28. Періодичний закон

Вправа 349

Знайдіть у періодичній таблиці елементи, розміщені не за збільшенням відносної атомної маси. Які протиріччя з’являться, якщо їх розмістити згідно з їхніми атомними масами?

У Періодичній таблиці є винятки, де елементи з більшою атомною масою передують елементам з меншою масою:

Аргон і Калій: Відносна атомна маса Аргону становить 39,95, а Калію — 39,10. Аргон є інертним елементом, а Калій — активним металічним. Якщо розташувати їх суто за зростанням маси, Калій (метал) потрапив би у групу інертних газів, а Аргон (газ) — у групу лужних металів, що суперечить їхнім властивостям.
Телур і Йод: Телур (№52) має масу більшу, ніж Йод (№53). Їх перестановка порушила б логіку груп: Йод потрапив би до халькогенів, а Телур — до галогенів.

Вправа 350

Як змінюються властивості оксидів елементів у періоді? Проілюструйте властивості оксидів Літію та Карбону рівняннями реакцій із водою. Які властивості характерні для продуктів реакцій?

У періодах зі збільшенням порядкового номера хімічний характер оксидів поступово змінюється від основного до кислотного.

Літій — металічний елемент, його оксид ( $Li_2O$ ) є основним:

$Li_2O + H_2O = 2LiOH$

Продукт реакції — літій гідроксид, що належить до лугів (основ).

Карбон — неметалічний елемент, його оксид ( $CO_2$ ):

$CO_2 + H_2O = H_2CO_3$

Продукт реакції — карбонатна кислота.

Вправа 351

Який хімічний елемент за властивостями подібний до Силіцію: а) Алюміній; б) Фосфор; в) Германій; г) Титан. Відповідь поясніть.

в) Германій.

Дмитро Менделєєв передбачив існування елемента “Екасиліцію”, властивості якого мали бути подібні до Силіцію . Пізніше цей елемент було відкрито і названо Германієм; його властивості практично збігалися з передбаченими . Силіцій і Германій розміщені в одній групі Періодичної системи.

Вправа 352

У якого елемента сильніше виражені металічні (або неметалічні) властивості:

а) у Бору чи Алюмінію;

Металічні властивості сильніші у Алюмінію. Обидва елементи в одній групі, а металічність зростає зверху вниз зі збільшенням радіуса атома.

б) в Арсену чи Нітрогену;

Неметалічні властивості сильніші у Нітрогену. У групах неметалічність послаблюється зверху вниз, тому Нітроген активніший за Арсен.

в) в Арсену чи Стибію?

Неметалічні властивості сильніші у Арсену, оскільки він стоїть вище у групі, ніж Стибій.

Вправа 353

Порядкові номери хімічних елементів А, Б, і В дорівнюють відповідно n, n + 2, n + 4.

Якщо хімічний елемент А — найлегший галоген, то яким хімічним елементом буде Б?

Найлегший галоген — Флуор (№9). Тоді порядковий номер Б: $9 + 2 = 11$ . Це Натрій ( $Na$ ).

Якщо хімічний елемент В — інертний, а Б — металічний, то яким хімічним елементом є А?

Це можливо для елементів наприкінці великих періодів. Якщо В — Радон (№86), а Б — Полоній (№84), то А — Плюмбум (Pb) (№82).

Якщо хімічні елементи А і Б належать до однієї групи, то яким хімічним елементом є В?

Різниця в порядкових номерах у 2 одиниці для елементів однієї групи можлива лише для Гідрогену (№1) та Літію (№3). Тоді $n=1$ . Елемент В має номер $1 + 4 = 5$ . Це Бор (B).

Чи можуть прості речовини, утворені А, Б і В, за звичайних умов бути газами?

Ні, не можуть. Щоб А і Б були газами (наприклад, N і F), елемент В (Na) буде твердим металом. Якщо А — інертний газ, то Б і В потрапляють у наступний період і є твердими речовинами.

Вправа 354

Хімічні елементи А і Б належать до 2–ї групи, а елемент В — до 17–ї групи. Сполука елементів А і В розчинна у воді, а сполука елементів Б і В має білий колір і нерозчинна у воді. Якими елементами можуть бути А, Б і В?

Елемент В належить до 17-ї групи (галогенів). Елементи А і Б — до 2-ї групи (лужноземельні метали, Магній, Берилій).

Для виконання умови, щоб одна сполука була розчинною, а інша — ні (при незмінному галогені В), елементом В має бути Флуор ( $F$ ).

Флуорид Берилію ( $BeF_2$ ) — добре розчинний у воді. Отже, А — Берилій ( $Be$ ).

Флуориди Магнію, Кальцію та Барію — малорозчинні або нерозчинні білі речовини (наприклад, $CaF_2$ ).

Отже, Б може бути Кальцієм ( $Ca$ ) або Магнієм ( $Mg$ )..

Вправа 355

Визначте в Періодичній таблиці хімічний елемент, єдиний оксид якого має відносну молекулярну масу 40 ± 1, а заряд його йонів не більший за 4+. Доведіть, що існує лише один такий елемент.

Дано:

Знайти:

елемент R.

Розв’язок:

Перевіримо можливі формули оксидів:

Для $\text{R}_2\text{O}$ :

$2 \cdot A_r(\text{R}) + 16 = 40 \Rightarrow A_r(\text{R}) = 12$ . Елемента 1-ї групи з такою масою немає.

Для $\text{RO}$ :

$A_r(\text{R}) + 16 = 40 \Rightarrow A_r(\text{R}) = 24$ . Це Магній (Mg), він у 2-й групі.

Для $\text{R}_2\text{O}_3$ та $\text{RO}_2$ маси виходять від’ємними або занадто малими для відповідних груп.

Відповідь: Магній.

Вправа 356

Хімічний елемент, оксид якого відповідає формулі RO3, утворює сполуку з Гідрогеном, у якому масова частка Гідрогену становить 2,47%. Визначте цей хімічний елемент.

Дано:

$\text{оксид } \text{RO}_3$

$\omega(\text{H}) = 2{,}47\\% \text{ (або } 0{,}0247)$

Знайти:

$\text{R} - ?$

Розв’язання:

Оксиду $\text{RO}_3$ (елемент VI групи) відповідає воднева сполука $\text{H}_2\text{R}$ .

Формула масової частки:

$\omega(\text{H}) = \dfrac{2 \cdot A_r(\text{H})}{M_r(\text{H}_2\text{R})}$

Звідси молекулярна маса сполуки:

$M_r(\text{H}_2\text{R}) = \dfrac{2 \cdot 1}{0{,}0247} \approx 81$

Знайдемо атомну масу елемента:

$A_r(\text{R}) = M_r(\text{H}_2\text{R})-2 \cdot A_r(\text{H})$

$A_r(\text{R}) = 81 - 2 = 79

Елемент з атомною масою 79$— це Селен (Se).

Відповідь: Селен.

28. Періодичний закон

Теги статті:

До уроку