Wewnętrzna budowa materii

Transkrypt

1 Atom i układ okresowy Wewnętrzna budowa materii Atom jest zbudowany z jądra atomowego oraz krążących wokół niego elektronów. Na jądro atomowe składają się protony oraz neutrony, zwane wspólnie nukleonami. Elektrony o zbliżonej energii poruszają się po tej samej powłoce elektronowej, która jest przestrzenią, w której prawdopodobieństwo znalezienia elektronów jest największe. Powłokom elektronowym przypisuje się określone symbole literowe. Maksymalną liczbę elektronów, jaką można rozmieścić na kolejnych powłokach, opisuje wzór : 2n 2, gdzie n numer powłoki Numer powłoki Symbol literowy Maksymalna liczba powłoki elektronów 1 K 2 2 L 8 3 M 18 4 N 32 Liczba atomowa (Z): liczba protonów = ładunek jądra = liczba elektronów w atomie Liczba masowa (A): liczba protonów + liczba neutronów (wspólnie zwana nukleonami). Elektrony walencyjne elektrony znajdujące się na ostatniej powłoce. Izotopy atomy tego samego pierwiastka czyli mające taką samą liczbę atomową, a różną liczbę masową, czyli różnią się liczbą neutronów. Numer okresu informuje o liczbie powłok elektronowych Numer grupy (rząd jedności) wskazuje na liczbę elektronów walencyjnych (grupy 1 i 2 oraz grupy 13-18) 1

2 Wielkość promienia atomowego rośnie wraz ze wzrostem liczby atomowej w grupie. Wielkość promienia atomowego maleje wraz ze wzrostem liczby atomowej w okresie. Litowce: Na powłoce walencyjnej ma 1 elektron, Są metalami, Są ciałami stałymi, Mają metaliczny połysk, Są srebrzystoszarej barwy Są aktywne chemiczne, Gwałtownie reagują z wodą Aktywność chemiczna litowców rośnie wraz z wzrostem liczby atomowej. Fluorowce: Na powłoce walencyjnej mają 7 elektronów, Są niemetalami, Różnią się stanem skupienia i barwę, Gwałtownie reagują z metalami Aktywność chemiczna fluorowców maleje wraz ze wzrostem liczby atomowej. Pierwiastki należące do tego samego okresu mają taką samą liczbę powłok elektronowych. Każdy okres rozpoczyna się metalem a kończy biernym gazem szlachetnym. Rodzaje wiązań Wiązanie kowalencyjne 2 wspólne elektrony walencyjne (wiążąca para elektronowa znajdująca się w środku wiązania), różnica elektroujemności przykłady: cząsteczki pierwiastków, cząsteczki węglowodorów. Właściwości związków o wiązaniu kowalencyjnym: Mają różne stany skupienia, Są przeważnie słabo rozpuszczalne w wodzie, Mają zazwyczaj niskie temperatury topnienia i wrzenia Występują w postaci cząsteczek Wiązanie jonowe atom silnie elektroujemny odrywa elektron od atomu o małej elektroujemności. Tworzą się kationy i aniony, które się przyciągają. Sole są związkami o budowie jonowej: wiązanie jonowe występuje w solach 2

3 pomiędzy kationem metalu a anionem reszty kwasowej, innymi przykładami są tlenki metali, wodorki metali, wodorotlenki metali. Właściwości związków o budowie jonowej: to ciało stałe, są zazwyczaj dobrze rozpuszczalne w wodzie, rozpuszczone w wodzie lub stopione przewodzą prąd elektryczny, mają przeważnie wysokie temperatury topnienia i wrzenia, tworzą sieci krystaliczne utworzone przez jony, nie występują w postaci cząsteczek Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane 2 wspólne elektrony walencyjne (wiążąca para elektronowa) jest przesunięta do atomu bardziej elektroujemnego, przykłady cząsteczek; H2O, NH3, HCl, HNO3, H2SO4 Właściwości związków mają charakter pośredni pomiędzy wiązaniami atomowymi a jonowymi. Wartościowość pierwiastków jest to ilość wiązań jakie może utworzyć dany pierwiastek. 3

