Распределить химические элементы перечисленные в таблице 1: распределите химические элементы перечисленные в таблице 1 на три группы по признаку

Содержание

распределите химические элементы перечисленные в таблице 1 на три группы по признаку

В реакции первого порядка за 20 минут прореагировало 15% исходного вещества. Определить, какая доля вещества останется через 45 минут от начального мо … мента. ​

визначте ступінь окиснення h3s, hno3, caco3, co​

. Складіть реакцію перетворення етилацетату на відповідний спирт: O ║ Ch4 − C − O − C2H5 + HOH

Без спама а то репорт!1. Заполните таблицу! Na Mg, Fe, Cl, Al, I, O, Ar, Cs, Be, N, F, Br. Элементы, атомы которых легко впускают электроны и образуют … катионы. Элементы, атомы которых с удовольствием присоединяют электроны и образуют анионы.

1. Заполните пропуски в схемах образования ионов! Cl + e → Cl-,S + 2e → S2- H ................................................. ........ → H + Zn - 2e … → .......................................... Fe - ................................................ .. → Fe3 + Li .............................. → Li + Bа - . .............................. → ................ ........... I + .................................. → I-

Коэффициент заполненности шаровой упаковки определяется как отношение суммарного объёма всех шаров в одной элементарной ячейке к её объему. Для двух- … и трёхслойных ПШУ коэффициент заполненности составляет ~74%. На рисунке изображен один плотнейший слой и выделена элементарная ячейка. (Учитывайте, что изображена проекция на плоскость, и слой имеет высоту, равную диаметру шара). Рассчитайте коэффициент заполненности одного плотнейшего слоя. Пожалуйста, можно с объяснением, просто хочется понять как решается.

В 100 г 100%-й серной кислоты растворили оксид серы(VI) и получили олеум с массовой долей оксида 5%. Его добавили к воде массой 80 г. Рассчитайте масс … овую долю серной кислоты в полученном растворе. Ответ приведите в % с точностью до десятых.

Через подкисленный серной кислотой раствор дихромата калия пропустили 33,6 л (н.у.) сернистого газа. При этом только половина присутствующего в раство … ре дихромата калия восстановилась. Рассчитайте массовую долю дихромата калия в исходном растворе, если масса раствора была равна 1200 г. Ответ приведите в процентах с точностью до десятых.

Электролитом не является А Ba(OH)2 Б MgCl2 В AgNO3 Г SiO2

. В водном растворе одновременно могут находиться ионы А H+ и CO32- Б Cu2+ и OH– В Mg2+ и OH– Г Na+ и CO3

Химические элементы и их соединения. Закономерности изменения свойств.

Задание №1

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.
  • 1. Na
  • 2. K
  • 3. Si
  • 4. Mg
  • 5. C

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их металлических свойств.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 341

Пояснение:

Из представленных элементов в одном периоде находятся три - это натрий Na, кремний Si и магний Mg.

При движении в рамках одного периода Периодической таблицы Д.И. Менделеева (горизонтальные строки) справа налево усиливается способность атома отдавать электроны, расположенные на внешнем слое, т.е. возрастают металлические свойства элементов. Таким образом, металлические свойства натрия, кремния и магния усиливаются в ряду Si<Mg<Na.

Задание №2

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Ba
  • 2. Al
  • 3. N
  • 4. Cl
  • 5. Ca

Из указанных в ряду химических элементов выберите три с выраженными металлическими свойствами.

Расположите выбранные элементы в порядке увеличения их атомного радиуса.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 251

Пояснение:

Из представленных элементов азот и хлор являются неметаллами, барий и кальций - щелочно-земельные металлы (элементы 2-й группы), алюминий - амфотерный металл (проявляющий в зависимости от условий как кислотные, так и основные свойства). Металлические свойства элементов увеличиваются сверху вниз по группе и справа налево по периоду Периодической системы Д.И. Менделеева.

Таким образом, металлические свойства (как и способность атома к отрыву электрона) увеличиваются от амфотерных к щелочно-земельным и особенно щелочным. В ряду Al-Ca-Ba возрастает способность атомов к отрыву электрона и усиливаются металлические свойства данных металлов.

Задание №3

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cl
  • 2. K
  • 3. Br
  • 4. F
  • 5. Ca

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одной группе.

Расположите выбранные элементы в порядке увеличения числа электронных слоев.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 413

Пояснение:

Из представленных элементов калий является элементом 1-й группы, кальций - 2-й группы Периодической системы Д.И. Менделеева.

Неметаллы хлор, бром и фтор являются галогенами и расположены в одной 17-й группе. Число электронных слоев атома соответствует номеру периода Периодической таблицы химических элементов. Таким образом, фтор, находясь во 2-м периоде, содержит 2 электронных слоя, хлор - 3 слоя, бром - 4 слоя.

Задание №4

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cl
  • 2. N
  • 3. C
  • 4. Be
  • 5. P

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их атомного радиуса.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 234

Пояснение:

Из представленных элементов в одном периоде расположены бериллий, углерод и азот.  Атомный радиус, как и металлические свойства, возрастают при переходе от неметаллов к металлам, т.е. сверху вниз по группе и справа налево по периоду Периодической системы Д.И. Менделеева. Размер радиуса атома коррелирует с количеством электронов на внешнем электронном слое: при движении слева направо по периоду таблицы Д. И. Менделеева (т.е. с увеличением количества электронов на внешнем слое атома) валентные электроны сильнее притягиваются к ядру и, следовательно, радиус атома уменьшается.

Таким образом, в ряду N-C-Be размер радиуса увеличивается.

Задание №5

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cl
  • 2. F
  • 3. Br
  • 4. Cu
  • 5. Fe

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в главной подгруппе.

Расположите выбранные элементы в порядке увеличения их электроотрицательности.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 312

Пояснение:

Из представленных элементов железо и медь расположены в побочных подгруппах 8-й и 11-й групп Периодической таблицы химических элементов соответственно.

Неметаллы хлор, бром и фтор являются галогенами и расположены в главной подгруппе 7-й группы. Наиболее электроотрицательным элементом является фтор, обладающий жесткой электронной оболочкой, у которого до завершения внешнего электронного слоя не хватает одного электрона.

Электроотрицательность галогенов по группе сверху вниз (с увеличением числа электронных слоев) уменьшается, следовательно, в ряду Br-Cl-F электроотрицательность элементов возрастает.

Задание №6

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. He
  • 2. P
  • 3. Al
  • 4. Cl
  • 5. Li

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их неметаллических свойств.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 324

Пояснение:

Из представленных элементов три элемента, расположенные в одном периоде Периодической таблицы Д.И. Менделеева, - это Al, P, Cl (3-й период).

Неметаллические свойства элементов возрастают слева направо по периоду и снизу вверх по группе Д.И. Менделеева. Среди трех элементов Al, P, Cl наибольшими неметаллическими свойствами обладает хлор, у которого для завершения внешнего электронного уровня не хватает одного электрона.

Таким образом, в ряду Al-P-Cl усиливается способность атомов притягивать электрон, следовательно, неметаллические свойства элементов возрастают.

Задание №7

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. B
  • 2. Al
  • 3. F
  • 4. Fe
  • 5. N

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения электроотрицательности.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 351

Пояснение:

Алюминий - амфотерный металл 3-го периода, железо - металл 4-го периода Периодической системы Д.И. Менделеева.

Оставшиеся элементы - бор, фтор, азот - расположены во 2-м периоде Периодической таблицы химических элементов.

Фтор, обладающий жесткой электронной оболочкой (7 электронов на внешнем слое и 2 электронных уровня), является наиболее электроотрицательным элементом. До завершения внешнего электронного слоя у него не хватает одного электрона.

Электроотрицательность элементов, расположенных в одном периоде, уменьшается справа налево, следовательно, электроотрицательность элементов уменьшается в ряду F>N>B.

Задание №8

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cs
  • 2. C
  • 3. Al
  • 4. Rb
  • 5. Ca

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, простые вещества которых при взаимодействии с водой образуют щелочи.

Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их активности в реакции с водой.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 541

Пояснение:

Щелочи - растворимые в воде сильные основания, или гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов.

Среди представленных элементов щелочными металлами (элементы главной подгруппы первой группы) являются рубидий и цезий, щелочно-земельным металлом (элементы главной подгруппы второй группы, кроме магния и бериллия) - кальций.

При взаимодействии с водой наиболее бурно взаимодействуют щелочные металлы, чья активность увеличивается сверху вниз по группе и связана с легкостью отрыва электрона с внешнего энергетического уровня. Таким образом, металлические свойства среди представленных металлов увеличиваются в ряду Ca>Rb>Cs. В такой же последовательности возрастает активность их взаимодействия с водой.

Задание №9

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cu
  • 2. N
  • 3. P
  • 4. Cr
  • 5. Fe

Из указанных в ряду химических элементов выберите три переходных элемента.

Расположите выбранные элементы в порядке увеличения заряда их ядра.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 451

Все переходные элементы расположены в таблице Менделеева между двумя первыми и шестью последними элементами каждого периода. Азот и фосфор находятся во 2-м и 3-м периодах соответственно и, как можно заметить, в данных периодах между двумя первыми элементами и шестью последними химических элементов нет. Таким образом переходными элементами являются медь, хром, железо.

Заряд ядра атома химического элемента равен его порядковому номеру в таблице Менделеева. Таким образом, в порядке увеличения заряда ядра выбранные элементы расположатся в следующую последовательность: хром-железо-медь (451).

Задание №10

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Al
  • 2. Mg
  • 3. Br
  • 4. F
  • 5. Na

Из указанных в ряду химических элементов выберите три, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их атомного радиуса.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 125

Пояснение:

В одном периоде находятся алюминий, магний и натрий. Размер атома увеличивается при движении по таблице влево и вниз. Таким образом, ответ 125.

Задание №11

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Ne
  • 2. He
  • 3. Na
  • 4. F
  • 5. O

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева расположены в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке заполнения внешнего электронного слоя.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 541

Пояснение:

В одном периоде находятся Ne, F, O. Выбранные элементы в порядке заполнения внешнего электронного слоя (в порядке увеличения количества электронов внешнего слоя) O-F-Ne.

Задание №12

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cr
  • 2. Zn
  • 3. O
  • 4. S
  • 5. Fe

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, способные образовывать сложные соединения, проявляющие амфотерные свойства.

Расположите выбранные элементы в порядке увеличения их относительной атомной массы.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 152

Пояснение:

Амфотерные свойства проявляют оксиды и гидроксиды металлов в степени окисления +3,+4, а также оксиды и гидроксиды цинка и бериллия (как исключение). Хром и железо могут образовывать амфотерные соединения, т. к. для них существуют оксиды и гидроксиды, содержащие металл в степени окисления +3 (Cr2O3 , Cr(OH)3 и Fe2O3 , Fe(OH)3). Оксид и гидроксид двухвалентного металла цинка относятся к амфотерным как исключение (аналогично Be). Выбранные элементы в порядке увеличения их атомной массы: Cr-Fe-Zn (152).

Задание №13

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Al
  • 2. Si
  • 3. Mg
  • 4. C
  • 5. N

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения электроотрицательности.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 213

Пояснение:

В одном периоде находятся алюминий, кремний и магний. Электроотрицательность элементов главных групп возрастает при движении по таблице Менделеева вверх и вправо, т.е. последовательность, в соответствии с увеличением электроотрицательности, будет иметь вид 213.

Задание №14

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. P
  • 2. Cu
  • 3. Zn
  • 4. Si
  • 5. Cl

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, относящихся к неметаллам и расположите их порядке возрастания восстановительных свойств.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 514

Пояснение:

Неметаллы среди прочих элементов можно распознать по их положению в таблице Менделеева - неметаллы расположены выше диагонали бор-астат в главных подгруппах (кроме VIIIA):

Восстановительные свойства простых веществ, образованных различными химическими элементами, в таблице Менделеева возрастают справа-налево и сверху-вниз.

Задание №15

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Na
  • 2. B
  • 3. Al
  • 4. As
  • 5. P

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде. Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения электроотрицательности.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 531

Пояснение:

В одном периоде находятся натрий, алюминий и фосфор. Поскольку электроотрицательность атомов химических элементов уменьшается при движении влево и вниз по таблице Менделеева, указанные элементы следует расположить в следующем порядке: P, Al, Na.

Задание №16

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. C
  • 2. N
  • 3. F
  • 4. Be
  • 5. Ne

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые способны образовывать оксиды. Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения кислотного характера их высших оксидов.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 214

Пояснение:

Из указанных элементов оксиды способны образовывать:

* углерод (CO, CO2)

* азот (N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5)

* бериллий (BeO).

Фтор тоже способен образовывать соединение с кислородом (OF2), однако, данное соединение не относится к оксидам, поскольку степень окисления кислорода в нем равна не -2, а +2.

Неон, будучи благородным газом, оксидов не образует.

Кислотный характер высших оксидов химических элементов уменьшается при движении влево по периоду и вниз по подгруппе. Таким образом, кислотный характер наиболее выражен у высшего оксида азота (N2O5), затем у углерода (CO2) и в еще меньшей степени у оксида бериллия (BeO).

Задание №17

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Na
  • 2. S
  • 3. Se
  • 4. K
  • 5. O

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одной группе.

Расположите выбранные элементы в порядке усиления окислительных свойств образуемых ими простых веществ.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 325

Пояснение:

В одной группе находятся сера, селен и кислород. Окислительные свойства простых веществ зависят от положения элемента, атомами которого они образованы, в таблице Менделеева. Чем выше и правее элемент, тем как правило, сильнее окислительные свойства простых веществ им образованных. Таким образом, правильный ответ - последовательность Se < S < O2 (325).

