NaNO 3 , Na 3 PO 4 )

• esim. 1(b), 3
• kirjoita reaktioyhtälöt geneettiselle sarjalle Na.

Kuten kirjallisille sankareille, kemiallisille elementeille - kemiallisten prosessien "sankareille" annetaan ominaisuuksia. Vain jos ensimmäisessä käytetään kirjallista teosta ensisijaisena lähteenä, niin toisessa - D. I. Mendelejevin kemiallisten elementtien jaksollinen järjestelmä. Kuitenkin sekä ensimmäisessä että toisessa tapauksessa tarvitaan suunnitelma.

Kemiallisen alkuaineen luonnehdinnassa noudatamme seuraavaa suunnitelmaa.

1. Alkuaineen sijainti D. I. Mendelejevin jaksollisessa järjestelmässä ja sen atomien rakenne.
2. Yksinkertaisen aineen luonne (metalli, ei-metalli).
3. Yksinkertaisen aineen ominaisuuksien vertailu alaryhmän viereisten elementtien muodostamien yksinkertaisten aineiden ominaisuuksiin.
4. Yksinkertaisen aineen ominaisuuksien vertailu jaksossa viereisten elementtien muodostamien yksinkertaisten aineiden ominaisuuksiin.
5. Korkeamman oksidin koostumus, sen luonne (emäksinen, hapan, amfoteerinen).
6. Korkeamman hydroksidin koostumus, sen luonne (happea sisältävä happo, emäs, amfoteerinen hydroksidi).
7. Haihtuvan vetyyhdisteen koostumus (ei-metalleille).

Yllä olevassa suunnitelmassa seuraavat kemialliset käsitteet ovat sinulle tuntemattomia: siirtymämetallit, amfoteeriset oksidit ja hydroksidit. Niiden merkitys paljastetaan seuraavassa kappaleessa. Harkitse sillä välin metallin ja ei-metallin ominaisuuksia.

Tässä tapauksessa ohjaamme atomien, yksinkertaisten aineiden ja yhdisteiden ominaisuuksien muutosten päämalleja, jotka tunnet jo 8. luokan kurssilta ja jotka muodostuvat pääalaryhmien (A-ryhmät) kemiallisista alkuaineista ja jaksojen jaksoista. D. I. Mendelejevin jaksollinen järjestelmä (taulukko 1).

pöytä 1
Kemiallisten alkuaineiden muodostamien atomien, yksinkertaisten aineiden ja yhdisteiden ominaisuuksien muutosmallit D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän pääalaryhmissä ja jaksoissa

Kemiallisen alkuaineen olemassaolon muodot ja niiden ominaisuudet		Kiinteistöjen muutokset
		pääalaryhmissä ↓	jaksoissa →
	Ydin lataus	kasvaa	kasvaa
	Täytettyjen energiatasojen lukumäärä	kasvaa	Ei muutu ja on yhtä suuri kuin jaksonumero
	Elektronien lukumäärä ulkotasolla	Ei muutu ja on yhtä suuri kuin ryhmän numero	Tee suurennos
	Atomin säde	kasvaa	Vähenee
	Palauttaa kehon ominaisuuksia	Ovat vahvistumassa	Heikentää
	Hapettava ominaisuuksia	Heikentää	Ovat vahvistumassa
	Korkein hapetusaste	Vakio ja yhtä suuri kuin ryhmän numero (N)	Y nousee +1:stä +7:ään (+8)
	Alin hapetusaste	Ei muutu ja on yhtä suuri kuin (8-N)	Nousee arvosta -4 arvoon -1
Yksinkertainen aine- wa	metalli- ominaisuuksia	Ovat vahvistumassa	Heikentää
	Ei-metalliset ominaisuudet	Heikentää	Ovat vahvistumassa
Kytkeä- kieltää- ele- poliisit	Merkki kemiallinen ominaisuuksia korkeampi oksidi ja korkeampi hydroksidi	Saada suuri ominaisuudet ja heikkeneminen hapan ominaisuuksia	Pääasiallinen -> -> Amfoteerinen -> Hapan Vahvistaa happamia ominaisuuksia ja heikentää emäksisiä ominaisuuksia Alkali -> Liukenematon emäs -> -> Amfoteerinen hydroksidi -> -> happoa

Metallin ominaisuudet magnesiumin esimerkissä.

1. Magnesiumin sarjanumero jaksollisessa järjestelmässä on Z - 12 ja massaluku A - 24. Sen mukaisesti sen atomin ytimen varaus on +12 (protonien lukumäärä). Siksi ytimessä olevien neutronien lukumäärä on N = A - Z = 12. Koska atomi on sähköisesti neutraali, myös magnesiumatomin sisältämien elektronien lukumäärä on 12.

