Toda a diversidade da natureza ao nosso redor consiste em combinações de um número relativamente pequeno de elementos químicos. Então, qual é a característica de um elemento químico e como ele difere de uma substância simples?
Elemento químico: história da descoberta
Em diferentes épocas históricas, diferentes significados foram colocados no conceito de “elemento”. Os antigos filósofos gregos consideravam 4 “elementos” como tais “elementos” - calor, frio, secura e umidade. Combinando em pares, eles formaram quatro "princípios" de tudo no mundo - fogo, ar, água e terra.
No século XVII, R. Boyle destacou que todos os elementos são de natureza material e seu número pode ser bastante grande.
Em 1787, o químico francês A. Lavoisier criou a "Tabela dos Corpos Simples". Incluía todos os elementos conhecidos naquela época. Estes últimos eram entendidos como corpos simples que não podiam ser decompostos por métodos químicos em corpos ainda mais simples. Posteriormente, descobriu-se que algumas substâncias complexas foram incluídas na tabela.
Quando D. I. Mendeleev descobriu a lei periódica, apenas 63 elementos químicos eram conhecidos. A descoberta do cientista não apenas levou a uma classificação ordenada dos elementos químicos, mas também ajudou a prever a existência de novos elementos ainda não descobertos.
Arroz. 1. A. Lavoisier.
O que é um elemento químico?
Um certo tipo de átomo é chamado de elemento químico. Atualmente, são conhecidos 118 elementos químicos. Cada elemento é denotado por um símbolo que representa uma ou duas letras de seu nome latino. Por exemplo, o elemento hidrogênio é indicado pela letra latina H e a fórmula H 2 - a primeira letra do nome latino do elemento Hidrogênio. Todos os elementos suficientemente bem estudados possuem símbolos e nomes que podem ser encontrados nos subgrupos principal e secundário da Tabela Periódica, onde estão todos dispostos em determinada ordem.
Existem muitos tipos de sistemas, mas o geralmente aceito é o sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev, que é uma expressão gráfica da lei periódica de D. I. Mendeleev. Normalmente, são usadas as formas curta e longa da Tabela Periódica.
Arroz. 2. Sistema periódico de elementos de D. I. Mendeleev.
Qual é a principal característica pela qual um átomo é atribuído a um determinado elemento? D. I. Mendeleev e outros químicos do século 19 consideraram a principal característica do átomo como sendo a massa como sua característica mais estável, portanto os elementos da Tabela Periódica são organizados em ordem crescente de massa atômica (com algumas exceções).
De acordo com conceitos modernos, a principal propriedade de um átomo, relacionando-o a um determinado elemento, é a carga do núcleo. Assim, um elemento químico é um tipo de átomos caracterizados por um certo valor (valor) da parte do elemento químico - a carga positiva do núcleo.
De todos os 118 elementos químicos existentes, a maioria (cerca de 90) pode ser encontrada na natureza. O restante é obtido artificialmente usando reações nucleares. Os elementos 104-107 foram sintetizados por físicos do Joint Institute for Nuclear Research em Dubna. Atualmente, o trabalho continua na produção artificial de elementos químicos com números de série mais elevados.
Todos os elementos são divididos em metais e não metais. Mais de 80 elementos são metais. No entanto, esta divisão é condicional. Sob certas condições, alguns metais podem exibir propriedades não metálicas e alguns não metais podem exibir propriedades metálicas.
O conteúdo de vários elementos em objetos naturais varia muito. 8 elementos químicos (oxigênio, silício, alumínio, ferro, cálcio, sódio, potássio, magnésio) compõem 99% da massa da crosta terrestre, todo o resto é inferior a 1%. A maioria dos elementos químicos são de origem natural (95), embora alguns deles tenham sido originalmente derivados artificialmente (por exemplo, promécio).
É necessário distinguir entre os conceitos de "substância simples" e "elemento químico". Uma substância simples é caracterizada por certas propriedades químicas e físicas. No processo de transformação química, uma substância simples perde algumas de suas propriedades e entra em uma nova substância na forma de um elemento. Por exemplo, nitrogênio e hidrogênio, que fazem parte da amônia, estão contidos nele não na forma de substâncias simples, mas na forma de elementos.