Задание №18

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cr
  • 2. C
  • 3. Ge
  • 4. Fe
  • 5. Pb

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева расположены в одной группе.

Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их металлических свойств.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 235

Пояснение:

В одной группе находятся углерод, германий и свинец. Металлические свойства элементов возрастают влево по периоду и вниз по подгруппе. Таким образом, среди указанных химических элементов, металлические свойства наименее выражены у углерода, затем у германия и в наибольшей степени выражены у свинца.

Задание №19

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. N
  • 2. Li
  • 3. H
  • 4. F
  • 5. O

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента-неметалла, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева расположены в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке возрастания количества неспаренных электронов в их атомах.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 451

Пояснение:

Неметаллы среди прочих элементов можно распознать по их положению в таблице Менделеева - неметаллы расположены выше диагонали бор-астат в главных подгруппах (кроме VIIIA):

Таким образом, к элементам-неметаллам одного периода из представленного списка относятся азот, кислород и фтор.

Электронное строение внешнего энергетического уровня атома азота:

Атома кислорода:

Атома фтора:

Как можно видеть, наименьшее число неспаренных электронов у атома фтора, затем у атома кислорода и наибольшее у атома азота.

Задание №20

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. P
  • 2. Se
  • 3. Si
  • 4. Cr
  • 5. S

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева расположены в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке возрастания кислотных свойств образуемых ими высших гидроксидов.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Ответ: 315

Пояснение:

В одном периоде находятся фосфор, кремний и сера.

К гидроксидам химических элементов, помимо соединений вида Me(OH)x, относятся также все неорганические кислородсодержащие кислоты. Высшими оксидами/гидроксидами химического элемента называют такие, в которых этот химический элемент находится в высшей (максимально возможной) степени окисления. Кислотные свойства высших оксидов/гидроксидов химических элементов возрастают вправо по периоду и вверх в таблице Д.И. Менделеева.

Таким образом, располагая три выбранных элемента в порядке увеличения кислотного характера их высших гидроксидов, получаем ряд: Si, P, S.

Задание №21

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Al
  • 2. S
  • 3. Cr
  • 4. P
  • 5. Si

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента-неметалла.

Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения восстановительных свойств этих неметаллов.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Задание №22

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Na
  • 2. Cl
  • 3. Si
  • 4. Mn
  • 5. Cr

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения их атомного радиуса.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Задание №23

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Al
  • 2. Si
  • 3. Mg
  • 4. C
  • 5. N

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения электроотрицательности.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Задание №24

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. B
  • 2. Al
  • 3. F
  • 4. Fe
  • 5. N

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения электроотрицательности.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Задание №25

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. S
  • 2. Na
  • 3. Al
  • 4. Si
  • 5. Mg

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента-металла.

Расположите выбранные элементы в порядке возрастания восстановительных свойств.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Задание №26

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. P
  • 2. C
  • 3. Si
  • 4. Cr
  • 5. S

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.

Расположите выбранные элементы в порядке увеличения их атомного радиуса.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Задание №27

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. C
  • 2. N
  • 3. F
  • 4. Be
  • 5. Ne

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые образуют оксиды.

Расположите выбранные элементы в порядке уменьшения кислотного характера их высших оксидов.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

Samara Journal of ScienceSamara Journal of Science2309-4370Самарский государственный социально-педагогический университет2157410.17816/snv201981101Original ArticleElements-indicators of oil refineries impact in the components of adjacent ecosystemsBaranovskayaNatalya Vladimirovna<p>doctor of biological sciences, professor of Geology Division of Engineering School of Natural Resources</p>[email protected] ruBoevVladislav Viktorovich<p>postgraduate student of Geology Division of Engineering School of Natural Resources</p>[email protected] Aleksandrovich<p>candidate of biological sciences, associate professor of Geoecology Department</p>[email protected] Research Tomsk Polytechnic UniversityTyumen State University2802201981162110032020Copyright © 2019, Baranovskaya N.V., Boev V.V., Boev V.A.2019<p>This paper discusses differences in chemical elements concentration by the components of an ecosystem exposed to the refinery, relative to the territory taken as the background. The study was conducted in the Antipinsky Oil Refinery location area, the territory of the Tyumen Federal Reserve was considered as the background. The change in the elemental composition of the soil, bedding, grass stand, and birch leaves has been studied. The study was carried out by instrumental neutron activation and atomic absorption analysis methods. For all considered components of ecosystems, the patterns of the spatial distribution of elements with respect to refinery were analyzed (both to remote and to cardinal directions). The change in the associations of chemical elements in technogenic conditions was studied. The obtained results were compared with the clarke and literature data, on the basis of which the background status of the natural territory was confirmed, and low pollution of the technogenic region was revealed. According to the results, an elevated content of many of the studied chemical elements in the upper soil horizon was found. For most of them, a change in the distribution over the profile was recorded. The greatest pollution among the studied objects is characteristic of birch leaves. The spatial distribution of pollution is different for the components considered, but is consistent with the predominant wind direction. In the studied components of the technogenic ecosystem, an accumulation of elements specific to the oil refining industry was found: Br, Sb, La, Tb, Yb, Ce, As, Hg, Zn, Co. In all considered components of the technogenic ecosystem a violation of correlations and the presence of specific associations were recorded. </p>regional background levelAntipinsky Oil RefineryTyumen Federal ReserveTyumen Regiontechnogenic change of ecosystem componentselements-indicatorsecosystem componentsgeochemical indicatorsoil refinery emissionsdistribution of chemical elements in ecosystem componentsregional geochemical specificityрегиональный фоновый уровеньАнтипинский НПЗТюменский федеральный заказникТюменская областьтехногенез компонентов экосистемэлементы-индикаторыкомпоненты экосистемыгеохимические индикаторывыбросы НПЗраспределение химических элементов в компонентах экосистемрегиональная геохимическая специфика1.Башкин В.Н., Евстафьева И.В., Ермаков В.В. и др. Биогеохимические основы экологического нормирования. М.: Наука, 1993. 300 с.2.Ферсман А.Е. Геохимия. Т. 1. Л.: Госхимтехиздат, Ленинград. отд-ние, 1933. 328 с.3.Лобачева А.А. Влияние ОАО «Куйбышевский нефтеперерабатывающий завод» на почвенный и растительный покров прилегающих территорий: дис. … канд. биол. наук. Самара, 2010. 225 с.4.Абросимов А.А. Экология переработки углеводородных систем: учебник / под ред. д-ра хим. наук, проф. М.Ю. Доломатова, д-ра техн. наук, проф. Э.Г. Теляшева. М.: Химия, 2002. 608 с.5.Шахова Т.С. Влияние нефтеперерабатывающих заводов на эколого-геохимическую обстановку прилегающих территорий по данным изучения снегового покрова (на примере гг. Омск, Ачинск, Павлодар): дис. … канд. геол.-минерал. наук. Томск, 2018. 192 с.6.Давыдова С.Л., Тепляков В.В. Экологические проблемы нефтепереработки. М.: РУДН, 2010. 175 с.7.Chan C.C., Shie R.H., Chang T.Y., Tsai D.H. Workers’ exposures and potential health risks to air toxics in a petrochemical complex assessed by improved methodology // International archives of occupational and environmental health. 2006. Т. 79, № 2. P. 135-142.8.Luginaah I.N., Taylor S.M., Elliott S.J., Eyles J.D. Community reappraisal of the perceived health effects of a petroleum refinery // Social Science & Medicine. 2002. Т. 55, № 1. P. 47-61.9.Кочина Т.Я., Кушникова Г.И. Эколого-медицинские последствия загрязнения нефтепродуктами геологической среды // Гигиена и санитария. 2008. № 4. С. 23-26.10.Rao P.S., Ansari M.F., Pipalatkar P., Kumar A., Nema P., Devotta S. Measurement of particulate phase polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs) around a petroleum refinery // Environmental monitoring and assessment. 2008. Т. 137, № 1-3. P. 387-392.11.Околелова А.А., Мерзлякова А.С., Кожевникова В.П. Содержание бензапирена в почвенном покрове нефтеперерабатывающего предприятия // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2015. Т. 30, № 3 (200). С. 1-4.12.Zhang Z., Wang H., Chen D., Li Q., Thai P., Gong D., Li Y., Zhang C., Gu Y., Zhou L., Morawska L., Wang B. Emission characteristics of volatile organic compounds and their secondary organic aerosol formation potentials from a petroleum refinery in Pearl River Delta, China // Science of The Total Environment. 2017. Т. 584. P. 1162-1174.13.Мухаматдинова А.Р., Сафаров А.М., Магасумова А.Т., Хатмуллина Р.М. Оценка влияния предприятий нефтехимического комплекса на объекты окружающей среды // Георесурсы. 2012. № 8 (50). С. 46-50.14.Jafarinejad S. Odours emission and control in the petroleum refinery: a review // Current Science Perspectives. 2016. Т. 2, № 3. P. 78-82.15.McCoy B.J., Fischbeck P.S., Gerard D. Characterizing Texas petroleum refining upset air emissions // Atmospheric Environment. 2010. Т. 44, № 34. P. 4230-4239.16.ГОСТ 17.4.3.01-2017. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. М.: Стандартинформ, 2018. 4 с.17.Методы изучения лесных сообществ: монография / Е.Н. Андрева, И.Ю. Баккал, В.В. Горшков и др. СПб.: НИИХ Химии СПбГУ, 2002. 240 с.18.Фомин Г.С., Фомин А.Г. Почва. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам: Справочник. М.: Госстандарт России, 2001. 300 с.19.Розанов Б.Г. Морфология почв: учебник для высшей школы. М.: Академический проект, 2004. 432 с.20.ГОСТ 26929-94. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов: межгосударственный стандарт: издание официальное. М.: Изд-во стандартов, 1995. 15 с.21.Ярошевский А.А. Кларки геосфер // Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. М.: Недра, 1990. С. 7-14.22.Боев В.В., Перминова Т.С., Барановская Н.В. Распределение микро- и макроэлементов в почвах Томской области // Биогеохимия химических элементов и соединений в природных средах: мат-лы II междунар. школы-семинара для молодых исследователей, посв. памяти профессора В.Б. Ильина. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2016. С. 197-200.23.Ильин В.Б., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области / отв. ред. В.А. Хмелев. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 226 с.24.Методические рекомендации по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве / Б.А. Ревич и др. М.: Ин-т минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов: Глав. сан.-профилакт. упр. МЗ СССР, 1990. 15 с.25.Клос В.Р., Жовинский Э.Я. Биогеохимические индикаторы зон экологического риска городских агломераций // Пошукова та екологічна геохімія. 2014. № 1 (14). С. 8-12.26.Ткалич С.М. Некоторые общие закономерности содержания химических элементов в золе растений. Биогеохимические поиски рудных месторождений. Улан-Удэ: Изд-во СО АН СССР, 1969. 179 с.27.Markert B. Plants as Biomonitors: Indicators for Heavy Metals in the Terrestrial Environment VCH, Weinheim, FR Germany, 1993. 644 p.28.Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: Справочник: в 6 кн. / под ред. Э.К. Буренкова. М.: Недра, 1994. 304 с.29.Лагутин В.В. Защита атмосферы на объектах добычи и переработки природного газа, содержащего сероводород // Современные наукоемкие технологии. 2005. № 3. С. 61-62.30.Шахова Т.С., Филимоненко Е.А. Оценка загрязнения снежного покрова в зоне влияния предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (на примере г. Павлодара и г. Томска) // Наука будущего - наука молодых: Казань, 20-23 сентября 2016 г.: сборник тезисов участников форума: в 2 т. 2016. Т. 2. С. 174-177.

Урок 30. от электронной структуры атома к прогнозированию свойств веществ - Естествознание - 10 класс

Естествознание, 10 класс

Урок 30. От электронной структуры атома к прогнозированию свойств веществ

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

  • Как отличаются классическая атомно-молекулярная теория от атомной теории Дальтона.
  • Каково электронное строение атома и принципы заполнения электронной оболочки
  • Как утверждение атомно-молекулярной теории повлияло на понимание свойств веществ.

Глоссарий по теме:

Главное квантовое число (n) – характеризует общий запас энергии электрона, размер его электронного облака и нахождение электрона на определенном энергетическом уровне.

Побочное квантовое число (l) – уточняет запас энергии электрона, что ведет к делению энергетического уровня на подуровни, а также определяет форму электронного облака.

Магнитное квантовое число (ml) – определяет положение электронного облака в пространстве.

Спиновое квантовое число (ms) – определяет спин электрона, то есть направление его движения вокруг своей оси.

Атомная орбиталь – это состояние электрона в атоме, характеризующееся определенным набором значений главного, побочного и магнитного квантовых чисел (то есть определенным размером, формой и пространственным расположением электронного облака).

Принцип наименьшей энергии: в первую очередь электрон поступает на атомную орбиталь с наименьшей энергией.

Принцип Паули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел (см. спиновое квантовое число).

Правило Хунда: при наличии на подуровне нескольких атомных орбиталей электроны сначала располагаются по одному на каждой из свободных орбиталей. После заполнения одним электроном всех орбиталей подуровня они пополняются электронами с противоположными спинами.

Нанотехнология — область прикладной науки и техники, имеющая дело с объектами размером менее 100 нанометров (1 нанометр равен 10-9 метра).