Alkuaine magnesium on jaksollisen järjestelmän 3. jaksossa, mikä tarkoittaa, että atomin kaikki elektronit sijaitsevat kolmella energiatasolla. Magnesiumatomin elektronikuoren rakenne voidaan heijastaa seuraavalla kaaviolla:

Atomin rakenteen perusteella voidaan myös ennustaa magnesiumin hapettumisastetta sen yhdisteissä. Kemiallisissa reaktioissa magnesiumatomi luovuttaa kaksi ulkoista elektronia, joilla on pelkistäviä ominaisuuksia, joten se saa hapetustilan +2.

Magnesiumin pelkistysominaisuudet ovat selvempiä kuin berylliumin, mutta heikommat kuin kalsiumin (ryhmän IIA alkuaineet), mikä liittyy atomisäteiden lisääntymiseen siirtyessä Be:stä Mg:ään ja Ca:han. Vastaavasti Be - Mg - Ca -sarjassa kaksi ulompaa elektronia siirtyvät yhä kauemmas ytimestä, niiden sidos ytimeen heikkenee ja ne poistuvat atomista yhä helpommin, mikä samalla siirtyy M:ään. 2+-ioni (M on metalli).

2. Magnesiumille - yksinkertaiselle aineelle - ovat ominaisia ​​metallikidehila ja metallinen kemiallinen sidos, ja siten kaikki metalleille tyypilliset ominaisuudet (muista mitkä).

3. Magnesiumin metalliset ominaisuudet ovat selvempiä kuin berylliumin, mutta heikompia kuin kalsiumin (selitä miksi, koska metalliset ominaisuudet määräytyvät ensisijaisesti atomien kyvystä luovuttaa elektroneja).

4. Magnesiumin metalliset ominaisuudet ovat vähemmän korostuneet kuin natriumin, mutta vahvemmat kuin alumiinin (3. jakson naapurielementit) (selitä miksi).

5. Magnesiumoksidi MgO on emäksinen oksidi ja sillä on kaikki emäksisille oksideille tyypilliset ominaisuudet (muista mitkä).

6. Magnesiumhydroksidina vastaa emäs Mg (OH) 2, jolla on kaikki emäksille ominaiset ominaisuudet (muista mitkä).

7. Magnesium ei muodosta haihtuvaa vetyyhdistettä.

Epämetallin ominaisuudet rikkiä käyttämällä esimerkkinä.

1. Rikki on VIA-ryhmän ja 3. periodin alkuaine, Z = 16, A = 32. Siten rikkiatomi sisältää 16 protonia ja 16 neutronia ytimessä ja 16 elektronia elektronikuoressa. Sen elektronikuoren rakenne voidaan heijastaa seuraavan kaavion avulla:

Rikkiatomeilla on molemmat hapettavat ominaisuudet (ne hyväksyvät kaksi puuttuvaa elektronia täydentämään ulkoista tasoa, samalla kun ne saavat hapetustilan -2, esimerkiksi yhdisteissä, joissa on metalleja tai vähemmän elektronegatiivisia ei-metallisia alkuaineita - vety, hiili jne.), ja pelkistävät ominaisuudet (anna 2, 4 tai kaikki 6 ulkoista elektronia enemmän elektronegatiivisille alkuaineille, kuten hapelle, halogeeneille, samalla kun ne saavat hapetustilat +2, +4, +6).

Rikki on vähemmän voimakas hapetin kuin happi, mutta vahvempi kuin seleeni, mikä liittyy atomisäteiden lisääntymiseen hapesta seleeniin. Samasta syystä ryhmän VI pääalaryhmän (VIA-ryhmä) alkuaineiden pelkistävät ominaisuudet paranevat siirryttäessä hapesta seleeniin. (Anna selitys näille muutoksille hapetus- ja pelkistysominaisuuksissa.)

2. Rikki on yksinkertainen aine, tyypillinen ei-metalli. Rikille on ominaista allotropia-ilmiö. Eri yksinkertaisilla aineilla, jotka muodostavat kemiallisen alkuaineen rikki, on erilaisia ​​ominaisuuksia, koska niiden kiderakenne on erilainen. Esimerkiksi rombisessa rikissä molekyylikidehila koostuu syklisistä molekyyleistä, joiden koostumus on S 8, kun taas muovisessa rikissä molekyylit ovat pitkiä avoimia atomiketjuja:

3. Rikin ei-metalliset ominaisuudet ovat vähemmän ilmeisiä kuin hapen, mutta voimakkaampia kuin seleenin.

4. Rikin ei-metalliset ominaisuudet ovat selvempiä kuin fosforin, mutta heikommat kuin kloorin (viereiset alkuaineet 3. jaksossa).

