В каком ряду ослабевают неметаллические свойства
Задание №1.
На данном рисунке изображена модель атома
1. Фтора
2. Азота
3. Бора
4. Углерода
Объяснение: атом элемента, представленного на картинке имеет два электронных слоя. На первом слое 2 электрона, на втором – 5. Значит этот элемент находится во втором периоде в пятой группе. Это – азот. Правильный ответ – 2.
Задание №2.
В каком ряду химических элементов ослабевают неметаллические свойства соответствующих им простых веществ?
1. Кислород → сера → селен
2. Алюминия → фосфор → хлор
3. Углерод → азот → кислород
4. Кремний → фосфор → сера
Объяснение: неметаллические свойства ослабевают в периоде справа налево и в группе сверху вниз. Находим такую зависимость – это ряд от кислорода до селена. Правильный ответ – 1.
Задание №3.
Ковалентной полярной связью образован:
1. Сульфид кальция
2. Оксид калия
3. Сероводород
4. Водород
Объяснение: ковалентная полярная связь образуется между двумя неметаллами, как в сероводороде. Правильный ответ – 3.
Задание №4.
В порядке уменьшения валентности в водородных соединениях элементы расположены в ряду:
1. Si → P → S → Cl
2. F → N → C → O
3. Cl → S → P → Si
4. O → S → Se → Te
Объяснение: в первом варианте ответа элементы расположены в порядке уменьшение валентности водорода в их водородных соединениях:
SiH4 (IV) → PH3 (III) → H2S (II) → HCl (I)
Правильный ответ – 1.
Задание №5.
К амфотерным оксидам относится каждое из двух веществ:
1. Оксид железа (II) и оксид железа (III)
2. Оксид азота (IV) и оксид азота (II)
3. Оксид цинка и оксид хрома (III)
4. Оксид фосфора (V) и оксид бора (III)
Объяснение: амфотерные оксиды – оксиды переходных металлов. Посмотреть свойства амфотерных оксидов можно тут. Из перечисленных оксидов к амфотерным относят оксид цинка и оксид хрома (III). Правильный ответ – 3.
Задание №6.
Уравнение реакции нейтрализации:
1. CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
2. Ba(NO3)2 + K2SO4 = BaSO3 + 2KNO3
3. HNO3 + KOH = KNO3 + H2O
4. ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2 + Na2SO4
Объяснение: реакция нейтрализации проходит между основанием и кислотой, в результате получается соль и вода. Под данное описание подходит вариант ответа 3. Правильный ответ – 3.
Задание №7.
В перечне ионов
А. Нитрат-ион
Б. Ион аммония
В. Гидроксид-ион
Г. Ион водорода
Д. Фосфат-ион
Е. Ион магния
катионами являются:
1. БГД 2. БГЕ 3. АГЕ 4. ВГЕ
Объяснение: катионы – ионы металлов, водорода или аммония (и многие другие). В данном случае выберем: ион аммония, ион водорода и ион магния, то есть БГД. Правильный ответ – 1.
Задание №8.
Осадок образуется при взаимодействии:
1. CaCO3 и H2SO4
2. Ca(OH)2 и CO2(изб)
3. Na2CO3 и HNO3
4. Ca(OH)2 и CO2(недост)
Объяснение:
1. В первой реакции образуется углекислый газ и малорастворимый сульфат кальция.
2. Ca(OH)2 + CO2(изб) = СаСО3↓ + Н2О
3. Na2CO3 и 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2↑
4. Ca(OH)2 и CO2(недост) = Са (НСО3)2
Осадок образуется во второй реакции. Правильный ответ – 2.
Задание №9.
Сера является окислителем в реакции, уравнение которой:
1. Zn + S = ZnS
2. 2SO2 + O2 = 2SO3
3. H2O + SO3 = H2SO4
4. S + O2 = SO2
Объяснение: определим изменения степеней окисления серы в каждой реакции.
