В свете теории строения атомов
1 Попытки классификации химических элементов. История открытия и сущность периодического закона Д.И. Менделеева.
2 Структура периодической таблицы. Физическое обоснование периодического закона.
3 Основные характеристики атомов элементов (радиус атома, энергия сродства к электрону, энергия ионизации, абсолютная и относительная электроотрицательность, валентность и степень окисления) и их соединений (кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства летучих водородных соединений и высших оксидов и гидроксидов) и закономерности их изменения в периодах и группах.
Задачи:
1) Опишите химические свойства простого вещества, образованного элементом с порядковым номером 23, используя его положение в периодической системе (Приложение 1).
2) Исходя из положения галлия в периодической системе элементов Д. И. Менделеева, опишите важнейшие свойства простого вещества и соединений элемента.
3) Составьте формулы летучих водородных соединений элементов II периода и охарактеризуйте характер изменения их кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств.
4) Напишите формулы водородных соединений и высших кислородных соединений р-элементов IV группы периодической системы Д. И. Менделеева и охарактеризуйте характер изменения их кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств.
5) Исходя из положения элементов в Периодической системе, расположите их в порядке уменьшения энергии сродства к электрону: Ga, Br, Se, Ge, As.
Тестовые задания:
1) Энергия, которая указана в уравнении Cl0 (г) → Cl+ (г) + е – 1254 кДж, является для атома хлора
а) энергией химической связи; в) электроотрицательностью;
б) энергией ионизации; г) энергией сродства к электрону.
2) Какой ион имеет наибольший радиус? Дайте ответ на основании положения элементов в периодической системе:
а) Са2+; б) К+; в) F-; г) Cl-.
3) Элемент с порядковым номером 114 должен обладать свойствами, сходными с:
а) платиной; б) свинцом; в) мышьяком; г) ртутью.
4) Высший оксид элемента отвечает формуле ЭО3. Его водородное соединение содержит 2,47% водорода. Этот элемент:
а) S; б) Se; в) Te; г) Po.
5) Какой из элементов имеет наибольшее значение энергии ионизации:
а) Li; б) F; в) Fe; г) I.
6) В ряду S – Se – Sn – Sr пара элементов со сходными химическими свойствами – это:
а) Sn, Sr; б) S, Sn; в) Se, Sn; г) S, Se.
Задачи для самостоятельного решения:
1) Опишите химические свойства простых веществ, образованных элементами с порядковым номером 20 и 35, исходя из их положения в Периодической системе.
2) Составьте формулы высших оксидов и гидроксидов элементов III периода и охарактеризуйте характер изменения их кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств.
3) Какой из элементов – литий или калий – обладает более выраженными металлическими свойствами? Ответ обоснуйте.
4) Какой элемент четвёртого периода периодической системы Д. И. Менделеева является наиболее типичным неметаллом? Почему?
5) Расположите элементы Li, F, Fe, I в порядке увеличения энергии ионизации. Дайте обоснованный ответ.
6) Укажите, к какому из электронных семейств относится каждый из следующих элементов: Hf, Si, Ra, Br, Ne.
7) Какую высшую и низшую степень окисления проявляют мышьяк, теллур и йод? Составьте формулы соединений этих элементов, отвечающих данным степеням окисления.
Занятие № 4
Химическая связь
1 Виды химической связи и ее основные характеристики (энергия, длина).
2 Метод валентных связей.
3 Метод молекулярных орбиталей.
4 Свойства ковалентной связи:
· насыщаемость, состав молекул;
· направленность, форма молекул;
· полярность и поляризуемость связи и молекулы.
5 Ионная связь, ее свойства.
6 Металлическая связь.
7 Межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь.
8 Типы кристаллических решеток. Влияние вида связи и типа решетки на свойства веществ.
Задачи:
1) Как изменяется прочность связи в ряду соединений: HF, HCl, HBr, HI? Дайте обоснованный ответ.
2) По методу валентных связей и молекулярных орбиталей составьте схему образования связей в молекулах Li2, В2, N2, F2, NO. Укажите порядок связи. Сделайте вывод об относительной прочности этих связей.
3) Опишите пространственное строение молекул: HCN, CF4, SO2, PH3. Какая из молекул является неполярной?
4) Сера образует химические связи с калием, водородом, бромом и углеродом. Какие из связей наиболее и наименее полярны? Укажите, в сторону какого атома происходит смещение электронной плотности связи.
5) Определите вид химической связи между атомами и определите валентность элементов в следующих соединениях: N2, NH3, BaCl2, HF, SiO2, H2O, MgO, CH4, Na2SO4, NH4NO3. Какой тип кристаллической решетки в перечисленных соединениях?
Тестовые задания:
1) Примером неполярной молекулы, имеющей полярную ковалентную связь, является:
а) N2; б) H2O; в) NH3; г) CCl4.
2) Валентные орбитали атома бора в молекуле BF3 находятся в гибридном состоянии:
а) sp; б) sp2; в) sp3; г) d2sp3,
а молекула имеет форму:
а) линейную; в) октаэдрическую;
б) тетраэдрическую; г) плоскую.
3) Наибольшее число молекул содержится при обычных условиях в 1 л:
а) H2S; б) H2O; в) HCl; г) H2.
4) При одинаковых температуре и давлении 1 л газообразного кислорода и 1 л газообразного водорода имеют равные:
а) массы; в) плотности;
б) число молекул; г) скорости движения молекул.
5) Между атомами О и Н может образоваться только:
а) π-связь; в) металлическая связь;
б) ионная связь; г) σ-связь.
6) «Твердое, легкоплавкое, летучее» – можно сказать о веществе:
а) сахароза; б) диоксид кремния; в) фенол; г) этанол.
Задачи для самостоятельного решения:
1) Расположите двухатомные молекулы в порядке уменьшения устойчивости молекулы: LiI, LiCl, LiBr, LiAt.
2) В рамках молекулярных орбиталей объясните, почему существуют (или не существуют) следующие частицы: He2+, He20; B20, Ne20; O20, Ca20.
3) Определите, какое максимальное число связей может образовать атом кислорода, серы.
4) Расположите вещества в порядке увеличения дипольного момента связи: NO, HF, NaCl, SO2. Объясните Ваши предположения.
5) Опишите геометрическое строение молекул BeH2, OF2. Какая из них полярна?
6) Расположите вещества в порядке уменьшения полярности молекулы: Н2О, NH3, SO2, СН4. Объясните Ваши предположения.
7) Расположите вещества в порядке уменьшения степени ионности связи: NaCl, MgCl2, Al2S3, MgS, AlCl3, Na2S. Объясните ваши предположения.
8) Определите вид химической связи и тип кристаллической решетки в следующих соединениях: а) H2, PH3, CuS; б) SO2, HCl, MgO; в) CaCl2, SiH4, H2S; г) CCl4, HBr, CaO.
Занятие № 5