В каком ряду химических элементов усиливаются неметаллические свойства алюминий
Разберем задания №2 из вариантов ОГЭ за 2016 год.
Задание №1.
В каком ряду химических элементов усиливаются металлические свойства соответствующих им простых веществ?
1. Натрий → магний → алюминий
2. Бериллий → магний → кальций
3. Барий → стронций → кальций
4. Калий → натрий → литий
Объяснение: металлические свойства усиливаются в группе сверху вниз и в периоде справа налево, то есть нужно найти три элемента, которые будут отображать эту зависимость. Посмотрим в периодическую таблицу. Натрий, магний и алюминий стоят в одном периоде подряд слева направо, то есть металлические свойства ослабевают от натрия к алюминию. Рассмотрим второй вариант: бериллий, магний, кальций — стоят в одной группе сверху вниз, то есть бериллий — самый слабый металл, а кальций — самый сильный в этой тройке. Правильный ответ — 2.
Задание №2.
У химических элементов IVA группы периодической системы с увеличением относительной атомной массы:
1. Усиливаются металлические свойства и увеличивается валентность в водородных соединениях
2. Увеличиваются заряд ядра атома и радиус атома
3. Увеличиваются число электронных слоев в атоме и высшая валентность
4. Усиливаются неметаллические свойства и увеличивается число электронных слоев
Объяснение: посмотрим в периодическую систему — относительная атомная масса увеличивается сверху вниз, а еще этой же закономерности подчиняется усиление металлических свойств, но валентность в водородных соединениях остается постоянной (II). Четвертый вариант нам тоже не подходит по выше названным причинам. Остаются 2 и 3. Но третий вариант тоже не подходит, так валентность во второй группе у всех элементов постоянная, следовательно, остается вариант номер 2. Правильный ответ — 2.
Задание №3.
Основные свойства проявляет гидроксид элемента, находящегося в периодической системе:
1. В 3-м периоде, IIIA группе
2. Во 2-м периоде, IIА группе
3. В 4-м периоде, IIА группе
4. В 4-м периоде, VIА группе
Объяснение: основные свойства проявляют гидроксиды элементов, стоящих в первой и второй группах, то есть правильный ответ или 2 или 3. Ответ 2 — это бериллий (переходный металл — нам не подходит). Ответ 3 — кальций (щелочноземельный металл) вполне подходит. Правильный ответ — 3.
Задание №4.
В каком ряду химических элементов ослабевают неметаллические свойства соответствующих им простых веществ?
1. Кислород → сера → селен
2. Алюминий → фосфор → хлор
3. Углерод → азот → кислород
4. Кремний → фосфор → сера
Объяснение: неметаллические свойства усиливается в группе снизу вверх и в периоде слева направо. В первом ответе неметаллические свойства ослабевают. Правильный ответ — 1.
Задание №5.
В порядке усиления неметаллических свойств элементы расположите в ряду
1. N → O → F
2. N → P → As
3. N → C → B
4. C → Si → Ge
Объяснение: неметаллические свойства усиливается в группе снизу вверх и в периоде слева направо. В первом ответе элементы расположены так, как они стоят в периоде в порядке усиления неметаллических свойств. Правильный ответ — 1.
Задание №6.
Порядковый номер химического элемента в периодической системе соответствует
1. Высшей валентности элемента по кислороду
2. Числу электронов в атоме
3. Числу электронов, недостающих до завершения внешнего электронного слоя
4. Числу электронных слоев в атоме
Объяснение: из темы «Строение атома» мы знаем, что порядковый номер равняется числу протонов, которое равно числу электронов (так как атом в невозбужденном состоянии нейтрален). Следовательно, правильный ответ — 2.
Задание №7.
В каком ряду химических элементов ослабевают металлические свойства соответствующих им простых веществ?