1. (0) +2е → (-2) – окислитель
2. (+4) -2е → (+6) – восстановитель
3. (+6) → (+6) – нет изменения степени окисления
4. (0) -4е → (+4) – восстановитель
Правильный ответ – 1.
Задание №10.
Среди веществ, формулы которых C, FeO, NaOH – в реакции с оксидом углерода (II) вступает(-ют):
1. Только NaOH
2. Только FeO
3. C и FeO
4. NaOH и FeO
Объяснение: углерод не реагирует с монооксидом углерода, как и гидроксид натрия. А оксид железа (II) реагирует:
FeO + CO = Fe + CO2
Правильный ответ – 2.
Задание №11.
С гидроксидом железа (III) будет взаимодействовать вещество, формула которого:
1. CuSO4
2. BaCl2
3. CaO
4. HNO3
Объяснение: гидроксид железа является амфотерным гидроксидом и из представленных веществ с ним реагирует только азотная кислота, происходит реакция нейтрализации, в ходе которой образуется нитрат железа (III) и вода. Правильный ответ – 4.
Задание №12.
С каждым из веществ: сероводородная кислота, гидроксид калия, цинк – взаимодействует вещество, формула которого:
1. Pb(NO3)2
2. Na2SO3
3. KBr
4. MgCl2
Объяснение: среди перечисленных веществ цинк может прореагировать только с нитратом свинца, так как цинк, как металл, сильнее свинца. Запишем все реакции.
H2S + Pb(NO3)2 = PbS↓ + 2HNO3
2KOH + Pb(NO3)2 = 2KNO3 + Pb(OH)2↓
Zn + Pb(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Pb
Правильный ответ – 1.
Задание №13.
Верны ли следующие суждения об оксидах углерода?
А. Оксид углерода (IV) ядовит.
Б. Оксид углерода (II) вызывает отравление организма.
1. Верно только А
2. Верно только Б
3. Верны оба суждения
4. Оба суждения неверны
Объяснение: СО2 не ядовит, в отличие от монооксида углерода – угарного газа. Правильный ответ – 2.
Задание №14.
В уравнении окислительно-восстановительной реакции
NO2 + Mg → MgO + N2
коэффициент перед формулой окислителя равен
1. 4
2. 3
3. 2
4. 1
Объяснение: запишем баланс.
2N(+4) +8e → N2(0) | 1 – окислитель
Mg(0) -2e → Mg(+2) | 4 – восстановитель
Расставляем коэффициенты.
2NO2 + 4Mg → 4MgO + N2
Перед окислителем стоит коэффициент 2.
Правильный ответ – 3.
Задание №15.
Какое распределение массовых долей элементов соответствует количественному составу сульфата аммония:
1. 49, 21, 6, 24%
2. 41, 24, 7, 28%
3. 49, 14, 4, 33%
4. 56, 12, 4, 28%
Объяснение: найдем массовые доли азота, водорода, серы и кислорода в сульфате аммония.
М((NH4)2SO4) = 18 х 2 + 32 + 64 = 132 г/моль
Ar(N) = 14 г/моль
Ar(H) = 1 г/моль
Ar(S) = 32 г/моль
Ar(O) = 16 г/моль
ω(N) = (14×2)/132 x 100% = 21%
ω(H) = 8/132 x 100% = 6%
ω(S) = 32/132 x 100% = 24%
ω(O) = (16×4)/132 x 100% = 49%
Правильный ответ – 1.
Задание №16.