Alguns elementos são combinados em grupos, como organogênios (carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio), metais alcalinos (lítio, sódio, potássio, etc.), lantanídeos (lantânio, cério, etc.), halogênios (flúor, cloro, bromo , etc.), elementos inertes (hélio, neônio, argônio)
O alumínio foi descoberto em 1825 pelo físico dinamarquês H.K. Oersted.
Caras descrevem. a localização deste metal no sistema periódico de Mendeleev :
Formandos: O alumínio é um elemento do terceiro período e subgrupo IIIA, número de série 13.
Professora: Vejamos a estrutura de um átomo:
Carga do núcleo atômico: +13.
O número de prótons e elétrons em um átomo não ionizado é sempre o mesmo e igual ao número de série na tabela periódica, para o alumínio Al- 13, e agora encontramos o valor da massa atômica (26,98) e arredondando, obtemos 27. Muito provavelmente, seu isótopo mais comum terá uma massa igual a 27. Portanto, haverá 14 nêutrons no núcleo deste isótopo (27-13 = quatorze). Número de nêutrons em um átomo não ionizado Al= 14., então p13n14e13
A fórmula eletrônica do átomo de alumínio:
13 MAS eu 1 S 2 2 S 2 2 P 6 3 S 2 3 P 1
fórmula gráfica:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
Professora: Pela fórmula que você deu, vemos que o átomo de alumínio tem uma camada intermediária de 8 elétrons, que impede a atração de elétrons externos ao núcleo. Portanto, as propriedades de redução do átomo de alumínio são muito mais pronunciadas do que as do átomo de boro. Em quase todos os seus compostos, o Al tem um estado de oxidação de +3.
Metal ou não metal: É M (ligação metálica, rede metálica com elétrons em movimento livre).
Estado de oxidação positivo mais alto: +3 - em compostos, 0 - em uma substância simples.
Fórmula de Óxido Superior: Cristais incolores de Al 2 O 3 insolúveis em água. Propriedades químicas - óxido anfotérico. Praticamente insolúvel em ácidos. Dissolve-se em soluções quentes e derrete os álcalis.
Al 2 O 3 +6HCl→2AlCl 3 +3H 2 O
Al 2 O 3 +2 KOH (temperatura)→2 KALO 2 (aluminato de potássio) + H 2 O
Fórmula de hidróxido superior: Al (OH) 3 - hidróxido anfotérico (manifestação de propriedades básicas e ácidas).
Simplificado Al ( Oh ) 3 +3 KOH = KALO 2 +3 H 2 O
O processo real é refletido pela seguinte equação: Al ( Oh ) 3 + KOH = K [ Al ( O H) 4 ]
Al(OH) 3 +3HCl=AlCl 3 +3H 2 O
Valência de hidrogênio : ausência de
Fórmula do composto de hidrogênio volátil : ausência de
Comparação Al com vizinhos em período, subgrupo, grupo, raio, eletronegatividade, energia de ionização .
B Raio de um átomo (aumentado)
Energia de ionização de Al (reduzida)
Eletronegatividade Ga (reduzida)
Propriedades M (ampliadas)
Raio de um átomo (aumentado)
Energia de ionização (reduzida)
Eletronegatividade (diminuída)
Propriedades M (ampliadas)
Tópico da lição: "Propriedades químicas do alumínio e seus compostos."
Tipo de aula: combinado
Tarefas:
Educacional:
1. Mostre a dependência das propriedades físicas do alumínio da presença de uma ligação metálica nele e as características da estrutura cristalina.
2. Formar o conhecimento dos alunos de que o alumínio em estado livre possui propriedades físicas e químicas especiais e características.
Em desenvolvimento:
1. Gerar interesse no estudo da ciência fornecendo breves relatos históricos e científicos sobre o passado, presente e futuro do alumínio.
2. Dar continuidade à formação de competências de investigação dos alunos no trabalho com a literatura, realizando trabalhos laboratoriais.
