Вопрос, страница 137 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Задания в параграфе. Параграф 20. Металлы ІА-ІIIА-групп. Глава 5. Металлы и неметаллы - страница 137.

Условие.

Какие группы Периодической системы химических элементов образованы металлами?

Укажите особенности строения атомов металлов главных подгрупп.

Где в природе встречаются металлы и их соединения?

Решение.

Решение 2.

Какие группы Периодической системы химических элементов образованы металлами?

Металлы составляют подавляющее большинство химических элементов и расположены в левой нижней части Периодической системы. Полностью из металлов состоят главные подгруппы (А-группы) I и II групп (за исключением водорода, который проявляет двойственные свойства). Главная подгруппа III группы также преимущественно состоит из металлов (алюминий, галлий, индий, таллий), за исключением бора, который является неметаллом. Все элементы побочных подгрупп (В-групп), включая лантаноиды и актиноиды, являются металлами. В главных подгруппах IV-VI групп металлические свойства элементов усиливаются сверху вниз, и металлы (например, олово, свинец, висмут) располагаются в нижней части этих групп.

Ответ: Металлами образованы все побочные подгруппы, главные подгруппы I и II групп (кроме водорода), большая часть главной подгруппы III группы, а также нижние части главных подгрупп IV-VI групп.

Укажите особенности строения атомов металлов главных подгрупп.

Атомы металлов главных подгрупп имеют ряд характерных особенностей строения. Во-первых, это небольшое число электронов на внешнем энергетическом уровне, как правило, от одного до трех. Например, у щелочных металлов I группы на внешнем уровне находится 1 электрон (электронная конфигурация внешнего слоя $ns^1$), а у щелочноземельных металлов II группы — 2 электрона ($ns^2$). Во-вторых, атомы металлов имеют относительно большие радиусы по сравнению с атомами неметаллов того же периода. В-третьих, следствием этих двух особенностей является низкая энергия ионизации. Это означает, что валентные электроны слабо связаны с ядром и могут быть легко отданы в ходе химических реакций. Поэтому все металлы являются восстановителями, образуя положительно заряженные ионы (катионы).

Ответ: Главные особенности строения атомов металлов главных подгрупп — это наличие небольшого числа (1–3) электронов на внешнем уровне, большие атомные радиусы и, как следствие, низкая энергия ионизации и способность легко отдавать валентные электроны.

Где в природе встречаются металлы и их соединения?

Металлы и их соединения широко распространены в природе и встречаются во всех геосферах. Основным их источником является литосфера (земная кора). В ней лишь химически малоактивные, так называемые благородные металлы — золото (Au), платина (Pt), серебро (Ag) — встречаются в самородном виде. Большинство же металлов, будучи химически активными, находятся в виде соединений, которые образуют различные минералы и руды. Наиболее распространенные классы природных соединений металлов — это оксиды (например, красный железняк $Fe_2O_3$, боксит $Al_2O_3 \cdot nH_2O$), сульфиды (свинцовый блеск $PbS$, пирит $FeS_2$), карбонаты (известняк $CaCO_3$, магнезит $MgCO_3$), а также различные силикаты, алюмосиликаты и галогениды. В гидросфере металлы присутствуют в виде растворенных солей в водах морей, океанов и рек (например, ионы $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$). В биосфере ионы многих металлов являются жизненно важными элементами, входя в состав живых организмов (железо в гемоглобине, магний в хлорофилле, калий и натрий в нервных клетках).

Ответ: Металлы в природе встречаются как в самородном виде (золото, платина), так и, гораздо чаще, в виде соединений (руды, минералы) в земной коре. Их соединения также в больших количествах растворены в водах Мирового океана и входят в состав всех живых организмов.