Muster von Veränderungen in den Eigenschaften von Atomen. Veränderungen der Eigenschaften von Elementen und ihren Verbindungen in Perioden und Hauptuntergruppen

in Perioden von links nach rechts:

· der Radius der Atome nimmt ab;
· Die Elektronegativität der Elemente nimmt zu;
· die Zahl der Valenzelektronen steigt von 1 auf 8 (entspricht der Gruppenzahl);
· die höchste Oxidationsstufe steigt (entspricht der Gruppenzahl);
· die Anzahl der elektronischen Atomschichten ändert sich nicht;
· metallische Eigenschaften nehmen ab;
· Die nichtmetallischen Eigenschaften der Elemente werden erhöht.

Einige Elementeigenschaften ändern in einer Gruppe von oben nach unten:
· die Ladung der Atomkerne nimmt zu;
· der Radius der Atome nimmt zu;
· die Zahl der Energieniveaus (elektronischen Schichten) der Atome nimmt zu (entspricht der Periodenzahl);
· die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Atomschicht ist gleich (gleich der Gruppenzahl);
· die Stärke der Verbindung zwischen den Elektronen der Außenschicht und dem Kern nimmt ab;
die Elektronegativität nimmt ab;
· Die Metallizität der Elemente nimmt zu;
· Die Nichtmetallizität der Elemente nimmt ab.

Elemente, die in derselben Untergruppe sind, sind analoge Elemente, weil Sie haben einige gemeinsame Eigenschaften (die gleiche höhere Wertigkeit, die gleichen Formen von Oxiden und Hydroxiden usw.). Diese allgemeinen Eigenschaften werden durch die Struktur der äußeren elektronischen Schicht erklärt.

Erfahren Sie mehr über die Muster der Änderungen der Eigenschaften von Elementen nach Perioden und Gruppen

Die Säure-Base-Eigenschaften von Hydroxiden hängen davon ab, welche der beiden Bindungen in der E-O-H-Kette weniger stark ist.
Wenn die E-O-Bindung weniger stark ist, zeigt sich das Hydroxid Basic Eigenschaften, wenn O−H − sauer.
Je schwächer diese Bindungen sind, desto stärker ist die entsprechende Base oder Säure. Die Stärke der E-O- und O-H-Bindungen im Hydroxid hängt von der Verteilung der Elektronendichte in der E-O-H-Kette ab. Letztere wird am stärksten von der Oxidationsstufe des Elements und dem Ionenradius beeinflusst. Eine Erhöhung der Oxidationsstufe eines Elements und eine Verringerung seines Ionenradius führen zu einer Verschiebung der Elektronendichte zum Atom hin
Element in der Kette E ← O ←N. Dies führt zu einer Schwächung der O-H-Bindung und einer Stärkung der E-O-Bindung. Dadurch werden die basischen Eigenschaften des Hydroxids abgeschwächt und die sauren Eigenschaften verstärkt.

Periodizität der Eigenschaften chemischer Elemente

In der modernen Wissenschaft wird die Tabelle von D. I. Mendeleev als Periodensystem der chemischen Elemente bezeichnet, da sich in diesem System in bestimmten Abständen – Perioden – allgemeine Muster in den Eigenschaften von Atomen, einfachen und komplexen Substanzen wiederholen. Somit unterliegen alle auf der Welt existierenden chemischen Elemente einem einzigen periodischen Gesetz, das objektiv in der Natur wirkt und dessen grafische Darstellung das Periodensystem der Elemente ist. Dieses Gesetz und System sind nach dem großen russischen Chemiker D. I. benannt.

Perioden- Dies sind horizontal angeordnete Reihen von Elementen mit demselben Maximalwert der Hauptquantenzahl der Valenzelektronen. Die Periodenzahl entspricht der Anzahl der Energieniveaus im Atom eines Elements. Die Perioden bestehen aus einer bestimmten Anzahl von Elementen: die erste – aus 2, die zweite und dritte – aus 8, die vierte und fünfte – aus 18, die sechste Periode umfasst 32 Elemente. Sie hängt von der Anzahl der Elektronen im äußeren Energieniveau ab. Die siebte Periode ist unvollständig. Alle Perioden (mit Ausnahme der ersten) beginnen mit einem Alkalimetall (S-Element) und enden mit einem Edelgas. Wenn sich ein neues Energieniveau zu füllen beginnt, beginnt eine neue Periode. In einem Zeitraum, in dem die Seriennummer eines chemischen Elements von links nach rechts zunimmt, nehmen die metallischen Eigenschaften einfacher Substanzen ab und die nichtmetallischen Eigenschaften zu.