3. Expandir o conceito de anfotérico revelando a estrutura eletrônica do alumínio, as propriedades químicas de seus compostos.
Educacional:
1. Aumentar o respeito ao meio ambiente fornecendo informações sobre o possível uso do alumínio ontem, hoje e amanhã.
2. Formar para cada aluno a capacidade de trabalhar em equipa, ter em conta a opinião de todo o grupo e defender a sua correctamente através de trabalhos laboratoriais.
3. Apresentar aos alunos a ética científica, honestidade e integridade dos cientistas naturais do passado, fornecendo informações sobre a luta pelo direito de ser o descobridor do alumínio.
Características de uma substância simples:
O alumínio é um metal, então ( Ligação metálica; rede metálica, nos nós dos quais existem elétrons comuns em movimento livre).
ser capaz de caracterizar um elemento com base em sua posição no sistema periódico, sistematizar o conhecimento sobre a composição e propriedades de compostos formados por metais
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"Lição 1 característica do elemento metal"
Resumo de uma aula de química
no 9º ano
"Características do elemento químico-metal com base em sua posição no sistema periódico de D. I. Mendeleev."
Tópico da lição: Características do elemento químico-metal com base em sua posição no sistema periódico de D. I. Mendeleev. (1 slide)
Lições objetivas: atualizar o conhecimento sobre a estrutura do sistema periódico,
sistematizar o conhecimento sobre a composição e estrutura do átomo de um elemento,
ser capaz de caracterizar um elemento com base em sua posição no sistema periódico, sistematizar o conhecimento sobre a composição e propriedades de compostos formados por metais (2 slides)
Equipamento: Tabela D. I. Mendeleev. Substâncias simples - metais e não metais, computador, projetor, apresentação sobre o tema.
EU . Organizando o tempo
Saudações do professor. Parabéns às crianças pelo início do novo ano letivo.
P. Repetição das principais questões teóricas do programa do 8º ano
A questão principal do programa da 8ª série é o sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev. É também a base para estudar o curso de química do 9º ano.
Relembro que a mesa de D. I. Mendeleev é uma “casa” na qual vivem todos os elementos químicos. Cada elemento possui um número (serial), que pode ser comparado com o número do apartamento. O "apartamento" está localizado em um determinado "andar" (ou seja, período) e em uma determinada "entrada" (ou seja, grupo). Cada grupo, por sua vez, é dividido em subgrupos: principal e secundário. Exemplo: o elemento magnésio Mg possui número de série (nº) 12 e está localizado no terceiro período, no subgrupo principal do segundo grupo.
As propriedades de um elemento químico dependem de sua posição na tabela de D. I. Mendeleev. Portanto, é muito importante aprender a caracterizar as propriedades dos elementos químicos com base em sua posição no sistema periódico.
III. Planeje as características de um elemento químico com base em sua posição no sistema periódico de D. I. Mendeleev
Algoritmo de caracterização: (3-5 slides)
1. A posição do elemento no PS
c) grupo
e) massa atômica relativa.
a) o número de prótons (p +), nêutrons (n 0), elétrons (e -)
b) carga nuclear
e) a fórmula eletrônica do átomo
f) fórmula gráfica do átomo
g) família de elementos.
Os últimos três pontos são para aulas bem preparadas.
3. Propriedades do átomo
Escreva na forma de esquemas-equações. Compare com átomos vizinhos.
4. Possíveis graus de oxidação.
5. Fórmula de óxido superior, seu caráter.
6. Fórmula de hidróxido superior, seu caráter.
7. Fórmula de um composto de hidrogênio volátil, sua natureza.
Observação: Ao considerar os pontos 5 e 7, todas as fórmulas de óxidos superiores e compostos voláteis de hidrogênio são colocadas na parte inferior da tabela de D. I. Mendeleev, que na verdade é uma “folha legal”.
Como no início, ao caracterizar os elementos, os caras podem enfrentar certas dificuldades, por isso é útil que eles usem "folhas legais" - tabela. 1, etc. Então, à medida que a experiência e o conhecimento forem acumulados, esses assistentes não serão mais necessários.