Обязательная литература:

1. Книга для чтения по неорганической химии: Книга для учащихся: В 2-х частях. / Сост. В. А. Крицман. – 3-е изд., перераб. Ч. I. М.: Просвещение, 1993. С. 55 – 68.

2. Энциклопедический словарь юного химика / Сост. В. А. Крицман,

В. В. Станцо. – 2-е изд., испр. М.: Педагогика, 1990. С. 32 – 36. (1-е изд. – 1982).

Дополнительная литература:

3. Становление химии как науки (Всеобщая история химии). / Под ред.

Ю. И. Соловьева. М.: Наука, 1983. С. 298 – 309.

4. «Нанотехнологии. Азбука для всех». Сборник статей под редакцией Ю. Третьякова, М., Физматлит, 2007.

5. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. «Наноструктурные материалы», М., Академия, 2005.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Идея структурной организации вещества волновала умы мыслителей и ученых с древних времен.

Разгадав структуру или строение вещества, найдя зависимость между строением и свойствами, можно прогнозировать и создавать вещества с заданными свойствами. Как же это осуществляется?

Родоначальником классического атомно-молекулярного учения является великий русский ученый М.В.Ломоносов. Сущность этого учения изучалась Вами на уроках физики и химии основной школы. Спустя 67 лет после Ломоносова атомистическое учение в химии применил английский ученый Джон Дальтон. Его учение в своей основе похоже на учение Ломоносова. Однако Дальтон отрицает существование молекул у простых веществ, что по сравнению с учением Ломоносова является шагом назад. По Дальтону, простые вещества состоят только из атомов, и лишь сложные вещества — из "сложных атомов" (в современном понимании — молекул). Окончательное утверждение атомно-молекулярного учения в химии произошло лишь в середине XIX в. На международном съезде химиков г. Карлсруэ в 1860 г. были приняты основные положения, определения понятий молекулы и атома.

Еще долгие годы атом считали непросто наименьшей, а элементарной, то есть более неделимой частицей вещества. Последующие открытия XX века показали неправомерность этих представлений и привели к созданию современной орбитальной или квантово-механической теории строения атома.

С точки зрения современных представлений для понимания зависимости (взаимосвязи) между строением атома и свойствами химического элемента надо знать структуру электронной оболочки атома. При ее рассмотрении важную роль играет представление о двойственной природе электрона: он одновременно обладает свойствами частицы (масса, заряд) и волны (длина, амплитуда, частота).

Двойственная природа электрона позволяет характеризовать его как электронное облако, не имеющее четких границ. Это значит, что нахождение электрона в околоядерном пространстве неодинаково: в нем есть области наиболее и наименее вероятного нахождения электрона. Область, где возможность обнаружить электрон особенно велика, обозначают термином атомная орбиталь.

Для описания внутренней структуры электронной оболочки атома применяют основные характеристики орбитали – квантовые числа. Рассмотрите определения и данные в таблице:

Главное квантовое число (n) – характеризует общий запас энергии электрона, размер его электронного облака и нахождение электрона на определенном энергетическом уровне. Значение главного квантового числа определяется номером периода. Чем дальше от ядра формируется энергетический уровень, тем больше запас энергии электрона и размер его электронного облака.

Побочное квантовое число (l) – определяет форму электронного облака, а также конкретизирует запас энергии электрона, что ведет к делению энергетического уровня на подуровни.

В пределах одного энергетического уровня электроны могут незначительно различаться запасом своей энергии. Поэтому, энергетические уровни (кроме первого) расщепляются на подуровни. В атомах известных элементов реализованы четыре вида подуровней: s-, p-, d- и f-подуровни, на которых соответственно располагаются s-, p-, d- и f-электроны.

Магнитное квантовое число (ml) – определяет положение электронного облака в пространстве.

Число таких положений (значений ml) равно количеству атомных орбиталей на подуровне. Поэтому, на s-подуровне всегда располагается одна атомная орбиталь, на p-подуровне – три, на d-подуровне – пять и на f-подуровне – семь.

Итак, каждая атомная орбиталь определяется тремя квантовыми числами – главным, побочным и магнитным. Дадим определение.

Атомная орбиталь – это состояние электрона в атоме, которое характеризуется определенным набором значений главного, побочного и магнитного квантовых чисел (то есть определенным размером, формой и пространственным расположением электронного облака).

На одной атомной орбитале может находиться не более двух электронов. Возможность такого расположения зависит от еще одного квантового числа.

Спиновое квантовое число (ms) – определяет спин электрона, то есть направление его движения вокруг своей оси.

Спин – важное свойство электрона. Оно служит его собственной, индивидуальной характеристикой в атоме. Это значит, что у двух электронов могут совпадать значения главного, побочного и магнитного квантовых чисел. Но при этом они будут различаться значением спинового числа. Такие электроны, располагаясь на одной атомной орбитале, будут обладать антипараллельными спинами (вращаться в разные стороны вокруг своей оси).

Общее представление об устройстве электронной оболочки атома дает следующая таблица. Познакомьтесь с ее содержанием.

Энергетический

Обозначение подуровня (nl)

Число АО

Число электронов

Уровень (n)

подуро-вень (l)

на подуровне (ml)

на уровне

на подуровне

на уровне

1

s

1s

1

1

2

2

2

s

p

2s

2p

1

3

4

2

6

8

3

s

p

d

3s

3p

3d

1

3

5

9

2

6

10

18

4

s

p

d

f

4s

4p

4d

4f

1

3

5

7

16

2

6

10

14

32

Не менее важным для понимания структуры электронной оболочки атома является знание правил (принципов) ее заполнения электронами. Назовем их.

Принцип наименьшей энергии: в первую очередь электрон поступает на атомную орбиталь с наименьшей энергией.

Принцип наименьшей энергии задает следующую последовательность заполнения подуровней в атоме:

1s > 2s > 2p > 3s > 3p > 4s ≈ 3d > 4p > 5s ≈ 4d > 5p > 6s …

В зависимости от того, какой подуровень в атоме заполняется электронами последним, различают четыре семейства химических элементов: s-, p-, d- и f-элементы.

Принцип Паули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел (см. спиновое квантовое число).

Правило Хунда: при наличии на подуровне нескольких атомных орбиталей электроны сначала располагаются по одному на каждой из свободных орбиталей. После заполнения одним электроном всех орбиталей подуровня они пополняются электронами с противоположными спинами.

Распределение электронов по уровням и подуровням представляют с помощью электронных формул, а для графического описания электронной оболочки атома используют электронные схемы.

Общая идея структурной организации вещества заключается в потенциальной возможности построения вещества с заданной надатомной (надмолекулярной) архитектурой (структурой). Основой структурной организации молекул и веществ является изначальная активность атомов и их способность образовывать химические связи.

Архитектура и топология атомно-молекулярных систем всецело определяется совокупностью связей. Современная теория атомно-молекулярной сборки является основой обеспечения и сопровождения высоких технологий. Эта теория выводит исследования в области высоких технологий на качественно новый уровень, соответствующий интенсивному этапу их становления и развития. Основным звеном теории является атом, в электронной структуре которого заложена генетическая информация о структурообразовании вещества.

В современном мире важным звеном развития становится освоение нанотехнологий, в частности, систем очень малого размера, способных осуществлять команды людей. Нанотехнология — область прикладной науки и техники, имеющая дело с объектами размером менее 100 нанометров (1 нанометр равен 10-9 метра). В переводе с греческого слово «нано» означает карлик. Один нанометр (нм) – это одна миллиардная часть метра (10-9 м). Нанометр очень и очень мал.

С одной стороны, нанотехнологии уже нашли сферы применения, с другой – они остаются для большинства населения еще областью научной фантастики. В будущем значение нанотехнологий будет только возрастать.

Выводы:

Отличия в электронном строении атомов приводят к различию в способности атомов образовывать атомные структуры в виде молекул и химических соединений и объясняют тем самым наблюдаемое в природе многообразие атомно-молекулярных структур. В результате создаваемая теория вещества принимает статус прогностической теории, т.е. теории, которая может способствовать предсказанию свойств создаваемой атомно-молекулярной системы на основании данных о строении атомов и молекул. Это означает, что, располагая знаниями о строении атомов и механизмов образования атомно-молекулярных систем, появляется принципиальная возможность предсказывать физико-химические свойства вещества и функции создаваемых атомных конструкций.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

Задание 1/ Электронную конфигурацию атома фосфора отражает схема...

а) 1s2 2s26 3s2 Зр6 3d10 4s2 3;

б) 1s2 2s26 3s2 Зр6 3d3 4s2;

в) 1s2 2s22p6 3s2 3p3;
г) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s24p3

Ответ: в.

Решение. Фосфор имеет порядковый номер 15 (см. периодическую систему химических элементов), относится к р-элементам. Атом фосфора имеет следующую электронную конфигурацию: 1s2 2s2в 3s2 Зр3.

В варианте а) приведена неправильная электронная конфигурация атома фосфора, т.к. это конфигурация р-элемента IV периода.

В варианте б) электронная конфигурация соответствует атому ванадия, в варианте г — такого атома нет.

Задание 2. Запишите символы элементов, в атомах которых электроны распределены по энергетическим уровням так:

а) 2е, 8е, 2е

б) 2е, 8е, 3е

Ответы:

а) Mg;

б) Al.

Решение.

1 вариант решения: У каждого из указанных атомов по 3 энергетических уровня (перечислены количества электронов на каждом уровне через запятую в задании), следовательно, это элементы третьего периода (малого). На первом энергетическом уровне не может быть больше двух электронов; на втором – больше 8 электронов. Количество электронов на последнем энергетическом уровне соответствует номеру группы (для элементов главных подгрупп). Эти элементы принадлежат к элементам главных подгрупп (элементы малого периода). Поэтому первый элемент – элемент второй группы, третьего периода периодической системы – это Mg. А второй элемент – элемент третьей группы, третьего периода периодической системы – это Al.

2 вариант решения: Можно сложить все перечисленные на каждом энергетическом уровне электроны каждого из атомов и получить общее количество электронов в атоме. Что соответствует порядковому номеру элемента в периодической системе. В пункте а) 2+8+2=12. Этот элемент Mg. В пункте б) 2+8+3=13. Этот элемент Al.

Основные группы пищевых продуктов и их значение в питании

Человек использует в пищу разнообразные продукты, которые необходимы ему для роста, движения, здоровья. Чтобы расти, нужен белок, жиры; для движения и поддержания температуры тела нужны углеводы, для здоровья костей и зубов – кальций, фосфор. Для здоровья – витамины. Где же находятся эти вещества?

Можно выделить несколько основных групп пищевых продуктов: мясо и мясопродукты; рыба и рыбопродукты; яйца; молоко и молочные продукты; хлеб и хлебобулочные изделия, крупы, макаронные изделия; бобовые; овощи, фрукты и ягоды; орехи и грибы; кондитерские изделия; пищевые жиры; напитки.

Мясо и мясопродукты. Эта группа продуктов включает говядину, баранину, свинину, мясо птиц (куриц, цыплят, индейки), кроликов, а также различные виды сосисок, сарделек, колбас и колбасных изделий. Общее для всех этих продуктов - высокое содержание белка, железа и витамина В12. При этом белки мяса и мясопродуктов обладают высоким качеством. Вот почему мясо рекомендуется ежедневно включать в питание детей. Но колбасы, сардельки и сосиски содержат значительно больше жира и соли, чем мясо. При их изготовлении используется ряд пищевых добавок. Свинина и особенно баранина также содержат больше жира, чем говядина, причем в них преобладает трудноусвояемый (тугоплавкий) жир. Доля жира в курином мясе, как правило, ниже, чем в говядине и тем более свинине и баранине. Поэтому в рационе школьников должны преобладать блюда из птицы и говядины, тогда как баранину, свинину, колбасы, сосиски и сардельки следует использовать ограниченно - не чаще 1-2 раз в неделю.

Рыба и рыбопродукты. Пищевая ценность рыбы и рыбопродуктов близка к мясу. Эта группа - также важнейшие источники высококачественного белка, легкоусвояемого железа и витамина В12. Более того, поскольку в рыбе меньше, чем в мясе, соединительной ткани, то рыба и ее белки легче перевариваются и усваиваются детьми и подростками. В этом одна из причин того, что в вечернее время рекомендуются блюда из рыбы, а не из мяса: желудок и кишечник тоже должны отдыхать ночью, а не заниматься перевариванием пищи. Несмотря на отмеченное сходство в химическом составе рыбы и мяса, первая содержит некоторые пищевые вещества, отсутствующие в мясе. Это прежде всего микроэлемент "йод". Рыбы богаче мяса витаминами РР и В6.

Третьим важным источником белка в питании человека служат куриные яйца. Но, помимо белка, этот продукт содержит немало и других полезных веществ: жир, витамины А, В12. При этом все пищевые вещества яйца быстро и хорошо всасываются. Поэтому яйца – полезны для детей, если, конечно, они не вызывают аллергию (что бывает нередко). Увлекаться яйцами, однако, не следует. Хороша «золотая середина» - 1-2 яйца в день, не чаще 2-3 раз в неделю.

Следующая группа продуктов - близкие «родственники» первых трех групп. Речь идет о молоке и молочных продуктах, которые «роднит» с мясом и рыбой наличие в них высококачественного белка. Но белок - это не единственное достоинство указанной группы продуктов. Кальций и витамин В2 вы получаете в основном из молока и молочных продуктов. В день вы должны выпивать не менее двух стаканов молока или кефира. Еще выше содержание кальция и витамина В2 в таких продуктах, как творог и сыр, которые являются "природными концентратами" этих веществ.

