Задание 1. Охарактеризуйте положение элементов № 11 и №17 в Периодической системе им. Д.И. Менделеева (укажите период, группу, подгруппу, строение атома: число протонов, нейтронов, электронов, составьте электронную формулу). Составьте уравнения реакций получения водородного соединения, высшего оксида, соединения с фтором для № 11, соединения с кальцием для №17.

Периодическая таблица элементов является графическим выражением Периодического закона. Существует несколько форм Периодической таблицы. Давайте попробуем на основе электронного строения атомов составить пока не всю таблицу, а хотя бы ее часть.

Наверняка многие из вас уже догадались, что точно так же, как можно объединить в одну группу элементы с валентными оболочками типа s1, объединяются между собой в другие группы и элементы с типом оболочек s2, и элементы с типом оболочек s2p1 и так далее.

Сколько же может быть таких групп похожих по своим свойствам элементов? Давайте попробуем записывать элементы в строчку по мере заполнения их электронных оболочек. При этом будем делать "перенос" на новую строку всякий раз, когда оболочка уровня заполняется полностью. В этом случае элементы расположатся друг под другом так, что в каждой вертикальной колонке окажется по группе похожих по своим свойствам элементов (таблица 4-2).

Мы не станем пытаться использовать для этого все известные на сегодняшний день элементы - ведь пока нам важно понять лишь общие закономерности построения таблицы Д.И. Менделеева.

Таблица 4-2. Объединение в группы элементов, близких по электронному строению внешних оболочек.

Валентная оболочка

s1

s2

s2p1

s2p2

s2p3

s2p4

s2p5

s2p6

ГРУППЫ ®

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

Электроны

Элемент

Z

1s1

H

1

1s2

He

2

На 1-м уровне нет p-орбиталей

Гелию лучше быть здесь?

Электроны

Элемент

Z

2s1

Li

3

2s2

Be

4

2s2p1

B

5

2s2p2

C

6

2s2p3

N

7

2s2p4

O

8

2s2p5

F

9

2s2p6

Ne

10

Электроны

Элемент

Z

3s1

Na

11

3s2

Mg

12

3s2p1

Al

13

3s2p2

Si

14

3s2p3

P

15

3s2p4

S

16

3s2p5

Cl

17

3s2p6

Ar

18

Электроны

Элемент

Z

4s1

K

19

4s2

Ca

20

и так далее

Элемент гелий (He), на первый взгляд, имеет электронное сходство с бериллием (Be), магнием (Mg) и кальцием (Ca), а не с неоном (Ne) и аргоном (Ar). Тем не менее, в табл. 4-2 гелий надо переместить в VIII группу, как это и сделано в настоящей Периодической таблице. Чем же это объясняется?

Дело в том, что внешняя оболочка гелия 1s2 - завершенная электронная оболочка. На следующем (2-м) электронном уровне оболочка бериллия 2s2 уже не является завершенной, поскольку здесь помимо 2s-подуровня нужно заполнять электронами еще и 2p-подуровень.

Завершенные электронные оболочки характерны для инертных газов, поэтому элемент гелий следует поместить в группу, где собраны все инертные элементы с завершенными электронными оболочками.

Таблица 4-2 пока еще лишь отдаленно напоминает Периодическую таблицу элементов Д.И. Менделеева. Давайте приведем ее к более привычному для химиков виду (рис. 4-2). Мы получим только часть Периодической таблицы элементов Д.И. Менделеева, но она уже содержит многие важные детали, в которых нам необходимо разобраться.

Группы элементов

Пери-

оды

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

1 1

водород

H

1,0079 2

гелий

He

4,0026

2 3

литий

Li

6,941 4

бериллий

Be

9,01218 5

бор

B

10,81 6

углерод

C

12,011 7

азот

N

14,0067 8

кислород

O

15,9994 9

фтор

F

18,9984 10

неон

Ne

20,179

3 11

натрий

Na

22,98977 12

магний

Mg

24,305 13

алюминий

Al

26,98154 14

кремний

Si

28,0855 15

фосфор

P

30,97376 16

сера

S

32,06 17

хлор

Cl

35,453 18

аргон

Ar

39,948

4 19

калий

K

39,0983 20

кальций

Ca

40,08 и так далее

Рис.4-2.Часть Периодической таблицы Д. И. Менделеева, построенная на основании данных таблицы 4-2.

Объяснение:с интернета

ответ:

выход(h₂)=0,8857

выход%(h₂)=в(h₂)×100%=0,8857×100%=88,57%

объяснение:

дано:

m(al)=5г.

v(h₂)=7л.(практический)

vm=22,4л./моль

h₂so₄

определим выход водорода   по объёму -?

решение:

1. определим молярную массу алюминия и его количество вещества в 5г.:

m(ai)=27г./моль

n(ai)=m(al)÷m(ai)=5г.÷27г./моль=0,185моль

2. определим молярную массу водорода и его количество вещества в 7л.:

m(h₂)=2г./моль   v(h₂)=44,8л.

n(h₂)=v(h₂)÷v(h₂)=7л.÷44,8л.=0,156моль

3. запишем уравнение ракции:

2ai+3h₂so₄=ai₂(so₄)₃+3h₂

а) по уравнению реакции:

n(ai)=2моль   n(h₂)=3моль

б) по условию :

n₁(ai)=0,185моль   n₁(h₂)=0,156моль

а должно выделится n₂(h₂)= 0,277моль

4. определим объем теоретического выхода водорода:

v(h₂)=n₂(h₂)×vm=0,277моль×22,4л./моль=6,2л.

5. находим выход водорода по объему:

выход(h₂)=v(практ. )÷v(теор. ) = 6,2л.÷7л.=0,8857 или

выход%(h₂)=в(h₂)×100%=0,8857×100%=88,57%

5. ответ: выход водорода   по объёму от теоретического 0,8857 или

88,57%