Страница 115 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

5. Установите соответствие между предсказанными Д. И. Менделеевым элементами и их современными названиями.

ЭЛЕМЕНТЫ, ПРЕДСКАЗАННЫЕ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВЫМ

1)Экабор

2)Экаалюминий

3)Экасилициум

СОВРЕМЕННЫЕ НАЗВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

А) Галлий

Б) Германий

В) Скандий

Ответ:

1 2 3

Для установления соответствия необходимо сопоставить названия, которые Д. И. Менделеев дал еще не открытым химическим элементам, с их современными названиями после их открытия.

1) Экабор

Д. И. Менделеев предсказал существование элемента, который он назвал экабором ("подобный бору"). Согласно его периодическому закону, этот элемент должен был находиться в III группе под бором и иметь атомную массу около 44. Предсказанные свойства экабора, в частности формула его оксида ($Eb_2O_3$), соответствовали элементу, открытому в 1879 году шведским химиком Ларсом Нильсоном. Этот элемент был назван скандием (Sc) в честь Скандинавии. Его атомная масса (44,96) и химические свойства подтвердили предсказания Менделеева.
Ответ: В) Скандий

2) Экаалюминий

Экаалюминий — еще один элемент, предсказанный Менделеевым. Он должен был располагаться в III группе под алюминием. Учёный детально описал его предполагаемые свойства: атомная масса около 68, плотность 5,9 г/см³ и низкая температура плавления. В 1875 году французский учёный Поль Эмиль Лекок де Буабодран открыл галлий (Ga). Свойства галлия (атомная масса 69,72, плотность 5,904 г/см³, температура плавления 29,76 °C) оказались поразительно близки к тем, что предсказал Менделеев для экаалюминия.
Ответ: А) Галлий

3) Экасилиций

Экасилиций ("подобный кремнию") был предсказан Менделеевым как элемент IV группы, расположенный под кремнием. Менделеев предсказал для него атомную массу около 72, плотность 5,5 г/см³ и описал свойства его соединений, например, оксида ($EsO_2$) и хлорида ($EsCl_4$). В 1886 году немецкий химик Клеменс Винклер открыл новый элемент и назвал его германием (Ge). Его физические и химические свойства, включая атомную массу (72,63) и плотность (5,323 г/см³), с высокой точностью совпали с предсказаниями для экасилиция, что стало триумфом периодического закона.
Ответ: Б) Германий

Таким образом, итоговое соответствие выглядит следующим образом, как и должно быть занесено в таблицу "Ответ":

1. Расположите элементы в порядке ослабления их неметаллических свойств.

а) сера

б) хлор

в) фосфор

Ответ: □□□

Решение

Для того чтобы расположить химические элементы в порядке ослабления их неметаллических свойств, необходимо обратиться к их положению в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Неметаллические свойства характеризуют способность атома принимать электроны. В периоде (горизонтальном ряду) с увеличением порядкового номера элемента, то есть при движении слева направо, неметаллические свойства усиливаются.

Рассмотрим предложенные элементы:
а) Сера (S) – элемент 3-го периода, 16-й группы.
б) Хлор (Cl) – элемент 3-го периода, 17-й группы.
в) Фосфор (P) – элемент 3-го периода, 15-й группы.

Все три элемента находятся в одном, 3-м периоде. Двигаясь по периоду слева направо, мы видим, что сначала идет фосфор (P), затем сера (S), а затем хлор (Cl). Следовательно, неметаллические свойства в этом ряду усиливаются: P < S < Cl.

В задании требуется расположить элементы в порядке ослабления неметаллических свойств. Это означает, что нужно выстроить их в обратном порядке: от самого сильного неметалла к самому слабому.

Таким образом, правильная последовательность: Хлор → Сера → Фосфор.

Сопоставляя с вариантами ответа, получаем последовательность букв: б → а → в.

Ответ: б, а, в.

2. Расположите оксиды в порядке усиления их кислотных свойств.

а) $Cl_2O_7$

б) $SO_3$

в) $Al_2O_3$

Ответ: [ ] [ ] [ ]

Решение

Для того чтобы расположить оксиды в порядке усиления их кислотных свойств, необходимо проанализировать характер каждого оксида. Характер оксида (основный, амфотерный, кислотный) зависит от того, металл или неметалл образует оксид, а также от степени окисления этого элемента.

в) $Al_2O_3$

Оксид алюминия ($Al_2O_3$). Алюминий (Al) — это металл, расположенный в 13-й (IIIA) группе Периодической системы. Его оксид является амфотерным, то есть он способен реагировать как с кислотами, так и с щелочами. В ряду с типичными кислотными оксидами амфотерный оксид будет обладать самыми слабыми кислотными свойствами.

б) $SO_3$

Оксид серы(VI) ($SO_3$). Сера (S) — это неметалл, расположенный в 16-й (VIA) группе, 3-м периоде. Оксиды неметаллов, как правило, являются кислотными. В оксиде $SO_3$ сера проявляет высокую степень окисления +6. Этому оксиду соответствует сильная серная кислота ($H_2SO_4$). Следовательно, $SO_3$ — это сильный кислотный оксид.