Кальций особенно необходим детям и подросткам, так как в этот период происходит интенсивное формирование костей и зубов, требующее значительных количеств кальция

Следует особо подчеркнуть важную роль кисломолочных продуктов (кефира, ряженки, йогуртов, простокваш и др.). Эти напитки не только содержат перечисленные пищевые вещества (белок, Са, витамин В2 и др.), но и несут в себе полезные микроорганизмы, «поддерживающие жизнь», которые очень полезны для организма

Хлеб и хлебобулочные продукты, крупы, макаронные изделия. И хлеб, и крупы могут служить источником практически всех основных пищевых веществ - белка, жира, углеводов, некоторых витаминов (В,, В2, РР), минеральных солей (магния, железа, селена и др.). В них имеются растительные волокна, необходимые для нормальной работы кишечника и желчевыделительной системы. Однако в этих продуктах преобладают углеводы (главным образом крахмал), тогда как содержание белка и жира существенно ниже. Более того, белки хлеба характеризуются значительно более низкой биологической ценностью, чем белки мяса, рыбы, молочных продуктов. Поэтому хлеб и крупы должны сочетаться в рационе с мясом, рыбой, молоком и другими продуктами животного происхождения. Традиционное же увлечение хлебом, кашами, блюдами из макарон и вермишели, к сожалению, достаточно часто имеющее место в питании, безусловно, не может быть признано полезным, так как сопровождается избыточным весом. Ассортимент хлеба, круп, макаронных изделий весьма широк. Предпочтение надо отдавать хлебу из муки грубого помола (ржаной, обой­ной), так как в нем выше содержание растительных волокон, витаминов В,, В2, PP. Среди круп на первое место по пищевой ценности следует поставить гречневую и овсяную, которые содержат большее количество полезных веществ (белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных солей), чем другие крупы. Пищевая ценность манной крупы ниже, чем гречневой и овсяной. Однако ее вкусовые качества позволяют ей занимать достойное место среди других круп.

Овощи и фрукты служат важными источниками ряда минеральных солей (калия, железа), сахаров, растительных волокон, органических кислот, улучшающих процесс пищеварения, некоторых витаминов, в частности витамина С. И овощи, и фрукты наиболее полезны в свежем виде, так как любой вид кулинарной обработки снижает содержание в них витаминов, в первую очередь С.

Вместе с тем овощи и фрукты полезны и в виде различных блюд, а также соков, пищевая ценность которых очень высока. Овощи (морковь, свекла, капуста, томаты, огурцы) широко используются при приготовлении салатов, винегретов, первых блюд (борщей, щей), а фрукты и ягоды - при приготовлении компотов, киселей.

Кондитерские изделия. Эта группа продуктов служит в основном источником углеводов и энергии. Учитывая вашу высокую двигательную активность и связанный с этим большой расход энергии, кондитерские изделия не могут считаться для детей ненужными. Кроме того, нельзя рассматривать питание только как процесс поставки в организм пищевых веществ. Питание - это еще и источник радости, положительных эмоций, и кондитерские изделия в этом отношении доставляют немало удовольствия детям всех возрастов

Пищевые жиры. Эта группа продуктов включает жиры животного происхождения - сливочное масло, сливки, животные жиры (говяжий, бараний) и растительные масла (подсолнечное, кукурузное, соевое, оливковое и др.), а также маргарины. Эти продукты нужны и как источник витаминов А, Е, D, и как необходимые компоненты в формировании вкуса и аромата блюд в процессе их приготовления .

Чтобы пища приносила пользу, надо выполнять правила здорового питания.

  1. Пища должна быть разнообразной (растительной и животной).
  2. Необходимо поддерживать нормальный вес.
  3. Больше употреблять фруктов и овощей.
  4. Меньше употреблять сладкого, соленого, копченого, газированных напитков.
  5. Не используйте в пищу немытые овощи, фрукты и ягоды.
  6. Соблюдайте режим питания.

Избыток углеводов, особенно Сахаров, может привести также к избыточной массе тела. Поэтому конфеты, шоколад, пирожные и т.п. должны присутствовать в рационе школьников, но в разумных количествах. Сахар служит одной из важных причин развития кариеса, который, в свою очередь, может вести в дальнейшем к болезням суставов, почек и др. Сахар и конфеты повышают частоту развития кариеса особенно существенно, если дети едят их не после приема основных блюд, а между приемами пищи, когда зубная эмаль не защищена от сахара другими пищевыми веществами

Г. Гейне: «Человек есть то, что он ест».

В этих словах подчеркивается исключительная роль питания в формировании и тела, и поведения человека. Характер питания оказывает огромное влияние на физическое развитие человека, особенно в детском и подростковом возрасте.

Правильное питание абсолютно необходимо для обеспечения нормального кроветворения, зрения, полового развития, поддержания нормального состояния кожных покровов. Без нормального питания не может работать ни один внутренний орган: ни сердце, ни желудок, ни печень, ни почки. Более того, здоровое питание выполняет еще и защитную функцию, повышая устойчивость детей и взрослых к инфекциям, ядам, радиоактивному

Трудноизвлекаемые запасы нефти и проблемы их добычи

Введение

Сегодня все больший интерес к запасам трудноизвлекаемых нефтей (ТРИЗ) проявляют правительство и крупные нефтедобывающие компании. В России доля «трудной» нефти растет, и на данный момент она превышает 65 % от общего объема [1]. Очевидно, что столь высокий процент получается в том числе за счет истощения легкоизвлекаемых запасов «черного золота».

Динамика изменения доли трудноизвлекаемых запасов нефти в России от общего объема запасов по данным ОАО «ВНИИнефть» представлена на рис. 1.


Рис. 1. Динамика изменения доли трудноизвлекаемых запасов нефти в России

Существенная часть эксплуатируемых месторождений вступила в стадию снижения добычи ввиду высокого уровня выработанности, достигающего местами 55 % [2]. Однако, степень разведанности начальных суммарных ресурсов составляет порядка 46 % [2], таким образом, в России запас нефти один из самых больших в мире. Необходимость вовлечения в разработку месторождений с запасами худшего качества является одной из приоритетных задач для компенсации снижения добычи. Вследствие чего вопрос добычи трудноизвлекаемых нефтей становится все более актуальным. Ранее их слабое освоение обуславливалось, в основном, низкой экономической эффективностью, либо отсутствием инфраструктуры и необходимых технологий. По данным Минэнерго к 2035 году добыча трудноизвлекаемой нефти в России увеличится более чем в два раза. Стоит отметить тот факт, что объем сектора нефтедобывающей промышленности Российской Федерации среди всех стран в мире находится на третьем месте после США и Саудовской Аравии [3], а доля налоговых поступлений в бюджетную систему страны на конец 2017 г. составила порядка 40 % [4]. Сохранение объемов добычи крайне важно для поддержания российской экономики на должном уровне.

Для полного понимания термина «трудноизвлекаемая нефть», в первую очередь, необходимо рассмотреть факторы затруднения и характеристики флюида, относящие его к «трудной» нефти. В нашей стране имеются обширные запасы нефтей с различными свойствами и условиями залегания.

Осведомленность о проблемах, с которыми можно столкнуться при добыче той или иной нефти, является неотъемлемой частью анализа залеганий, ведь от этого прямым образом зависит экономическая целесообразность разработки.

Специалистами на протяжении многих лет идет изучение залежей трудноизвлекаемой нефти и внедрение относительно бюджетных способов ее добычи. В основном добыча нефти ведется с применением современных технологий, предпочтительных для освоения.

Использование кардинально иных методов, принципиально отличающихся от используемых, при добыче нефти из традиционных залежей, влечет за собой дополнительные финансовые затраты. Как показывает практика, наиболее эффективными способами добычи трудноизвлекаемых нефтей являются модернизированные технологии, базирующиеся на технологиях, применяемых при добыче традиционных нефтей. К ним можно отнести отдельные разновидности тепловых, газовых, химических методов.

Об этих и многих других аспектах добычи трудноизвлекаемых нефтей будет рассказано в цикле статей, посвященных данной тематике.

Понятие «трудноизвлекаемая нефть» и ее классификация

В российской нормативно-правовой базе и научной литературе такое понятие как «трудноизвлекаемые ресурсы углеводородов» не имеет однозначного определения. Сам термин «трудноизвлекаемая нефть» берет начало с 70-х гг. прошлого века [5]. Ранее под ними подразумевали запасы, разработка которых традиционными технологиями не обеспечивает необходимой эффективности с точки зрения коэффициента нефтеотдачи, а в некоторых случаях — также с позиций стоимости добычи нефти [6]. Такая трактовка с небольшими дополнениями и сейчас используется при определении налоговых льгот.

Многие авторы относят нефти с аномальными физико-химическими свойствами и осложненные условия залегания к трудноизвлекаемым запасам, а сами трудноизвлекаемые запасы, в свою очередь, относят к осложненным условиям добычи.

С научной точки зрения, для более конкретного понимания, имеет смысл разделить понятия трудноизвлекаемые запасы и осложненные условия добычи.

Профессор Д. Г. Антониади в работе «Нефтепромысловые системы с осложненными условиями добычи» под термином трудноизвлекаемые запасы подразумевает «месторождения, в которых изначально (т.е. до начала разработки) существуют особенности геологического и промыслово-геологического характера месторождения, а также аномальные параметры нефти и другие факторы природного происхождения, создающие ситуацию, при которой необходимо применение системы специальных мер и технологий добычи». Другими словами, к трудноизвлекаемым относятся запасы нефтей, с неблагоприятными геологическими условиями залегания или представленные малоподвижной нефтью (например, с высокой плотностью, вязкостью и высоким содержанием твердых парафинов, смол, асфальтенов).

Такие показатели как вязкость, плотность, содержание смол и парафинов являются ключевыми признаками классифицирования при отнесении образцов нефти к трудноизвлекаемой.

К осложненным условиям относятся условия эксплуатации скважин с факторами, затрудняющими добычу. К ним можно отнести:

  • низкая газонасыщенность пласта;
  • повышенное количество механических примесей;
  • большое количество солей и смоло-парафиновых фракций;
  • нефти с аномальными физическими свойствами;
  • пласты с неоднородностью по проницаемости;
  • пласты с низкой начальной нефтенасыщенностью;
  • низкая температура пласта в совокупности с другими факторами.

Следует подчеркнуть, что часть вышеперечисленных факторов являются зависимыми от времени и этапов разработки.

Так все же, по каким же численным значениям физико-химических параметров можно сказать, что мы имеем дело с «трудной» нефтью? Этот вопрос освещен в следующем разделе.

Основные физико-химические свойства нефтей

Любая скважина характеризуется рядом параметров, показания которых влияют как на способ извлечения нефти, так и на прогнозирование дальнейших объемов добычи. Часть из них относится непосредственно к флюиду, а другая часть к условиям его залегания.

Рассмотрим основные физико-химические параметры, численные значения которых приведены в соответствии с методическими рекомендациями по применению «Классификации запасов и ресурсов нефти и горючих газов», утвержденной приказом Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 01.11.2013 № 477:

  • плотность нефти (удельный вес) — величина, определяемая отношением массы вещества к занимаемому им объему. Этот параметр зависит от молекулярных весов компонентов флюида. Варьируется от 0,7 до 1,01 г/см3 (50÷8 API). Плотность нефти является показателем ее качества, по которому можно сделать предварительный вывод о ее химическом и фракционном составе. Также плотность нефти необходима для технологических расчетов.
  • вязкость нефти — свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению ее частиц относительно друг друга при движении. Различают динамическую и кинематическую вязкость. Нефть подразделяется на типы: с незначительной вязкостью (вязкость до 5 мПа/с), маловязкую (от 5 до 10 мПа/с), с повышенной вязкостью (от 10,1 до 30 мПа/с), высоковязкую (от 30,1 до 200 мПа/с), сверхвязкую (более 200 мПа/с). Вязкость влияет на методы разработки месторождений, а также на затраты при подготовке товарной нефти.
  • газосодержание — количество газа, растворенного в нефти при пластовых условиях. Определяется отношением выделившегося из пластовой нефти количества кубометров газа к тонне дегазированной нефти.
  • газовый фактор — отношение полученного из месторождения через скважину сопутствующего газа (в м3 или тоннах), приведенного к атмосферному давлению и температуре 20 °С, к количеству добытой за то же время дегазированной нефти (в тоннах), при том же давлении и температуре. Газовый фактор — это одна из характеристик условий залегания флюида.
  • содержание воды — количество воды во флюиде. Содержание воды является характеристикой как условий залегания, так и самого флюида. Содержащаяся в нефтях вода может быть в трех формах: растворенная, диспергированная и свободная. Средние значения по массе колеблются от 0,1 до 99 %. Большое количество воды создает дополнительные трудности при эксплуатации скважинного оборудования.
  • содержание серы — количество серы во флюиде. Влияет на окислительные свойства нефти. Чем больше в ней сернистых соединений — тем выше коррозионная агрессивность среды. Нефть подразделяется на малосернистую (до 0,5 % по массе), среднесернистую (от 0,5 до 1 %), сернистую (от 1 до 3 %), высокосернистую (более 3 %).
  • содержание парафинов — массовая доля растворенного парафина в нефти. Нефть подразделяется на малопарафинистую (менее 1,5 % по массе), парафинистую (от 1,5 до 6 %), высокопарафинистую (более 6 %). Важная характеристика, влияющая на технологии, применяемые при добыче нефти. Парафинистые нефти обладают способностью образовывать отложения на стенках скважины, вследствие чего происходит снижение дебета и, в дальнейшем, закупорка скважины.
  • содержание смол и асфальтенов — массовая доля растворенных смол и асфальтенов в нефти. Их количество влияет на возможное направление переработки нефти. Как и парафины обладают способностью создавать пробки в скважине.
    По совокупному содержанию смол и асфальтенов нефть подразделяется на малосмолистую (менее 1,5 % по массе), смолистую (от 5 до 15 %), высокосмолистую (более 15 %).
  • давление насыщения — минимальное давление, при котором нефтегазовая смесь находится в жидкой фазе. При уменьшении давления ниже давления насыщения появляются первые признаки свободного газа. Давление насыщения необходимо для фазового описания залегания флюида в пласте и его движения по стволу скважины.
  • объемный коэффициент нефти — показывает отношение объема одного кубометра нефти, находящейся в пластовых условиях, к объему этой же нефти при стандартных условиях (T=20оС, P=0,1 Мпа). Наибольшее влияние на уменьшение объема нефти оказывает выделение из нефти растворенного в ней газа при переходе от пластовых условий к нормальным. Объемный коэффициент нефти всегда больше единицы.
  • сжимаемость нефти — количественная характеристика объемной упругости нефти, представляющая отношение изменения объема нефти при ее изотермическом сжатии (расширении) к приращению давления.
  • коэффициент теплового расширения нефти — показывает изменение объема нефти при изменении ее температуры на 1 °С. Необходим для проектирования методов теплового воздействия на пласт.
  • температура застывания нефти — температура, при которой охлаждаемая нефть в пробирке не изменяет уровня при наклоне пробирки на 45°. В основном зависит от содержания примесей (парафинов, смол) в нефти. Температура застывания у разных нефтей колеблется от −35 °С до +30 °С.

