Составить план-характеристику элементов по алгоритму: для алюминия, хлора и кальция определить положение в ПСХЭ Д. И. Менделеева (порядковый номер, период, группа, подгруппа), характеристику атома (число протонов, нейтронов, электронов, относительная атомная масса), электронную конфигурацию и валентные электроны, формулы высших кислородных и водородных соединений, характер элемента, сравнить свойства элемента с окружающими его элементами.

Для определения числа нейтронов используем наиболее распространённые массовые числа: ²⁷Al, ³⁵Cl, ⁴⁰Ca. Для нейтрального атома число протонов равно числу электронов.

Алюминий (Al)

1. Положение в ПСХЭ: порядковый номер 13; 3-й период; 13-я группа (III группа); главная подгруппа.
2. Характеристика атома:
   • p⁺ = 13;
   • e⁻ = 13;
   • n⁰ = 27 − 13 = 14;
   • Ar(Al) ≈ 27.
3. Электронная конфигурация: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. Распределение электронов по уровням: 2, 8, 3. Валентных электронов — 3.
4. Высшие соединения: высший оксид — Al₂O₃; соответствующий гидроксид — Al(OH)₃; водородное соединение — AlH₃.
5. Характер элемента: металл; Al₂O₃ и Al(OH)₃ амфотерные.
6. Сравнение с окружающими элементами: в 3-м периоде алюминий расположен между магнием и кремнием. По сравнению с магнием металлические свойства алюминия слабее, а неметаллические — сильнее. По сравнению с кремнием алюминий обладает более выраженными металлическими свойствами. В группе ниже алюминия металлические свойства усиливаются.

Хлор (Cl)

1. Положение в ПСХЭ: порядковый номер 17; 3-й период; 17-я группа (VII группа); главная подгруппа.
2. Характеристика атома:
   • p⁺ = 17;
   • e⁻ = 17;
   • n⁰ = 35 − 17 = 18;
   • Ar(Cl) ≈ 35,5.
3. Электронная конфигурация: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵. Распределение электронов по уровням: 2, 8, 7. Валентных электронов — 7.
4. Высшие соединения: высший оксид — Cl₂O₇; соответствующий гидроксид — HClO₄; водородное соединение — HCl.
5. Характер элемента: неметалл; Cl₂O₇ — кислотный оксид, HClO₄ — кислота.
6. Сравнение с окружающими элементами: в 3-м периоде хлор расположен между серой и аргоном. По сравнению с серой хлор имеет более выраженные неметаллические свойства и большую электроотрицательность. По сравнению с аргоном хлор более химически активен, так как ему не хватает одного электрона до завершения внешнего уровня. В группе ниже хлора неметаллические свойства ослабевают, а окислительная способность уменьшается.

Кальций (Ca)

1. Положение в ПСХЭ: порядковый номер 20; 4-й период; 2-я группа (II группа); главная подгруппа.
2. Характеристика атома:
   • p⁺ = 20;
   • e⁻ = 20;
   • n⁰ = 40 − 20 = 20;
   • Ar(Ca) ≈ 40.
3. Электронная конфигурация: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s². Распределение электронов по уровням: 2, 8, 8, 2. Валентных электронов — 2.
4. Высшие соединения: высший оксид — CaO; соответствующий гидроксид — Ca(OH)₂; водородное соединение — CaH₂.
5. Характер элемента: металл; CaO — основный оксид, Ca(OH)₂ — основание.
6. Сравнение с окружающими элементами: в 4-м периоде кальций расположен между калием и скандием. По сравнению с калием кальций имеет меньшие атомный радиус и металлическую активность. По сравнению со скандием кальций обладает более выраженными металлическими свойствами и сильнее проявляет основные свойства своих соединений. В группе ниже кальция металлические свойства усиливаются.

Ответ: алюминий — металл с амфотерными соединениями; хлор — неметалл, образующий кислотные соединения; кальций — активный металл, образующий основные оксид и гидроксид.