Общим для фосфора и серы является
1. Наличие одинакового числа электронов на внешнем электронном слое их атомов
2. Существование соответствующих им простых веществ в виде двухатомных молекул
3. Образование ими в высшей степени окисления кислотных оксидов
4. То, что в реакциях они проявляют свойства, как окислителя, так и восстановителя
5. Что значение их электроотрицательности меньше, чем у кремния
Объяснение: фосфор и сера являются неметаллами, оба находятся в третьем периоде и имеют три электронных слоя. Но у фосфора на внешнем электронном слое 5 электронов, а у серы – 6. Они образуют кислотные оксиды, при этом находятся в высшей степени окисления – Р2О5 и SO3. А еще они проявляют свойства как восстановителя, так и окислителя, то есть как отдают, так и принимают электроны. Их электроотрицательность выше, чем у кремния. Правильный ответ – 34.
Задание №17.
Для ацетилена характерны следующие утверждения
1. Имеет атомы углерода, связанные тремя парами электронов
2. Не обесцвечивает бромную воду
3. Легко вступает в реакции присоединения
4. Не реагирует со сложными веществами
5. Является жидким при комнатной температуре веществом
Объяснение: формула ацетилена Н-С≡С-Н, то есть атомы углерода связаны тремя связями (тремя парами электронов). Среди этих связей 2π-связи и одна – σ, π-связи менее прочные и легко разрываются в реакциях присоединения воды, водорода, галогенов, галогенводородов. Правильный ответ – 13.
Задание №18.
Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
Вещества
А) HCl(р-р) и Ba(OH)2(р-р)
Б) K2SO4(р-р) и KBr
В) Al(OH)3 и NH3(р-р)
Реактив
1. Ba(NO3)2(р-р)
2. H2SiO3
3. NaOH(р-р)
4. Фенолфталеин
Объяснение: соляную кислоту и гидроксид бария различим фенолфталеином, так как кислота имеет кислотную среду (фенолфталеин бесцветный), а гидроксид бария – щелочную (фенолфталеин оранжевый). Сульфат и бром калия различим при помощи раствора нитрата бария, так как в реакции между сульфатом бария и нитратом бария образуется нерастворимый сульфат бария. Гидроксид алюминия и раствор аммиака различим при помощи раствора гидроксида натрия, в реакции между гидроксидами алюминия и натрия получается комплексная соль – тетрагидроксоалюминат натрия, а с аммиаком реакция не идет. Правильный ответ – 413.
Задание №19.
Установите соответствие между названием вещества и реагентами, с которыми это вещество может взаимодействоват.
Название вещества
А) Железо
Б) Оксид железа (III)
В) Сульфат железа (II)
Реагенты
1. BaCl2(р-р), NaOH(р-р)
2. HCl(р-р), O2
3. Al, H2SO4(разб)
4. H2SO4(конц), O2
Объяснение: железо реагирует с раствором соляной кислоты и с кислородом.
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
3Fe + 2O2 = Fe3O4
Оксид железа (III) реагирует с алюминием и разбавленной серной кислотой.
Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe
Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
Сульфат железа (II) реагирует с хлоридом бария и гидроксидом натрия.
FeSO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + FeCl2
FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4
Правильный ответ – 231.
Задание №20.
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой
Zn + H2SO4(конц) → ZnSO4 + H2S + H2O
Определите окислитель и восстановитель.
Объяснение: в данном окислительно-восстановительной реакции меняют степень окисления цинк и сера. Запишем баланс.
Zn(0) -2e → Zn(+2) | 4 – восстановитель
S(+6) +8e→ Zn(-2) | 1 – окислитель
Расставляем коэффициенты.
4Zn + 5H2SO4(конц) → 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
Задание №21.
К 63 г 20%-ного раствора азотной кислоты прилили избыток раствора гидроксида натрия. Какова масса образовавшейся соли?
Объяснение: запишем уравнение реакции.
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
Найдем массу вещества азотной кислоты.
m(HNO3) = 63 x 0,2 = 12,6 г
Находим количество вещества азотной кислоты.
n(HNO3) = 12,6/63 = 0,2 моль
Количество вещества азотной кислоты равно количеству вещества нитрата натрия.
n(NaNO3) = n(HNO3) = 0,2 моль
Теперь можем посчитать массу нитрата натрия.
m(NaNO3) = 0,2 x (23 + 14 + 48) = 17 г
Ответ: масса образовавшейся соли 17 г.