Metallische Eigenschaften- Dies ist die Fähigkeit der Atome eines Elements, bei der Bildung einer chemischen Bindung ihre Elektronen abzugeben, und nichtmetallische Eigenschaften sind die Fähigkeit der Atome eines Elements, bei der Bildung einer chemischen Bindung Elektronen anderer Atome an sich zu binden. Bei Metallen ist die äußere S-Unterebene mit Elektronen gefüllt, was die metallischen Eigenschaften des Atoms bestätigt. Die nichtmetallischen Eigenschaften einfacher Stoffe manifestieren sich bei der Bildung und Füllung der äußeren p-Unterebene mit Elektronen. Die nichtmetallischen Eigenschaften des Atoms werden durch das Füllen der p-Unterebene (von 1 bis 5) mit Elektronen verbessert. Atome mit einer vollständig gefüllten äußeren Elektronenschicht (ns 2 np 6) bilden eine Gruppe Edelgase, die chemisch inert sind.

In kurzen Zeiträumen, wenn die positive Ladung der Atomkerne zunimmt, nimmt die Anzahl der Elektronen in der äußeren Ebene zu(von 1 bis 2 – in der ersten Periode und von 1 bis 8 – in der zweiten und dritten Periode), was die Änderung der Eigenschaften der Elemente erklärt: Zu Beginn der Periode (außer der ersten Periode) gibt es B. ein Alkalimetall, dann werden die metallischen Eigenschaften allmählich schwächer und die nichtmetallischen Eigenschaften nehmen zu. In langen Zeiträumen Mit zunehmender Ladung der Kerne wird es schwieriger, diese mit Elektronen zu füllen, was auch die komplexere Änderung der Eigenschaften von Elementen im Vergleich zu Elementen kleiner Perioden erklärt. Somit bleibt in geraden Reihen langer Perioden mit zunehmender Ladung die Anzahl der Elektronen in der äußeren Ebene konstant und beträgt 2 oder 1. Daher ist die Ebene neben der äußeren (zweite von außen) mit Elektronen gefüllt ändern sich die Eigenschaften der Elemente in den geraden Reihen extrem langsam. Erst in ungeraden Reihen, wenn die Anzahl der Elektronen in der äußeren Ebene mit zunehmender Kernladung (von 1 auf 8) zunimmt, beginnen sich die Eigenschaften der Elemente auf die gleiche Weise zu ändern wie bei typischen Elementen.

Gruppen- Dies sind vertikale Säulen von Elementen mit der gleichen Anzahl an Valenzelektronen, die der Gruppennummer entspricht. Es gibt eine Unterteilung in Haupt- und Nebenuntergruppen. Die Hauptuntergruppen bestehen aus Elementen kleiner und großer Perioden. Die Valenzelektronen dieser Elemente befinden sich auf den äußeren ns- und np-Unterebenen. Nebenuntergruppen bestehen aus Elementen großer Perioden. Ihre Valenzelektronen befinden sich in der äußeren ns-Unterebene und der inneren (n – 1) d-Unterebene (oder (n – 2) f-Unterebene). Je nachdem, welche Unterebene (s-, p-, d- oder f-) mit Valenzelektronen gefüllt ist, werden Elemente unterteilt in:

1) S-Elemente – Elemente der Hauptuntergruppe der Gruppen I und II;

2) p-Elemente – Elemente der Hauptuntergruppen der III-VII-Gruppen;

3) d-Elemente – Elemente sekundärer Untergruppen;

4) F-Elemente – Lanthaniden, Aktiniden.

Von oben nach unten In den Hauptuntergruppen nehmen die metallischen Eigenschaften zu und die nichtmetallischen Eigenschaften ab. Elemente der Haupt- und Nebengruppen unterscheiden sich in ihren Eigenschaften. Die Gruppennummer gibt die höchste Wertigkeit des Elements an. Ausnahmen sind Sauerstoff, Fluor, Elemente der Kupferuntergruppe und der Gruppe Acht. Die Formeln höherer Oxide (und ihrer Hydrate) sind den Elementen der Haupt- und Nebenuntergruppen gemeinsam. In höheren Oxiden und ihren Hydraten von Elementen der Gruppen I–III (mit Ausnahme von Bor) überwiegen basische Eigenschaften von IV bis VIII – saure Eigenschaften. Für Elemente der Hauptuntergruppen sind die Formeln für Wasserstoffverbindungen üblich. Elemente der Gruppen I-III bilden Feststoffe – Hydride, da die Oxidationsstufe von Wasserstoff -1 ist. Elemente der Gruppen IV-VII sind gasförmig. Wasserstoffverbindungen von Elementen der Hauptuntergruppen der Gruppe IV (EN 4) sind neutral, Gruppe V (EN3) sind Basen, Gruppen VI und VII (H 2 E und NE) sind Säuren.

Atomradien, ihre periodischen Änderungen im System der chemischen Elemente

Der Radius eines Atoms nimmt mit zunehmender Ladung der Atomkerne in einem Zeitraum ab, weil die Anziehungskraft der Elektronenhüllen durch den Kern zunimmt. Es kommt zu einer Art „Kompression“. Von Lithium bis Neon nimmt die Ladung des Kerns allmählich zu (von 3 auf 10), was zu einer Zunahme der Anziehungskräfte der Elektronen auf den Kern führt und die Größe der Atome abnimmt. Daher gibt es zu Beginn der Periode Elemente mit einer geringen Anzahl von Elektronen in der äußeren Elektronenschicht und einem großen Atomradius. Weiter vom Kern entfernte Elektronen lassen sich leicht von diesem trennen, was typisch für Metallelemente ist.