1. Кальций → стронций → барий
2. Натрий → магний → барий
3. Литий → натрий → калий
4. Бериллий → магний → кальций
Объяснение: металлические свойства усиливаются в группе сверху вниз и в периоде справа налево. Элементы в первом ответе расположены в периодической таблице как раз по этой закономерности, но нам нужно ослабление металлических свойств. Во втором ответе элементы расположены не по порядку (не как в таблице), поэтому, для того, чтобы понять как соотносятся их металлические свойства, посмотрим в ряд напряжений металлов. В ряду эти элементы расположены как раз в порядке ослабления металлических свойств. Правильный ответ — 2.
Задание №8.
Химический элемент, у которого ион имеет схему строения +17 2ē, 8ē, 7ē, в периодической системе находится:
1. в 3-м периоде, VIIА группе
2. В 3-м периоде, IА группе
3. В 4-м периоде, VIIБ группе
4. Во 2-м периоде, VIIА группе
Объяснение: посмотрим в периодическую систему. Количества протонов соответствует порядковому номеру. Следовательно, искомый элемент — хлор. Правильный ответ — 1.
Задание №9.
Формулы высших оксидов химических элементов, порядковые номера которых в периодической системе 11, 13, 15, записаны в ряду:
1. BeO, Al2O3, P2O5
2. Na2O, Al2O3, P2O5
3. Na2O, Al2O3, P2O3
4. Al2O3, P2O5, CaO
Объяснение: в этом задании, во-первых, нужно внимательно посмотреть на номера элементов — они должны быть 11, 13, 15 — это натрий, алюминий и фосфор (от есть ответы 1 и 4 нам уже не подходят). У натрия и алюминия существует только по одной валентности и в задании приведены их единственные оксиды, а вот у фосфора есть несколько валентностей, высшая из них — 5, поэтому правильный ответ — 2.
Задание №10.
В каком ряду химических элементов усиливаются неметаллические свойства соответствующих им простых веществ?
1. Фтор → кислород → азот
2. Сера → фосфор → кремний
3. Бром → хлор → фтор
4. Азот → углерод → бор
Объяснение: неметаллические свойства усиливается в группе снизу вверх и в периоде слева направо. В первом варианте неметаллические свойства ослабевают, как и во втором. А вот в третьем у галогенов от брома к фтору неметаллические свойства усиливаются. Правильный ответ — 3.
Автор решения: Лунькова Е.Ю.
Задания для самостоятельной работы.
Задание №1.
В каком ряду химических элементов усиливаются металлические свойства соответствующих им простых веществ?
1. Натрий → магний → алюминий
2. Бериллий → магний → кальций
3. Барий → стронций → кальций
4. Калий → натрий → литий
Задание №2.
Химический элемент, число протонов в ядре которого равно 7, в периодической системе находится:
1. Во 2-м периоде, VА группе
2. В 3-м периоде, VIIА группе
3. В 3-м периоде,VА группе
4. Во 2-м периоде, IVБ группе
Задание №3.
В каком ряду химических элементов ослабевают неметаллические свойства соответствующих им простых веществ:
1. Si → P → S
2. N → P → As
3. Si → Al → Mg
4. S → Se → N
Задание №4.
Наибольшую электроотрицательность имеет:
1. Бром 2. Йод 3. Фтор 4. Хлор
Задание №5.
Неметаллические свойства азота выражены слабее, чем:
1. У фосфора 2. У мышьяка 3. У углерода 4. У кислорода
Задание №6.
Характер высшего оксида элемента, который имеет распределение электронов по электронным слоям 2ē, 8ē, 5ē
1. Несолеобразующий 2. Кислотный 3. Амфотреный 4. Основной
Задание №7.
Металлические свойства наиболее выражены:
1. У кальция 2. У бария 3. У магния 4. У бериллия
Задание №8.
Наименьший радиус атома имеет:
1. Литий 2. Натрий 3. Калий 4. Рубидий
Задание №9.
Водородное соединение состава RH3 образует:
1. Кремний 2. Сера 3. Азот 4. Хлор
Задание №10.
Неметаллические свойства фосфора выражены сильнее, чем:
1. У хлора 2. У азота 3. У серы 4. У кремния
Предоставленные задания были взяты из сборника для подготовки к ОГЭ по химии авторов: Корощенко А.С. и Купцовой А.А.