Задание №22.
Даны вещества: PbO, O2, Fe, HNO3(), KOH, SO3. Используя воду и необходимые вещества только из этого списка, получите в две стадии гидроксид свинца (II). Опишите признаки проведения реакций. Для реакции ионного обмена напишите сокращенное ионное уравнение реакции.
Объяснение: сначала получим сульфат свинца.
PbO + SO3 → PbSO4
Теперь получим гидроксид свинца (II).
PbSO4 + 2KOH → Pb(OH)2↓ + K2SO4
Запишем сокращенное ионное уравнение.
Pb²+ + 2OH‾ → Pb(OH)2↓
Источник
В предыдущих частях мы, во-первых, ввели понятие атомного радиуса, к которому не раз сегодня обратимся. Во-вторых, ввели понятие о металлических и неметаллических свойствах. И, в-третьих, научились отличать металлы от неметаллов по таблице Менделеева.
Сегодня поговорим о том, какие закономерности можно выделить в рамках таблицы Менделеева благодаря всем вышеперечисленным знаниям.
Обо всём по порядку
Напомню:
Атомный радиус – условная величина, характеризующая удалённость электронов на внешнем энергетическом уровне от ядра атома.
Условное изображение атомного радиуса атома не примере атома углерода
Металлические свойства – способность атомов химических элементов отдавать электроны
Неметаллические свойства – способность атомов химических элементов эти электроны принимать.
Выделять закономерности в пределах таблицы Менделеева мы будем в двух направлениях:
В пределах подгруппы (сверху – вниз)
Сделаю акцент на том, что работать мы будем исключительно в пределах главных подгрупп
О том, почему атомный радиус в пределах подгруппы (сверху вниз) возрастает, мы говорили здесь.
- А почему же в пределах подгруппы (сверху вниз) усиливаются металлические свойства?
Дело в том, что с в пределах подгруппы с увеличением атомного радиуса возрастает удалённость электронов на внешнем энергетическом уровне от ядра, а чем более электроны удалены от ядра, тем выше запас их свободной энергии, тем менее прочно они связаны с ядром (об этом здесь) – это значит, что тем проще эти электроны будет отдать! А металлические свойства как раз-таки характеризуют способность атомов химических элементов отдавать электроны.
Ещё раз. Чем больше электроны удалены от ядра, тем менее прочно они связаны с ядром, тем проще их оказывается отдать. Я думаю, Вы интуитивно чувствуете эту простую логику, согласно которой прочность связи обратно пропорциональна расстоянию.
- Почему же в пределах подгруппы (сверху вниз) неметаллические свойства ослабевают?
Всё очень просто, неметаллические свойства – прямо противоположное понятие металлическим свойствам, и если одно усиливается, то другое ослабевает.
Как можно проследить данные закономерности? Посмотрим в таблицу Менделеева, а именно в главную подгруппу четвёртой группы.
Белый, зелёный – металлы, красный – неметаллы.
В пределах главной подгруппы четвёртой группы мы видим, как неметаллы углерод (C) и кремний (Si) в какой-то момент сменяет металл германий (Ge), и это неслучайно! Мы знаем, что металлические свойства в пределах подгруппы усиливаются, а неметаллические – ослабевают, и именно поэтому в какой-то момент при движении в пределах подгруппы сверху вниз металлические свойства усилились настолько, а неметаллические свойства ослабли настолько, что неметаллы в какой-то момент уступают место металлам.
И данную закономерность Вы можете пронаблюдать в пределах главной подгруппы любой группы!