In derselben Gruppe nehmen mit zunehmender Periodenzahl die Atomradien zu, weil eine Erhöhung der Ladung eines Atoms den gegenteiligen Effekt hat. Ob Elemente zu Metallen oder Nichtmetallen gehören, wird aus Sicht der Atomstrukturtheorie durch die Fähigkeit ihrer Atome bestimmt, Elektronen abzugeben oder aufzunehmen. Metallatome geben relativ leicht Elektronen ab und können diese nicht aufnehmen, um ihre äußere Elektronenschicht zu vervollständigen.

D. I. Mendeleev formulierte 1869 ein periodisches Gesetz, das so klingt: Die Eigenschaften chemischer Elemente und der von ihnen gebildeten Stoffe hängen periodisch von den relativen Atommassen der Elemente ab. Mendeleev systematisierte chemische Elemente anhand ihrer relativen Atommassen und legte großen Wert auf die Eigenschaften der Elemente und der von ihnen gebildeten Substanzen, indem er Elemente mit ähnlichen Eigenschaften in vertikale Spalten – Gruppen – verteilte. In Übereinstimmung mit modernen Vorstellungen über die Struktur des Atoms sind die Ladungen ihrer Atomkerne Grundlage für die Klassifizierung chemischer Elemente, und die moderne Formulierung des periodischen Gesetzes lautet wie folgt: die Eigenschaften chemischer Elemente und der von ihnen gebildeten Stoffe sie sind periodisch von der Ladung ihrer Atomkerne abhängig. Die Periodizität der Änderungen der Eigenschaften von Elementen wird durch die periodische Wiederholung der Struktur der externen Energieniveaus ihrer Atome erklärt. Es ist die Anzahl der Energieniveaus, die Gesamtzahl der darauf befindlichen Elektronen und die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene, die die Symbolik des Periodensystems widerspiegeln.

a) Gesetzmäßigkeiten im Zusammenhang mit metallischen und nichtmetallischen Eigenschaften von Elementen.

Beim Umzug VON RECHTS NACH LINKS entlang ZEITMETALL Eigenschaften von p-Elementen ERHÖHT. In der entgegengesetzten Richtung nehmen die nichtmetallischen zu. Dies wird durch die Tatsache erklärt, dass sich rechts Elemente befinden, deren elektronische Hüllen näher am Oktett liegen. Bei Elementen auf der rechten Seite der Periode ist es weniger wahrscheinlich, dass sie ihre Elektronen zur Bildung metallischer Bindungen und bei chemischen Reaktionen im Allgemeinen abgeben.
Beispielsweise ist Kohlenstoff ausgeprägter nichtmetallisch als sein damaliger Nachbar Bor, und Stickstoff hat noch ausgeprägtere nichtmetallische Eigenschaften als Kohlenstoff. Von links nach rechts in einem Zeitraum nimmt auch die Kernladung zu. Dadurch nimmt die Anziehungskraft der Valenzelektronen auf den Kern zu und ihre Freisetzung wird schwieriger. Im Gegensatz dazu haben die S-Elemente auf der linken Seite der Tabelle wenige Elektronen in der Außenhülle und eine geringere Kernladung, was die Bildung einer metallischen Bindung begünstigt. Mit der offensichtlichen Ausnahme von Wasserstoff und Helium (ihre Schalen sind nahezu vollständig oder vollständig!), sind alle S-Elemente Metalle; p-Elemente können sowohl Metalle als auch Nichtmetalle sein, je nachdem, ob sie sich auf der linken oder rechten Seite der Tabelle befinden.
Wie wir wissen, verfügen die d- und f-Elemente über „Reserveelektronen“ aus den „vorletzten“ Schalen, was das einfache Bild, das für die s- und p-Elemente charakteristisch ist, erschwert. Im Allgemeinen zeigen d- und f-Elemente viel leichter metallische Eigenschaften.
Die überwiegende Anzahl der Elemente ist Metalle und nur 22 Elemente werden als klassifiziert Nichtmetalle: H, B, C, Si, N, P, As, O, S, Se, Te, sowie alle Halogene und Edelgase. Einige Elemente werden aufgrund der Tatsache, dass sie nur schwache metallische Eigenschaften aufweisen können, als Halbmetalle klassifiziert. Was sind Halbmetalle? Wenn Sie p-Elemente aus dem Periodensystem auswählen und sie in einen separaten „Block“ schreiben (dies geschieht in der „langen“ Form der Tabelle), finden Sie ein Muster, das im unteren linken Teil des Blocks angezeigt wird typische Metalle, oben rechts - typische Nichtmetalle. Als Elemente werden Elemente bezeichnet, die an der Grenze zwischen Metallen und Nichtmetallen liegen Halbmetalle.
Halbmetalle befinden sich ungefähr entlang der Diagonale, die durch die p-Elemente von der oberen linken zur unteren rechten Ecke des Periodensystems verläuft
Halbmetalle besitzen ein kovalentes Kristallgitter mit metallischer Leitfähigkeit (elektrische Leitfähigkeit). Entweder verfügen sie nicht über genügend Valenzelektronen, um eine vollständige kovalente „Oktett“-Bindung zu bilden (wie bei Bor), oder sie werden aufgrund der Größe des Atoms nicht fest genug gehalten (wie in Tellur oder Polonium). Daher ist die Bindung in kovalenten Kristallen dieser Elemente teilweise metallischer Natur. Einige Halbmetalle (Silizium, Germanium) sind Halbleiter. Die halbleitenden Eigenschaften dieser Elemente lassen sich durch viele komplexe Gründe erklären, aber einer davon ist die deutlich geringere (wenn auch nicht Null-) elektrische Leitfähigkeit, die durch die schwache Metallbindung erklärt wird. Die Rolle von Halbleitern in der elektronischen Technologie ist äußerst wichtig.
Beim Umzug VON OBEN NACH UNTEN entlang der Gruppen METALL IST VERSTÄRKT Eigenschaften von Elementen. Dies liegt daran, dass es in den Gruppen weiter unten Elemente gibt, die bereits über recht viele gefüllte Elektronenschalen verfügen. Ihre Außenhülle ist weiter vom Kern entfernt. Sie sind durch eine dickere „Hülle“ aus unteren Elektronenschalen vom Kern getrennt und die Elektronen der äußeren Schichten werden weniger fest gehalten.

