По степени окисления определите характер гидроксидов Ti(III), V(V), Mn (VI), Fe(II). Запишите уравнения реакций, отражающие особенность химических свойств этих соединений.
1) Главная подгруппа первой группы элементов - алкалии, они включают литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs) и франций (Fr). Они характеризуются наличием одного электрона на внешнем энергетическом уровне и образованием положительных ионов с зарядом +1.
Побочная подгруппа первой группы элементов - алкалиноземельные металлы. Они включают бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и радий (Ra). Они имеют два электрона на внешнем энергетическом уровне и образуют положительные ионы с зарядом +2.
2) Элемент третьего периода с наибольшим атомным радиусом - натрий (Na).
Элемент второго периода с наименьшим атомным радиусом - литий (Li).
3) Наиболее типичным металлом второй группы является магний (Mg), а наиболее типичным неметаллом - бериллий (Be).
4) Для элементов:
- Селен (Se) имеет 6 электронов на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра равен +34.
- Галлий (Ga) имеет 3 электрона на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра равен +31.
- Магний (Mg) имеет 2 электрона на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра равен +12.
- Аргон (Ar) не имеет электронов на внешнем энергетическом уровне, так как он принадлежит к инертным газам (нобелевой группе). Заряд ядра аргона равен +18.
5) Из условия задачи известно, что на внешнем уровне находится 4 электрона. Это описывает всего один элемент - углерод (C).
Формула его высшего оксида - СО2 (двуокись углерода), а формула летучего водородного соединения - СН4 (метан).
6) Из периодической таблицы можно определить, что:
- Литий (Li) имеет наибольший атомный радиус.
- Азот (N) имеет наименьший атомный радиус.
7) S-элемент второго периода с одним электроном на внешнем уровне - литий (Li).
8) Атом изотопа 26Si содержит 14 протонов, 12 нейтронов и 14 электронов.
Атом алюминия содержит 13 протонов, 14 нейтронов и 13 электронов.
Ион S2- содержит 18 электронов (два дополнительных электрона, чем в нейтральном атоме серы) и 16 протонов (заряд -2).
9) S-элементы: Rb, Ca.
P-элементы: S, Ti.
D-элементы: Rb, Ca.
10) В соединении NH3 (аммиак) наблюдается координативная ковалентная связь, где атом азота делит атом водорода с помощью своего свободного электронного парамагнитного дополнительного электрона.
BaCl2 (хлорид бария) имеет ионную связь, так как барий (Ba) отдает два электрона хлору, чтобы образовать бариевый ион с зарядом +2, а хлор (Cl) принимает эти электроны, чтобы образовать два отрицательно заряженных иона хлорида.
12) Формула сульфата магния - MgSO4. Вычисление массовых долей для каждого элемента:
- Масса серы (S) в сульфате магния - 32 г
- Масса кислорода (O) в сульфате магния - 64 г
- Масса магния (Mg) в сульфате магния - 24 г
Общая масса сульфата магния - 32 + 64 + 24 = 120 г.
Массовая доля серы = (32 г / 120 г) * 100% = 26.7%
Массовая доля кислорода = (64 г / 120 г) * 100% = 53.3%
Массовая доля магния = (24 г / 120 г) * 100% = 20%
Кремний взаимодействует с веществами из ряда (группа a), которые включают в себя: NaOH, O2 и Mg.
Обратите внимание, что кремний является металлоидом и может проявлять свойства как металлов, так и неметаллов. Он находится в 14-й группе периодической системы элементов.
Чтобы понять, какой тип химических взаимодействий между кремнием и указанными веществами происходит, рассмотрим каждый вариант по отдельности.
a) NaOH (гидроксид натрия) - это щелочное вещество. Кремний не реагирует с ним, так как наличие щелочного металла (натрия) не позволяет происходить реакции с металлоидами.
O2 (молекулярный кислород) - кремний реагирует с кислородом при высоких температурах, образуя оксид кремния (SiO2). Таким образом, кремний взаимодействует с молекулярным кислородом.
Mg (магний) - кремний не реагирует с магнием.
Таким образом, из варианта a) кремний взаимодействует только с O2.
b) CO2 (двуокись углерода) - кремний не реагирует с углекислым газом.
O2 (молекулярный кислород) - как уже упоминалось, кремний реагирует с молекулярным кислородом, образуя оксид кремния (SiO2).