4 Zadanie 1 Pierwiastek X ma największą wartościowość w tlenku: a. XO b. X 2O c. X 2O 3 d. XO 2 Zadanie 2 Oceń poprawność określeń na temat izotopów, wpisując P, gdy zdanie jest prawdziwe oraz F gdy jest ono fałszywe. a. Mają taką samą masę atomową. b. Posiadają taką samą ilość neutronów w jądrze. c. Posiadają różną ilość elektronów. d. Posiadają taką samą ilość protonów w jądrze. Zadanie 3 Wskaż zestaw cząsteczek, w których występuje tylko wiązanie kowalencyjne. a. Cl 2, S 8, P 4 SO 3 b. H 2, H 2O, CO, O 2 c. H 2, O 2, Cl 2, F 2 d. KCl, NH 3, Na 2S Zadanie 4 Liczba atomowa, zwana liczbą porządkową dostarcza informacji na temat ilości: a. Elektronów b. Protonów c. Neutronów d. Neutronów i protonów Zadanie 5 Położenie danego pierwiastka w układzie okresowym dostarcza wiele niezbędnych informacji na temat jego budowy. Określ, dla którego z pierwiastków odpowiadają poniższe opisy. a. Posiada o jedną powłokę mniej niż atom magnezu oraz posiada 2 elektrony walencyjne. b. Posiada tyle powłok elektronowych ile wynosi maksymalna wartościowość węgla oraz on sam jest maksymalnie trójwartościowy c. Posiada siedem elektronów walencyjnych i jego elektrony są rozmieszczone na trzech powłokach elektronowych d. Z wodorem tworzy związek o wzorze EH 4 4

5 Zadanie 6 Poniżej przedstawiono liczby atomowe i masowe pewnych pierwiastków, wskaż, która z podanych par jest parą izotopów. Zadanie 7 a. II i I, b. II i III c. I i IV d. I i III Poniżej przedstawiono fragment notatki ucznia z lekcji o budowie atomu, podkreśl właściwe informacje w tekście. Atom jest najmniejszą częścią pierwiastka chemicznego. Zbudowany jest on z dodatnio/ujemnie naładowanego jądra oraz zajmujących przestrzeń wokół jądra ujemnie naładowanych elektronów/protonów. Jądro atomowe jest zbudowane z ujemnie/dodatnio naładowanych protonów/elektronów oraz neutronów. Zadanie 8 W związkach chemicznych występują różnego rodzaju wiązania, wypisz te substancje w których występują wiązania jonowe: NaOH, KCl, HCl, O 2, K 2O, CH 4. Wiązanie jonowe występuje w związkach: Zadanie 9 Związki posiadające wiązanie jonowe i kowalencyjne wykazują specyficzne właściwości. Poniżej w tabeli przedstawiono opis właściwości substancji, dobierz właściwe wiązania w tych substancjach, zapisując K, gdy jest wiązanie kowalencyjne oraz J gdy występuje wiązanie jonowe. Właściwość Posiadają wysokie temperaturę topnienia. Rozpuszczone w wodzie lub stopione przewodzą prąd elektryczny. Są przeważnie słabo rozpuszczalne w wodzie. Występują w postaci cząsteczek. Rodzaj wiązania Zadanie 10 Masa cząsteczkowa tlenku chloru, w którym chlor ma maksymalną wartościowość wynosi: a. 183u b. 183g/mol c. 151u d. 87u 5

6 Zadanie 11 Pierwiastek E wykazuje wartościowość względem tlenu wynosi III. Wzór sumaryczny tego tlenku to: a. EO b. E 2O c. E 2O 3 d. EO 3 Zadanie 12 Aktywność metali oraz niemetali zmienia się w zależności od położenia danego pierwiastka w układzie okresowym. Uzupełnij zdania wpisując odpowiednio maleje oraz wzrasta. Aktywność niemetali w grupie układu okresowego. Aktywność metali w grupie układu okresowego.. Zadanie 13 Wielkość promienia atomowego zmienia się, zarówno w okresie jak i w grupie układu okresowego. Uzupełnij poniższe zdania, wykorzystując słowa z ramki. Pewne słowa zostały dodane nadmiarowo. rośnie, maleje, wzrostem, spadkiem, masowej, atomowej Wielkość promienia atomowego.. wraz ze wzrostem liczby.. w grupie. Wielkość promienia atomowego wraz ze. liczby.. w okresie. Zadanie 14 Liczba poszczególnych cząstek elementarnych jest charakterystyczna dla poszczególnych izotopów pierwiastków. Uzupełnij poniższe zdania wpisując odpowiednio: jednakowa, różna A. W izotopach miedzi liczba neutronów jest..,natomiast liczba elektronów jest. B. W atomach berylu i boru liczba protonów jest, natomiast liczba nukleonów jest C. W atomie magnezu liczba protonów jest. Jak liczba neutronów 6