На основании многочисленных исследований и анализа нефтей с различными свойствами и условиями залегания создана сводная таблица, представленная ниже, характеризующая трудноизвлекаемые нефти [7].


Таблица 1. Характеристики трудно извлекаемых нефтей

По данной таблице можно проследить, какие численные значения различных параметров существенно влияют на химико-физические свойства нефти, и, как следствие, на дальнейшие способы ее извлечения. Стоит отметить, что перечисленные в таблице параметры редко определяются в единичном виде, как правило, трудноизвлекаемая нефть характеризуется совокупностью осложняющих свойств.

Зональное распределение трудноизвлекаемых нефтей в РФ

Ресурсная база трудноизвлекаемых нефтей в запасах федеральных округов РФ представлена на рисунке 2 [8].


Рис. 2. Долевое распределение трудноизвлекаемой нефти в запасах федеральных округов

Проблемы при разработке трудноизвлекаемых запасов нефтей

Основные проблемы при добыче трудноизвлекаемых нефтей можно разделить на три группы:

Парафинистые нефти

Парафины в нефти при пластовых условиях находятся в растворенном состоянии. При ее движении по лифту, парафины откладываются на стенках скважины, образуя парафинистые пробки, тем самым создавая нефтяникам множество технологических и технических задач для их ликвидации. Сами парафинистые отложения представляют собой сложную углеводородную физико-химическую смесь, в состав которой входят, собственно парафины, асфальтосмолистые соединения, силикагелевые смолы, масла, вода, механические примеси [9]. Снижение давления, температуры, а также разгазирование нефти в большой степени сказывается на интенсивности отложений. Для борьбы с парафиновыми отложениями применяются различные методы, примером могут сложить: использование скребков (механический метод), введение в нефтяную эмульсию химических соединений (химический метод), воздействие источника тепла на флюид (тепловые методы).

Низкая пористость и слабая проницаемость пород в условиях залегания

Пористость — это способность пород вмещать жидкие или газообразные углеводороды, выражается отношением свободного пространства породы к ее полному объему [10]. Чем крупнее поровые каналы, тем больше они вмещают углеводородов. Пористость зависит от гранулометрического состава горной породы, его неоднородности, соотношения количества больших и малых пор и обычно уменьшается при увеличении глубины залегания пород.

Проницаемость — фильтрационный параметр горной породы, характеризующий ее способность пропускать к забоям скважин нефть, газ и воду [11]. На проницаемость влияют размеры пор и перепады давления в нефтяных пластах. Фазовый состав флюида также оказывает существенное влияние на проницаемость.

Низкие значения этих параметров создают затруднения при движении флюида к забою.

Осложняющие физические свойства флюида

Высокая вязкость и плотность — свойства, которые способны значительно увеличить затраты по добыче нефти. Они затрудняют движение флюида к забою и по стволу скважины. При добыче тяжелых и высоковязких нефтей применяются специализированные технологии, направленные на снижение значений этих параметров.

Заключение

В целом, добыча трудноизвлекаемых нефтей — это глобальная задача современной нефтедобывающей промышленности, при решении которой применяются аналитические, научные и инженерные подходы, позволяющие выделить наиболее эффективный метод увеличения нефтеоотдачи для конкретной скважины. Из всего многообразия проблем добычи трудноизвлекаемых нефтей, стоит выделить парафинизацию, так как вне зависимости от количественного содержания парафинов в нефти, со временем появляются отложения парафина на стенках скважины. Безусловно, применение различных методов требует четкого обоснования с финансовой точки зрения. Инженеры каждой нефтяной компании стремятся использовать такие методы борьбы с отложениями парафинов, которые позволяют максимально расширить межочистной период скважины, а в некоторых случаях и вовсе отказаться от их очистки.

О развитии этих методов, их эффективности и особенностях применения, будет рассказано в следующей статье «Методы борьбы с парафинистыми отложениями в скважине».

Литература

  1. Проект Стратегии развития минерально-сырьевой базы РФ до 2030 г. Версия от 12.09.2016.
  2. Neftegaz.ru: [Электронный ресурс]. URL: https://neftegaz.ru/news/view/153206-Rossiya-obespechena-razvedannymi-zapasami-nefti-razrabatyvaemyh... (дата обращения 17.08.2018).
  3. Neftegaz.ru: [Электронный ресурс]. URL: https://neftegaz.ru/digest/view/174339-Rossiya-v-iyune-2018-g-zanyala-3-e-mesto-po-dobyche-nefti-v-m.... (Дата обращения: 20.08.2018).
  4. Исследование института экономики роста «Зависимость российской экономики и бюджета от нефти» январь 2018 г.
  5. Сибирская нефть. 2018. № 149: [Электронный ресурс]. URL: http://www.gazprom-neft.ru/press-center/sibneft-online/archive/697/1489610/. (Дата обращения: 31.08.2018).
  6. Шарф И. В., Борзенкова Д. Н. Трудноизвлекаемые запасы нефти: понятие, классификационные подходы и стимулирование разработки// Фундаментальные исследования. — 2015. — № 2-16. — С. 3593-3597.

Назад & nbsp На главную & nbsp Далее

Элементы

Элементы - это чистые вещества. Атомы каждого элемента химически различны и отличается от любого другого элемента. Примерно 110 элементов теперь известно. К 1980 году 106 из них были однозначно охарактеризованы и признаны Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC). С тех пор время, элементы 107 и 109 были идентифицированы среди продуктов ядерной реакция.Поиск новых элементов продолжается во многих лабораториях вокруг мир; новые элементы могут быть объявлены в любое время.


A. Названия и символы элементов
У каждого элемента есть имя. Многие из этих имен вам уже знакомы - золото, серебро, медь, хлор, платина, углерод, кислород и азот. Сами названия интересны. Многие ссылаются на свойство элемента. Латинское название золота - aurum, - «сияющий рассвет».«Латинское название ртути hydrargyrum, означает« жидкое серебро ».

Продолжается практика именования элемента после одного из его свойств. Цезий был открыт в 1860 году немецким химиком Бунзеном (изобретателем бунзеновской горелки). Поскольку этот элемент придает голубой цвет пламени, Бунзен назвал его цезием от латинского слова caesius, что означает «голубой».

Остальные элементы названы в честь людей.Куриум назван в честь Марии Кюри (1867-1934), пионера в изучении радиоактивности. Мария Кюри, французский ученый польского происхождения, была удостоена Нобелевской премии по физике в 1903 году за свои исследования радиоактивности. Она также была удостоена Нобелевской премии по химии в 1911 году за открытие элементов полоний (названный в честь Польши) и радий (латинское, радиус , "луч" ).

Некоторые элементы названы по местам. В честь маленького городка Иттерби в Швеции названы четыре элемента: тербий, иттрий, эрбий и иттербий.Калифорний - еще один пример элемента, названного в честь места, где он был впервые обнаружен. Этот элемент не встречается в природе. Впервые он был изготовлен в 1950 году в Радиационной лаборатории Калифорнийского университета в Беркли группой ученых во главе с Гленном Сиборгом. Сиборг был также первым, кто идентифицировал кюрий в металлургической лаборатории Чикагского университета (ныне Аргоннская национальная лаборатория) в 1944 году. Сам Сиборг был назван лауреатом Нобелевской премии в 1951 году в честь его новаторской работы по получению других неизвестных элементов.

У каждого элемента есть символ, одна или две буквы, которые представляют элемент так же, как ваши инициалы представляют вас. Символ элемента представляет один атом этого элемента. Для 14 элементов символ состоит из одной буквы. За возможным исключением иттрия (Y) и ванадия (V), вы, вероятно, знакомы с названиями всех элементов, имеющими однобуквенные символы. Эти элементы перечислены в таблице 3.1. Для 12 из этих элементов символ - это первая буква названия.

Калий был открыт в 1807 году и назван в честь поташа, вещества, из которого впервые был выделен калий. Символ калия, K, происходит от слова kalium , латинского слова, обозначающего поташ. Вольфрам, открытый в 1783 году, имеет символ W, что означает вольфрамит, минерал, из которого вольфрам был впервые выделен.

ТАБЛИЦА 3.1 Элементы с однобуквенными обозначениями
Символ Элемент
B бор
С углерод
F фтор
H водород
I йод
N азот
O кислород
Символ Элемент
п. фосфор
К калий
S сера
Вт вольфрам
U уран
В ванадий
Y иттрий

Большинство других элементов имеют двухбуквенные символы.В этих двухбуквенных символах первая буква всегда заглавная, а вторая - строчная. Одиннадцать элементов имеют имена (и символы), начинающиеся с буквы C. Один из них, углерод, имеет однобуквенный символ C. Остальные десять имеют двухбуквенные символы (см. Таблицу 3.2).

ТАБЛИЦА 3.2 Элементы, название которых начинается с буквы C
Символ Элемент
КД кадмий
Ca кальций
Cf калифорний
С углерод
CE церий
CS цезий
Символ Элемент
Класс хлор
Cr хром
Co кобальт
Cu медь
см кюрий

Б.Списки элементов
Когда вы изучаете химию, вам часто понадобится список элементов. К просмотреть список элементов нажмите здесь. В списке есть символ, атомный номер и атомный вес элемента. Значение атомной числа и веса будут обсуждаться в главе 4. А пока достаточно чтобы знать, что каждый элемент имеет число от 1 до 110, называется его атомным номером . номер. Этот номер так же уникален для элемента, как его имя или символ.

Во втором списке, называемом периодической таблицей, элементы располагаются в порядке возрастания атомного номера в строках различной длины. Значение длины строки и отношения между элементами в одной строке или столбце будет обсуждаться в главе 5. Таблица Менделеева появляется при нажатии на внутреннюю сторону лицевой обложки этого текста. На протяжении всего текста мы будем ссылаться на таблицу Менделеева, потому что она содержит удивительный объем информации.На данный момент вам нужно только знать, что элементы в одном столбце имеют схожие свойства и что тяжелая ступенчатая линия, пересекающая таблицу по диагонали от бора (B) до астата (At), отделяет металлические элементы от неметаллических элементов. Таблица Менделеева также показана на Рисунке 3.3. Отмеченные области отмечают элементы, с которыми вы чаще всего сталкиваетесь в этом тексте.

1. Металлы и неметаллы
Металлы появляются внизу и слева от жирной диагональной линии в периодической таблице.Характерные свойства металла:

  1. Он блестящий и блестящий.
  2. Проводит тепло и электричество.
  3. Он пластичный и податливый; то есть его можно втянуть в проволока и ее можно забить в тонкий лист.
  4. Это твердое вещество при 20 ° C. Единственное исключение - Меркурий. правило; это жидкость при комнатной температуре. Два других металла, галлий и цезий, имеют температуры плавления, близкие к комнатной температуре (19.8 ° C и 28,4 ° С).

Неметаллы различаются по своим свойствам больше, чем металлы; некоторые могут даже иметь одно или несколько из перечисленных металлических свойств. Некоторые неметаллы газообразны; хлор и азот - газообразные неметаллы. При 20 ° C один неметалл, бром, является жидкие, а другие - твердые, например углерод, сера и фосфор.

Бром
Углерод
Сера
Красный фосфор

С.Распределение элементов
Известные элементы неравномерно распределены в мире. Только 91 обнаружен в земной коре, океанах или атмосфере; остальные были произведены в лабораториях. Следы некоторых, но не всех этих элементов были обнаружены на Земле или в звездах. Поиск остальных продолжается. Изучая этот текст, вы можете прочитать об его успехе или об обособлении новых элементов.