Exercício: Descreva o elemento químico sódio com base em sua posição em D.I. Mendeleiev. (slide 6)
A turma toda trabalha, os alunos se revezam tomando notas no quadro.
Resposta da amostra. (slide 7)
N / D - sódio
1) 11, 3 períodos, pequeno, 1 grupo, A
2) 11 R + , 12n 0 , 11 e -
+ 11 2-8-1
1s 2 2 segundos 2 2p 6 3 segundos 1 3p 0 3d 0 -s- elemento
3) N / D 0 – 1 e → N / D +
agente redutor
R uma: LiMg
por grupo por período
Eu sv-va:Li N / D K N / D mg
por grupo por período
4) N / D : 0, +1
5) N / D 2 O - óxido básico
6) NaOH - base, alcalino.
7) Não forma
4
Cada elemento químico forma uma substância simples com uma estrutura e propriedades específicas. Uma substância simples é caracterizada pelos seguintes parâmetros: (slide 8)
1) Tipo de comunicação.
2) Tipo de rede cristalina.
3) Propriedades físicas.
4) Propriedades químicas (esquema).
Exemplo de resposta : (slide 9)
Ligação metálica [ N / D 0 – 1 e → N / D + ]
- Estrutura de cristal metálico
- Metal sólido, macio (cortado com faca), branco, brilhante, condutor térmico e elétrico.
Mostrar metal. Observe que devido à alta atividade química, ele é armazenado sob uma camada de querosene.
- N / D 0 – 1 e → N / D + → interage com substâncias oxidantes
agente redutor
Não metais + óxidos metálicos (menos ativos)
Ácidos + sais
Exercício : Escreva as equações de reação que caracterizam as propriedades de uma substância simples de sódio. Considere as equações do ponto de vista dos processos redox. (slide 10)
Cinco alunos se voluntariam para trabalhar no quadro-negro.
1) 2 Na + Cl 2 → 2 NaCl
Cl 2 0 + 2e → 2Cl - │1 agente oxidante - redução
2) 2 Na + 2HCl → 2 NaCl + H 2
Na 0 - 1e → Na + │2 agente redutor - oxidação
3) 2 Na + 2H 2 O → 2 NaOH + H 2
Na 0 - 1e → Na + │2 agente redutor - oxidação
2H + + 2e → H 2 0 │1 agente oxidante - redução
4) 2 Na + MgO → Na 2 O + Mg
Na 0 - 1e → Na + │2 agente redutor - oxidação
Mg 2+ + 2e → Mg 0 │1 agente oxidante - redução
5) 2 Na + CuCl 2 (fusão) → 2 NaCl + Cu
Na 0 - 1e → Na + │2 agente redutor - oxidação
Cu 2+ + 2e → Cu 0 │1 agente oxidante - redução
V
Cada elemento químico é caracterizado pela formação de substâncias complexas de várias classes - óxidos, bases, ácidos, sais. Os principais parâmetros das características de uma substância complexa são: (slide 11)
Fórmula de conexão.
Tipo de comunicação.
A natureza da conexão.
Propriedades químicas do composto (esquema).
Resposta de amostra:
EU . Óxido (slide 12)
Na2O
Ligação iônica
Propriedades quimicas:
óxido básico + ácido → sal e água
óxido básico + óxido ácido → sal
óxido básico + H 2 O → alcalino
(óxido solúvel)
II. Hidróxido (slide 13)
1) NaOH
2) ligação iônica
3) Base, alcalino.
4) Propriedades químicas:
base (qualquer) + ácido = sal + água
lixívia + sal = nova base + novo sal
álcali + óxido não metálico \u003d sal + água
Trabalho independente.
Exercício: Escreva as equações de reação que caracterizam as propriedades do óxido e do hidróxido. Considere as equações do ponto de vista dos processos redox e troca iônica. (slide 14)
Respostas de amostra.