Почему именно главные подгруппы? Дело в том, что классический вариант таблицы Менделеева, с которым мы чаще всего и работаем, в угоду компактности размещает элементы побочных подгрупп, которые, мы знаем, являются исключительно металлами, таким образом, что они, кажется, игнорируют рассматриваемые нами закономерности, то есть, попросту говоря оказываются исключениями. Ради интереса можете посмотреть на развёрнутый вариант таблицы.
В пределах периода (слева – направо)
Здесь попроще. здесь никаких подгрупп.
Итак, мы знаем, что в пределах периода (слева направо) атомный радиус убывает (об этом здесь). Так что же из этого вытекает?
А то, что металлические свойства будут убывать, а неметаллические – возрастать! Судите сами:
чем меньше атомный радиус, тем ближе электроны на внешнем энергетическом уровне оказываются к ядру, то есть тем более прочно эти электроны оказываются связаны с ядром и тем труднее их оказывается отдать, то есть тем менее выражены оказываются металлические свойства и более выражены неметаллические.
Мы легко можем проследить данную закономерность по таблице Менделеева, пользуясь тем же способом размышления, что и выше:
Белый, зелёный – металлы, красный – неметаллы.
В переделах любого периода (слева – направо) металлы закономерно начинают сменяться неметаллами, так как металлические свойства ослабевают, а неметаллические – возрастают.
Осталось сделать последний штрих – ввести понятие электроотрицательности.
Электроотрицательность – способность атомов химических элементов оттягивать на себя электронную плотность.
Электроотрицательность – понятие тождественное по смыслу неметаллическим свойствам и используется для характеристики неметаллических свойств атома. Оно даже изменяется в пределах таблицы Менделеева аналогичным образом! То есть, в пределах подгруппы (сверху вниз) убывает, а в пределах периода (слева – направо) возрастает.
Таблица электроотрицательности по Полингу
А на этом у меня всё. В следующий раз продолжим обозревать типы химической связи. Спасибо. Пока.
Источник
Периодическая таблица Дмитрия Ивановича Менделеева очень удобна и универсальна в своём использовании. По ней можно определить некоторые характеристики элементов, и что самое удивительное, предсказать некоторые свойства ещё неоткрытых, не обнаруженных учёными, химических элементов (например, мы знаем некоторые свойства предполагаемого унбигексия, хотя его ещё не открыли и не синтезировали).
Что такое металлические и неметаллические свойства
Эти свойства зависят от способности элемента отдавать или притягивать к себе электроны. Важно запомнить одно правило, металлы – отдают электроны, а неметаллы – принимают. Соответственно металлические свойства – это способность определённого химического элемента отдавать свои электроны (с внешнего электронного облака) другому химическому элементу. Для неметаллов всё в точности наоборот. Чем легче неметалл принимает электроны, тем выше его неметаллические свойства.
Металлы никогда не примут электроны другого химического элемента. Такое характерно для следующих элементов;
- натрия;
- калия;
- лития;
- франция и так далее.
С неметаллами дела обстоят похожим образом. Фтор больше всех остальных неметаллов проявляет свои свойства, он может только притянуть к себе частицы другого элемента, но ни при каких условиях не отдаст свои. Он обладает наибольшими неметаллическими свойствами. Кислород (по своим характеристикам) идёт сразу же после фтора. Кислород может образовывать соединение с фтором, отдавая свои электроны, но у других элементов он забирает отрицательные частицы.
Список неметаллов с наиболее выраженными характеристиками:
- фтор;
- кислород;
- азот;
- хлор;
- бром.
Неметаллические и металлические свойства объясняются тем, что все химические вещества стремятся завершить свой энергетический уровень. Для этого на последнем электронном уровне должно быть 8 электронов. У атома фтора на последней электронной оболочке 7 электронов, стремясь завершить ее, он притягивает ещё один электрон. У атома натрия на внешней оболочке один электрон, чтобы получить 8, ему проще отдать 1, и на последнем уровне окажется 8 отрицательно заряженных частиц.