CaO (оксид кальция) - кремний не реагирует с оксидом кальция.
Из варианта b) кремний взаимодействует только с O2.
c) H2 (молекулярный водород) - кремний не реагирует с водородом.
Из варианта c) кремний взаимодействует только с O2.
d) C (углерод) - кремний и углерод могут образовывать соединения, так как они принадлежат к одной группе в периодической системе элементов. Однако, для полной уверенности взаимодействие конкретных веществ из списка также требует дополнительных данных.
H2 (молекулярный водород) - кремний не реагирует с водородом.
Na (натрий) - кремний не реагирует с натрием.
SO2 (диоксид серы) - кремний не реагирует с диоксидом серы.
Таким образом, из варианта d) кремний не взаимодействует ни с одним из указанных веществ.
В итоге, кремний взаимодействует только с молекулярным кислородом (O2) в двух вариантах ответа: a) и c). Это объясняется тем, что кремний имеет способность образовывать оксиды с кислородом, однако не реагирует с веществами, содержащими щелочные металлы или низшие металлы.
Побочная подгруппа первой группы элементов - алкалиноземельные металлы. Они включают бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и радий (Ra). Они имеют два электрона на внешнем энергетическом уровне и образуют положительные ионы с зарядом +2.
2) Элемент третьего периода с наибольшим атомным радиусом - натрий (Na).
Элемент второго периода с наименьшим атомным радиусом - литий (Li).
3) Наиболее типичным металлом второй группы является магний (Mg), а наиболее типичным неметаллом - бериллий (Be).
4) Для элементов:
- Селен (Se) имеет 6 электронов на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра равен +34.
- Галлий (Ga) имеет 3 электрона на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра равен +31.
- Магний (Mg) имеет 2 электрона на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра равен +12.
- Аргон (Ar) не имеет электронов на внешнем энергетическом уровне, так как он принадлежит к инертным газам (нобелевой группе). Заряд ядра аргона равен +18.
5) Из условия задачи известно, что на внешнем уровне находится 4 электрона. Это описывает всего один элемент - углерод (C).
Формула его высшего оксида - СО2 (двуокись углерода), а формула летучего водородного соединения - СН4 (метан).
6) Из периодической таблицы можно определить, что:
- Литий (Li) имеет наибольший атомный радиус.
- Азот (N) имеет наименьший атомный радиус.
7) S-элемент второго периода с одним электроном на внешнем уровне - литий (Li).
8) Атом изотопа 26Si содержит 14 протонов, 12 нейтронов и 14 электронов.
Атом алюминия содержит 13 протонов, 14 нейтронов и 13 электронов.
Ион S2- содержит 18 электронов (два дополнительных электрона, чем в нейтральном атоме серы) и 16 протонов (заряд -2).
9) S-элементы: Rb, Ca.
P-элементы: S, Ti.
D-элементы: Rb, Ca.
10) В соединении NH3 (аммиак) наблюдается координативная ковалентная связь, где атом азота делит атом водорода с помощью своего свободного электронного парамагнитного дополнительного электрона.
BaCl2 (хлорид бария) имеет ионную связь, так как барий (Ba) отдает два электрона хлору, чтобы образовать бариевый ион с зарядом +2, а хлор (Cl) принимает эти электроны, чтобы образовать два отрицательно заряженных иона хлорида.
11) Уравнения взаимодействия сульфата натрия (Na2SO4) и нитрата бария (Ba(NO3)2):
- Молекулярное уравнение: Na2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4 + 2NaNO3.
- Полное ионное уравнение: 2Na+ + SO4²- + Ba²+ + 2NO3- → BaSO4 + 2Na+ + 2NO3-.
- Сокращенное ионное уравнение: SO4²- + Ba²+ → BaSO4.
12) Формула сульфата магния - MgSO4. Вычисление массовых долей для каждого элемента:
- Масса серы (S) в сульфате магния - 32 г
- Масса кислорода (O) в сульфате магния - 64 г
- Масса магния (Mg) в сульфате магния - 24 г
Общая масса сульфата магния - 32 + 64 + 24 = 120 г.
Массовая доля серы = (32 г / 120 г) * 100% = 26.7%
Массовая доля кислорода = (64 г / 120 г) * 100% = 53.3%
Массовая доля магния = (24 г / 120 г) * 100% = 20%
Оценка: «5» – 12 заданий, «4» - 10 заданий, «3» – 8 заданий.