Номер 3, страница 35 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 4. Периодический закон и Периодическая система в свете теории строения атома. Глава 2. Строение вещества. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - номер 3, страница 35.

Условие.

3. Дайте характеристику по положению в Периодической системе элементов с порядковыми номерами:

а) 11;

б) 13;

в) 15;

г) 20.

Решение.

Решение 2.

а)

Элемент с порядковым номером 11 — это Натрий (Sodium), химический символ — $Na$.

Положение в Периодической системе: Натрий находится в 3-м периоде (малом), I группе (первой), главной подгруппе (А-группе). Это s-элемент. Относительная атомная масса элемента составляет примерно 22,99.

Строение атома: Заряд ядра атома натрия равен +11. Это означает, что в ядре содержится 11 протонов, а вокруг ядра движется 11 электронов. Число нейтронов в наиболее распространенном изотопе ($^{23}Na$) равно 12 ($23 - 11 = 12$). Электроны распределены по трем энергетическим уровням. Электронная конфигурация атома в невозбужденном состоянии: $1s^22s^22p^63s^1$. На внешнем (третьем) энергетическом уровне находится один валентный электрон.

Химические свойства: Натрий — это типичный щелочной металл, обладающий высокой химической активностью. Он легко отдает свой единственный валентный электрон, проявляя в соединениях постоянную степень окисления +1. Его высший оксид, оксид натрия ($Na_2O$), обладает ярко выраженными основными свойствами. Гидроксид натрия ($NaOH$) является сильным основанием (щёлочью). Летучего водородного соединения не образует, так как является металлом (образует ионный гидрид $NaH$).

Ответ: Элемент с порядковым номером 11 — Натрий ($Na$). Это щелочной металл, расположенный в 3-м периоде, I группе, главной подгруппе. Атом имеет 3 электронных слоя, на внешнем слое 1 валентный электрон. Проявляет степень окисления +1. Высший оксид $Na_2O$ — основный, соответствующий ему гидроксид $NaOH$ — сильное основание (щёлочь).

б) Элемент с порядковым номером 13 — это Алюминий (Aluminium), химический символ — $Al$.

Положение в Периодической системе: Алюминий находится в 3-м периоде (малом), III группе (тринадцатой), главной подгруппе (А-группе). Это p-элемент. Относительная атомная масса элемента составляет примерно 26,98.

Строение атома: Заряд ядра атома алюминия равен +13, что указывает на 13 протонов в ядре и 13 электронов на электронных оболочках. Число нейтронов в единственном стабильном изотопе ($^{27}Al$) равно 14 ($27 - 13 = 14$). Электроны расположены на трех энергетических уровнях. Электронная конфигурация атома: $1s^22s^22p^63s^23p^1$. На внешнем (третьем) энергетическом уровне находятся три валентных электрона.

Химические свойства: Алюминий — это металл. Проявляет в соединениях, как правило, степень окисления +3. Его высший оксид, оксид алюминия ($Al_2O_3$), и соответствующий ему гидроксид, гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$), проявляют амфотерные свойства, то есть реагируют как с кислотами, так и с основаниями. Летучего водородного соединения не образует.

Ответ: Элемент с порядковым номером 13 — Алюминий ($Al$). Это металл, расположенный в 3-м периоде, III группе, главной подгруппе. Атом имеет 3 электронных слоя с 3 валентными электронами. Характерная степень окисления +3. Высший оксид $Al_2O_3$ и гидроксид $Al(OH)_3$ являются амфотерными.

в) Элемент с порядковым номером 15 — это Фосфор (Phosphorus), химический символ — $P$.

Положение в Периодической системе: Фосфор находится в 3-м периоде (малом), V группе (пятнадцатой), главной подгруппе (А-группе). Это p-элемент. Относительная атомная масса элемента составляет примерно 30,97.

Строение атома: Заряд ядра атома фосфора равен +15 (15 протонов), атом содержит 15 электронов. Наиболее распространенный изотоп ($^{31}P$) содержит 16 нейтронов ($31 - 15 = 16$). Электроны расположены на трех энергетических уровнях. Электронная конфигурация атома: $1s^22s^22p^63s^23p^3$. На внешнем (третьем) энергетическом уровне находится пять валентных электронов.

Химические свойства: Фосфор — это типичный неметалл. Проявляет переменные степени окисления, наиболее характерные из которых -3, 0, +3, +5. Высший оксид фосфора, оксид фосфора(V) ($P_2O_5$), является кислотным оксидом. Ему соответствует сильная ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$). Фосфор образует летучее водородное соединение — фосфин ($PH_3$), которое обладает основными свойствами.

Ответ: Элемент с порядковым номером 15 — Фосфор ($P$). Это неметалл, расположенный в 3-м периоде, V группе, главной подгруппе. Атом имеет 3 электронных слоя, на внешнем слое 5 валентных электронов. Проявляет степени окисления от -3 до +5. Высший оксид $P_2O_5$ — кислотный, ему соответствует ортофосфорная кислота $H_3PO_4$. Образует летучее водородное соединение $PH_3$.

г) Элемент с порядковым номером 20 — это Кальций (Calcium), химический символ — $Ca$.

Положение в Периодической системе: Кальций находится в 4-м периоде (большом), II группе (второй), главной подгруппе (А-группе). Это s-элемент. Относительная атомная масса элемента составляет примерно 40,08.

Строение атома: Заряд ядра атома кальция равен +20, следовательно, в ядре 20 протонов, а в электронной оболочке 20 электронов. Наиболее распространенный изотоп ($^{40}Ca$) содержит 20 нейтронов ($40 - 20 = 20$). Электроны расположены на четырех энергетических уровнях. Электронная конфигурация атома: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^2$. На внешнем (четвертом) энергетическом уровне находятся два валентных электрона.

Химические свойства: Кальций — это щелочноземельный металл, химически активен. Легко отдает два валентных электрона, проявляя в соединениях постоянную степень окисления +2. Его высший оксид, оксид кальция ($CaO$), имеет ярко выраженный основный характер. Гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$) является сильным основанием. Как металл, кальций не образует летучего водородного соединения (образует ионный гидрид $CaH_2$).

Ответ: Элемент с порядковым номером 20 — Кальций ($Ca$). Это щелочноземельный металл, расположенный в 4-м периоде, II группе, главной подгруппе. Атом имеет 4 электронных слоя, на внешнем слое 2 валентных электрона. Проявляет степень окисления +2. Высший оксид $CaO$ — основный, соответствующий ему гидроксид $Ca(OH)_2$ — сильное основание.