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Ãëàâà 8. Ïåðèîäè÷åñêèé çàêîí è ïåðèîäè÷åñêàÿ ñèñòåìà Ä.È. Ìåíäåëååâà
§ 43. Õàðàêòåðèñòèêà õèìè÷åñêîãî ýëåìåíòà è åãî ñâîéñòâ íà îñíîâå ïîëîæåíèÿ â ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå Ä.È. Ìåíäåëååâà è òåîðèè ñòðîåíèÿ àòîìà (îêîí÷àíèå)
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Çàêîíû ïðèðîäû îáëàäàþò ïðîãíîñòè÷åñêèìè ôóíêöèÿìè (ò. å. ïîçâîëÿþò ïðîãíîçèðîâàòü ðàçâèòèå è ðåçóëüòàòû ïðîèñõîäÿùèõ ñîáûòèé, ïðîöåññîâ è ò. ï.). Ïåðèîäè÷åñêèé çàêîí è îòðàæàþùàÿ åãî ïåðèîäè÷åñêàÿ ñèñòåìà òàÿò îãðîìíûå âîçìîæíîñòè äëÿ ïðåäñêàçàíèÿ è îïèñàíèÿ ñâîéñòâ èçâåñòíûõ ýëåìåíòîâ, äëÿ îòêðûòèÿ íåèçâåñòíûõ ýëåìåíòîâ.
 îïèñàíèè ýëåìåíòîâ è ïðåäñêàçàíèè èõ ñâîéñòâ îñîáóþ ðîëü ïðèîáðåòàåò ïîðÿäêîâûé íîìåð Z, ñ êîòîðûì ñâÿçàíî ïîëîæåíèå (ìåñòî) ýëåìåíòà â ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå. Äëÿ ðàçíîñòîðîííåé õàðàêòåðèñòèêè ýëåìåíòà íàäî çíàòü íå òîëüêî åãî ïîðÿäêîâûé íîìåð, íî è åãî ïîëîæåíèå â ïåðèîäå, ãðóïïå, ïîäãðóïïå.
Ïðè ñàìîñòîÿòåëüíîì ñîñòàâëåíèè õàðàêòåðèñòèêè òîãî èëè èíîãî ýëåìåíòà ñëåäóåò àêòèâíî ïðèìåíÿòü òàêèå ìåòîäû è ïðè¸ìû ïîçíàíèÿ, êàê îïèñàíèå è àíàëèç ñâîéñòâ ýëåìåíòîâ íà îñíîâå èõ ñðàâíåíèÿ è àíàëîãèè, äàâàòü êëàññèôèêàöèþ ýëåìåíòàì, ïðåäñêàçûâàòü èõ ñâîéñòâà. Øèðîêî èñïîëüçîâàë ïîäîáíûå ìåòîäû ïðè îòêðûòèè ïåðèîäè÷åñêîãî çàêîíà è Ä.È. Ìåíäåëååâ.
Ðàññìîòðèì èõ ïðèìåíåíèå íà ïðèìåðå õàðàêòåðèñòèêè ýëåìåíòà ñ ïîðÿäêîâûì íîìåðîì 15. Ýòî ôîñôîð. Ñëåäîâàòåëüíî, çàðÿä ÿäðà åãî àòîìîâ +15, ÷èñëî ýëåêòðîíîâ òàêæå ðàâíî 15. Ôîñôîð ðàñïîëîæåí â 3-ì ïåðèîäå è V ãðóïïå ãëàâíîé ïîäãðóïïû ýëåìåíòîâ. Ó åãî àòîìîâ ïÿòü âàëåíòíûõ ýëåêòðîíîâ â íàðóæíîì ñëîå. Åãî âûñøèé îêñèä èìååò ôîðìó Ð2O5 è êèñëîòíûé õàðàêòåð, ãàçîîáðàçíîå âîäîðîäíîå ñîåäèíåíèå åãî — ÐÍ3. Ôîñôîð — íåìåòàëëè÷åñêèé ýëåìåíò. Äëÿ òîãî ÷òîáû äàòü áîëåå ïîëíóþ è îáñòîÿòåëüíóþ õàðàêòåðèñòèêó ýëåìåíòà, ñëåäóåò ñðàâíèòü ñâîéñòâà ôîñôîðà è ñâîéñòâà åãî ñîåäèíåíèé ñî ñâîéñòâàìè ýëåìåíòîâ — ñîñåäåé ïî ïåðèîäó (ñ Si è S) è ñ ýëåìåíòàìè — àíàëîãàìè ïî ïîäãðóïïå (ñ N è As). Ïðè îáîáù¸ííîé õàðàêòåðèñòèêå ýëåìåíòîâ íàäî ó÷èòûâàòü íå òîëüêî åãî èíäèâèäóàëüíîñòü, íî è ïåðèîäè÷åñêóþ èçìåíÿåìîñòü ñâîéñòâ îêðóæàþùèõ åãî ýëåìåíòîâ â ïåðèîäàõ è ïîäãðóïïàõ.