ТАБЛИЦА 3.3 Распределение элементов в земной коре, океаны и атмосфера
Элемент Процент от общей массы
кислород 49,2
кремний 25,7
алюминий 7,50
утюг 4.71
кальций 3,39
натрий 2,63
калий 2,40
магний 1,93
водород 0,87
титан 0,58
Элемент Процент от общей массы
хлор 0.19
фосфор 0,11
марганец 0,09
углерод 0,08
сера 0,06
барий 0,04
азот 0,04
фтор 0.03
все остальные 0,49

В таблице 3.3 перечислены 18 элементов, наиболее распространенных в земной коре, океанах и атмосфере, а также их относительный процент от общей массы Земли. Одним из наиболее ярких моментов в этом списке является чрезвычайно неравномерное распределение элементов (см. Рисунок 3.4). Кислород - безусловно самый распространенный элемент. Он составляет 21% объема атмосферы и 89% массы воды. Кислород в воздухе, воде и других местах составляет 49,2% массы земной коры, океанов и атмосферы. Кремний - второй по распространенности элемент на Земле (25,7% по массе). Кремний не встречается в природе в свободном виде, но встречается в сочетании с кислородом, в основном в виде диоксида кремния (SiO 2 ), в песке, кварце, горном хрусте, аметисте, агате, кремне, яшме и опале, а также в различных силикатах минералы, такие как гранит, асбест, глина и слюда.Алюминий - самый распространенный металл в земной коре (7,5%). В природе всегда встречается в сочетании. Большая часть алюминия, используемого сегодня, получается при переработке бокситов, руды, богатой оксидом алюминия. Эти три элемента (кислород, кремний и алюминий) плюс железо, кальций, натрий, калий и магний составляют более 97% массы земной коры, океанов и атмосферы. Еще одна удивительная особенность распределения элементов состоит в том, что некоторые из металлов, которые наиболее важны для нашей цивилизации, относятся к числу самых редких; эти металлы включают свинец, олово, медь, золото, ртуть, серебро и цинк.

РИСУНОК 3.4 Относительные массовые проценты элементов в земной коре, океанах и атмосфере.

Распределение элементов в космосе сильно отличается от земного. Согласно современным знаниям, водород является самым распространенным элементом во Вселенной, составляя до 75% его массы. Гелий и водород вместе составляют почти 100% массы Вселенной.

В таблице 3.4 перечислены биологически важные элементы, которые содержатся в нормальном здоровом организме. Первые четыре из этих элементов - кислород, углерод, водород и азот - составляют около 96% от общей массы тела (см. Рис. 3.5). Другие перечисленные элементы, хотя и присутствуют в гораздо меньших количествах, тем не менее необходимы для хорошего здоровья.

ТАБЛИЦА 3.4 Биологически важные элементы (количества дано на 70 кг массы тела)
Основные
элементов
Приблизительное количество
(кг)
кислород 45.5
углерод 12,6
водород 7,0
азот 2,1
кальций 1.0
фосфор 0,70
магний 0,35
калий 0.24
сера 0,18
натрий 0,10
хлор 0,10
утюг 0,003
цинк 0,002
Элементы, присутствующие в количестве менее
, чем 1 мг
(перечислены в алфавитном порядке)
мышьяк
хром
кобальт
медь
фтор
йод
марганец
молибден
никель
селен
кремний
ванадий
РИСУНОК 3.5 Распределение элементов (по массе) в организме человека.


D. Как элементы встречаются в природе
Элементы встречаются как отдельные атомы или как группы атомов, химически связанных вместе. Природа этих химических связей будет обсуждаться в главе 7. Группы атомов, химически связанных вместе, называются молекулами. или формульные единицы.

Молекулы могут содержать атомы одного элемента или они могут содержать атомы разных элементов (в этом случае молекула представляет собой соединение.) Так же, как атом - это наименьшая единица элемента, молекула - наименьшая единица соединения, то есть наименьшая единица, имеющая химическую идентичность этого соединения.

Давайте рассмотрим, как элементы могут быть классифицированы по тому, как они находятся во Вселенной.

1. Благородные газы
Лишь несколько элементов встречаются в виде отдельных несвязанных атомов; В таблице 3.5 перечислены эти элементы. В нормальных условиях все эти элементы являются газами; вместе они известны как благородные газы.Их также называют одноатомными газами, что означает, что они существуют в несвязанном виде как отдельные атомы ( моно, означает «один»). Формула каждого благородного газа - это просто его символ. Когда требуется формула гелия, используется символ He. Нижний индекс 1 понимается.

ТАБЛИЦА 3.5
Благородные газы
Символ Элемент
He гелий
Ne неон
Ар аргон
Kr криптон
Xe ксенон
Rn радон


2.Металлы
С чистыми металлами обращаются так, как если бы они существовали как отдельные несвязанные атомы даже хотя образец чистого металла представляет собой совокупность миллиардов атомов. Таким образом, когда требуется формула меди, ее символ Cu используется для обозначения одного атома меди.

Медь металлическая

3.Неметаллы
Некоторые неметаллы существуют при нормальных условиях температуры и давления, как молекулы, содержащие два, четыре или восемь атомов. Те неметаллы, которые встречаются как двухатомные (двухатомные) молекулы перечислены в таблице 3.6. Таким образом, мы используем O 2 как формула для кислорода, N 2 для азота и т. д. Среди неметаллы, сера существует как S 8 , а фосфор - как P 4 . Для других неметаллов (не указанных в таблице 3.5 или 3.6) одноатомная формула используется - например, А для мышьяка и Se для селена.

ТАБЛИЦА 3.6 Двухатомные элементы
Формула Имя Нормальное состояние
H 2 водород газ бесцветный
N 2 азот газ бесцветный
О 2 кислород газ бесцветный
Ф. 2 фтор бледно-желтый газ
Класс 2 хлор зеленовато-желтый газ
Br 2 бром темно-красная жидкость
I 2 йод фиолетовый черный сплошной

4.Соединения
Хотя многие элементы могут находиться в несоединенном состоянии, все элементы, за исключением некоторых благородных газов, также встречаются в соединениях с другими элементами. В разделе 3.1 мы определили соединение как вещество, которое можно разложить обычными химическими средствами. Соединение также можно определить как чистое вещество, содержащее два или более элементов. Состав соединения выражается формулой, в которой используются символы всех элементов в соединении.За каждым символом следует нижний индекс - число, показывающее, сколько атомов элемента входит в одну молекулу (простейшую единицу) соединения; индекс 1 не отображается. Вода - это соединение с формулой H 2 O, что означает, что одна молекула (или формульная единица) воды содержит два атома водорода и один атом кислорода. Соединение гидрокарбоната натрия имеет формулу NaHCO 3 , что означает, что одна формульная единица этого соединения содержит один атом натрия, один атом водорода, один атом углерода и три атома кислорода.Обратите внимание, что сначала пишутся символы металлов в гидрокарбонате натрия, затем неметаллы, а из неметаллов - кислород. Это обычный порядок.

Иногда формула может содержать группу символов, заключенных в круглые скобки. как, например, Cu (NO 3 ) 2 . Скобки означают, что заключенная в них группа атомов действует как единое целое. Нижний индекс после скобка означает, что группа берется два раза для каждого атома меди.

Нитрат меди

Свойства соединения совершенно не похожи на свойства элементов, из которых он сформирован. Этот факт становится очевидным, если мы сравним свойства углекислого газа, CO 2 (бесцветный газ, используемый в огнетушителях), с углем (черное горючее твердое вещество) и кислород (бесцветный газ, необходимый для горения).Более подробно свойства соединений обсуждаются в главе 6.

Назад & nbsp На главную & nbsp Далее

Положение таблицы Менделеева и электронная конфигурация

Цель обучения
  • Используйте периодическую таблицу для определения свойств атомов, таких как группы и электронные конфигурации.

Ключевые моменты
    • Элементы организованы по периодам и группам, причем период соответствует основному уровню энергии, а группа - степени заполнения подоболочек.
    • Свойства атома напрямую связаны с количеством электронов на различных орбиталях, и периодическая таблица очень похожа на дорожную карту для этих орбиталей, так что химические свойства могут быть выведены по положению элемента на таблице.
    • Электроны во внешней или валентной оболочке особенно важны, потому что они могут участвовать в совместном использовании и обмене, который отвечает за химические реакции.

Условия
  • квантовое число Одно из определенных целых или полуцелых чисел, которые определяют состояние квантово-механической системы (например, электрона в атоме).
  • электронная оболочка: Коллективные состояния всех электронов в атоме, имеющие одинаковое главное квантовое число (визуализируются как орбита, по которой движутся электроны).
  • Орбитальная
  • - спецификация энергии и плотности вероятности электрона в любой точке атома или молекулы.

Основные разделы периодической таблицы

Периодическая таблица представляет собой табличное отображение химических элементов, организованных на основе их атомных номеров, электронных конфигураций и химических свойств.Элементы представлены в возрастающем атомном номере. Основная часть таблицы представляет собой сетку 18 × 7. Элементы с одинаковым числом валентных электронов хранятся вместе в группах, таких как галогены и благородные газы. Есть четыре различных прямоугольных области или блока. F-блок обычно не включается в основную таблицу, а размещается ниже, поскольку встроенный f-блок часто делает таблицу непрактично широкой. Используя периодические тенденции, таблица Менделеева может помочь предсказать свойства различных элементов и отношения между свойствами.Таким образом, он обеспечивает полезную основу для анализа химического поведения и широко используется в химии и других науках.

Атомные орбитали

Электроны в частично заполненной самой внешней оболочке (или оболочках) определяют химические свойства атома; ее называют валентной оболочкой. Каждая оболочка состоит из одной или нескольких подоболочек, а каждая подоболочка состоит из одной или нескольких атомных орбиталей.

Свойства атома зависят в конечном итоге от числа электронов на различных орбиталях и от заряда ядра, который определяет компактность орбиталей.Чтобы связать свойства элементов с их расположением в периодической таблице, часто удобно использовать упрощенный вид атома, в котором ядро ​​окружено одной или несколькими концентрическими сферическими «оболочками», каждая из которых состоит из орбиталей с наивысшим главным квантовым числом, содержащих по крайней мере один электрон; это s- и p-орбитали и могут включать d- или f-орбитали, которые зависят от атома. Модель оболочки, как и любая научная модель, - это не столько описание мира, сколько упрощенный взгляд на него, который помогает нам понимать и соотносить различные явления.

Мы рассмотрим несколько визуализаций таблицы Менделеева. Однако сначала было бы поучительно посмотреть, как это устроено с логической точки зрения. Таблица сегодня является результатом непрерывных усилий более чем 100 лет наблюдений, измерений, предсказаний и доказательств взаимосвязи химических и физических явлений с электронными конфигурациями и зарядами.

Периоды 1, 2 и 3

Начиная с простых элементов, первые три строки периодической таблицы, называемые периодами 1, 2 и 3, соответствуют уровням n = 1, n = 2 и n = 3.

Конфигурации электронных оболочек первых 18 элементов Конфигурации электронных оболочек первых 18 элементов периодической таблицы. Соответствующие уровни энергии (n) указаны зелеными цифрами слева. Число электронов внешней оболочки представлено крайней правой цифрой в номерах групп.

Водород имеет 1 электрон на уровне 1s, а справа, гелий в Группе 18, имеет 2 электрона на уровне 1s, полностью заполненная оболочка, правило дуэта. Гелий - первый из благородных газов.Переходя к периоду 2, литий является первым элементом в строке с заполненной конфигурацией единиц. В течение периода сначала заполняются 2s, а затем 2p орбитали, достигая конфигурации для неона, следуя правилу октетов. Период 3 следует аналогичной схеме. Обратите внимание, что количество электронов внешней оболочки является основным фактором, определяющим валентность элемента.

Конфигурации электронных оболочек элементов Положение в периодической таблице на основе конфигурации электронных оболочек.На этом изображении показана вся таблица Менделеева с диаграммами атомов и электронных оболочек, заполняемых движением по таблице. На этом изображении численно показана электронная конфигурация, показывающая населенность электронов в каждой подоболочке, начиная каждый период с полностью заполненного благородного газа. Периодическая таблица с отображением электронных оболочек Элементы в этой таблице расположены в стандартной конфигурации периодов и групп. Каждый блок включает представление структуры электронной оболочки элемента.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Периодическая таблица элементов | Химия

В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев впервые предположил, что химические элементы обладают «периодичностью свойств». Менделеев пытался организовать химические элементы в соответствии с их атомным весом, предполагая, что свойства элементов будут постепенно меняться по мере увеличения атомного веса.Однако он обнаружил, что химические и физические свойства элементы постепенно увеличивались, а затем внезапно менялись на разных шаги или периоды. Чтобы учесть эти повторяющиеся тенденции, Менделеев сгруппировал элементы в таблице, содержащей как строки, так и столбцы.

Периодическая таблица элементов

Устройство современной таблицы Менделеева

Современная периодическая таблица элементов основана на наблюдениях Менделеева; однако, вместо того, чтобы быть организованной по атомному весу, современная таблица упорядочена по атомному номеру (z).При перемещении слева направо по строке периодической таблицы свойства элементов постепенно меняются. В конце каждого ряда происходит резкое изменение химических свойств. Следующий элемент в порядке атомного номера более похож (химически говоря) на первый элемент в строке над ним; таким образом, новая строка начинается на столе.

Например, кислород (O), фтор (F) и неон (Ne) (z = 8, 9 и 10 соответственно) - все это стабильные неметаллы, которые при комнатной температуре являются газами.Натрий (Na, z = 11), однако, представляет собой металлическое серебро, твердое при комнатной температуре, как и элемент литий (z = 3). Таким образом, натрий начинает новую строку в периодической таблице и помещается непосредственно под литием, подчеркивая их химический состав. сходства.

