Контрольная работа по теме «Периодический закон. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Химическая связь, кристаллические решетки, Степень окисления»
Вариант 2
1. Характеристика атома хлора (Cl):
- Номер в периодической системе: 17
- Период: 3
- Группа: VIIA (17)
- Электронная конфигурация: \( 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5 \)
- Строение ядра: 17 протонов, 18 нейтронов (наиболее распространённый изотоп \( ^{35}Cl \)).
- Заряд ядра: +17
- Число электронов: 17
- Распределение электронов по энергетическим уровням: 2, 8, 7
- Валентные электроны: 7 (на внешнем уровне \( 3s^2 3p^5 \))
- Высшая степень окисления: +7 (в оксидах, например, \( Cl_2O_7 \))
- Низшая степень окисления: -1 (в галогенидах, например, \( HCl \), \( NaCl \))
- Металл/Неметалл: Неметалл
2. Электронно-графическая формула меди (Cu):
Медь (Cu) имеет атомный номер 29. Её электронная конфигурация в основном состоянии: \( 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1 3d^{10} \). Это исключение из правила, так как заполнена предпоследняя оболочка (3d), а внешняя (4s) содержит только один электрон для большей устойчивости.
Электронно-графическая формула:
1s: \( ●● \)
2s: \( ●● \)
2p: \( ●● ●● ●● \)
3s: \( ●● \)
3p: \( ●● ●● ●● \)
4s: \( ● \)
3d: \( ●● ●● ●● ●● ●● \)
3. Характеристика серы (S) по положению в ПСХЭ Д.И. Менделеева:
- Атомный номер: 16
- Символ: S
- Название: Сера
- Период: 3 (третий, главный подгруппы)
- Группа: VIA (16)
- Положение в блоке: p-элемент
- Электронная конфигурация: \( 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4 \)
- Заряд ядра: +16
- Число электронов: 16
- Число энергетических уровней: 3
- Число валентных электронов: 6 (на внешнем уровне \( 3s^2 3p^4 \))
- Высшая степень окисления: +6 (например, в \( SO_3 \), \( H_2SO_4 \))
- Низшая степень окисления: -2 (например, в \( H_2S \), \( Na_2S \))
- Характер оксида: Кислотный (например, \( SO_2 \), \( SO_3 \))
- Характер гидроксида: Кислотный (например, \( H_2SO_3 \), \( H_2SO_4 \))
4. Характеристика p-элементов:
- Вид орбитали: Внешний электронный слой содержит электроны на p-орбиталях (вместе с s-орбиталями).
- Тип химического элемента: Неметаллы (большинство), благородные газы.
- Пример ХЭ: Азот (N), Кислород (O), Фосфор (P), Хлор (Cl).
5. Вид химической связи в соединении N2:
В молекуле \( N_2 \) два атома азота связаны ковалентной тройной связью. Это неполярная ковалентная связь, так как атомы имеют одинаковую электроотрицательность.
6. Определение степени окисления (С.О.) в следующих соединениях:
- \( H_2SO_4 \) (Серная кислота):
- H: +1 (типичная степень окисления для водорода в соединениях с неметаллами)
- O: -2 (типичная степень окисления для кислорода)
- S: \( x \)
\( 2 · (+1) + x + 4 · (-2) = 0 \)
\( 2 + x - 8 = 0 \)
\( x = +6 \)
- \( H_2O \) (Вода):
\( 2 · (+1) + x = 0 \)
\( 2 + x = 0 \)
\( x = -2 \)
- \( HNO_3 \) (Азотная кислота):
\( +1 + x + 3 · (-2) = 0 \)
\( 1 + x - 6 = 0 \)
\( x = +5 \)
О жизни Д.И. Менделеева:
Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) — великий русский учёный, химик, физик, экономист, технолог, геолог, метеоролог, педагог и общественный деятель. Его самое известное открытие — периодический закон химических элементов и создание на его основе Периодической системы элементов. Он родился в Тобольске. Семья была большая, и его мать, Мария Дмитриевна, играла огромную роль в его воспитании и образовании. Менделеев окончил Главный педагогический институт в Санкт-Петербурге. Работал в Санкт-Петербургском университете. Помимо химии, он занимался исследованиями в области метрологии (наука об измерениях), разработал точный стандарт для водки, изучал свойства газов, нефти, дал научное объяснение принципу ёмкости. Менделеев был увлечённым исследователем и прекрасным преподавателем, оставил огромное научное наследие.
Ответ: Степень окисления: 1) H2SO4: H=+1, S=+6, O=-2; 2) H2O: H=+1, O=-2; 3) HNO3: H=+1, N=+5, O=-2.