Какие два утверждения верны для характеристики как калия, так и кальция?
- Атом имеет 2 валентных электрона.
- Валентные электроны находятся в четвёртом электронном слое.
- Простое вещество состоит из двухатомных молекул.
- Может иметь как положительные, так и отрицательные степени окисления.
- Химический элемент не образует летучие водородные соединения.
Запишите номера выбранных утверждений.
Это задание решали 2 тыс. раз. С ним справились 60% пользователей.
Какие два утверждения верны для характеристики как хлора, так и брома?
- Электроны расположены на трёх энергетических уровнях.
- Соответствующее простое вещество при н. у. является газом.
- Соответствующее простое вещество существует в виде двухатомных молекул.
- Является -элементом.
- Радиус атома больше, чем у астата.
Запишите в поле для ответа номера выбранных вариантов.
Это задание решали 1 тыс. раз. С ним справились 54% пользователей.
Какие два утверждения верны для характеристики как натрия, так и
алюминия?
- Электроны в атоме расположены на трёх энергетических уровнях.
- Атом химического элемента имеет 3 валентных электрона.
- Соответствующее простое вещество существует в виде двухатомных молекул.
- Радиус атома больше, чем у магния.
- Химический элемент не образует летучих водородных соединений.
В ответе укажите номера выбранных вариантов без пробелов и запятых.
Это задание решали 778 раз. С ним справились 74% пользователей.
Какие два утверждения верны для характеристики как углерода, так и кремния?
- Электроны расположены на двух электронных слоях.
- Простое вещество существует в виде двухатомных молекул.
- Является -элементом.
- Радиус атома меньше, чем у олова.
- Проявляет только положительные степени окисления.
В ответе укажите номера выбранных вариантов без пробелов и запятых.
Это задание решали 761 раз. С ним справились 58% пользователей.
Какие два утверждения верны для характеристики как кремния, так и серы?
- Химический элемент относится к неметаллам.
- Имеют одинаковые радиусы атомов.
- Химический элемент не образует летучие водородные соединения.
- Химический элемент образует высший оксид с формулой
- Электроны в атоме расположены на трех электронных слоях.
Запишите в поле для ответа цифры, соответствующие выбранным вариантам.
Это задание решали 726 раз. С ним справились 76% пользователей.
Какие два утверждения верны для характеристики как лития, так и азота?
- Химический элемент относится к металлам.
- Электроны в атоме расположены на двух электронных слоях.
- Химический элемент образует летучие водородные соединения.
- Значение электроотрицательности меньше, чем у кислорода.
- Радиус атома больше, чем у углерода.
Запишите в поле ответа номера выбранных высказываний.
Это задание решали 781 раз. С ним справились 77% пользователей.
Какие два утверждения верны для характеристики как магния, так и кремния?
- Электроны в атоме расположены на трёх электронных слоях.
- Соответствующее простое вещество существует в виде двухатомных молекул.
- Химический элемент относится к металлам.
- Значение электроотрицательности меньше, чем у фосфора.
- Химический элемент образует высшие оксиды с общей формулой .
Запишите в поле ответа номера выбранных утверждений без пробелов и знаков препинания.
Это задание решали 8 тыс. раз. С ним справились 56% пользователей.
Из предложенного перечня выберите два правильных утверждения.
В ряду химических элементов:
- увеличивается радиус атома
- ослабевают металлические свойства соответствующих им простых веществ
- ослабевает основный характер их высших оксидов
- возрастает значение валентности в их высших оксидах
- увеличивается число электронных слоёв в их атомах
Запишите в поле ответа цифры, под которыми они указаны.
Это задание решали 3 тыс. раз. С ним справились 57% пользователей.
Из предложенного перечня выберите два правильных утверждения.
В ряду химических элементов:
- увеличивается радиус атомов
- уменьшается электроотрицательность
- уменьшается число электронов во внешнем электронном слое атомов
- возрастает значение высшей степени окисления
- усиливаются кислотные свойства высших оксидов
Запишите в поле ответа цифры, под которыми они указаны.