Óxido de sódio:
l) Na 2 O + 2HC 1 \u003d 2NaCl + H 2 O (reação de troca)
2) Na 2 O + SO 2 = Na 2 SO 3 (reação composta)
3) Na 2 O + H 2 O \u003d 2NaOH (reação composta)
Hidróxido de sódio:
1) 2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O (reação de troca)
2Na + + 2OH - + 2H + + SO 4 2- \u003d 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O
OH - + H + \u003d H 2 O
2) 2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O (reação de troca)
2Na + + 2OH- + CO 2 \u003d 2Na + + CO 3 2- + H 2 O
3) 2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu (OH) 2 (reação de troca)
2Na + + 2 OH - + Cu 2+ + SO 4 2- \u003d 2Na + + SO 4 2- + Cu (OH) 2
2OH - + Cu 2+ \u003d Cu (OH) 2
Lembre-se das condições para o fluxo das reações de troca até o final (formação de um precipitado, gás ou eletrólito fraco).
Para o sódio, como para todos os metais, é característica a formação de uma série genética: (slide 15)
Metal → óxido básico → base (álcali) → sal
Na → Na 2 O → NaOH → NaCl (Na 2 SO 4, NaNO 3, Na 3 PO 4)
(slide 16)
§ 1, ex. 1 (b), 3; escreva equações de reação para a série genética Na
Veja o conteúdo da apresentação
"Característica do elemento-metal"
Lição: "Caracterização do elemento químico-metal com base em sua posição no sistema periódico D.I. Mendeleev» aula de química, 9º ano
- atualizar o conhecimento sobre a estrutura do sistema periódico,
- sistematizar o conhecimento sobre a composição e estrutura do átomo de um elemento,
- ser capaz de caracterizar um elemento com base em sua posição na tabela periódica,
- sistematizar o conhecimento sobre a composição e propriedades de compostos formados por metais
Algoritmo
características do elemento
- A posição do elemento no PS
a) o número de série do elemento químico
b) período (grande ou pequeno).
c) grupo
d) subgrupo (principal ou secundário)
e) massa atômica relativa
a) o número de prótons (p+), nêutrons (n 0), elétrons (e -)
b) carga nuclear
c) o número de níveis de energia em um átomo
d) o número de elétrons nos níveis
e) a fórmula eletrônica do átomo
f) fórmula gráfica do átomo
g) família de elementos.
- Propriedades do átomo
a) a capacidade de doar elétrons (agente redutor)
b) a capacidade de aceitar elétrons (oxidante).
- Possíveis estados de oxidação.
- A fórmula do óxido superior, seu caráter.
- A fórmula do hidróxido superior, seu caráter.
- A fórmula de um composto de hidrogênio volátil, sua natureza.
Exercício: Descreva o elemento químico sódio com base em sua posição em D.I. Mendeleiev.
Mg de acordo com o grupo de acordo com o período Me St-va: Li Na K Na Mg de acordo com o grupo de acordo com o período Na: 0, +1 Na 2 O - óxido básico NaOH - base, álcali. Não forma" largura="640" - N / D - sódio
- 11, 3 períodos, pequeno, 1 grupo, A
- 11 R +, 12n 0 , 11 e -
- +11 2-8-1
- 1s 2 2 segundos 2 2p 6 3 segundos 1 3p 0 3d 0 -s- elemento
- N / D 0 – 1 e → N / D +
- agente redutor
- Ra:Li NaMg
- por grupo por período
- Eu sv-va: Li N / D K N / D mg
- por grupo por período
- N / D : 0, +1
- N / D 2 O - óxido básico
- NaOH - base, alcalino.
- Não se forma
- Tipo de comunicação
- Tipo de treliça de cristal
- Propriedades físicas
- Propriedades químicas (esquema)
Exemplo de resposta
- Ligação metálica [Na 0 - 1 e → Na + ]
- treliça de cristal metálico
- Metal sólido e macio (cortado com faca), branco, brilhante, condutor térmico e elétrico.
- Na - agente redutor → interage com substâncias oxidantes
Não-metais + ácidos
Água + sal
Óxidos metálicos (menos ativos)
Exercício : Escreva as equações de reação que caracterizam as propriedades de uma substância simples de sódio.