Строки в периодической таблице называются периодами. Как один движется слева направо в заданный период, химические свойства элементов медленно меняются. Столбцы в периодической таблице называются группами.Элементы в данной группе в периодической таблице обладают многими схожими химическими и физическими свойствами.

Контрольная точка понимания

Почему натрий стоит прямо под литием в периодической таблице?

Электронная конфигурация и таблица

«Периодическая» природа химических свойств, обнаруженных Менделеевым, связана с электронной конфигурацией атомов элементов.Другими словами, то, как электроны атома расположены вокруг его ядра, влияет на свойства атома.

Теория атома Нильса Бора говорит нам, что электроны не являются расположены случайным образом вокруг ядра атома, но встречаются в определенных электронных оболочках (см. наш модуль Atomic Theory II для получения дополнительной информации). Каждая оболочка имеет ограниченную емкость для электронов. По мере заполнения нижних оболочек дополнительные электроны находятся в более удаленных оболочках.

Емкость первой электронной оболочки - два электрона, а второй - восемь. Таким образом, в нашем примере, рассмотренном выше, кислород с восемью протонами и восемью электронами несет два электрона на своей первой оболочке и шесть на своей второй оболочке. Фтор с девятью электронами несет два в своей первой оболочке и семь во второй. Неон с десятью электронами несет два в первом и восемь во втором.Поскольку количество электронов во второй оболочке увеличивается, мы можем представить, почему химические свойства постепенно меняются по мере того, как мы переходим от кислорода к фтору и неону.

У натрия одиннадцать электронов. Двое поместились в его первую оболочку, но помните, что вторая оболочка может нести только восемь электронов. Одиннадцатый электрон натрия не может поместиться ни в его первую, ни в его вторую оболочку. Этот электрон поселяется на еще одной орбите, третьей электронной оболочке натрия.Причина резкого изменения химических свойств при переходе от неона к натрию заключается в том, что между двумя элементами происходит резкий сдвиг в электронной конфигурации. Но почему натрий похож на литий? Давайте посмотрим на электронные конфигурации этих элементов.

Электронные конфигурации для выбранных элементов

Как вы можете видеть на иллюстрации, в то время как натрий имеет три электронные оболочки, а литий две, их общая характеристика заключается в том, что оба они имеют только один электрон на крайнем внешнем участке. электронная оболочка.Эти электроны внешней оболочки (называемые валентными электроны) важны для определения химических свойств элементов.

Химические свойства элемента определяются тем, как его атомы взаимодействуют с другими атомами. Если мы изобразим внешнюю (валентную) электронную оболочку атома как сферу, охватывающую все внутри, то только валентная оболочка может взаимодействовать с другими атомами - почти так же, как это только краска на внешней стороне вашего дома. который "взаимодействует" с, и промокает, дождевая вода.

Валентная оболочка атома «покрывает» внутренние электронные оболочки

Электроны валентной оболочки в атоме определяют способ его взаимодействия с соседними атомами и, следовательно, определяют его химические свойства. Поскольку и натрий, и литий имеют один валентный электрон, они обладают схожими химическими свойствами.

Контрольная точка понимания

Химические свойства элемента определяются количеством электронов в

Сокращение электронной конфигурации

Для элементов в группах, обозначенных A в периодической таблице (IA, IIA и т. Д.) количество валентных электронов соответствует номеру группы. Таким образом, Li, Na и другие элементы в группе IA имеют один валентный электрон. Be, Mg и другие элементы группы IIA имеют два валентных электрона. B, Al и другие элементы группы IIIA имеют три валентных электрона и так далее. Номер строки или периода, в котором находится элемент в таблице, равен количеству полных оболочек, содержащих электроны в атоме. H и He в первом периоде обычно имеют электроны только в первой оболочке; Li, Be, B и другие элементы периода два занимают две оболочки и так далее.Чтобы записать электронную конфигурацию элементов, ученые часто используют стенографию, в которой за символом элемента следуют его электронные оболочки. Ниже приведены несколько примеров.

Сокращение конфигурации элемента
Элемент Сокращение конфигурации
Водород H 1e
Литий Li 2e
Фтор F 2e
Натрий Na 2e 8e 1e

Для получения дополнительных сведений в таблице, приведенной ниже, показаны электронные конфигурации первых одиннадцати элементов.

Сводка

Современная таблица Менделеева основана на наблюдениях Дмитрия Менделеева 1896 года о том, что химические элементы можно сгруппировать по химическим свойствам, которые они проявляют. Этот модуль объясняет расположение элементов в таблице периодов. Он определяет периоды и группы и описывает, как различные электронные конфигурации влияют на свойства атома.

открытых учебников | Сиявула

Математика

Наука

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 7A

        • Марка 7Б

        • Оценка 7 (вместе A и B)

      • Африкаанс

        • Граад 7А

        • Граад 7Б

        • Граад 7 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 8A

        • Марка 8Б

        • Оценка 8 (вместе A и B)

      • Африкаанс

        • Граад 8А

        • Граад 8Б

        • Граад 8 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 9А

        • Марка 9Б

        • 9 класс (A и B вместе)

      • Африкаанс

        • Граад 9А

        • Граад 9Б

        • Граад 9 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 4A

        • Марка 4Б

        • Класс 4 (вместе A и B)

      • Африкаанс

        • Граад 4А

        • Граад 4Б

        • Граад 4 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 5А

        • Марка 5Б

        • Оценка 5 (вместе A и B)

      • Африкаанс

        • Граад 5А

        • Граад 5Б

        • Граад 5 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

    • Читать онлайн
    • Учебники

      • Английский

        • Марка 6A

        • Марка 6Б

        • 6 класс (A и B вместе)

      • Африкаанс

        • Граад 6А

        • Граад 6Б

        • Граад 6 (A en B saam)

    • Пособия для учителя

Наша книга лицензионная

Эти книги не просто бесплатные, они также имеют открытую лицензию! Один и тот же контент, но разные версии (брендированные или нет) имеют разные лицензии, как объяснено:

CC-BY-ND (фирменные версии)

Вам разрешается и поощряется свободное копирование этих версий.Вы можете делать ксерокопии, распечатывать и распространять их сколь угодно часто. Вы можете скачать их на свой мобильный телефон, iPad, ПК или флешку. Вы можете записать их на компакт-диск, отправить по электронной почте или загрузить на свой веб-сайт. Единственным ограничением является то, что вы не можете адаптировать или изменять эти версии учебников, их содержание или обложки, поскольку они содержат соответствующие бренды Siyavula, спонсорские логотипы и одобрены Департаментом базового образования. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Непортированный.

Узнайте больше о спонсорстве и партнерстве с другими, которые сделали возможным выпуск каждого из открытых учебников.

CC-BY (версии без марочного знака)

Эти небрендированные версии одного и того же контента доступны для вас, чтобы вы могли делиться ими, адаптировать, трансформировать, модифицировать или дополнять их любым способом, с единственным требованием - дать соответствующую оценку Siyavula. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution 3.0 Unported.

Серебро - Информация об элементе, свойства и использование

Расшифровка:

Химия в ее стихии: серебро

(Promo)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам журналом Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Здравствуйте! Добро пожаловать в Химию в ее стихии. На этой неделе мы демистифицируем элемент, скрывающийся за фотографией, и скрестим вашу когнитивную ладонь с серебром, вот Виктория Гилл.

Victoria Gill

Его блеск был желанным с древних времен. Это не просто редкое или драгоценное золото, как его более дорогой родственник, золото, но еще с 3000 г. до н.э. есть свидетельства того, что люди извлекали серебро из природных месторождений сульфида серебра в горных породах для изготовления монет и ювелирных украшений.Эти монеты фактически составляют основу экономики некоторых древних средиземноморских цивилизаций. Это мягкий и податливый металл с относительно низкой температурой плавления, а это значит, что его можно ковать и придавать ему форму, поэтому тот же металл, который использовался для зарабатывания денег, который постепенно устарел, также можно было преобразовать в вазы, тарелки, столовые приборы и кубки ; посуда, которая веками создавала проявления домашнего богатства. Но поддерживать блестящую коллекцию столового серебра непросто.Металл вступает в реакцию с серой в воздухе, быстро образуя тусклый темный налет из сульфида серебра, который необходимо отполировать. Так что это элемент, требующий особого ухода; еще одна причина, по которой золото всегда уступало ему место. Но те же химические свойства, которые запятнали его изображение, позволили ему оставить еще один след в истории, позволив записать саму историю на фотографии.

В 1727 году немецкий физик Иоганн Генрих Шульце обнаружил, что паста из мела и соли нитрата серебра почернела от света.Он использовал трафареты для создания черных изображений с помощью пасты. Эта реакция, зародыш фотографии, произошла благодаря тому факту, что соли серебра чувствительны к свету. Фотон света, попадающий на отрицательный нитрат-анион, освобождает электрон, который в конечном итоге объединяется с положительными ионами серебра, образуя нейтральный металл серебра, затемняя поверхность материала. Когда в 1840 году Генри Талбот обнаружил дополнительный химический поворот, так называемое скрытое изображение серебра, которое было кратковременно экспонировано на слое йодида серебра, которое можно было выявить с помощью галловой кислоты, эффект был сочтен магическим, дьявольским искусством.Но это мистическое развитие невидимой картины было простой реакцией редукции; галловая кислота помогает восстанавливать фотосенсибилизированные ионы серебра до металлического серебра. Голливуд никогда бы не существовал без химической реакции, которая дала целлулоидному фильму способность захватывать звезды и переносить их на метко названный серебряный экран.

Цифровая фотография, возможно, теперь затмила серебряное изображение, но способность металла к проводимости дала ему важную роль в цифровую эпоху.Серебро используется на печатных платах и ​​в батареях, где необходима скорость проводимости, которую, например, не может обеспечить медь. Возрождаются даже самые устаревшие его свойства. По мере того, как новые антибиотики истощаются, некоторые исследователи возвращаются к серебру в качестве покрытия, которое защищает от насекомых. Металлическое серебро токсично для вредных бактерий, но не для нас, и в нашем организме его даже крошечное количество, но это еще не раскрытие секрета того, почему оно там есть. На первый взгляд, для меня золото всегда было более тонким и красивым.

Крис Смит

Виктория Гилл раскрывает секреты элемента, который дал нам серебряный экран. В следующий раз, когда речь идет о химии в ее элементе, Джон Эмсли вводит химическое вещество, которое в основном не пользуется популярностью, возможно, по уважительной причине.

Джон Эмсли

Этот элемент, вызывающий проблемы, атаковал озоновый слой, и одно его присутствие привело к осушению целых резервуаров.

Крис Смит

И вы можете услышать, как Джон Эмсли рассказывает историю коричневого элемента, брома, на следующей неделе в «Химии в его элементе».Я Крис Смит, спасибо за внимание. Увидимся в следующий раз.

(промо)

(конец промо)

Периодическая таблица и модели уровней энергии | Глава 4: Периодическая таблица и связь

  • Познакомьте студентов с идеей о том, что электроны окружают ядро ​​атома в областях, называемых энергетическими уровнями.

    Обсудите со студентами, что на втором уроке они сосредоточились на количестве протонов, нейтронов и электронов в атомах каждого элемента.В этом уроке они сосредоточатся на расположении электронов в каждом элементе.

    Спроецировать изображение Поперечное сечение уровня энергии.

    Объясните студентам, что электроны окружают ядро ​​атома в трех измерениях, делая атомы сферическими. Они могут думать об электронах как о находящихся на разных энергетических уровнях, подобных концентрическим сферам вокруг ядра. Поскольку эти сферы очень сложно показать, уровни энергии обычно отображаются в двух измерениях.

    Подробнее о моделях уровня энергии читайте в разделе «Информация о учителе».

    Спроецировать изображение Атом кислорода.

    Скажите студентам, что эта модель энергетического уровня представляет атом. Ядро представлено точкой в ​​центре, которая содержит как протоны, так и нейтроны. Меньшие точки, окружающие ядро, представляют электроны на энергетических уровнях. Сообщите учащимся, что они узнают больше об электронах и уровнях энергии позже на этом уроке.

    Попросите учащихся взглянуть на Периодическую таблицу элементов 1–20, которые они использовали в уроке 2, чтобы ответить на следующий вопрос:

    Можете ли вы определить, какой атом представляет эта модель?
    Если учащиеся не могут ответить на этот вопрос, укажите, что существует 8 электронов. Поскольку нейтральные атомы в периодической таблице имеют такое же количество электронов, что и протоны, у атома должно быть 8 протонов. Число протонов такое же, как и атомный номер, поэтому атом - это кислород.
  • Попросите группы работать вместе, чтобы разместить каждую карту с ее правильным атомом.

    Покажите учащимся, что у вас есть 80 карточек (по 4 на каждый из первых 20 элементов). Прежде чем раздавать карточки, объясните, что каждая карточка содержит информацию об электронах и уровнях энергии первых 20 элементов таблицы Менделеева. Задача учеников - внимательно прочитать карточку, выяснить, какой элемент она описывает, и положить карточку в то место в комнате, где находится этот элемент.Напомните учащимся, что им нужно будет подсчитать электроны, чтобы идентифицировать каждый атом. Как только учащиеся поймут свое задание, раздайте карточки группам.

  • Обсудите размещение карт для двух или трех атомов.