7 Zadanie 15 Zakreśl odpowiedni zapis chemiczny do jego przestawionej interpretacji. Interpretacja zapisu chemicznego Zapis chemiczny 1 cząsteczka wodoru H H2 2H 4 atomu fosforu P4 4P 4P4 2 cząsteczki ozonu 2O3 3O2 3O 2cząsteczki wody H2O 2H2O 3H2O 3cząsteczki tlenku węgla(ii) 3CO 3CO2 3C2O Zadanie 16 Wybierz właściwy zestaw ilości cząstek elementarnych dla atomu sodu. Liczba protonów Liczba elektronów Liczba neutronów A B C D Zadanie 17 Wybierz zdanie, które opisuje rolę elektronów walencyjnych w tworzeniu wiązania chemicznego. a. Biorą one udział w tworzeniu wiązań, b. Znajdują się najbliżej jądra atomowego c. Ich liczba jest równa numerowi okresu, w którym leży dany pierwiastek d. Jest taka sama dla wszystkich pierwiastków Zadanie 18 Pierwiastki w układzie okresowym są ułożone według prawa, które zostało sformułowane przez rosyjskiego uczonego - Mendelejewa. Jak nazywa się to prawo? a. Prawo zachowania masy b. Prawo okresowości c. Prawo stałości składu d. Prawo Prousta 7

8 Zadanie 19 Okres połowicznego rozpadu pewnego izotopu wynosi 14dni. Jaka masa próbki uległa przemianie w czasie 28dni, skoro masa początkowa próbki wynosiła 10g. a. 10g b. 7,5g c. 2,5g d. 17,5g Zadanie 20 Przemianę α można przedstawić za pomocą schematu: Na podstawie schematu uzupełnij odpowiednie wartości liczby atomowej (Z) i liczby masowej (A) dla pierwiastka, powstającego w wyniku przemiany α radu. a. A = 220, Z = 84 b. A = 222, Z = 84 c. A= 220, Z = 86 d. A= 228, Z = 90 Zadanie 21 Wskaż pozytywne strony izotopów promieniotwórczych, wybierając odpowiedni zestaw: a. Radioterapia, ochrona zagrożonych gatunków, oznaczanie wieku skamieniałości, b. Reakcje w roztworach wodnych, leczenie nowotworów, c. Ochrona środowiska, radioterapia d. Radioterapia, oznaczanie wieku skamieniałości Zadanie 22 Podaj właściwą definicję liczby masowej: a. Jest to liczba, która określa liczbę protonów w jadrze atomowym, b. Jest to liczba, która określa liczbę nukleonów w jądrze atomowym, c. Jest to liczba, która określa liczbę neutronów w jądrze atomowym, d. Jest to liczba, która określa liczbę elektronów w atomie, 8

9 Zadanie 23 Uzupełnij równanie schemat tworzenia jonów, dodając, lub odejmując odpowiednią ilość elektronów. S +. S 2- K 1e e - Cl - Zadanie 24 Jaki to tlenek azotu, w którym tlen stanowi około 47% masowych. A. NO B. N 2O C. N 2O 3 D. NO 2 Zadanie 25 Wybierz zestaw jonów o takiej samej konfiguracji elektronowej. a. K +, Cl -, Ca 2+ b. Na +, K +, Li + c. Cl -, Ca 2+, Li + d. K +, Li +, S 2- Zadanie 26 Wybierz zestaw pierwiastków, posiadających taką samą liczbą elektronów walencyjnych: a. K, Ca, Se, Br b. Li, Na, Ca, Si c. N, P, Sb, As, d. Cl, Br, Na, K Zadanie 27 Wskaż poprawnie zapisaną konfigurację kationu glinu: a. K 2, L 8, M 3 b. K 2, L 8 c. K 2, L 8, M 6 d. K 2, L 3 9