B) Mit Redoxeigenschaften verbundene Regelmäßigkeiten. Änderungen der Elektronegativität von Elementen.

Die oben aufgeführten Gründe erklären, warum Von links nach rechts nimmt die Oxidation zu Eigenschaften und beim Umzug Von oben nach unten – regenerierend Eigenschaften von Elementen.
Das letztere Muster gilt sogar für so ungewöhnliche Elemente wie Edelgase. Aus den „schweren“ Edelgasen Krypton und Xenon, die sich im unteren Teil der Gruppe befinden, ist es möglich, Elektronen zu „selektionieren“ und ihre Verbindungen mit starken Oxidationsmitteln (Fluor und Sauerstoff) zu bilden, mit Ausnahme des „leichten“ Heliums , Neon und Argon ist dies nicht möglich.
In der oberen rechten Ecke der Tabelle befindet sich das aktivste nichtmetallische Oxidationsmittel Fluor (F) und in der unteren linken Ecke das aktivste reduzierende Metall Cäsium (Cs). Das Element Francium (Fr) dürfte ein noch aktiveres Reduktionsmittel sein, seine chemischen Eigenschaften sind jedoch aufgrund seines schnellen radioaktiven Zerfalls äußerst schwer zu untersuchen.
Aus dem gleichen Grund wie die oxidierenden Eigenschaften der Elemente, ihre ELEKTRONEGATIVITÄT ERHÖHT Dasselbe VON LINKS NACH RECHTS, wobei für Halogene ein Maximum erreicht wird. Dabei spielt nicht zuletzt der Grad der Vollständigkeit der Valenzschale, ihre Nähe zum Oktett, eine Rolle.
Beim Umzug VON OBEN NACH UNTEN nach Gruppen Die Elektronegativität nimmt ab. Dies ist auf eine Zunahme der Zahl der Elektronenhüllen zurückzuführen, auf deren letzteren die Elektronen immer schwächer vom Kern angezogen werden.
c) Gesetzmäßigkeiten im Zusammenhang mit der Größe von Atomen.
Atomgrößen (ATOMRADIUS) beim Umzug VON LINKS NACH RECHTS entlang der Periode REDUZIERT. Mit zunehmender Kernladung werden Elektronen zunehmend vom Kern angezogen. Selbst eine Erhöhung der Elektronenzahl in der Außenhülle (z. B. bei Fluor im Vergleich zu Sauerstoff) führt nicht zu einer Vergrößerung des Atoms. Im Gegenteil, die Größe eines Fluoratoms ist kleiner als die eines Sauerstoffatoms.
Beim Umzug VON OBEN NACH UNTEN ATOMRADIUS Elemente WACHSEND, weil mehr Elektronenhüllen gefüllt sind.

d) Regelmäßigkeiten im Zusammenhang mit der Wertigkeit von Elementen.