Considere as equações do ponto de vista dos processos redox.
- Fórmula de conexão.
- Tipo de comunicação.
- A natureza da conexão.
- Propriedades químicas do composto (esquema)
Resposta de amostra: óxido de sódio
- Na2O
- Ligação iônica
- Formador de sal, óxido básico.
- Propriedades quimicas:
Óxido básico + ácido → sal e água
Óxido básico + óxido ácido → sal
Óxido básico + H 2 O → álcali
(óxido solúvel)
hidróxido de sódio
- Ligação iônica
- Base, alcalino.
- Propriedades quimicas:
Alcalino + ácido \u003d sal + água
Álcali + sal = nova base + novo sal
Alcalino + óxido não metálico \u003d sal + água
Trabalho independente
Exercício: Escreva as equações de reação que caracterizam as propriedades do óxido e do hidróxido.
Considere as equações do ponto de vista dos processos redox e troca iônica.
Série genética de sódio
Metal → Óxido básico →
→ Base (álcali) → Sal
N / D → N / D 2 O → NaOH → NaCl ( N / D 2 ASSIM 4 , NaNO 3 , N / D 3 PO 4 )
- ex. 1 (b), 3
- escreva equações de reação para a série genética Na.
Como heróis literários, elementos químicos - "heróis" de processos químicos recebem características. Somente se para o primeiro uma obra literária for usada como fonte primária, então para o segundo - o sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev. No entanto, tanto no primeiro como no segundo caso, é necessário um plano.
Caracterizando o elemento químico, seguiremos o seguinte plano.
- A posição do elemento no sistema periódico de D. I. Mendeleev e a estrutura de seus átomos.
- A natureza de uma substância simples (metal, não-metal).
- Comparação das propriedades de uma substância simples com as propriedades de substâncias simples formadas por elementos vizinhos em um subgrupo.
- Comparação das propriedades de uma substância simples com as propriedades de substâncias simples formadas por elementos vizinhos em um período.
- A composição do óxido superior, sua natureza (básica, ácida, anfotérica).
- A composição do hidróxido superior, sua natureza (ácido contendo oxigênio, base, hidróxido anfotérico).
- Composição de um composto de hidrogênio volátil (para não metais).
No plano acima, os seguintes conceitos químicos não são familiares para você: metais de transição, óxidos anfotéricos e hidróxidos. Seu significado será revelado no próximo parágrafo. Enquanto isso, considere as características do metal e do não metal.
Neste caso, seremos guiados pelos principais padrões de alterações nas propriedades dos átomos, substâncias simples e compostos já conhecidos por você do curso de 8º ano, formados por elementos químicos dos principais subgrupos (grupos A) e períodos do Sistema periódico de D. I. Mendeleev (Tabela 1).
tabela 1
Padrões de mudanças nas propriedades dos átomos, substâncias simples e compostos formados por elementos químicos, dentro dos principais subgrupos e períodos do sistema periódico de D. I. Mendeleev
|
Formas de existência de um elemento químico e suas propriedades |
Alterações de propriedade |
||
|
nos principais subgrupos ↓ |
em períodos → |
||
|
Carga principal |
está aumentando |
está aumentando |
|
|
Número de níveis de energia preenchidos |
está aumentando |
Não muda e é igual ao número do período |
|
|
Número de elétrons no nível externo |
Não muda e é igual ao número do grupo |
Não amplia |
|
|
Raio do átomo |
está aumentando |
Diminui |
|
|
Restaurar |
Estão ficando mais fortes |
Enfraquecer |
|
|
Oxidativo |
Enfraquecer |
Estão ficando mais fortes |
|
|
Estado de oxidação mais alto |
Constante e igual ao número do grupo (N) |
Y aumenta de +1 para +7 (+8) |
|
|
Estado de oxidação mais baixo |
Não muda e é igual a (8-N) |
Aumenta de -4 para -1 |
|
|
Simples |
metal |
Estão ficando mais fortes |
Enfraquecer |
|
Propriedades não metálicas |
Enfraquecer |
Estão ficando mais fortes |
|
|
Conectar- |
Personagem |
Ganho |
Principal -> Fortalecendo as propriedades ácidas e enfraquecendo as propriedades básicas Alcalino -> Base insolúvel -> |
Características do metal no exemplo do magnésio.