Это задание решали 3 тыс. раз. С ним справились 58% пользователей.
Из предложенного перечня выберите два правильных утверждения.
В ряду химических элементов
- уменьшаются металлические свойства соответствующих им простых веществ
- уменьшается электроотрицательность
- усиливается кислотный характер образуемых ими высших оксидов
- увеличивается радиус атомов
- уменьшается число электронов во внешнем электронном слое атомов
Запишите в поле ответа цифры, под которыми они указаны.
Это задание решали 4 тыс. раз. С ним справились 51% пользователей.
Из предложенного перечня выберите два правильных утверждения.
В ряду химических элементов
- уменьшаются радиусы атомов
- уменьшаются неметаллические свойства соответствующих им простых веществ
- усиливается кислотный характер их высших оксидов
- уменьшается число электронов во внешнем электронном слое атомов
- увеличивается число электронных слоёв в атомах
Запишите в поле ответа цифры, под которыми они указаны.
Это задание решали 6 тыс. раз. С ним справились 40% пользователей.
Периодический закон был открыт Д.И. Менделеевым в 1868 году. Его современная формулировка: свойства химических элементов и образуемых ими
соединений (простых и сложных) находятся в периодической зависимости от величины заряда атомного ядра.
Периодический закон лежит в основе современного учения о строении вещества. Периодическая система Д.И. Менделеева является наглядным отражением
периодического закона.
В периодической таблице элементы расположены в порядке увеличения атомного заряда, группируются в «строки и столбцы» — периоды и группы.
Период — ряд горизонтально расположенных химических элементов. 1, 2 и 3 периоды называются малыми, они состоят из одного ряда элементов.
4, 5, 6 — называются большими периодами, они состоят из двух рядов химических элементов.
Группой называют вертикальный ряд химических элементов в периодической таблице. Элементы собраны в группы на основе степени окисления в
высшем оксиде. Каждая из восьми групп состоит из главной подгруппы (а) и побочной подгруппы (б).
Периодическая таблица Д.И. Менделеева содержит колоссальное число ответов на самые разные вопросы. При умелом ее использовании вы сможете
предполагать строение и свойства веществ, успешно писать химические реакции и решать задачи.
Радиус атома
Радиусом атома называют расстояние между атомным ядром и самой дальней электронной орбиталью. Это не четкая, а условная граница, которая
говорит о наиболее вероятном месте нахождения электрона.
В периоде радиус атома уменьшается с увеличением порядкового номера элементов («→» слева направо). Это связано с тем, что с увеличением номера группы
увеличивается число электронов на внешнем уровне. Запомните, что для элементов главных подгрупп номер группы равен числу электронов на внешнем уровне.
С увеличением числа электронов они становятся более скученными, так как притягиваются друг к другу сильнее: это и есть причина маленького радиуса атома.
Чем меньше электронов, тем больше у них свободы и больше радиус атома, поэтому радиус увеличивается в периоде «←» справа налево.
В группе радиус атома увеличивается с увеличением заряда атомных ядер — сверху вниз «↓». Чем больше период, тем больше электронных орбиталей вокруг атома,
соответственно, и больше его радиус.
С уменьшением заряда атома в группе радиус атома уменьшается — снизу вверх «↑». Это связано с уменьшением количества электронных орбиталей вокруг
атома. Для примера возьмем атомы бора и алюминия, элементов, расположенных в одной группе.
Период, группа и электронная конфигурация
Обратите внимание еще раз на важную деталь: элементы, находящиеся в одной группе (главной подгруппе!), имеют сходную конфигурацию внешнего уровня.
Так у бора на внешнем уровне расположены 3 электрона, у алюминия — тоже 3. Оба они в III группе.
Такая закономерность иногда может сильно облегчить жизнь, однако у элементов побочных подгрупп она отсутствует — там нужно считать электроны
«вручную», располагая их на электронных орбиталях.
Раз уж мы повели речь об электронных конфигурациях, давайте запишем их для бора и алюминия, чтобы лучше представлять их внешний уровень и увидеть
то самое «сходство»:
- B5 — 1s22s22p1
- Al13 — 1s22s22p63s23p1
Общую электронную конфигурацию для элементов III группы главной подгруппы можно записать ns2np1. Это будет работать для
бора, внешний уровень которого 2s22p1, алюминия — 3s23p1, галия — 4s24p1,
индия — 5s25p1 и таллия — 6s26p1. За «n» мы принимаем номер периода.
Правило составления электронной конфигурации, которое вы только что увидели, универсально. Если вы имеете дело с элементом главной подгруппы,
то увидев номер группы вы знаете, сколько электронов у него на внешнем уровне. Посмотрев на период, знаете номер его внешнего уровня.
Вам остается только распределить известное число электронов по s и p ячейкам, а затем подставить номер периода — и вот быстро получена
конфигурация внешнего уровня. Предлагаю посмотреть на примере ниже 🙂
Очень надеюсь, что теперь вы знаете: только глядя на положение элемента в периодической таблице, на группу и период, в которых он расположен,
вы уже можете составить конфигурацию его внешнего уровня. Безусловно, это для элементов главных подгрупп. Повторюсь: у побочных — только «вручную».
Длина связи
Длина связи — расстояние между атомами химически связанных элементов. Очевидно, что понятия длины связи и атомного радиуса взаимосвязаны напрямую.
Чем больше радиус атома, тем больше длина связи.
Убедимся в этом на наглядном примере, сравнив длину связей в четырех веществах: HF, HCl, HBr, HI.
Чем больше радиусы атомов, которые образуют химическую связь, тем больше между ними и длина связи. Радиус атома водорода неизменен во всех трех
веществах, а в ряду F → Cl → Br → I происходит увеличение радиуса атома. Наибольшим радиусом обладает йод, поэтому самая длинная связь в молекуле HI.
Металлические и неметаллические свойства
В периоде с увеличением заряда атома металлические свойства ослабевают, неметаллические — усиливаются (слева направо «→»). В группе с увеличением
заряда атома металлические свойства усиливаются, а неметаллические — ослабевают (сверху вниз «↓»).
Сравним металлические и неметаллические свойства Rb, Na, Al, S. Натрий, алюминий и сера находятся в одном периоде. Металлические свойства возрастают
S → Al → Na. Натрий и рубидий находятся в одной группе, металлические свойства возрастают Na → Rb.
Таким образом, самые сильные металлические свойства проявляет рубидий, но с другой стороны — у него самые слабые неметаллические свойства. Сера
обладает самыми слабыми металлическими свойствами, но, если посмотреть по-другому, сера — самый сильный неметалл.
Распределение металлов и неметаллов в периодической таблице также является наглядным отображением этого правила. Если провести условную
линию, проходящую от бора до астата, то справа окажутся неметаллы, а слева — металлы.
Основные и кислотные свойства
Основные свойства в периоде с увеличением заряда атома уменьшаются, кислотные — возрастают. В группе с увеличением заряда атома основные
свойства усиливаются, а кислотные — ослабевают.
Кислотные и основные свойства противопоставлены друг другу, как противопоставлены металлические и неметаллические. Где первые усиливаются,
вторые — убывают. Все аналогично, поэтому смело ассоциируйте одни с другими, так будет гораздо легче запомнить.
Замечу, что здесь есть одно важное исключение. Как и в общем случае: исключения только подтверждают правила. В ряду галогенводородных
кислот HF → HCl → HBr → HI происходит усиление кислотных свойств (а не ослабление, как должно быть по логике нашего правила).
Это можно объяснить в темах диссоциации и химических связей. Когда мы дойдем до соответствующей темы, я напомню про HF и водородные связи между
молекулами, которые делают эту кислоту самой слабой. Сейчас воспринимайте это как исключение: HF — самая слабая из этих кислот, а
HI — самая сильная.
Восстановительные и окислительные свойства
Восстановительные свойства в периоде с увеличением заряда атома ослабевают, окислительные — усиливаются. В группе с увеличением заряда
атома восстановительные свойства усиливаются, а окислительные — ослабевают.