Elemente desselben UNTERGRUPPEN haben eine ähnliche Konfiguration der äußeren Elektronenschalen und daher die gleiche Wertigkeit in Verbindungen mit anderen Elementen.
s-Elemente haben Valenzen, die ihrer Gruppennummer entsprechen.
p-Elemente haben die für sie höchstmögliche Wertigkeit, gleich der Gruppennummer. Darüber hinaus können sie eine Wertigkeit haben, die der Differenz zwischen der Zahl 8 (Oktett) und ihrer Gruppennummer (der Anzahl der Elektronen in der Außenschale) entspricht.
d-Elemente weisen viele verschiedene Wertigkeiten auf, die anhand der Gruppennummer nicht genau vorhergesagt werden können.
Nicht nur Elemente, sondern auch viele ihrer Verbindungen – Oxide, Hydride, Verbindungen mit Halogenen – weisen Periodizität auf. Für jede GRUPPEN Elemente können Sie Formeln für Verbindungen schreiben, die sich periodisch „wiederholen“ (d. h. sie können in Form einer verallgemeinerten Formel geschrieben werden).

Fassen wir also die Muster der Eigenschaftsänderungen zusammen, die sich innerhalb von Zeiträumen manifestieren:

Änderungen einiger Eigenschaften von Elementen in Perioden von links nach rechts:

der Radius der Atome nimmt ab;
die Elektronegativität der Elemente nimmt zu;
die Zahl der Valenzelektronen steigt von 1 auf 8 (entspricht der Gruppenzahl);
die höchste Oxidationsstufe steigt (entspricht der Gruppenzahl);
die Anzahl der elektronischen Atomschichten ändert sich nicht;
metallische Eigenschaften werden reduziert;
die nichtmetallischen Eigenschaften der Elemente nehmen zu.

Einige Eigenschaften von Elementen in einer Gruppe von oben nach unten ändern:

die Ladung der Atomkerne nimmt zu;
der Radius der Atome nimmt zu;
die Anzahl der Energieniveaus (elektronische Schichten) der Atome nimmt zu (entspricht der Periodenzahl);
die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Atomschicht ist gleich (gleich der Gruppenzahl);
die Stärke der Bindung zwischen den Elektronen der äußeren Schicht und dem Kern nimmt ab;
die Elektronegativität nimmt ab;
die Metallizität der Elemente nimmt zu;
die Nichtmetallizität der Elemente nimmt ab.

Z ist die Seriennummer, gleich der Anzahl der Protonen; R ist der Radius des Atoms; EO – Elektronegativität; Val e – Anzahl der Valenzelektronen; OK. St. — oxidierende Eigenschaften; Vos. St. — restaurative Eigenschaften; En. ur. — Energieniveaus; Ich – metallische Eigenschaften; NeMe – nichtmetallische Eigenschaften; HCO – höchste Oxidationsstufe

Referenzmaterial zur Durchführung des Tests:

Mendelejew-Tisch

Löslichkeitstabelle

1. Was studiert Informatik?

Computertechnologien

Informationen sind immateriell

Verfahren.
Geruch
Klang
menschliche Sprache
schmecken
Fotos

Verschlüsselung
Übermittlung von Informationen
Datenspeicher
Listensortierung
Datenbanksuche

6. Was ist Codierung?
Informationssuchwerkzeug

Falschdarstellung
Ändern der Art der Informationen

Test zum Thema: „Informationen und Informationsprozesse“
1. Was studiert Informatik?
alle Prozesse und Phänomene im Zusammenhang mit Informationen
Computerprogrammierung
Beziehung zwischen Naturphänomenen
Computertechnologien
mathematische Methoden zur Lösung von Problemen
2. Markieren Sie alle richtigen Aussagen.
Informationen sind immateriell
Informationen spiegeln die reale Welt wider
Information prägt Vielfalt
Beim Erhalt von Informationen nimmt die Unsicherheit des Wissens ab
Es gibt eine strenge Definition von Information
3. Markieren Sie die Arten von Informationen, die der Computer noch nicht verarbeiten kann.
Verfahren.
Geruch
Klang
menschliche Sprache
schmecken
Fotos
4. Wählen Sie Prozesse aus, die als Informationsverarbeitung bezeichnet werden können.
Verschlüsselung
Übermittlung von Informationen
Datenspeicher
Listensortierung
Datenbanksuche
5. Markieren Sie alle richtigen Aussagen.
Informationen können nur zusammen mit dem Träger vorliegen
Die Informationsspeicherung ist einer der Informationsprozesse
Um Informationen aus einer Nachricht zu extrahieren, nutzt eine Person Wissen
Informationsverarbeitung ist eine Änderung ihres Inhalts
Beim Aufzeichnen von Informationen ändern sich die Eigenschaften des Mediums
6. Was ist Codierung?
Informationssuchwerkzeug
Aufzeichnung von Informationen in einem anderen Zeichensystem
Falschdarstellung
Ändern der Art der Informationen
Änderung der Informationsmenge

Auswahl der erforderlichen Elemente

Ändern der Reihenfolge der Elemente
Entfernen unnötiger Elemente

Informationen vermitteln?