1. O magnésio tem um número de série no sistema periódico Z - 12 e um número de massa A - 24. Assim, a carga do núcleo de seu átomo é +12 (o número de prótons). Portanto, o número de nêutrons no núcleo é N = A - Z = 12. Como o átomo é eletricamente neutro, o número de elétrons contidos no átomo de magnésio também é 12.
O elemento magnésio está no 3º período do sistema Periódico, o que significa que todos os elétrons do átomo estão localizados em três níveis de energia. A estrutura da camada eletrônica do átomo de magnésio pode ser refletida usando o seguinte esquema:
Com base na estrutura do átomo, pode-se também prever o grau de oxidação do magnésio em seus compostos. Nas reações químicas, o átomo de magnésio cede dois elétrons externos, exibindo propriedades redutoras, portanto, recebe um estado de oxidação de +2.
As propriedades de redução do magnésio são mais pronunciadas do que as do berílio, mas mais fracas do que as do cálcio (elementos do grupo IIA), que está associado a um aumento dos raios atômicos na transição de Be para Mg e Ca. Assim, na série Be - Mg - Ca, os dois elétrons externos se afastam cada vez mais do núcleo, sua ligação com o núcleo enfraquece e eles deixam o átomo cada vez mais facilmente, que ao mesmo tempo passa para o M 2+ (M é um metal).
2. Para o magnésio - uma substância simples - são características uma rede cristalina metálica e uma ligação química metálica e, portanto, todas as propriedades típicas dos metais (lembre-se quais).
3. As propriedades metálicas do magnésio são mais pronunciadas do que as do berílio, mas mais fracas do que as do cálcio (explique porque, já que as propriedades metálicas são determinadas principalmente pela capacidade dos átomos de doar elétrons).
4. As propriedades metálicas do magnésio são menos pronunciadas do que as do sódio, mas mais fortes do que as do alumínio (elementos vizinhos do 3º período) (explicar porquê).
5. Óxido de magnésio MgO é um óxido básico e apresenta todas as propriedades típicas dos óxidos básicos (lembre-se quais).
6. Como hidróxido de magnésio, corresponde a base Mg (OH) 2, que apresenta todas as propriedades características das bases (lembre-se quais).
7. O magnésio não forma um composto de hidrogênio volátil.
Características de um não metal usando enxofre como exemplo.
1. O enxofre é um elemento do grupo VIA e do 3º período, Z = 16, A = 32. Assim, o átomo de enxofre contém 16 prótons e 16 nêutrons no núcleo e 16 elétrons na camada eletrônica. A estrutura de sua camada eletrônica pode ser refletida usando o seguinte diagrama:
Os átomos de enxofre exibem ambas as propriedades oxidantes (eles aceitam dois elétrons que faltam para completar o nível externo, enquanto obtêm um estado de oxidação de -2, por exemplo, em compostos com metais ou elementos não metálicos menos eletronegativos - hidrogênio, carbono, etc.), e propriedades redutoras (dar 2, 4 ou todos os 6 elétrons externos para elementos mais eletronegativos, como oxigênio, halogênios, enquanto adquire estados de oxidação +2, +4, +6).
O enxofre é um agente oxidante menos poderoso que o oxigênio, mas mais forte que o selênio, que está associado a um aumento nos raios atômicos do oxigênio para o selênio. Pela mesma razão, as propriedades redutoras dos elementos do subgrupo principal do grupo VI (grupo VIA) são aumentadas ao passar do oxigênio para o selênio. (Dê explicações para essas mudanças nas propriedades oxidantes e redutoras.)
