Номер 3, страница 91 - гдз по химии 7 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. По данному плану составьте характеристику франция:

Элемент, Порядковый номер, Температура плавления, o C

Литий, 3, 180

Натрий, 11, 98

Калий, 19, 64

Рубидий, 37, 39

Цезий, 55, 29

Франций, ?, ?

а) химический символ франция и его положение в Периодической системе;

б) атомный номер и относительная атомная масса;

в) название семейства элементов, к которому он относится;

г) простое вещество, образованное францием;

д) сложное вещество, которое образуется при взаимодействии франция с водой;

е) постройте, используя данные таблицы, график. Отложите по оси Х атомные номера элементов, а по оси Y – температуры плавления металлов. Из графика определите температуру плавления франция.

а) Химический символ франция — Fr. Франций — это химический элемент 7-го периода, 1-й группы, главной (А) подгруппы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

Ответ: Fr; 7-й период, 1-я группа, главная подгруппа.

б) Элементы в таблице (литий, натрий, калий, рубидий, цезий) являются щелочными металлами и расположены в Периодической системе друг под другом. Их порядковые номера образуют последовательность, где разница между соседними элементами равна количеству элементов в соответствующем периоде (8, 8, 18, 18, 32). Порядковый номер цезия (Cs) — 55. Франций (Fr) находится под ним, в 7-м периоде. Разница в номерах между элементами 6-го и 7-го периодов составляет 32. Следовательно, атомный номер франция равен $55 + 32 = 87$. Относительная атомная масса наиболее долгоживущего изотопа франция (Франций-223) составляет примерно 223 а.е.м.

Ответ: Атомный номер — 87, относительная атомная масса ≈ 223.

в) Элементы, перечисленные в таблице, включая франций, относятся к семейству щелочных металлов.

Ответ: Щелочные металлы.

г) Простое вещество, образованное францием, — это металл франций. Его химическая формула — Fr.

Ответ: Франций (Fr).

д) Франций, как и все щелочные металлы, бурно реагирует с водой. В результате реакции образуется сложное вещество — гидроксид франция (основание) и выделяется газообразный водород. Уравнение реакции: $2Fr + 2H_2o \rightarrow 2FrOH + H_2 \uparrow$.

Ответ: Гидроксид франция (FrOH).

е) Дано:

Зависимость температуры плавления ($T_{пл}$) щелочных металлов от их порядкового номера (Z):

Литий (Li, Z=3): $T_{пл} = 180$ o C

Натрий (Na, Z=11): $T_{пл} = 98$ o C

Калий (K, Z=19): $T_{пл} = 64$ o C

Рубидий (Rb, Z=37): $T_{пл} = 39$ o C

Цезий (Cs, Z=55): $T_{пл} = 29$ o C

Порядковый номер франция: Z(Fr) = 87

Найти:

Температуру плавления франция ($T_{пл}(Fr)$).

Решение:

Для определения температуры плавления франция построим график зависимости температуры плавления ($T_{пл}$, o C) от порядкового номера элемента (Z). По оси абсцисс (ось X) отложим порядковые номера, а по оси ординат (ось Y) — соответствующие температуры плавления.

Нанесём на координатную плоскость точки с координатами:

(3; 180), (11; 98), (19; 64), (37; 39), (55; 29).

Соединим эти точки плавной кривой. График показывает, что с увеличением порядкового номера температура плавления щелочных металлов уменьшается. При этом кривая становится всё более пологой, что означает, что уменьшение температуры замедляется с каждым следующим элементом.

Разница температур плавления между рубидием (Z=37) и цезием (Z=55) составляет $39 - 29 = 10$ o C.

Для определения температуры плавления франция (Z=87) необходимо экстраполировать (продлить) полученную кривую вправо до значения Z=87. Поскольку кривая становится все более пологой, уменьшение температуры от цезия к францию будет меньше, чем предыдущее уменьшение от рубидия к цезию (10 o C). Визуальная экстраполяция плавной кривой на графике показывает, что при Z=87 значение температуры плавления будет немного ниже 29 o C. Ориентировочное значение, полученное путем графической экстраполяции, составляет около 22–27 o C.

Ответ: Приблизительная температура плавления франция, определенная из графика, составляет около 25 o C (значение является оценочным и зависит от точности построения и экстраполяции графика).