Prinzipien?
_______________________________________________________________

einige Probleme lösen?
_______________________________________________________________

zu dir selbst?
_______________________________________________________________

Systeme?
_______________________________________________________________
7. Welcher Satz kann als Definition der Sortierung dienen?
Auswahl der erforderlichen Elemente
Anordnen von Listenelementen in einer bestimmten Reihenfolge
alphabetische Reihenfolge der Zeilen
Ändern der Reihenfolge der Elemente
Entfernen unnötiger Elemente
8. Wie heißt die Änderung der Medieneigenschaften, die verwendet wird?
Informationen vermitteln?
_______________________________________________________________
9. Wie nennt man Wissen, das Fakten, Gesetze,
Prinzipien?
_______________________________________________________________
10. Wie heißt das Wissen, das Algorithmen repräsentiert?
einige Probleme lösen?
_______________________________________________________________
11. Wie heißen die Vorstellungen der Menschen über Natur, Gesellschaft und sich selbst?
zu dir selbst?
_______________________________________________________________
12. Überprüfen Sie alle richtigen Aussagen.
Die erhaltenen Informationen hängen vom Wissen des Empfängers ab
Die empfangenen Informationen hängen nur von der empfangenen Nachricht ab
Die Beschaffung von Informationen erhöht immer das Wissen
Das Wissen nimmt nur dann zu, wenn die erhaltenen Informationen teilweise bekannt sind
Dieselben Informationen können in verschiedenen Formen dargestellt werden
13. Wie werden Informationen bezeichnet, die in irgendeiner Form, insbesondere in Computerinformationen, aufgezeichnet (codiert) werden?
Systeme?
_______________________________________________________________

Antwort:
1 2 3 4 5 6 7
a, b, ha, b, c, ha, ha, d, d a, c, d b, gb
8 9 10 11 12 13 Signal deklaratives prozedurales Wissen a, d, e Daten

Erläuterungen Thematischer Test "Muster der Veränderung der chemischen Eigenschaften von Elementen und ihren Verbindungen nach Perioden und Gruppen“soll Studierende auf das Einheitliche Staatsexamen in Chemie vorbereiten. Zielgruppe – 11. Klasse. Der Wortlaut der Prüfungsaufgaben entspricht der Demoversion der Prüfungs- und Messmaterialien Chemie 2018.

Die Aufgaben werden analog zu den im Unified State Examination-Handbuch veröffentlichten Tests zusammengestellt. Chemie: Standardprüfungsoptionen: 30 Optionen / Hrsg. A.A. Kaverina“, herausgegeben vom Verlag „National Education“ (Moskau, 2017)

Änderungsmuster der chemischen Eigenschaften von Elementen und ihren Verbindungen nach Perioden und Gruppen

1) Kl

2) K

3) Si

4) S

5) O

Wählen Sie aus den in der Reihe angegebenen chemischen Elementen drei Elemente aus, die im Periodensystem der chemischen Elemente D.I. enthalten sind. Mendelejew sind im gleichen Zeitraum. Ordnen Sie die ausgewählten Elemente in der Reihenfolge abnehmender Elektronegativität an.
Notieren Sie die Nummern der ausgewählten Elemente in der gewünschten Reihenfolge im Antwortfeld.

Antwort:

Wählen Sie aus den in der Reihe angegebenen chemischen Elementen drei Elemente aus, die im Periodensystem der chemischen Elemente D.I. enthalten sind. Mendelejew gehört zur gleichen Gruppe. Ordnen Sie die ausgewählten Elemente in der Reihenfolge der zunehmenden sauren Eigenschaften ihrer Wasserstoffverbindungen an.

Wählen Sie aus den in der Reihe angegebenen chemischen Elementen drei Elemente aus, die im Periodensystem der chemischen Elemente D.I. enthalten sind. Mendelejew gehört zur gleichen Gruppe. Ordnen Sie die ausgewählten Elemente in absteigender Reihenfolge ihrer metallischen Eigenschaften an.

Wählen Sie aus den in der Reihe angegebenen chemischen Elementen drei Elemente aus, die im Periodensystem der chemischen Elemente D.I. enthalten sind. Mendeleev sind im gleichen Zeitraum. Ordnen Sie die ausgewählten Elemente in der Reihenfolge der zunehmenden sauren Eigenschaften ihrer höheren Hydroxide.

Wählen Sie aus den in der Reihe angegebenen chemischen Elementen drei Elemente aus, die im Periodensystem der chemischen Elemente D.I. enthalten sind. Mendeleev sind im gleichen Zeitraum. Ordnen Sie die ausgewählten Elemente in der Reihenfolge an, in der die oxidierenden Eigenschaften ihrer Atome zunimmt.

Wählen Sie aus den in der Reihe angegebenen chemischen Elementen drei Elemente aus, die im Periodensystem der chemischen Elemente D.I. enthalten sind. Mendelejew gehört zur gleichen Gruppe. Ordnen Sie die ausgewählten Elemente so an, dass die grundlegenden Eigenschaften der von ihnen gebildeten Oxide verbessert werden.

