Номер 1, страница 123 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. I. § 33. Характеристика элемента по его положению в Периодической системе. Глава 4. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома - номер 1, страница 123.

1. Охарактеризуйте кальций (изотоп $ \text{^{40}_{20}Ca} $) по приведённому в учебнике плану характеристики элемента-металла.

1. Положение элемента в Периодической системе Д.И. Менделеева

Кальций (Ca) — химический элемент с порядковым номером 20. Он расположен в 4-м периоде (большом), во II группе, главной (А) подгруппе. Относится к семейству щелочноземельных металлов.

Ответ: Кальций (Ca) находится в 4-м периоде, IIA группе Периодической системы.

2. Строение атома

Дано:

Изотоп кальция $_{20}^{40}\text{Ca}$

Найти:

Число протонов ($p^+$), нейтронов ($n^0$), электронов ($e^-$); заряд ядра; электронную формулу атома.

Решение:

Порядковый номер элемента ($Z$) в Периодической системе равен числу протонов в ядре и числу электронов в нейтральном атоме. Для кальция $Z=20$. Следовательно, число протонов $p^+=20$, и число электронов $e^-=20$. Заряд ядра определяется числом протонов и равен $+20$.

Массовое число ($A$) данного изотопа равно сумме протонов и нейтронов в ядре, $A=40$. Число нейтронов ($n^0$) можно рассчитать по формуле: $n^0 = A - Z$.

$n^0 = 40 - 20 = 20$.

Электроны в атоме кальция распределены по четырем электронным слоям (энергетическим уровням). Электронная конфигурация атома кальция записывается как $1s^22s^22p^63s^23p^64s^2$. На внешнем энергетическом уровне находятся 2 валентных электрона, которые атом легко отдает в химических реакциях.

Ответ: В ядре атома изотопа $_{20}^{40}\text{Ca}$ содержится 20 протонов и 20 нейтронов, заряд ядра равен $+20$. В электронной оболочке нейтрального атома находится 20 электронов. Электронная формула: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^2$.

3. Характер простого вещества

Кальций (Ca) — это простое вещество, типичный металл. Обладает серебристо-белым цветом, относительной мягкостью, ковкостью и пластичностью. Является активным металлом и сильным восстановителем, так как легко отдает два валентных электрона, образуя катион $Ca^{2+}$. В соединениях проявляет постоянную степень окисления +2.

Ответ: Простое вещество кальций — это типичный металл, проявляющий сильные восстановительные свойства.

4. Сравнение свойств с соседями по периоду и группе

Сравнение с соседями по 4-му периоду: слева от кальция стоит калий (K), справа — скандий (Sc). При движении слева направо по периоду радиус атома уменьшается, а электроотрицательность растет, поэтому металлические свойства ослабевают. Кальций менее активный металл, чем калий, но более активный, чем скандий.

Сравнение с соседями по IIA группе: над кальцием стоит магний (Mg), под ним — стронций (Sr). При движении сверху вниз по группе радиус атома увеличивается, электроотрицательность уменьшается, а металлические свойства усиливаются. Кальций является более активным металлом, чем магний, но менее активным, чем стронций.

Ответ: Металлические свойства кальция слабее, чем у K и Sr, но сильнее, чем у Sc и Mg.

5. Высший оксид, его формула и характер

Высшая степень окисления кальция равна +2. Формула его высшего оксида — $CaO$ (оксид кальция). Этот оксид является основным, так как он реагирует с кислотами с образованием соли и воды (например, $CaO + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O$) и с кислотными оксидами с образованием солей (например, $CaO + SO_3 \rightarrow CaSO_4$).

Ответ: Высший оксид — $CaO$, оксид кальция, который проявляет ярко выраженные основные свойства.

6. Высший гидроксид, его формула и характер

Высшему оксиду кальция $CaO$ соответствует гидроксид кальция, формула которого $Ca(OH)_2$. Гидроксид кальция (гашеная известь) — это сильное основание (щелочь), хотя и ограниченно растворимое в воде. В водном растворе диссоциирует на ионы: $Ca(OH)_2 \leftrightarrow Ca^{2+} + 2OH^-$.

Ответ: Высший гидроксид — $Ca(OH)_2$, гидроксид кальция, является сильным основанием (щелочью).

7. Летучее водородное соединение

Как и другие активные металлы, кальций не образует летучих водородных соединений, которые характерны для неметаллов. С водородом кальций образует твердое ионное (солеподобное) соединение — гидрид кальция ($CaH_2$), которое не является летучим.

Ответ: Кальций не образует летучего водородного соединения.