    После того, как все карты были размещены на 20 различных атомах, выберите два или три атома и проверьте, правильно ли были размещены карты. Этот обзор поможет укрепить представления о структуре атомов и поможет студентам определить количество протонов и электронов в каждом атоме.

    Раздайте каждому учащемуся листок с Периодической таблицей уровней энергии. Эта таблица содержит модели уровней энергии для первых 20 элементов. Электроны включены только для атомов в начале и в конце каждого периода.

  • Спроецируйте Периодическую таблицу уровней энергии и обсудите расположение электронов по мере того, как учащиеся заполняют свой рабочий лист.

    Проектировать изображение Периодическая таблица уровней энергии.

    Проектируемое изображение содержит все электроны для элементов 1–20. Однако периодическая таблица в таблице активности содержит электроны только для элементов в начале и в конце каждого периода. Обсудите расположение электронов на энергетических уровнях этих атомов и попросите студентов заполнить электроны для других атомов.

    Примечание. На диаграммах уровней энергии электроны равномерно распределены по уровням. В некоторых книгах они показаны таким образом, а в других - парами.Спаривание электронов означает, что электроны находятся на отдельных орбиталях в пределах каждого энергетического уровня. На уровне средней школы учащимся не обязательно изучать электронные орбитали. Эта информация предлагается для того, чтобы вам было понятнее, почему электроны часто показаны парами на диаграммах уровней энергии и на точечных диаграммах, используемых в качестве дополнения в конце этой главы. Орбиталь определяет область на уровне энергии, где высока вероятность обнаружения пары электронов.На каждой орбитали может быть максимум два электрона. Вот почему электроны часто изображаются парами на уровне энергии.

    Скажите студентам, что строки в периодической таблице называются периодами.

    Период 1

    Водород
    Объясните, что водород имеет 1 протон и 1 электрон. 1 электрон находится на первом энергетическом уровне.
    Гелий
    Объясните, что гелий имеет 2 протона и 2 электрона.2 электрона находятся на первом энергетическом уровне.

    Период 2

    Литий
    Объясните, что у лития 3 протона и 3 электрона. На первом энергетическом уровне 2 электрона, а на втором - 1 электрон. Объясните, что первый энергетический уровень может иметь только 2 электрона, поэтому следующий электрон в литии находится на следующем (втором) уровне.
    Неон
    Объясните, что у неона 10 протонов и 10 электронов.На первом уровне энергии 2 электрона, а на втором - 8 электронов.
    Бериллий-фтор
    Помогите студентам указать правильное количество электронов на энергетических уровнях для остальных атомов в периоде 2.

    Период 3

    Натрий
    Объясните, что у натрия 11 протонов и 11 электронов. Есть 2 электрона на первом уровне энергии, 8 электронов на втором уровне и 1 электрон на третьем уровне энергии.Объясните, что второй энергетический уровень может иметь только 8 электронов, поэтому следующий электрон в натрия должен находиться на следующем (третьем) уровне.
    Аргон
    Объясните, что аргон имеет 18 протонов и 18 электронов. Есть 2 электрона на первом уровне энергии, 8 электронов на втором уровне и 8 электронов на третьем уровне энергии. Попросите учащихся заполнить модель энергетического уровня аргона в своей периодической таблице.
    Магний-хлор
    Помогите студентам указать правильное количество электронов на энергетических уровнях для остальных атомов в периоде 3.

    Период 4

    Калий
    Объясните, что у калия 19 протонов и 19 электронов. Есть 2 электрона на первом уровне энергии, 8 электронов на втором уровне, 8 электронов на третьем уровне энергии и 1 на четвертом уровне энергии. Объясните: после того, как на третьем энергетическом уровне будет 8 электронов, следующий электрон перейдет на четвертый уровень.
    Кальций
    Помогите студентам указать правильное количество электронов в энергетических уровнях кальция.

    Примечание: учащиеся могут задаться вопросом, почему энергетический уровень может удерживать только определенное количество электронов. Ответ на этот вопрос выходит далеко за рамки химического подразделения средней школы. Он включает в себя представление об электронах как о трехмерных волнах и о том, как они будут взаимодействовать друг с другом и с ядром.

  • Попросите учащихся найти закономерности в строках и столбцах первых 20 элементов периодической таблицы.

    Продолжайте проецировать изображение Периодическая таблица уровней энергии для элементов 1–20 и попросите учащихся просмотреть свои листы действий, чтобы найти закономерности в количестве электронов на каждом уровне энергии.

    Попросите учащихся взглянуть на точки (пересекающиеся строки).

    Количество уровней энергии за каждый период

    • Атомы в первом периоде имеют электроны на одном энергетическом уровне.
    • Атомы во втором периоде имеют электроны на двух уровнях энергии.
    • Атомы в третьем периоде имеют электроны на трех уровнях энергии.
    • Атомы в четвертом периоде имеют электроны на 4 энергетических уровнях.

    Как электроны заполняют энергетические уровни

    • Первый энергетический уровень = 1, 2
    • Второй энергетический уровень = 1, 2, 3,… 8
    • Третий энергетический уровень = 1, 2, 3,… 8
    • Четвертый энергетический уровень = 1, 2

    Узнайте больше о таблице Менделеева в разделе «История учителя».

    Определенное количество электронов переходит на уровень до того, как на следующем уровне могут быть электроны.После того, как первый энергетический уровень содержит 2 электрона (гелий), следующие электроны переходят на второй энергетический уровень. После того, как второй энергетический уровень имеет 8 электронов (неон), следующие электроны переходят на третий энергетический уровень. После того, как на третьем энергетическом уровне будет 8 электронов (аргон), следующие 2 электрона переходят на четвертый энергетический уровень.

    Примечание. Третий энергетический уровень может фактически удерживать до 18 электронов, поэтому он не заполняется, когда на нем 8 электронов. Но когда третий уровень содержит 8 электронов, следующие 2 электрона переходят на четвертый уровень.Затем, хотите верьте, хотите нет, еще 10 электронов продолжают заполнять остаток третьего уровня. Студентам не обязательно это знать.

    Попросите учащихся взглянуть на группы (столбцы вниз).

    Скажите студентам, что вертикальные столбцы в периодической таблице называются группами или семьями.

    Попросите учащихся сравнить количество электронов на внешнем энергетическом уровне атомов в группе. Студенты должны понимать, что каждый атом в группе имеет одинаковое количество электронов на внешнем энергетическом уровне.Например, водород, литий, натрий и калий имеют 1 электрон на внешнем энергетическом уровне. Сообщите учащимся, что эти электроны на внешнем энергетическом уровне называются валентными электронами. Это электроны, отвечающие за связывание, которые студенты изучат на следующем уроке.

  • Сравните химическую реакцию различных элементов и соотнесите это с их расположением в таблице Менделеева.

    Скажите студентам, что атомы в периодической таблице в одном столбце, называемом группой, обладают определенными характеристиками и могут реагировать аналогичным образом.

    Спроецировать видео «Натрий в воде и калий в воде».

    www.middleschoolchemistry.com/multimedia/chapter4/lesson3#sodium_in_water
    www.middleschoolchemistry.com/multimedia/chapter4/lesson3#potasium_in_water

    Студенты увидят, что, хотя калий реагирует более энергично, чем натрий, реакции аналогичны. Предложите учащимся взглянуть на периодическую таблицу, чтобы увидеть, где находятся натрий и калий по отношению друг к другу.

    Спроецировать видео «Кальций в воде».

    www.middleschoolchemistry.com/multimedia/chapter4/lesson3#calcium_in_water

    Студенты увидят, что эта реакция отличается от реакции натрия и калия. Попросите их найти кальций в периодической таблице и указать, что он находится в другой группе, чем натрий и калий.

    Проецировать видео «Натрий в кислоте и калий в кислоте».

    www.middleschoolchemistry.com/multimedia/chapter4/lesson3#sodium_in_acid
    www.middleschoolchemistry.com/multimedia/chapter4/lesson3#potassium_in_acid

    Покажите, что натрий реагирует с кислотой, а затем калий реагирует с кислотой. HCl - это соляная кислота. HNO3 - это азотная кислота. Каждая кислота используется в двух разных концентрациях. Убедитесь, что учащиеся понимают, что натрий и калий реагируют аналогичным образом, хотя калий реагирует более энергично.

    Спроецировать видео «Кальций в кислоте».

    www.middleschoolchemistry.com//multimedia/chapter4/lesson3#calcium_in_acid

    Укажите, что кальций реагирует иначе, чем натрий и калий.

    Спросите студентов:

    Обладают ли элементы в одной группе схожими свойствами и одинаково ли реагируют?
    Студенты должны понимать, что натрий и калий находятся в одной группе и реагируют одинаково. Кальций находится рядом с ними в периодической таблице, но находится в другой группе, поэтому он реагирует по-разному.
  • Разработка периодической таблицы Менделеева - Science Learning Hub

    Хотя такие элементы, как золото, серебро, олово, медь, свинец и ртуть были известны с давних времен, первое научное открытие элемента произошло около 1669 года. Хенниг Бранд, немец Алхимик обработал мочу с помощью ряда процессов, в результате которых был получен элемент фосфор.

    За следующие 200 лет было получено много знаний об элементах и ​​соединениях.К середине 19 века было открыто около 60 элементов.

    Ученые начали распознавать закономерности в свойствах этих элементов и приступили к разработке схем классификации.

    1862

    Французский геолог Александр-Эмиль Бегуйе де Шанкуртуа нанес атомный вес элементов на бумажную ленту и намотал их спиралевидно вокруг цилиндра. Дизайн поместил аналогичные элементы в соответствующие точки друг над другом и под ним. Он назвал свою модель теллурической спиралью или винтом.

    1864

    Английский химик Джон Ньюлендс заметил, что, если элементы расположены в порядке атомного веса, периодическое сходство наблюдается каждые 7 элементов. Он предложил свой «закон октав» - аналог октав в музыке. Благородные газы еще не были открыты, поэтому таблица Ньюленда имела периодичность 7, а не 8.

    1868

    Лотар Мейер составил периодическую таблицу из 56 элементов, основанную на регулярной повторяющейся схеме физических свойств, таких как молярный объем.И снова элементы были расположены в порядке возрастания атомного веса. (Работа Мейера не была опубликована до 1870 года.)

    1869

    Русский химик Дмитрий Менделеев создал периодическую таблицу, основанную на атомных весах, но организованную «периодически». Элементы с похожими свойствами оказались друг под другом. Были оставлены пробелы для еще не обнаруженных элементов.

    Природа науки

    Наука - это смесь логики и воображения. Менделеев продемонстрировал эти атрибуты при разработке периодической таблицы элементов.

    1894

    Уильям Рамзи открыл благородные газы и понял, что они представляют новую группу в периодической таблице. Благородные газы еще раз подтвердили точность таблицы Менделеева.

    1913

    Генри Мозли определил атомный номер каждого из известных элементов. Он понял, что, если элементы расположены в порядке возрастания атомного номера, а не атомного веса, они лучше вписываются в «периодическую таблицу».

    1928

    Французский ученый-любитель Шарль Жане использует математические модели для исследования электронной конфигурации элементов.Он группирует элементы в блоки, названные в честь их атомных орбиталей: s-блок (острый), p-блок (главный), d-блок (диффузный) и f-блок (основной).

    1944

    Гленн Сиборг предложил «гипотезу актинидов» и опубликовал свою версию таблицы в 1945 году. Ряды лантанидов и актинидов образуют две строки под периодической таблицей элементов.

    Периодическая таблица Менделеева сегодня

    В большинстве школьных научных лабораторий есть копия таблицы Менделеева, прикрепленная где-нибудь к стене.

    При внимательном рассмотрении таблицы видно следующее распределение типов элементов.

    Большинство элементов - металлы. Металлоиды - это элементы, которые обладают некоторыми физическими свойствами металлов, но некоторыми химическими свойствами неметаллов. Сурьма, например, проводит электричество, но по химическому составу напоминает неметаллический фосфор.

    Ученые постоянно работают над открытием новых материалов и дальнейшим исследованием свойств существующих элементов.Периодическая таблица Менделеева может быть пересмотрена, и новые элементы могут быть добавлены, но только после тщательного научного исследования. Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) проверяет добавление новых элементов, и в конце 2015 года был завершен 7-й период Периодической таблицы элементов.

    Связанное содержание

    Просмотр Te taka pūmotu - Периодическая таблица элементов. В нем перечислены атомный номер (tua iraho), атомная масса (tau karihi), символ элемента (tohu), английские имена (kupu ingarihi) и имена маори (kupu Māori) для первых 103 элементов.

    Команда Центра научного обучения подготовила коллекцию ресурсов, связанных с периодической таблицей элементов. Войдите, чтобы сделать эту коллекцию частью вашей частной коллекции, просто нажмите на значок копии. Затем вы можете добавить дополнительный контент, примечания и внести другие изменения. Регистрация учетной записи в Science Learning Hubs проста и бесплатна - зарегистрируйтесь, используя свой адрес электронной почты или учетную запись Google. Найдите кнопку "Войти" вверху каждой страницы.

    Полезные ссылки

    Веб-сайт Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC).

    Официальное объявление об открытии и присвоении новых элементов с атомными номерами 113, 115, 117 и 118 в 2015 году.

    Новостная статья BBC о 4 новых элементах, о которой было объявлено 30 декабря 2015 года.

    Радио Новой Зеландии отмечает 2019 Международный год периодической таблицы Менделеева с серией Elemental. Каждую пятницу в «Ночах с Брайаном Крампом» есть элемент недели.


    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *