Страница 30 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

3. Положение кальция в таблице Д. И. Менделеева описывается координатами:

1)3-й период, IIA-группа

2)4-й период, IIБ-группа

3)4-й период, IIA-группа

4)4-й период, IБ-группа

Ответ:

Для того чтобы определить положение химического элемента в Периодической системе Д. И. Менделеева, необходимо рассмотреть его электронное строение.

Кальций (Ca) имеет порядковый номер 20. Это означает, что в ядре его атома содержится 20 протонов, а на электронных оболочках — 20 электронов.

Распределим электроны по энергетическим уровням и подуровням. Электронная формула кальция выглядит следующим образом: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2$.

Номер периода, в котором находится элемент, равен числу энергетических уровней в его атоме. У кальция электроны располагаются на четырёх энергетических уровнях (главное квантовое число n достигает 4), следовательно, он находится в 4-м периоде.

Номер группы для элементов главных подгрупп (А-групп) соответствует числу валентных электронов, то есть электронов на внешнем энергетическом уровне. У кальция на внешнем четвертом уровне ($4s^2$) находятся 2 электрона. Следовательно, кальций расположен во II группе.

Поскольку у кальция последним заполняется s-подуровень, он является s-элементом. Все s-элементы относятся к элементам главных подгрупп (А-группа).

Таким образом, положение кальция в таблице Д. И. Менделеева описывается координатами: 4-й период, IIА-группа. Этот вариант соответствует пункту 3.

Ответ: 3

4. Положение марганца в таблице Д. И. Менделеева описывается координатами:

1) 4-й период, VIIA-группа

2) 4-й период, VIIБ-группа

3) 5-й период, VIA-группа

4) 5-й период, IIБ-группа

Ответ:

Решение

Чтобы определить положение марганца (Mn) в периодической таблице Д.И. Менделеева, необходимо проанализировать строение его атома. Порядковый номер марганца – 25, что соответствует количеству электронов в его атоме.

Электронная конфигурация атома марганца записывается следующим образом: $1s^22s^22p^63s^23p^63d^54s^2$.

Номер периода элемента определяется по номеру его внешнего электронного слоя, то есть по максимальному главному квантовому числу ($n$) в электронной конфигурации. Для марганца ($...3d^54s^2$) максимальное значение $n=4$. Следовательно, марганец находится в 4-м периоде.

Номер группы и тип подгруппы определяются строением валентных электронных слоев. Марганец является d-элементом, так как у него заполняется d-подуровень. Такие элементы относятся к побочным подгруппам (Б-группам).

Номер группы для элементов побочных подгрупп, как правило, равен сумме валентных электронов. Валентными у марганца являются электроны на внешнем $4s$-подуровне и предвнешнем $3d$-подуровне. Их общее число: $2 \text{ (на 4s)} + 5 \text{ (на 3d)} = 7$. Следовательно, марганец находится в VII группе.

Таким образом, положение марганца в периодической таблице описывается координатами: 4-й период, VIIБ-группа.

Этот вывод соответствует варианту ответа под номером 2.

Ответ: 2

5. Установите соответствие между знаком неметалла и положением этого неметалла в таблице Д. И. Менделеева.

ЗНАК

ПОЛОЖЕНИЕ В ТАБЛИЦЕ
Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА

1)S

2)Cl

3)P

4)C

А) Главная подгруппа V группы

Б) Главная подгруппа IV группы

В) Главная подгруппа VI группы

Г) Главная подгруппа VII группы

Ответ:

1 2 3 4

Решение

Для того чтобы установить соответствие, необходимо определить положение каждого химического элемента в Периодической системе Д. И. Менделеева. Положение элемента (номер группы) определяется числом валентных электронов, то есть электронов на внешнем энергетическом уровне.

1) S
Сера (S) — химический элемент с порядковым номером 16. Электронная конфигурация атома серы: $1s^22s^22p^63s^23p^4$. На внешнем энергетическом уровне находится 6 электронов ($3s^23p^4$). Следовательно, сера расположена в VI группе, главной подгруппе. Это соответствует варианту В) Главная подгруппа VI группы.

2) Cl
Хлор (Cl) — химический элемент с порядковым номером 17. Электронная конфигурация атома хлора: $1s^22s^22p^63s^23p^5$. На внешнем энергетическом уровне находится 7 электронов ($3s^23p^5$). Следовательно, хлор расположен в VII группе, главной подгруппе. Это соответствует варианту Г) Главная подгруппа VII группы.

3) P
Фосфор (P) — химический элемент с порядковым номером 15. Электронная конфигурация атома фосфора: $1s^22s^22p^63s^23p^3$. На внешнем энергетическом уровне находится 5 электронов ($3s^23p^3$). Следовательно, фосфор расположен в V группе, главной подгруппе. Это соответствует варианту А) Главная подгруппа V группы.

4) C
Углерод (C) — химический элемент с порядковым номером 6. Электронная конфигурация атома углерода: $1s^22s^22p^2$. На внешнем энергетическом уровне находится 4 электрона ($2s^22p^2$). Следовательно, углерод расположен в IV группе, главной подгруппе. Это соответствует варианту Б) Главная подгруппа IV группы.

Ответ:

6. Расположите химические элементы C, Cl, Cu, Ca, Cs, Cd, Cr, Co по возрастанию их относительных атомных масс.

Ответ: _________________________________________________

Решение:

Для того чтобы расположить химические элементы по возрастанию их относительных атомных масс, необходимо найти значения этих масс ($A_r$) в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

Определим относительные атомные массы для каждого из предложенных элементов, используя стандартные атомные веса (округлим до сотых):

- $A_r(C)$ - Углерод $\approx 12,01$
- $A_r(Cl)$ - Хлор $\approx 35,45$
- $A_r(Ca)$ - Кальций $\approx 40,08$
- $A_r(Cr)$ - Хром $\approx 52,00$
- $A_r(Co)$ - Кобальт $\approx 58,93$
- $A_r(Cu)$ - Медь $\approx 63,55$
- $A_r(Cd)$ - Кадмий $\approx 112,41$
- $A_r(Cs)$ - Цезий $\approx 132,91$

Теперь сравним полученные значения и расположим символы элементов в порядке возрастания их относительных атомных масс:

$12,01 (C) < 35,45 (Cl) < 40,08 (Ca) < 52,00 (Cr) < 58,93 (Co) < 63,55 (Cu) < 112,41 (Cd) < 132,91 (Cs)$

Таким образом, искомая последовательность химических элементов:

C, Cl, Ca, Cr, Co, Cu, Cd, Cs

Ответ: C, Cl, Ca, Cr, Co, Cu, Cd, Cs.

7. Вычеркните лишний химический элемент: гелий, неон, азот, аргон. Ответ поясните. ____________

Решение

Чтобы определить лишний элемент в ряду гелий, неон, азот, аргон, необходимо сравнить их свойства и положение в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Элементы гелий (He), неон (Ne) и аргон (Ar) относятся к 18-й группе (по старой классификации — VIIIА группа). Элементы этой группы называют благородными или инертными газами. Их объединяет общее свойство: они имеют полностью завершенный внешний электронный слой, что обуславливает их крайне низкую химическую активность.

Азот (N), в свою очередь, расположен в 15-й группе (VА группе). Он не является инертным газом. Азот — это химически активный неметалл, который образует простое вещество N₂ и множество различных соединений.

Таким образом, по признаку принадлежности к группе благородных газов, азот является лишним в данном списке, так как он единственный из перечисленных не относится к этой группе.

Ответ: Лишний химический элемент — азот, потому что гелий, неон и аргон являются инертными (благородными) газами, а азот к ним не относится.