Загальна хімія – Періодичний закон і періодична система хімічних елементів

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів. Закономірності зміни властивостей хімічних елементів у періодичній системі.

Завдання скеровано на перевірку знання закономірностей зміни металічних і неметалічних властивостей хімічних елементів у періодичній системі.

Усі хімічні елементи, про які йдеться в завданні, розташовані в другому періоді періодичної системи (рис. 1). У періодах зі збільшенням протонного числа посилюються неметалічні властивості хімічних елементів.

Рис. 1. Елементи другого періоду періодичної системи хімічних елементів

Відповідь: В, Б, А, Г.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів. Структура періодичної системи хімічних елементів.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати структуру періодичної системи хімічних елементів.

А наприкінці кожного періоду розташовані неметалічні елементи – галогени й інертні

Б кожен період починається лужним елементом

В головні підгрупи містять як металічні, так і неметалічні елементи

Г побічні підгрупи містять лише металічні елементи

Відповідь: A.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Закономірності періодичної системи хімічних елементів. Електронегативність.

Завдання скеровано на перевірку розуміння закономірностей зміни електронегативності й окиснювальних властивостей хімічних елементів у періодах і групах (рис. 1).

Рис. 1. Зміна електронегативності хімічних елементів у періодичній системі (фрагмент)

Відповідь: Г Б А В.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Структура періодичної системи хімічних елементів. Закономірності зміни властивостей хімічних елементів залежно від місця в періодичній системі.

Завдання скеровано на перевірку знання закономірностей зміни властивостей хімічних елементів у періодах періодичної системи хімічних елементів.

У малих періодах зі збільшенням протонного числа збільшується від \(1\) до \(8\) (у першому періоді – від \(1\) до \(2\)) кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні атомів.

Відповідь: Г.

Пояснення

ТЕМА: Неорганічна хімія. Неметалічні елементи. Галогени. Закономірності зміни властивостей хімічних елементів у групах періодичної системи.

Завдання скеровано на перевірку знання закономірностей зміни властивостей хімічних елементів у групах періодичної системи.

Неметалічні властивості й окисна здатність галогенів зростають у ряду

Відповідь: Б В А Г.

Пояснення

ТЕМА: Періодична система хімічних елементів.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати природу хімічного елемента за його положенням у періодичній системі.

Відповідь: A.

Пояснення

ТЕМА: Періодична система хімічних елементів.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати природу хімічного елемента за його положенням у періодичній системі.

Відповідь: Б.

Пояснення

ТЕМА: Структура періодичної системи хімічних елементів.

Завдання скеровано на перевірку знання структури періодичної системи хімічних елементів.

Карбон і Титан – елементи IV групи різних її підгруп: Карбон міститься в IV a, а Титан – у IV b підгрупі (рис. 1).

Таблиця 1. Періодична система хімічних елементів (коротка форма)
Рис. 1. Місцеположення Карбону й Титану в періодичній системі хімічних елементів

Відповідь: B.

Пояснення

ТЕМА: Основні хімічні поняття. Будова атома.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати склад атомів.

Вочевидь, в умові завдання ідеться про атом Сульфуру, кількість електронів у якому становить 16 – шість s- і 10 p-електронів (рис. 1). Те, що в атомі хімічного елемента шість s-електронів, означає, що в його атомі електрони перебувають на трьох енергетичних рівнях, оскільки максимальна кількість s-електронів на одному енергетичному рівні дорівнює двом. Відповідно кількість p-електронів на другому енергетичному рівні – шість, на третьому – чотири (рис. 1). На зовнішньому енергетичному рівні в атомі цього хімічного елемента шість електронів – два s- і чотири p-електрони.

Рис. 1. В атомі Сульфуру шість s- і десять p-електронів

Відповідь: B.

Пояснення

ТЕМА: Періодична система хімічних елементів.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати природу хімічного елемента за його положенням у періодичній системі.

Відповідь: Г.

Пояснення

ТЕМА: Періодична система хімічних елементів. Металічні елементи.

Завдання скеровано на перевірку знання структури періодичної системи хімічних елементів.

В атомах металічних елементів на зовнішньому енергетичному рівні перебуває від одного до чотирьох електронів. Кількість електронів в атомах елементів головних підгруп періодичної системи дорівнює номеру групи. Тому варіанти відповіді В й Г не задовольняють умову завдання.

У IV групі містяться неметалічні елементи Карбон і Силіцій.

Із-поміж груп хімічних елементів, про які йдеться в завданні, лише металічні елементи містяться в ІІ групі.

Відповідь: A.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів. Закономірності зміни властивостей хімічних елементів у періодичній системі.

Завдання скеровано на перевірку знання закономірностей зміни металічних і неметалічних властивостей хімічних елементів у періодичній системі.

Окиснювальні властивості хімічних елементів у періодах зростають зі збільшенням протонного числа, а в групах – зменшуються (рис. 1).

