Номер В, страница 105 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

B

1. Как изменяются свойства:

а) металлические: $Li \rightarrow Na \rightarrow K \rightarrow Rb$;

б) неметаллические: $F \rightarrow Cl \rightarrow Br \rightarrow I$;

$As \rightarrow Se \rightarrow Br?$

2. Какое из приведенных оснований обладает более сильными основными свойствами: $NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \rightarrow Al(OH)_3$. Почему?

3. Формула оксида элемента III периода в высшей валентности $ЭО_2$. Определите этот элемент и охарактеризуйте строение его атома.

1. Элемент III периода III группы главной подгруппы – это алюминий (Al).

Алюминий находится в III группе, поэтому его высшая валентность равна III. Кислород имеет постоянную валентность II. Составляем формулу оксида по валентностям: $Al_2O_3$ (оксид алюминия).

Рассчитаем массовую долю элемента (алюминия) в оксиде $Al_2O_3$.

Дано:

Формула оксида: $Al_2O_3$

Относительная атомная масса алюминия: $Ar(Al) = 27$ а.е.м.

Относительная атомная масса кислорода: $Ar(O) = 16$ а.е.м.

Найти:

Массовую долю алюминия $ω(Al)$ в оксиде $Al_2O_3$.

Решение:

1. Найдем относительную молекулярную массу оксида алюминия:

$Mr(Al_2O_3) = 2 \cdot Ar(Al) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102$ а.е.м.

2. Рассчитаем массовую долю алюминия по формуле:

$ω(Al) = \frac{2 \cdot Ar(Al)}{Mr(Al_2O_3)} \cdot 100\%$

$ω(Al) = \frac{2 \cdot 27}{102} \cdot 100\% = \frac{54}{102} \cdot 100\% \approx 52,94\%$

Алюминий имеет порядковый номер 13, следовательно, заряд ядра +13 и 13 электронов.

Электронная формула алюминия: $1s^22s^22p^63s^23p^1$.

Электронно-графическая формула валентного слоя алюминия ($3s^23p^1$):

3p-подуровень: [ ↑ ][ ][ ]

3s-подуровень: [ ↑↓ ]

Ответ: Формула оксида – $Al_2O_3$. Массовая доля алюминия в оксиде составляет приблизительно 52,94%. Электронная формула: $1s^22s^22p^63s^23p^1$. Электронно-графическая формула валентного слоя: на 3s-подуровне два спаренных электрона, на 3p-подуровне один неспаренный электрон.

2. Элемент II периода IV А подгруппы – это углерод (C).

Высшая валентность углерода равна номеру группы, то есть IV. Формула высшего оксида – $CO_2$ (оксид углерода(IV)).

Для неметаллов IV группы формула летучего водородного соединения $ЭH_{8-N}$, где N - номер группы. Для углерода (N=4) формула – $CH_4$ (метан).

Рассчитаем отношение масс элементов в этих соединениях.

Дано:

Формула оксида: $CO_2$

Формула водородного соединения: $CH_4$

Относительная атомная масса углерода: $Ar(C) = 12$ а.е.м.

Относительная атомная масса кислорода: $Ar(O) = 16$ а.е.м.

Относительная атомная масса водорода: $Ar(H) = 1$ а.е.м.

Найти:

Отношение масс $m(C) : m(O)$ в $CO_2$.

Отношение масс $m(C) : m(H)$ в $CH_4$.

Решение:

1. Для оксида углерода(IV) $CO_2$:

Отношение масс равно отношению произведений числа атомов на их относительные атомные массы:

$m(C) : m(O) = (1 \cdot Ar(C)) : (2 \cdot Ar(O)) = 12 : (2 \cdot 16) = 12 : 32$.

Сократив отношение на 4, получаем $3 : 8$.

2. Для метана $CH_4$:

$m(C) : m(H) = (1 \cdot Ar(C)) : (4 \cdot Ar(H)) = 12 : (4 \cdot 1) = 12 : 4$.

Сократив отношение на 4, получаем $3 : 1$.

Углерод имеет порядковый номер 6, следовательно, заряд ядра +6 и 6 электронов.

Электронная формула углерода: $1s^22s^22p^2$.

Электронно-графическая формула валентного слоя углерода в основном состоянии ($2s^22p^2$):

2p-подуровень: [ ↑ ][ ↑ ][ ]

2s-подуровень: [ ↑↓ ]

Ответ: Формула оксида – $CO_2$, формула водородного соединения – $CH_4$. Отношение масс в $CO_2$ (C:O) равно $3:8$. Отношение масс в $CH_4$ (C:H) равно $3:1$. Электронная формула: $1s^22s^22p^2$. Электронно-графическая формула валентного слоя в основном состоянии: на 2s-подуровне два спаренных электрона, на 2p-подуровне два неспаренных электрона.

3. Определим элемент Э и его положение в периодической системе.

Дано:

Формула оксида: $Э_2O_3$

Относительная молекулярная масса оксида: $Mr(Э_2O_3) = 70$ а.е.м.

Относительная атомная масса кислорода: $Ar(O) = 16$ а.е.м.

Найти:

Местоположение элемента Э в периодической системе (период, группа, подгруппа).

Решение:

1. Из формулы оксида $Э_2O_3$ следует, что элемент Э проявляет валентность III.

2. Относительная молекулярная масса соединения вычисляется как сумма относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы.

$Mr(Э_2O_3) = 2 \cdot Ar(Э) + 3 \cdot Ar(O)$

где $Ar(Э)$ – относительная атомная масса неизвестного элемента.

3. Подставим известные значения в формулу:

$70 = 2 \cdot Ar(Э) + 3 \cdot 16$

$70 = 2 \cdot Ar(Э) + 48$

4. Решим уравнение относительно $Ar(Э)$:

$2 \cdot Ar(Э) = 70 - 48$

$2 \cdot Ar(Э) = 22$

$Ar(Э) = \frac{22}{2} = 11$ а.е.м.

5. Найдем в периодической системе элемент с относительной атомной массой, близкой к 11. Это бор (B).

6. Определим положение бора (B) в периодической системе:

Атомный номер бора – 5. Электронная конфигурация: $1s^22s^22p^1$.

Число электронных слоев (2) определяет номер периода – II период.

Число валентных электронов ($2s^22p^1$, всего 3) определяет номер группы – III группа.

Так как бор является р-элементом, он находится в главной подгруппе (А подгруппа).

Ответ: Элемент – бор (B). Он расположен во II периоде, III группе, главной подгруппе периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.