Wählen Sie drei Metalle aus den in der Serie aufgeführten chemischen Elementen aus. Ordnen Sie die ausgewählten Elemente in der Reihenfolge abnehmender reduzierender Eigenschaften an.

Wählen Sie aus den in der Reihe angegebenen chemischen Elementen drei Elemente aus, die im Periodensystem der chemischen Elemente D.I. enthalten sind. Mendelejew gehört zur gleichen Gruppe.
Ordnen Sie diese Elemente in der Reihenfolge zunehmender Anziehungskraft der Valenzelektronen an.

Antworten

Frage 1

Frage 2

Frage 3

Das periodische Gesetz der Änderung der Eigenschaften chemischer Elemente wurde 1869 vom großen russischen Wissenschaftler D.I. entdeckt. Mendeleev und in der Originalformulierung klang es wie folgt:

„... die Eigenschaften der Elemente und damit die Eigenschaften der einfachen und komplexen Körper, die sie bilden, hängen periodisch von ihrem Atomgewicht ab.“

Als Atomgewicht bezeichnete man damals die Atommasse eines chemischen Elements. Es sei darauf hingewiesen, dass zu diesem Zeitpunkt nichts über die tatsächliche Struktur des Atoms bekannt war und die Idee seiner Unteilbarkeit vorherrschte, weshalb D.I. Mendeleev formulierte sein Gesetz der periodischen Änderung der Eigenschaften chemischer Elemente und der von ihnen gebildeten Verbindungen basierend auf der Masse der Atome. Später, nachdem die Struktur des Atoms festgestellt wurde, wurde das Gesetz in der folgenden Formulierung formuliert, die auch heute noch aktuell ist.

Die Eigenschaften der Atome chemischer Elemente und der aus ihnen gebildeten einfachen Stoffe hängen periodisch von der Ladung der Kerne ihrer Atome ab.

Grafische Darstellung des periodischen Gesetzes von D.I. Mendelejew kann als Periodensystem der chemischen Elemente betrachtet werden, das zunächst vom großen Chemiker selbst erstellt, aber von späteren Forschern etwas verbessert und finalisiert wurde. Tatsächlich ist die derzeit verwendete Version der D.I.-Tabelle Mendeleev spiegelt moderne Ideen und spezifisches Wissen über die Struktur von Atomen verschiedener chemischer Elemente wider.

Betrachten wir die moderne Version des Periodensystems der chemischen Elemente genauer:

In der Tabelle D.I. Mendeleev können Sie Linien sehen, die als Perioden bezeichnet werden; Insgesamt gibt es sieben davon. Tatsächlich spiegelt die Periodenzahl die Anzahl der Energieniveaus wider, auf denen sich Elektronen in einem Atom eines chemischen Elements befinden. In der dritten Periode kommen beispielsweise Elemente wie Phosphor, Schwefel und Chlor vor, symbolisiert durch die Symbole P, S und Cl. Dies deutet darauf hin, dass sich die Elektronen in diesen Atomen auf drei Energieniveaus befinden oder, einfacher gesagt, eine dreischichtige Elektronenhülle um die Kerne bilden.

Jede Periode der Tabelle, mit Ausnahme der ersten, beginnt mit einem Alkalimetall und endet mit einem Edelgas (Inertgas).

Alle Alkalimetalle haben die elektronische Konfiguration der äußeren Elektronenschicht ns1 und die Edelgase haben ns 2 np 6, wobei n die Nummer der Periode ist, in der sich das jeweilige Element befindet. Eine Ausnahme zu den Edelgasen ist Helium (He) mit der Elektronenkonfiguration 1s 2 .

Sie können auch feststellen, dass die Tabelle zusätzlich zu den Punkten in vertikale Spalten unterteilt ist – Gruppen, von denen es acht gibt. Die meisten chemischen Elemente haben eine Anzahl von Valenzelektronen, die ihrer Gruppennummer entspricht. Erinnern wir uns daran, dass Valenzelektronen in einem Atom jene Elektronen sind, die an der Bildung chemischer Bindungen beteiligt sind.

Jede Gruppe in der Tabelle ist wiederum in zwei Untergruppen unterteilt – Haupt- und Nebengruppen.

Bei Hauptgruppenelementen ist die Anzahl der Valenzelektronen immer gleich der Gruppennummer. Beispielsweise hat das Chloratom, das sich in der dritten Periode in der Hauptuntergruppe der Gruppe VII befindet, sieben Valenzelektronen:

Elemente von Seitengruppen besitzen als Valenzelektronen Elektronen der äußeren Ebene oder häufig Elektronen der d-Unterebene der vorherigen Ebene. Beispielsweise hat Chrom, das zur Nebenuntergruppe der Gruppe VI gehört, sechs Valenzelektronen – 1 Elektron in der 4s-Unterebene und 5 Elektronen in der 3d-Unterebene:

Die Gesamtzahl der Elektronen in einem Atom eines chemischen Elements entspricht seiner Ordnungszahl. Mit anderen Worten: Die Gesamtzahl der Elektronen in einem Atom nimmt mit der Anzahl der Elemente zu. Allerdings ändert sich die Anzahl der Valenzelektronen in einem Atom nicht monoton, sondern periodisch – von 1 bei Alkalimetallatomen bis 8 bei Edelgasen.

