Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева на основе представлений о строении атомов. Значение периодического закона для развития науки.

Билет №1 (1)

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева на основе представлений о строении атомов. Значение периодического закона для развития науки.

В середине XIX века не существовало теории или закона, связывающих свойства атомов химических элементов с какой-либо их характеристикой.

Д.И. Менделеев, взяв за основу атомную массу, выявил закономерности в изменении свойств веществ.

Временная формулировка периодического закона: Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда их атомных ядер (Менделеев считал, что от атомной массы).

Ядро состоит из протонов и нейтронов, и практически вся масса сосредоточена в ядре. При переходе к следующему атому число положительно заряженных частиц – протонов увеличивается на единицу, возрастает и масса атома.

Порядковый номер элемента соответствует числу протонов (p⁺) и электронов (ē). Менделеев открыл периодическую повторяемость элементов и включил их в группы. Эта периодическая повторяемость обусловлена периодической повторяемостью в строении внешнего электронного уровня. Так, металлы главной подгруппы I группы имеют на последнем уровне ns¹, а неметаллы главной подгруппы VII группы ns²np⁵.

Современная система химических элементов (ПС) состоит из 7 периодов (3 малых, 3 больших и 1 большой незаконченный). Они располагаются по горизонтали и начинаются с активного металла (кроме I периода) и заканчиваются инертным газом. В периоде происходит уменьшение радиуса атома при увеличении количества электронов и, как следствие, электроотрицательность в периоде увеличивается и происходит уменьшение свойств элементов от металлических через переходные элементы к неметаллическим, а свойства их оксидов изменяется от основных через амфотерные к кислотным. При этом валентность высших оксидов изменяется от I до VII, а валентность в водородных соединениях от IV (IV группа) до I (VII группа).

В периодической системе VIII групп. Это вертикальные столбцы, состоящие из главной (s- и p- элементы) и побочной (d- элементы) подгрупп. В группе радиус атома увеличивается, электроотрицательность уменьшается, и неметаллические свойства усиливаются.

 

Значение периодического закона для развития науки:

1) Даёт целостное представление о взаимосвязи строения атомов и их свойствах;

2) Объясняет причины схожести и индивидуальности в химическом поведении простых и сложных веществ;

3) Показывает периодическую зависимость свойств простых и сложных веществ от строения атома;

4) Позволил ранее, и сейчас открывать новые химические элементы и предсказать их физические и химические свойства;

 

Билет №1 (2)

Предельные углеводороды, общая формула гомологов данного ряда, строение. Химические свойства метана. Практическое применение.

Предельные углеводороды или алканы – соединения с общей формулой , в молекулах которых имеются только 𝜎 - связи.

 

Гомологический ряд:

метан	этан	пропан	бутан	пентан	гексан	гептан	октан	нонан	декан
CH4	C2H6	C3H8	C4H10	C5H12	C6H14	C7H16	C8H18	C9H20	C10H22
газы	жидкости

Атомы углерода находятся в состоянии sp³ – гибридизации.

Тетраэдрическое строение. С этана начинается рост углеродной цепи,

 

возможно вращение вокруг С–С связи.

 

С увеличением числа n увеличивается число изомеров.

В виде многочисленных изомеров алканы входят в состав нефти.

 

Химические свойства:

1) Реакции замещения (хлорирование метана):

CH₄ + Cl₂ CH₃Cl + HCl

^{хлорметан}

2) Реакции окисления (горят без копоти):

а) CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O + Q

б) C₃H₈ + 5O₂ 3CO₂ + 4H₂O + Q

3) Реакции дегидрирования (разложение метана):

а) CH₄ C + 2H₂

б) 2CH₄ H−C≡C−H + 3H₂

^{ацетилен}

Метан используется в качестве промышленного и бытового топлива, сырья в химической промышленности для получения сажи (С), ацетилена (НС≡СН), хлороформа, дихлорэтена, метилового спирта (СН₃ОН) и т.д.