Ассоциируйте восстановительные свойства с металлическими и основными, а окислительные — с неметаллическими и кислотными. Так гораздо проще
запомнить 😉
Электроотрицательность (ЭО), энергия связи, ионизации и сродства к электрону
Электроотрицательность — способность атома, связанного с другими, приобретать отрицательный заряд (притягивать к себе электроны).
Мы уже касались ее в статье, посвященной степени окисления. Это важное свойство, ведь более ЭО-ый атом притягивает
к себе электроны и уходит в отрицательную степень окисления со знаком минус «-«.
Все перечисленные в подзаголовке свойства вместе с ЭО усиливаются в периоде с увеличением заряда атома, в группе с увеличением заряда атома
они ослабевают. Таким образом, самый электроотрицательный элемент расположен справа вверху таблицы Д.И. Менделеева — это фтор.
Для примера сравним ЭО-ость атомов Te, In, Al, P. Индий расположен в одной группе с алюминием, ЭО-ость In → Al возрастает (снизу вверх). Алюминий
расположен в одном периоде с серой, ЭО-ость возрастает Al → S (слева направо). Сравнивая серу и теллур, мы видим, что сера расположена в группе
выше теллура, значит и ее электроотрицательность тоже выше.
Энергия связи (а также ее прочность) возрастают с увеличением электроотрицательности атомов, образующих данную связь. Чем сильнее атом тянет на
себя электроны (чем больше он ЭО-ый), тем прочнее получается связь, которую он образует.
Понятию ЭО-ости «синонимичны» также понятия сродства к электрону — энергии, выделяющейся при присоединении электрона к атому, и энергии ионизации —
количеству энергии, которое необходимо для отщепления электрона от атома. И то, и другое возрастают с увеличением электроотрицательности.
Продемонстрирую на примере. Сравним энергию связи в трех молекулах: H2O, H2S, H2Se.
Высшие оксиды и летучие водородные соединения (ЛВС)
В периодической таблице Д.И. Менделеева ниже 7 периода находится строка, в которой для каждой группы указаны соответствующие высшие оксиды,
ниже строка с летучими водородными соединениями.
Для элементов главных подгрупп начиная с IV группы (в большинстве случае) максимальная степень окисления (СО) определяется по номеру группы. К примеру,
для серы (в VI группе) максимальная СО = +6, которую она проявляет в соединениях: H2SO4, SO3.
В таблице видно, что для VIa группы формула высшего оксида RO3, а, к примеру, для IIIa группы — R2O3. Напишем
высшие оксиды для веществ из VIa : SO3, SeO3, TeO3 и IIIa группы: B2O3, Al2O3,
Ga2O3.
На экзамене строка с готовыми «высшими» оксидами, как в таблице наверху, может отсутствовать. Считаю важным подготовить вас к этому. Предположим,
что эта строчка внезапно исчезла из таблицы, и вам нужно записать высшие оксиды для фосфора и углерода.
С летучими водородными соединениями (ЛВС) ситуация аналогичная: их может не быть в периодической таблице Д.И. Менделеева, которая попадется на экзамене.
Я расскажу вам, как легко их запомнить.
ЛВС характерны для IV, V, VI и VII группы. Элементы этих групп более электроотрицательны, чем водород, поэтому ходят в «-» отрицательную СО.
Минимальная степень окисления для элементов главных подгрупп, начиная с IV группы, может быть рассчитана так: номер группы — 8.
Например, для углерода минимальная СО = 4-8 = -4; для азота 5-8 = -3; для кислорода 6-8 = -2; для фтора 7-8 = -1. Для того, чтобы запомнить
ЛВС, вы должны ассоциировать IV, V, VI и VII группы с хорошо известными вам веществами: метаном, аммиаком, водой и фтороводородом.
Так как общее строение ЛВС в пределах одной группы сходно, то, вспомнив например H2O для кислорода в VI группе, вы легко
найдете формулы других ЛВС VI группы: серы — H2S, H2Se, H2Te, H2Po.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.