Химия 8 класс. 10. Изменение числа электронов на внешнем энергетическом уровне атомов химических элементов
Химия и не только подпишись) Поставь лайк и сохрани в закладки чтобы не потерять!
Конспект: «Изменение числа электронов на внешнем энергетическом уровне атомов химических элементов»
Завершение периода и инертные газы
Каждый период Периодической системы Д. И. Менделеева заканчивается инертным (благородным) газом.
Пример: наиболее распространённый инертный газ в атмосфере Земли — аргон (выделен раньше других).
Причина их инертности:
У атомов инертных газов внешние энергетические уровни максимально заполнены:
У гелия — 2 электрона.
У остальных инертных газов — 8 электронов.
Такое заполнение делает атомы устойчивыми.
Восемь электронов на внешнем уровне (кроме водорода и гелия) — идеальная стабильность, к которой стремятся атомы других элементов.
Пути достижения устойчивого состояния атомов
Атомы стремятся к завершению внешнего энергетического уровня двумя способами:
Отдача электронов:
При отдаче внешние незавершённые уровни исчезают.
Предыдущий энергетический уровень, завершённый в прошлом периоде, становится внешним.
Присоединение недостающих электронов:
Атом принимает столько электронов, сколько не хватает для достижения 8 электронов.
Электронные взаимодействия между атомами
Атомы с разным количеством электронов на внешнем уровне взаимодействуют следующим образом:
Атомы с малым числом электронов на внешнем уровне (например, металлы I группы) отдают их атомам с почти завершённым внешним уровнем (неметаллы VII группы).
Процесс отдачи или приёма электронов зависит от:
Числа внешних электронов.
Радиуса атома.
Свойства металлов и неметаллов
Металлы:
Имеют тенденцию отдавать электроны.
Чем легче атом отдаёт электроны, тем ярче выражены его металлические свойства.
Наиболее характерные металлы — элементы главной подгруппы I группы (IA группы).
Пример: натрий (Na) легко отдаёт 1 электрон.
Металлы главной подгруппы II группы отдают уже 2 электрона, что сложнее, чем 1.
Неметаллы:
Имеют тенденцию принимать недостающие электроны.
Наиболее типичные неметаллы — элементы главной подгруппы VII группы (VIIA группы).
У атомов таких элементов на внешнем уровне 7 электронов.
Им не хватает 1 электрона до 8, поэтому они легко принимают электроны.
Вывод по изменению свойств в пределах периода:
С увеличением заряда ядра:
Металлические свойства ослабевают.
Неметаллические свойства усиливаются.
Роль радиуса атома в процессе отдачи и приёма электронов
Радиус атома влияет на способность атома отдавать или принимать электроны:
В пределах периода:
Число энергетических уровней не меняется.
Радиус атома уменьшается из-за увеличения положительного заряда ядра, что усиливает притяжение электронов к ядру.
Результат:
Отдавать электроны становится сложнее.
Принимать недостающие электроны становится легче.
В пределах подгруппы:
Число энергетических уровней увеличивается (оно равно номеру периода).
Радиус атома увеличивается.
Результат:
Отдавать электроны становится проще.
Пример химического взаимодействия: ионная связь
Рассмотрим процесс взаимодействия двух атомов:
Атом металла (I группа) с одним электроном на внешнем уровне.
Атом неметалла (VII группа), которому не хватает одного электрона до завершения уровня.
Процесс:
Атом металла отдаёт 1 электрон, превращаясь в положительный ион.
Атом неметалла принимает этот электрон, превращаясь в отрицательный ион.
Результат: разноимённо заряженные ионы притягиваются, образуя ионную связь.
Пример: хлорид натрия (NaCl):
Натрий (Na) отдаёт 1 электрон, становясь Na+
Хлор (Cl) принимает 1 электрон, становясь Cl−
Возникает химическая связь NaCl
Алгоритм записи ионной связи (пример CaCl2)
Определение элементов:
Кальций (Ca) — металл II группы, на внешнем уровне 2 электрона. Отдаёт их, становясь Ca2+.
Хлор (Cl) — неметалл VII группы, на внешнем уровне 7 электронов. Принимает 1 электрон, становясь Cl−
Сбалансирование зарядов:
Заряд Ca2+ уравновешивается двумя ионами Cl−
Результат:
Формула соединения: CaCl2
Формулы соединений
Для выражения состава соединений используют формульные единицы:
Показывают соотношение ионов в соединении.
Коэффициенты: указывают количество молекул, атомов или формульных единиц.
Индексы: показывают число атомов в молекуле или ионов в формульной единице.
Пример:
NaCl: 1 атом натрия и 1 атом хлора.
CaCl2: 1 атом кальция и 2 атома хлора.
Заключение
Свойства элементов зависят от их положения в Периодической системе:
В пределах периода — уменьшение радиуса атома усиливает неметаллические свойства.
В пределах подгруппы — увеличение радиуса атома усиливает металлические свойства.
Ионная связь — типичная для соединений металлов и неметаллов.
Атомы достигают устойчивости (октета) через отдачу или принятие электронов.
Презентация: «Изменение числа электронов на внешнем энергетическом уровне атомов химических элементов»
Ключевые моменты
- Сравните строение и свойства атомов: а) углерода и кремния; б) кремния и фосфора.
2.Рассмотрите схемы образования ионной связи между атомами химических элементов: а) калия и кислорода; б) лития и хлора; в) магния и фтора.
- Назовите самый типичный металл и самый типичный неметалл Периодической системы Д. И. Менделеева.
Самый типичный металл – Fr (франций)
Самый типичный неметалл – F (фтор).
- Пользуясь дополнительными источниками информации, объясните, почему инертные газы стали называть благородными.
Инертные газы стали называть благородными благодаря их уникальным химическим свойствам. Это название связано с их крайней устойчивостью и "недоступностью" для реакций, что сравнивают с поведением аристократов или благородных людей, которые "держатся особняком". Это можно объяснить следующими факторами:
Заполненность внешнего электронного уровня
У всех благородных газов (гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон) внешняя электронная оболочка полностью заполнена, что делает их атомы очень стабильными. Это состояние означает минимальную химическую активность, так как им не нужно терять, принимать или делиться электронами для достижения устойчивости.
Редкость взаимодействий с другими элементами
В течение долгого времени считалось, что эти газы не образуют соединений, так как у них нет химической потребности в этом. Позже было доказано, что некоторые благородные газы (например, ксенон) всё же способны вступать в реакции, но такие случаи крайне редки и требуют специфических условий.
Сравнение с "благородством"; металлов
Термин "благородный" ранее использовался в химии для описания металлов, устойчивых к коррозии и окислению (например, золото или платина). Подобным образом, газы, практически не вступающие в химические реакции, стали ассоциироваться с благородностью.
Этимология и историческое восприятие
В 19 веке, после открытия этих элементов, ученые были поражены их химической "неприступностью", что и породило ассоциацию с "высоким положением" в химической таблице.
Таким образом, название "благородные газы" отражает их уникальную химическую стабильность, редкость взаимодействий и аналогию с понятием благородства в обществе.
#химия_8_класс
#химия_8_10
#изменениечислаэлектроновнавнешнемэнергетическомуровнеатомовхимическихэлементов
#химияпрезентация
#габриелян
Использованные источники:
- Химия. 8 класс. Учебник - Габриелян О.С.
- Использование ChatGPT