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Ïðèâîäèì àëãîðèòì îïèñàíèÿ ñâîéñòâ ýëåìåíòà íà îñíîâå åãî ìåñòà â ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå.
Îïèðàÿñü íà ýòîò ïëàí, âàæíî íàó÷èòüñÿ:
à) äàâàòü ñðàâíèòåëüíóþ õàðàêòåðèñòèêó ëþáîãî ýëåìåíòà, çíàÿ åãî ìåñòî â ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå;
á) ïðîãíîçèðîâàòü è îáúÿñíÿòü íà ýòîé îñíîâå ñòðîåíèå àòîìîâ è õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ðàçíûõ ýëåìåíòîâ.
Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ
Ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîñòü • Õàðàêòåðèñòèêà õèìè÷åñêîãî ýëåìåíòà ïî ïîëîæåíèþ â ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå
Âîïðîñû è çàäàíèÿ
1. ×òî òàêîå ýíåðãèÿ èîíèçàöèè, ÷òî îíà âûðàæàåò è êàê èçìåíÿåòñÿ?
2. ×òî òàêîå ñðîäñòâî ê ýëåêòðîíó? Êàê îíî èçìåíÿåòñÿ ó àòîìîâ ýëåìåíòîâ â ïîäãðóïïàõ è ïåðèîäàõ?
3. ×òî òàêîå ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîñòü ýëåìåíòîâ? Êàê îíà âûðàæàåòñÿ è êàêîå èìååò çíà÷åíèå äëÿ èçó÷åíèÿ õèìèè?
4.  ðÿäó ýëåìåíòîâ Î → S → Se ñ óâåëè÷åíèåì ïîðÿäêîâîãî íîìåðà õèìè÷åñêîãî ýëåìåíòà ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîñòü
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1) óâåëè÷èâàåòñÿ
2) óìåíüøàåòñÿ
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3) íå èçìåíÿåòñÿ
4) èçìåíÿåòñÿ ïåðèîäè÷åñêè
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5.  ðÿäó ýëåìåíòîâ Ñ → N → 0 → F c óâåëè÷åíèåì ïîðÿäêîâîãî íîìåðà õèìè÷åñêîãî ýëåìåíòà ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîñòü
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1) óâåëè÷èâàåòñÿ
2) óìåíüøàåòñÿ
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3) íå èçìåíÿåòñÿ
4) èçìåíÿåòñÿ ïåðèîäè÷åñêè
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6. Êàêèìè ñâîéñòâàìè äîëæåí îáëàäàòü ýëåìåíò, ó êîòîðîãî Z = 34? Äàéòå åãî îïèñàíèå.
7. Ýëåìåíò øåñòîãî ïåðèîäà îáðàçóåò ñ êèñëîðîäîì îêñèä ÝÎ, êîòîðûé ãèäðàòèðóåòñÿ âîäîé ñ îáðàçîâàíèåì ù¸ëî÷è. Ãàçîîáðàçíûõ âîäîðîäíûõ ñîåäèíåíèé íå èìååò. ×òî ýòî çà ýëåìåíò è â êàêîé ãðóïïå è ïîäãðóïïå ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû îí íàõîäèòñÿ?
8. Âû÷èñëèòå ìàññó 20 %-é ñîëÿíîé êèñëîòû, êîòîðàÿ ïîòðåáóåòñÿ äëÿ î÷èñòêè æåëåçíîé ïëàñòèíû îò ðæàâ÷èíû ìàññîé 21,4 ã. (Ñëåäóåò ó÷åñòü, ÷òî ðæàâ÷èíà ñîñòîèò òîëüêî èç ãèäðîêñèäà æåëåçà (III).)
9. Äëÿ ïîëíîé íåéòðàëèçàöèè 150 ã ðàñòâîðà ñ ìàññîâîé äîëåé õëîðîâîäîðîäà 7,3 % ïîòðåáîâàëîñü 200 ã ðàñòâîðà ãèäðîêñèäà íàòðèÿ. Âû÷èñëèòå ìàññîâóþ äîëþ (%) ù¸ëî÷è â ýòîì ðàñòâîðå.
<<< Ê íà÷àëó ïàðàãðàôà
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