5. Korkeammalla rikkioksidilla on kaava SO 2 . Se on happooksidi. Siinä on kaikki happooksidien tyypilliset ominaisuudet (mitä?).

6. Korkeampi rikkihydroksidi - sinulle hyvin tuttu rikkihappo H 2 SO 4, jonka liuoksessa on kaikki tyypilliset happojen ominaisuudet (mitä?).

7. Rikki muodostaa haihtuvan vetyyhdisteen - rikkivedyn H 2 S.

Samanlaiset ominaisuudet voidaan antaa useimmille pääalaryhmien metallielementeille ja ei-metallielementeille. Niiden perusteella on mahdollista muodostaa metallin ja ei-metallin geneettinen sarja.

Metallin geneettinen sarja:

Ei-metallin geneettinen sarja:

Uusia sanoja ja käsitteitä

1. Suunnittele kemiallisen alkuaineen ominaisuuksia.
2. Metallielementin ominaisuudet.
3. Ei-metallisen elementin ominaisuudet.
4. Geneettinen sarja metallia ja ei-metallia.

Tehtävät itsenäiseen työhön

1. Kuvaa seuraavat alkuaineet: a) fosfori; b) kalium.
2. Kirjoita muistiin ominaisuuksia kuvaavat kemiallisten reaktioiden yhtälöt: a) MgO ja SO 3 ; b) Mg (OH) 2 ja H 2SO 4. Myös elektrolyyttejä sisältävät reaktioyhtälöt kirjoitetaan ionisessa muodossa.
3. Kuvaile magnesiumia - yksinkertaista ainetta. Millaista yhteyttä siinä havaitaan? Mitkä ovat magnesiummetallin fysikaaliset ominaisuudet? Kirjoita ylös magnesiumin reaktiot seuraavien aineiden kanssa: a) happi; b) kloori-CI 2; c) harmaa; d) typpi N2; e) suolahappo. Tarkastellaan niitä hapetus-pelkistysprosessien näkökulmasta.
4. Mikä on allotropia? Minkä tyyppinen kemiallinen sidos toteutuu koostumuksen molekyyleissä: a) S 8 ; b) H2S? Mitkä ovat stabiileimman rikin muunnelman - rombisen rikin fysikaaliset ominaisuudet? Kirjoita muistiin rikin reaktiot seuraavien aineiden kanssa: a) natrium; b) kalsium; c) alumiini; d) happi; e) vety; e) fluori F2. Tarkastellaan niitä hapetus-pelkistysprosessien näkökulmasta.
5. Vertaa yksinkertaisen piiaineen ominaisuuksia sellaisten yksinkertaisten aineiden ominaisuuksiin, jotka muodostuvat kemiallisista alkuaineista - piin naapureista jaksossa.
6. Suurin oksidi, josta kemiallisella alkuaineella on selkeimmät happamat ominaisuudet: a) typpi tai fosfori; b) fosfori vai rikki?
7. Laske ilmatilavuus (oletetaan, että siinä olevan hapen tilavuusosuus on 0,2), joka tarvittaisiin 120 mg:n magnesiumnäytteen polttamiseen, joka sisältää 2 % palamattomia epäpuhtauksia.
8. Laske rikkioksidin (IV) (n.c.) määrä, joka saadaan polttamalla 1,6 kg rikkiä, jos tuotteen saanto on 80 % teoreettisesti mahdollisesta.

   osoitus. Laske ensin reaktioyhtälön avulla rikkioksidin tilavuus (IV) - tämä on teoreettinen tilavuus V -teoria, ja löydä sitten käytännön tilavuus V käytännöllinen tunnetun tuotteen saannon W perusteella:

   W = V käytäntö: V teoria, joten V käytäntö = W V teoria.

   Vastaavasti voit löytää reaktiotuotteen massan kaavalla:

   W = m käytäntö: m teoria, joten m käytäntö = W m teoria.

9. Voidaanko väittää, että korkeampi rikkioksidi SO 3 vastaa rikkihappoa H 2 SO 3? Miksi?
10. Määritä kertoimet kemiallisten reaktioiden kaavioissa elektronitasapainomenetelmällä:

    a) Mg + C02 -> MgO + C;

    b) S + KClO 3 -> KCl + SO 2.