2. O enxofre é uma substância simples, um não-metal típico. O enxofre é caracterizado pelo fenômeno da alotropia. Diferentes substâncias simples formadas pelo elemento químico enxofre têm propriedades diferentes, pois sua estrutura cristalina é diferente. Por exemplo, no enxofre rômbico, a rede cristalina molecular consiste em moléculas cíclicas de composição S 8, enquanto no enxofre plástico, as moléculas são longas cadeias abertas de átomos:
3. As propriedades não metálicas do enxofre são menos pronunciadas que as do oxigênio, mas mais fortes que as do selênio.
4. As propriedades não metálicas do enxofre são mais pronunciadas que as do fósforo, mas mais fracas que as do cloro (elementos adjacentes no 3º período).
5. Óxido de enxofre superior tem a fórmula SO 2 . É um óxido ácido. Apresenta todas as propriedades típicas dos óxidos ácidos (o quê?).
6. Hidróxido de enxofre superior - bem conhecido por você ácido sulfúrico H 2 SO 4, cuja solução exibe todas as propriedades típicas de ácidos (o quê?).
7. O enxofre forma um composto de hidrogênio volátil - sulfeto de hidrogênio H 2 S.
Características semelhantes podem ser dadas para a maioria dos elementos metálicos e não metálicos dos principais subgrupos. Com base nelas, é possível compor a série genética de metais e não metais.
Série genética do metal:
Série genética de não-metal:
Novas palavras e conceitos
- Planeje as características de um elemento químico.
- Características do elemento metálico.
- Características de um elemento não metálico.
- Série genética de metal e não metal.
Tarefas para trabalho independente
- Dê uma descrição dos elementos: a) fósforo; b) potássio.
- Escreva as equações das reações químicas que caracterizam as propriedades: a) MgO e SO 3 ; b) Mg (OH) 2 e H 2 SO 4. As equações de reação envolvendo eletrólitos também escrevem na forma iônica.
- Descreva o magnésio - uma substância simples. Que tipo de conexão é observada nele? Quais são as propriedades físicas do magnésio metálico? Escreva as reações do magnésio com as seguintes substâncias: a) oxigênio; b) cloro Cl2; c) cinza; d) nitrogênio N2; e) ácido clorídrico. Considere-os do ponto de vista dos processos de oxidação-redução.
- O que é alotropia? Que tipo de ligação química é realizada nas moléculas de composição: a) S 8 ; b) H2S? Quais são as propriedades físicas da modificação mais estável do enxofre - enxofre rômbico? Escreva as reações do enxofre com as seguintes substâncias: a) sódio; b) cálcio; c) alumínio; d) oxigênio; e) hidrogênio; e) flúor F2. Considere-os do ponto de vista dos processos de oxidação-redução.
- Compare as propriedades de uma substância simples de silício com as propriedades de substâncias simples formadas por elementos químicos - vizinhos do silício em um período.
- O óxido mais alto de qual elemento químico tem as propriedades ácidas mais pronunciadas: a) nitrogênio ou fósforo; b) fósforo ou enxofre?
- Calcule o volume de ar (suponha que a fração volumétrica de oxigênio nele seja 0,2) que seria necessária para queimar 120 mg de uma amostra de magnésio contendo 2% de impurezas não combustíveis.
- Calcule a quantidade de óxido de enxofre (IV) (n.c.) que pode ser obtida pela queima de 1,6 kg de enxofre se o rendimento do produto for 80% do teoricamente possível.
indicação. Primeiro, usando a equação da reação, calcule o volume de óxido de enxofre (IV) - este é o volume teórico V teor, então encontre o volume prático V prático, com base no rendimento do produto conhecido W:
W = V prática: V teoria, portanto V prática = W V teoria.
Da mesma forma, você pode encontrar a massa do produto da reação usando a fórmula:
W = m prática: m teoria, portanto m prática = W m teoria.
- Pode-se argumentar que o maior óxido de enxofre SO 3 corresponde ao ácido sulfuroso H 2 SO 3? Por quê?
- Usando o método do balanço de elétrons, determine os coeficientes nos esquemas de reações químicas:
a) Mg + CO 2 -> MgO + C;
b) S + KClO 3 -> KCl + SO 2.