Mit anderen Worten, der Grund für periodische Änderungen jeglicher Eigenschaften chemischer Elemente liegt in periodischen Änderungen in der Struktur elektronischer Hüllen.

Beim Abstieg in einer Untergruppe nehmen die Atomradien chemischer Elemente zu, da die Anzahl der elektronischen Schichten zunimmt. Wenn man sich jedoch entlang einer Reihe von links nach rechts bewegt, also mit zunehmender Elektronenzahl für Elemente, die sich in derselben Reihe befinden, nimmt der Radius des Atoms ab. Dieser Effekt erklärt sich aus der Tatsache, dass beim sukzessiven Füllen einer Elektronenhülle eines Atoms seine Ladung sowie die Ladung des Kerns zunimmt, was zu einer Erhöhung der gegenseitigen Anziehung von Elektronen führt, wodurch das Elektron Schale wird in Richtung Kern „geschoben“:

Gleichzeitig nimmt innerhalb einer Periode mit zunehmender Elektronenzahl der Radius des Atoms ab und die Bindungsenergie jedes Elektrons der äußeren Ebene mit dem Kern nimmt zu. Das bedeutet, dass beispielsweise der Kern eines Chloratoms die Elektronen seiner äußeren Ebene viel stärker festhält als der Kern eines Natriumatoms das einzelne Elektron seiner äußeren Elektronenebene. Darüber hinaus „entzieht“ Chlor dem Natriumatom beim Zusammenstoß eines Natriumatoms und eines Chloratoms das einzige Elektron, d. h. die Elektronenhülle von Chlor wird dieselbe wie die des Edelgases Argon, und zwar von Natrium wird die gleiche sein wie die des Edelgases Neon. Die Fähigkeit eines Atoms eines chemischen Elements, beim Zusammenstoß mit Atomen eines anderen chemischen Elements „fremde“ Elektronen anzuziehen, wird als Elektronegativität bezeichnet. Die Elektronegativität wird im Kapitel über chemische Bindungen ausführlicher besprochen, es ist jedoch zu beachten, dass die Elektronegativität, wie viele andere Parameter chemischer Elemente, auch dem periodischen Gesetz von D.I. gehorcht. Mendelejew. Innerhalb einer Untergruppe chemischer Elemente nimmt die Elektronegativität ab, und wenn man sich entlang der Reihe einer Periode nach rechts bewegt, nimmt die Elektronegativität zu.

Sie sollten eine nützliche Gedächtnistechnik erlernen, die es Ihnen ermöglicht, sich in Ihrem Gedächtnis daran zu erinnern, wie sich bestimmte Eigenschaften eines chemischen Elements ändern. Es besteht aus Folgendem. Stellen wir uns das Zifferblatt einer gewöhnlichen runden Uhr vor. Wenn sein Mittelpunkt in der unteren rechten Ecke des D.I. liegt. Mendelejew, dann ändern sich die Eigenschaften chemischer Elemente gleichmäßig, wenn man sich entlang nach oben und rechts (im Uhrzeigersinn) und umgekehrt nach unten und links (gegen den Uhrzeigersinn) bewegt:

Versuchen wir, diese Technik auf die Größe eines Atoms anzuwenden. Nehmen wir an, dass Sie sich beim Verschieben einer Untergruppe in der Tabelle D.I. genau daran erinnern. Der Mendelejew-Radius eines Atoms nimmt mit zunehmender Anzahl der Elektronenhüllen zu, aber sie haben völlig vergessen, wie sich der Radius ändert, wenn man sich nach links und rechts bewegt.

Dann müssen Sie wie folgt vorgehen. Platzieren Sie Ihren rechten Daumen in der unteren rechten Ecke des Tisches. Die Bewegung entlang der Untergruppe fällt mit der Bewegung des Zeigefingers gegen den Uhrzeigersinn zusammen, ebenso wie die Bewegung nach links entlang der Periode, d. h. mit dem Radius des Atoms bei Bewegung nach links entlang der Periode sowie bei Bewegung in der Untergruppe, nimmt zu.

Gleiches gilt für andere Eigenschaften chemischer Elemente. Wenn Sie genau wissen, wie sich diese oder jene Eigenschaft eines Elements ändert, wenn Sie sich nach oben und unten bewegen, können Sie dank dieser Methode im Speicher wiederherstellen, wie sich dieselbe Eigenschaft ändert, wenn Sie sich in der Tabelle nach links oder rechts bewegen.