а) $Cl_2O_7$

Оксид хлора(VII) ($Cl_2O_7$). Хлор (Cl) — это неметалл (галоген), расположенный в 17-й (VIIA) группе, 3-м периоде. В этом оксиде хлор проявляет свою высшую степень окисления +7. Оксиду $Cl_2O_7$ соответствует хлорная кислота ($HClO_4$), которая является одной из самых сильных неорганических кислот. Это означает, что $Cl_2O_7$ — очень сильный кислотный оксид.

Теперь сравним кислотные свойства оксидов $SO_3$ и $Cl_2O_7$. Оба элемента, сера и хлор, находятся в одном, 3-м, периоде. В периоде при движении слева направо неметаллические и кислотные свойства элементов и их высших оксидов усиливаются. Так как хлор находится правее серы, его высший оксид ($Cl_2O_7$) будет более кислотным, чем высший оксид серы ($SO_3$). Это также подтверждается более высокой степенью окисления хлора (+7) по сравнению с серой (+6).

Таким образом, располагая оксиды в порядке усиления их кислотных свойств, получаем следующий ряд:

$Al_2O_3 < SO_3 < Cl_2O_7$

В соответствии с обозначениями в задании, порядок будет: в < б < а.

Ответ: в, б, а.

3. Расположите кислоты в порядке ослабления их кислотных свойств.

а) $H_2SO_4$

б) $H_3PO_4$

в) $H_2SiO_3$

Ответ: □□□

Решение

Для определения силы кислородсодержащих кислот, образованных элементами одного периода, необходимо сравнить электроотрицательность их центральных атомов. Кислотные свойства гидроксидов (в данном случае кислот) усиливаются с ростом электроотрицательности центрального атома.

Центральные атомы в представленных кислотах – это кремний ($Si$), фосфор ($P$) и сера ($S$). Все они находятся в 3-м периоде Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

В периоде слева направо неметаллические свойства элементов и их электроотрицательность возрастают. Ряд элементов по возрастанию электроотрицательности выглядит следующим образом: $Si < P < S$.

Соответственно, сила кислот, образованных этими элементами, увеличивается в том же порядке:

$H_2SiO_3$ (кремниевая кислота) < $H_3PO_4$ (ортофосфорная кислота) < $H_2SO_4$ (серная кислота).

Серная кислота является сильной, ортофосфорная – кислотой средней силы, а кремниевая – очень слабой, нерастворимой в воде кислотой.

Требуется расположить кислоты в порядке ослабления их кислотных свойств, то есть от самой сильной к самой слабой.

Таким образом, правильный порядок: $H_2SO_4$ → $H_3PO_4$ → $H_2SiO_3$.

Этому порядку соответствуют буквы а, б, в.

Ответ: а, б, в.

4. Установите соответствие.

ФОРМУЛА ОКСИДА

1)$Cr_2O_3$

2)$CrO_3$

3)$CrO$

ФОРМУЛА ГИДРОКСИДА

А) $Cr(OH)_2$

Б) $Cr(OH)_3$

В) $H_2CrO_4$

ХАРАКТЕР СВОЙСТВ

I. Основный

II. Кислотный

III. Амфотерный

Ответ:

1 2 3

Решение

Для установления соответствия необходимо определить степень окисления хрома в каждом оксиде и на основе этого определить характер его свойств и соответствующий ему гидроксид. Свойства соединений хрома изменяются в зависимости от его степени окисления.

1) $Cr_2O_3$
В оксиде $Cr_2O_3$ (оксид хрома(III)) хром имеет степень окисления +3. Соединения хрома в степени окисления +3 проявляют амфотерные свойства, то есть способны реагировать как с кислотами, так и с основаниями. Соответствующий гидроксид для этой степени окисления — $Cr(OH)_3$.
Таким образом, для $Cr_2O_3$ соответствует гидроксид Б) $Cr(OH)_3$ и амфотерный характер свойств (III).

2) $CrO_3$
В оксиде $CrO_3$ (оксид хрома(VI)) хром находится в высшей степени окисления +6. Оксиды металлов в высших степенях окисления проявляют кислотные свойства. $CrO_3$ является кислотным оксидом (ангидридом хромовой кислоты). При его реакции с водой образуется соответствующая кислота $H_2CrO_4$.
Следовательно, для $CrO_3$ соответствует гидроксид (в данном случае кислота) В) $H_2CrO_4$ и кислотный характер свойств (II).

3) $CrO$
В оксиде $CrO$ (оксид хрома(II)) хром имеет степень окисления +2. В низших степенях окисления оксиды металлов проявляют осно́вные свойства. Соответствующий гидроксид для этой степени окисления — $Cr(OH)_2$.
Значит, для $CrO$ соответствует гидроксид А) $Cr(OH)_2$ и основный характер свойств (I).

Ответ: