Номер А, страница 109 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

A

1. Как образуются ионы щелочных металлов и галогенов?

2. Дайте характеристику щелочных металлов по группе.

3. Какие естественные семейства элементов вам известны? Укажите их место в Периодической системе Д. И. Менделеева. Что их объединяет?

1. Электронная формула валентных электронов $3s^23p^2$ соответствует элементу, который находится в 3-м периоде (так как главный квантовый номер равен 3) и в IVА группе (14-й группе), поскольку на внешнем уровне у него 4 валентных электрона ($2+2=4$). Этим элементом является кремний (Si).

Ответ: Кремний (Si).

2. Дано:

Электронная формула: $1s^22s^22p^63s^23p^2$.

Найти:

Химический элемент, его положение в Периодической системе, число энергетических уровней, число протонов ($p^+$), нейтронов ($n^0$) и электронов ($e^-$).

Решение:

Общее число электронов в атоме равно сумме электронов на всех подуровнях: $2+2+6+2+2 = 14$ электронов. В нейтральном атоме число электронов равно порядковому номеру элемента. Следовательно, это элемент с атомным номером 14, то есть кремний ($\text{Si}$).

Положение в Периодической системе:

- Номер периода определяется по номеру внешнего энергетического уровня. Внешний уровень — третий ($3s^23p^2$), значит, элемент находится в 3-м периоде.

- Номер группы определяется по числу валентных электронов. На внешнем уровне $2+2=4$ валентных электрона, следовательно, элемент находится в IVА группе (14-я группа).

Число энергетических уровней у атома кремния равно номеру периода, то есть 3.

Число протонов ($p^+$) равно порядковому номеру, то есть 14.

Число электронов ($e^-$) в нейтральном атоме равно числу протонов, то есть 14.

Число нейтронов ($n^0$) можно рассчитать по формуле $N = A - Z$, где $A$ — массовое число, а $Z$ — атомный номер. Для наиболее распространенного изотопа кремния $^{28}\text{Si}$ массовое число $A=28$.

$n^0 = 28 - 14 = 14$.

Ответ: Элемент — кремний ($\text{Si}$). Расположен в 3-м периоде, IVА группе (14-й группе) Периодической системы. У атома 3 энергетических уровня. Число протонов — 14, число электронов — 14, число нейтронов — 14 (для изотопа $^{28}\text{Si}$).

3. Дано:

Атомный номер элемента $Z = 20$.

Найти:

Электронную формулу элемента, его валентность, формулы оксида и гидроксида.

Решение:

Элемент с атомным номером 20 — это кальций ($\text{Ca}$).

Электронная формула кальция (20 электронов): $1s^22s^22p^63s^23p^64s^2$.

Валентность элемента определяется числом электронов на внешнем энергетическом уровне. Внешний уровень у кальция — четвертый, на нем находится 2 электрона ($4s^2$). Кальций — металл IIА группы, он легко отдает эти два электрона, проявляя в соединениях постоянную валентность, равную II.

Формула оксида: Кальций имеет валентность II, кислород в оксидах также имеет валентность II. Формула оксида кальция — $\text{CaO}$.

Формула гидроксида: Гидроксид-ион ($\text{OH}^-$) имеет заряд -1 (и валентность I). Поскольку кальций имеет валентность II (и образует ион $\text{Ca}^{2+}$), для составления формулы электронейтрального соединения необходимо взять два гидроксид-иона. Формула гидроксида кальция — $\text{Ca(OH)}_2$.

Ответ: Электронная формула: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^2$. Валентность: II. Формула оксида: $\text{CaO}$. Формула гидроксида: $\text{Ca(OH)}_2$.