Рис. 1. Елементи другого та третього періодів періодичної системи хімічних елементів

Відповідь: А, Б, Г, В.

Пояснення

ТЕМА: Періодичний закон і періодична система хімічних елементів. Металічні й неметалічні елементи.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати структуру періодичної системи хімічних елементів.

Періодична система хімічних елементів - це графічний вираз періодичного закону. Структурними одиницями періодичної системи є періоди і групи хімічних елементів.

Періодом називають фрагмент природного ряду хімічних елементів, у якому вони розташовані переважно за зростанням атомних мас. На початку кожного періоду (окрім першого) лужний елемент, наприкінці – інертний.

У періодах зі збільшенням атомних мас металічний характер елементів послаблюється, а неметалічний – посилюється.

До головних підгруп належать елементи малих періодів та їхні аналоги з великих періодів. Поміж елементів головних підгруп є як металічні, так і неметалічні. У головних підгрупах зі зростанням атомних мас поступово посилюється металічний і послаблюється неметалічний характер елементів. Побічні підгрупи утворені елементами лише великих періодів. Усі ці елементи – металічні.

Відповідь: Г.

Пояснення

ТЕМА: Метали.

Завдання скеровано на перевірку вміння порівнювати активність металів.

Для порівняння активності металів потрібно використати їхній ряд активності (рис. 1).

Рис. 1. Ряд активності металів

Мідь у цьому ряду розташована правіше за інші метали, про які йдеться в завданні.

Відповідь: Б.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Будова атома. Валентні електрони.

Завдання скеровано на перевірку розуміння поняття «валентні електрони» й уміння визначати валентні можливості атомів.

Валентний електрон – електрон, що може утворювати хімічні зв’язки, в атомі, а отже, визначає поведінку атома в хімічних реакціях.

Електронна конфігурація атома Сульфуру \(...3s^23p^4\).

Електронна конфігурація атома Хрому \(...4s^13d^5\).

Сульфур і Хром – елементи різних періодів, у їхніх атомах різна кількість енергетичних рівнів і валентних орбіталей.

У бінарних сполуках із Гідрогеном Сульфур(ІІ) і Хром(ІІ) мають різні ступені окиснення: \(\mathrm{\overset{+1}{H}_2\overset{-2}{S}}\) i \(\mathrm{\overset{+2}{Cr}\overset{-1}{H}_2}\).

Відповідь: Б.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів. Закономірності зміни властивостей хімічних елементів у періодах.

Завдання скеровано на перевірку розуміння закономірностей зміни властивостей хімічних елементів у періодах.

Бор, Карбон, Нітроген, Оксиген – елементи другого періоду. У періодах зі збільшенням протонних чисел посилюються неметалічні властивості хімічних елементів.

Відповідь: В, Б, А, Г.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Розчини. Електролітична дисоціація. Сила кислот.

Завдання скеровано на перевірку розуміння закономірностей зміни сили кислот – водних розчинів гідроген галогенідів.

У підгрупі галогенів зі збільшенням протонного числа хімічних елементів збільшується ступінь дисоціації і, відповідно, сила кислот. Це зумовлено зменшенням електронегативності і збільшенням радіуса атомів галогенів, збільшенням довжини зв’язку \(\mathrm{H-Hal}\) і зменшенням його міцності.

Відповідь: В А Г Б.

Пояснення

ТЕМА: Будова атома. Енергетичні рівень і підрівень, радіус атома. Електронегативність.

Завдання перевіряє знання понять період, енергетичний рівень, електронегативність, зміну властивостей хімічних елементів і їхніх сполук у періодах і групах.

Для виконання завдання необхідно розуміти, як змінюється електронегативність елементів у періодах і групах, як змінюються хімічні властивості елементів і простих речовин у періодах і групах, як визначити число енергетичних рівнів в атомах. Число енергетичних рівнів визначається номером періоду. У завданні представлені елементи однієї групи за збільшенням порядкового номера, а тому збільшення числа енергетичних рівнів в атомах.

Відповідь: Б.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Закономірності періодичної системи хімічних елементів. Електронегативність.

Завдання скеровано на перевірку розуміння закономірностей зміни електронегативності й окиснювальних властивостей хімічних елементів у періодах і групах (рис. 1).

Рис. 1. Зміна електронегативності хімічних елементів у періодичній системі (фрагмент)

Відповідь: В А Г Б.

Пояснення

ТЕМА: Будова атома. Протонне число.

Завдання скеровано на перевірку розуміння фізичного змісту порядкового номера хімічного елемента в періодичній системі.

Порядковий номер хімічного елемента в періодичній системі дорівнює його протонному числу й, відповідно, заряду ядра атома. У цьому полягає фізичний зміст порядкового номера хімічного елемента в періодичній системі.

Відповідь: B.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів.

Завдання скеровано на перевірку розуміння фізичного змісту порядкового номера хімічного елемента в періодичній системі.

Умову завдання задовольняє пара елементів \(\mathrm{Ar - K}\), у якій атомна маса Аргону більша за атомну масу Калію попри те, що порядковий номер (протонне число) Аргону менше за порядковий номер Калію.

Відповідь: B.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Місце хімічного елемента в періодичній системі. Найважливіші сполуки хімічного елемента – вищий оксид, гідрат вищого оксиду, летка сполука з Гідрогеном.

Завдання скеровано на перевірку вміння за місцем хімічного елемента в періодичній системі визначати формули його найважливіших сполук.

Хімічний елемент № 14 – Силіцій – міститься в IVА (14) групі періодичної системи. Відповідно формули його леткої сполуки з Гідрогеном і вищого оксиду зазначено в короткоперіодній формі періодичної системи: \(\mathrm{EH_4}\) та \(\mathrm{EO_2}\). Формула гідрату вищого оксиду – \(\mathrm{H_2EO_3\ (EO_2+H_2O=H_2EO_3)}\).

Відповідь: Б.

Пояснення

ТЕМА: Метали й неметали. Загальні відомості про неметалічні елементи й неметали. Загальні відомості про металічні елементи й метали.

Завдання скеровано на перевірку вміння виявляти причиново-наслідкові зв’язки між хімічною активністю простих речовин і поширеністю їх як форми існування хімічного елемента в природі.

Прості речовини – це речовини, які складаються з атомів одного хімічного елемента. Прості речовини Натрію, Фосфору, Флуору мають порівняно високу реакційну здатність.

Фтор – найактивніший із неметалів, реагує з більшістю простих і складних речовин.

Натрій – представник лужних металів, які вирізняються високою хімічною активністю – реагують із водою, киснем тощо.

Хімічний елемент Фосфор утворює кілька простих речовин. Білий фосфор здатний до самозаймання, червоний менш активний, але також реагує з багатьма речовинами. Тому в природі Фосфор поширений у формі складних речовин.

У природі Фосфор є складником різних сполук, як-от апатити, фосфорити, фосфоліпіди тощо.

Молекула азоту – простої речовини Нітрогену – дуже стійка, тому реакційна здатність азоту низька. Саме тому Нітроген поширений у природі у формі простої речовини – азоту \((\sim 78\ \text{% повітря}),\) також міститься в складних речовинах.

Відповідь: A.

Пояснення

ТЕМА: Періодична система хімічних елементів. Метали і неметали.

Завдання скеровано на перевірку знання ознак неметалів і їхнього місця в періодичній таблиці, уміння класифікувати хімічні елементи за їхніми фізико-хімічними властивостями.

У фрагменті таблиці наведено хімічні символи й зазначено відносні атомні маси десяти елементів. З-поміж них п’ять хімічних елементів належать до неметалічних: Бор, Карбон, Нітроген, Силіцій і Фосфор.

Такого висновку легко дійти, якщо взяти до уваги, що елементи побічних підгруп (у наведеному фрагменті таблиці це Скандій, Титан, Ванадій) є металічними. Алюміній – типовий металічний елемент, а в Галію металічні властивості виражені сильніше, ніж в Алюмінію, бо електрони зовнішнього енергетичного рівня розташовані на більшій відстані від ядра атома. Неметалічний характер елементів і хімічна активність неметалів посилюються в періодах зліва направо, а в головних підгрупах – знизу догори.

Відповідь: Б.

Пояснення

ТЕМА: Загальна й неорганічна хімія. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів. Будова атома.

Перевірці підлягає знання періодичної зміни властивостей елементів у групах (електронегативність, радіус атома, будова електронної оболонки, валентні можливості).

А Електронегативність Карбону менша, ніж електронегативність Силіцію – неправильне твердження. Карбон розташований вище за Силіцій у \(14\) групі. Зі збільшенням заряду ядра в групі електронегативність зменшується, тобто в Карбону вона більша, ніж у Силіцію.

Б В атомах Карбону й Силіцію однакова загальна кількість електронів – неправильне твердження. Карбон має порядковий номер \(6\) (\(6\) електронів), а Силіцій – \(14\) (\(14\) електронів).

В Карбон, як і Силіцій, утворює з Гідрогеном сполуку складу \(\mathrm{EH_4}\) – правильне твердження. Обидва хімічні елементи належать до \(14\) групи, виявляють вищу валентність IV (\(14-10=4\)) й утворюють леткі сполуки з Гідрогеном складу \(\mathrm{CH_4}\) (метан) і \(\mathrm{SiH_4}\) (силан).

Г Радіус атома Карбону більший, ніж радіус атома Силіцію – неправильне твердження. Насправді Силіцій має на один електронний шар більше, ніж Карбон, тому радіус атома Силіцію більший.

Правильна відповідь: В.