 

Билет №2 (1)

Билет №2 (2)

Билет №3 (1)

Виды химической связи(ионная, металлическая, водородная, ковалентная - полярная, и неполярная).

Химическая связь – это такое взаимодействие атомов, которое связывает их в молекулы, ионы, радикалы, кристаллы.

 

Основные типы химической связи
Ионная	Ковалентная	Металлическая	Водородная
Связь, которая возникает, когда одни атомы почти полностью отдают, а другие присоединяют валентные электроны.	Связь, возникающая за счёт образования общих электронных пар.	Связь, которую осуществляют относительно свободные электроны между ионами металлов в металлической кристаллической решётке.	Связь между атомами водорода одной молекулы и элементом с высокой ЭО (O, N, F) другой молекулы.
неполярная	полярная
Связь, между атомами с одинаковой ЭО.	Связь между атомами, ЭО которых различается незначительно.
Na – 1e^– → Na^+ Cl + 1e^– → Cl^– Na^+Cl^–	H + H → H H F + F → F F	H + F → H^δ^+ F^δ^–
Кристаллические вещества с высокими температурами плавления	Газообразные, жидкие и твёрдые вещества.	Жидкие и газообразные вещества	Твёрдые вещества, ковкие, электро и теплопроводники	Жидкие и твёрдые вещества
NaF, KCl	F2, Br, алмаз, графит	HF	Na, Al, Cu, сплавы	HF, H2O, спирты

 

 

Билет №3 (2)

Билет №4 (1)

Билет №4 (2)

Билет №5 (1)

Билет №5 (2)

Билет №6 (1)

Билет №6 (2)

Билет №7 (1)

Билет №7 (2)

Билет №8 (1)

Билет №8 (2)

Билет №9 (1)

Билет №9 (2)

Фенол, его строение, свойства, получение и применение.

Фенол – это производное бензола, в котором один атом водорода замещён на группу ОН.

Взаимное влияние бензольного кольца и ОН-групп:

1) Радикал С₆Н₅ обладает свойством оттягивать на себя электроны атома кислорода ОН - группы, делая связь О–Н более полярной и атом водорода более подвижным.

2) ОН - группа придаёт большую подвижность атомам водорода в положениях 2,4,6 – бензольного кольца.

Этим взаимовлиянием и определяются свойства фенола.

Фенол – бесцветное, кристаллическое вещество с характерным запахом больницы.

Температура плавления 40,9℃, хорошо растворим в горячей воде (карболовая кислота).

Фенол – ядовит!

Химические свойства:

1) В воде диссоциирует на ионы:

2) Проявляет слабые кислотные свойства, реагирует с металлами:

2C₆H₅OH + 2Na → 2C₆H₅ONa + H₂↑

^{фенолят натрия}

3) Реагирует со щёлчью:

C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅ONa + H₂O (отличие от спиртов)

4) Реакции замещения:

В промышленности фенол получают по схеме:

1) 2)

 

 

Фенол применяют для производства:

1) полимеров и пластмасс на их основе, красителей;

2) медикаментов;

3) взрывчатых веществ. Водородный раствор фенола используется как дезинфицирующее средство.

 

Билет №10 (1)

Билет №10 (2)

Билет №11 (1)

Билет №11 (2)

Билет №12 (1)

Билет №12 (2)

Предельные одноосновные карбоновые кислоты, их строение и свойства на примере уксусной кислоты, практической применение.

Предельные одноосновные карбоновые кислоты – сложные вещества, в молекулах которых предельный углеводородный радикал (или атом Н) соединены с карбоксильной группой

Гомологический ряд:

Метановая (муравьиная) кислота	Этановая (уксусная) кислота

 

Свойства карбоновых кислот определяется строением карбоксильной группы – COOH.

В силу различной электроотрицательности атомов этой группы, происходит перераспределение электронной плотности, в результате чего атом водорода приобретает достаточно высокую реакционную активность (характерное свойство соединений кислотного характера).

Сила карбоновой кислоты зависит от природы радикала R: он может способствовать ослаблению связи О–Н и увеличивать кислотный характер вещества, например в трихлоруксусной кислоте или снижает способность кислоты образовывать ионы H⁺.

Уксусная кислота является слабой кислотой CH₃COOH ⇄ CH₃COO⁻ + H⁺. Низшие представители ряда – жидкости (наличие водородной связи), высшие – твёрдые вещества.

 

Химические свойства (общие с неорганическими кислотами и специфические):

Общие:

1) CH₃COOH ⇄ CH₃COO⁻ + H⁺ (изменение окраски индикатора)

2) 2CH₃COOH + Mg → Mg(CH₃COOH)₂ + H₂↑

^{ацетат магния}

3) 2CH₃COOH + MgO → Mg(CH₃COO)₂ + H₂O

4) CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

^{ацетат натрия}

5) CH₃COOH + Na₂CO₃ → CH₃COONa + H₂O + CO₂↑

Специфические: реакция со спиртами с образованием сложных эфиров (реакция этерефикации):

Билет №13 (1)

Билет №13 (2)

Билет №14 (1)

Билет №14 (2)

Билет №15 (1)

Билет №15 (2)

Билет №16 (1)

Билет №16 (2)

Билет №17 (1)

Билет №17 (2)

Билет №18 (1)

Билет №18 (2)

Билет №1 (1)

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева на основе представлений о строении атомов. Значение периодического закона для развития науки.

В середине XIX века не существовало теории или закона, связывающих свойства атомов химических элементов с какой-либо их характеристикой.

Д.И. Менделеев, взяв за основу атомную массу, выявил закономерности в изменении свойств веществ.

Временная формулировка периодического закона: Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда их атомных ядер (Менделеев считал, что от атомной массы).

Ядро состоит из протонов и нейтронов, и практически вся масса сосредоточена в ядре. При переходе к следующему атому число положительно заряженных частиц – протонов увеличивается на единицу, возрастает и масса атома.

Порядковый номер элемента соответствует числу протонов (p⁺) и электронов (ē). Менделеев открыл периодическую повторяемость элементов и включил их в группы. Эта периодическая повторяемость обусловлена периодической повторяемостью в строении внешнего электронного уровня. Так, металлы главной подгруппы I группы имеют на последнем уровне ns¹, а неметаллы главной подгруппы VII группы ns²np⁵.

Современная система химических элементов (ПС) состоит из 7 периодов (3 малых, 3 больших и 1 большой незаконченный). Они располагаются по горизонтали и начинаются с активного металла (кроме I периода) и заканчиваются инертным газом. В периоде происходит уменьшение радиуса атома при увеличении количества электронов и, как следствие, электроотрицательность в периоде увеличивается и происходит уменьшение свойств элементов от металлических через переходные элементы к неметаллическим, а свойства их оксидов изменяется от основных через амфотерные к кислотным. При этом валентность высших оксидов изменяется от I до VII, а валентность в водородных соединениях от IV (IV группа) до I (VII группа).

В периодической системе VIII групп. Это вертикальные столбцы, состоящие из главной (s- и p- элементы) и побочной (d- элементы) подгрупп. В группе радиус атома увеличивается, электроотрицательность уменьшается, и неметаллические свойства усиливаются.

 

Значение периодического закона для развития науки:

1) Даёт целостное представление о взаимосвязи строения атомов и их свойствах;

2) Объясняет причины схожести и индивидуальности в химическом поведении простых и сложных веществ;

3) Показывает периодическую зависимость свойств простых и сложных веществ от строения атома;

4) Позволил ранее, и сейчас открывать новые химические элементы и предсказать их физические и химические свойства;

 

Билет №1 (2)