Благородные газы не взаимодействуют с другими веществами именно из-за того, что у них завершён энергетический уровень, им не нужно ни притягивать, ни отдавать электроны.
Как изменяются металлические свойства в периодической системе
Периодическая таблица Менделеева состоит из групп и периодов. Периоды располагаются по горизонтали таким образом, что первый период включает в себя: литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород и так далее. Химические элементы располагаются строго по увеличению порядкового номера.
Группы располагаются по вертикали таким образом, что первая группа включает в себя: литий, натрий, калий, медь, рубидий, серебро и так далее. Номер группы указывает на количество отрицательных частиц на внешнем уровне определённого химического элемента. В то время, как номер периода указывает на количество электронных облаков.
Металлические свойства усиливаются в ряду справа налево или, по-другому, ослабевают в периоде. То есть магний обладает большими металлическими свойствами, чем алюминий, но меньшими, нежели натрий. Это происходит потому, что в периоде количество электронов на внешней оболочке увеличивается, следовательно, химическому элементу сложнее отдавать свои электроны.
В группе все наоборот, металлические свойства усиливаются в ряду сверху вниз. Например, калий проявляется сильнее, чем медь, но слабее, нежели натрий. Объяснение этому очень простое, в группе увеличивается количество электронных оболочек, а чем дальше электрон находится от ядра, тем проще элементу его отдать. Сила притяжения между ядром атома и электроном в первой оболочке больше, чем между ядром и электроном в 4 оболочке.
Сравним два элемента – кальций и барий. Барий в периодической системе стоит ниже, чем кальций. А это значит, что электроны с внешней оболочки кальция расположены ближе к ядру, следовательно, они лучше притягиваются, чем у бария.
Сложнее сравнивать элементы, которые находятся в разных группах и периодах. Возьмём, к примеру, кальций и рубидий. Рубидий будет лучше отдавать отрицательные частицы, чем кальций. Так как он стоит ниже и левее. Но пользуясь только таблицей Менделеева нельзя однозначно ответить на этот вопрос сравнивая магний и скандий (так как один элемент ниже и правее, а другой выше и левее). Для сравнения этих элементов понадобятся специальные таблицы (например, электрохимический ряд напряжений металлов).
Как изменяются неметаллические свойства в периодической системе
Неметаллические свойства в периодической системе Менделеева изменяются с точностью до наоборот, нежели металлические. По сути, эти два признака являются антагонистами.
Неметаллические свойства усиливаются в периоде (в ряду справа налево). Например, сера способна меньше притягивать к себе электроны, чем хлор, но больше, нежели фосфор. Объяснение этому явлению такое же. Количество отрицательно заряженных частиц на внешнем слое увеличивается, и поэтому элементу легче закончить свой энергетический уровень.
Неметаллические свойства уменьшаются в ряду сверху вниз (в группе). Например, фосфор способен отдавать отрицательно заряженные частицы больше, чем азот, но при этом способен лучше притягивать, нежели мышьяк. Частицы фосфора притягиваются к ядру лучше, чем частицы мышьяка, что даёт ему преимущество окислителя в реакциях на понижение и повышение степени окисления (окислительно-восстановительные реакции).
Сравним, к примеру, серу и мышьяк. Сера находится выше и правее, а это значит, что ей легче завершить свой энергетический уровень. Как и металлы, неметаллы сложно сравнивать, если они находятся в разных группах и периодах. Например, хлор и кислород. Один из этих элементов выше и левее, а другой ниже и правее. Для ответа придётся обратиться к таблице электроотрицательности неметаллов, из которой мы видим, что кислород легче притягивает к себе отрицательные частицы, нежели хлор.
Периодическая таблица Менделеева помогает узнать не только количество протонов в атоме, атомную массу и порядковый номер, но и помогает определить свойства элементов.
Видео
Видео поможет вам разобраться в закономерности свойств химических элементов и их соединений по периодам и группам.
Источник