Ответы к §15. Простые вещества - неметаллы
Лабораторный опыт №6
Ознакомление с коллекцией неметаллов.
Ознакомьтесь с коллекцией неметаллов.
Запишите химические формулы выданных вам неметаллов, расположите их в порядке возрастания:
1) плотности;
2) твёрдости;
3) блеска;
4) интенсивности изменения цвета.
Для выполнения задания используйте приложения 1 и 2, дополнительные источники информации.
Ответ:
Рассмотрим на примере серы, графита и йода.
В порядке возрастания:
1) плотности: S → C → $I_{2}$;
2) твёрдости: С → S → $I_{2}$;
3) блеска: S → C → $I_{2}$;
4) интенсивности изменения цвета: С → S → $I_{2}$.
i. Работа в информационной среде
1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.
Ответ:
1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Неметаллы
2. https://rosuchebnik.ru/material/nemetally
3. https://nauka.club/nemetallу.html
4. https://prosto−o−slognom.ru/chimia/nemetally.html
5. https://al−himik.ru/nemetally/
6. http://chemistrykz.blogspot.com/p/blog−page_22.html
7. https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/812229
2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.
Ответ:
Благородные газы
Инертные, или благородные газы — химические элементы 18−й группы периодической таблицы химических элементов. К инертным газам относятся гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон, и, возможно, унуноктий.
Химические свойства
Инертные газы отличаются химической неактивностью (отсюда и название). Тем не менее, в 1962 году Нил Барлетт показал, что все они при определенных условиях могут образовывать соединения (особенно охотно со фтором). Наиболее «инертны» неон и гелий: чтобы заставить их вступить в реакцию, нужно применить много усилий, искусственно ионизируя каждый атом. Ксенон же, наоборот, слишком активен (для инертных газов) и реагирует даже при нормальных условиях, демонстрируя чуть ли не все возможные степени окисления (+1, +2, +4, +6, +8). Радон тоже имеет высокую химическую активность, но он сильно радиоактивен и быстро распадается, поэтому подробное изучение его химических свойств осложнено, в отличие от ксенона. Унуноктий, несмотря на его принадлежность к 18 группе периодической таблицы, может не являться инертным газом, так как предполагается, что при нормальных условиях в силу релятивистских эффектов он будет находиться в твердом состоянии.
Физические свойства
Инертные газы имеют самые большие энергии ионизации.
Инертные газы бесцветны и не имеют запаха. В небольшом количестве они присутствуют в воздухе и некоторых горных породах, а также в атмосферах некоторых планет−гигантов.
Биологическое действие
Инертные газы не ядовиты. Однако атмосфера с увеличенной концентрацией инертных газов и соответствующим снижением концентрации кислорода может оказывать удушающее действие на человека, вплоть до потери сознания и смерти. Известны случаи гибели людей при утечках аргона.
Вдыхание радиоактивного радона может вызвать рак.
Инертные газы обладают биологическим действием, которое проявляется в их наркотическом воздействии на организм и по силе этого воздействия располагаются в следующем порядке (в сравнении приведены также азот и водород): $Xe - Кr - Ar - N_{2} - H_{2} - Ne - He$. При этом ксенон и криптон проявляют наркотический эффект при нормальном барометрическом давлении, аргон — при давлении свыше 0,2 МПа, азот — свыше 0,6 МПа, водород — свыше 2,0 МПа.
?. Вопросы и задания
1. Рассмотрите этимологию названий отдельных благородных газов.
Ответ:
Гелий He – от др.−греч. ἥλιος (илиос) – солнце. Впервые был обнаружен на Солцне (путём изучения спектров солнечного излучения).
Неон Ne – от греч. νέος (неос) — новый.
Аргон Аг – от др.−греч. ἀργός (аргос) — ленивый, медленный, неактивный. На момент открытия аргон был самым малоактивным химическим веществом, известным людям.
Криптон Kr – от греч. κρυπτός (криптос) – скрытый, секретный. Криптон удалось обнаружить в воздухе, лишь переведя его в жидкое состояние и удалив кислород, азот и аргон.
Ксенон Xe – др.−греч. ξένος (ксенос) – чужой. Ксенон обнаружен при изучении криптона, он является примесью криптона.
Радон Ra – от латинского radium – луч, название дано по аналогии с другим химическим элементом – радием. Радон обнаружили при изучении свойств радиоактивного радия.
2. Почему химически неверно поэтическое выражение: «В воздухе пахло грозой»?
Ответ:
Выражение "В воздухе пахло грозой" химически неверно, т. к. гроза – природное явление, которое не может пахнуть. Запах грозе даёт озон (O3), образующийся в воздухе при разрядах молнии.
3. Запишите схемы образования молекул: $Na_{2}, Br_{2}, O_{2}, N_{2}$. Каков тип химической связи в этих молекулах?
Ответ:
В виде $Na_{2}$ существуют пары натрия, а в парах металлов атомы связаны ковалентной неполярной связью.
Натрий − это элемент главной подгруппы I группы, металл. Его атомы имеют по одному электрону на внешнем уровне.
В молекуле $Na_{2}$ атомы связаны одной общей электронной парой, поэтому связь одинарная.
Схема образования химической связи в молекуле $Na_{2}$:
Na• + •Na = Na(••)Na
Na − Na
$Br_{2}$ − ковалентная неполярная связь, так как она образована атомами одного и того же элемента неметалла.
Бром (Br) — это элемент главной подгруппы VII группы, неметалл. Его атомы имеют по семь электронов на внешнем уровне.
Неcпаренных электронов будет: 8−7 = 1.
В молекуле $Br_{2}$ атомы связаны одной общей электронной парой, поэтому связь одинарная.
Схема образования химической связи в молекуле $Br_{2}$:
•• •• •• ••
:Br• + :Br• = :Br(••)Br:
•• •• •• ••
Br − Br
$O_{2}$ − ковалентная неполярная связь, так как она образована атомами одного и того же элемента.
Кислород (O) — это элемент главной подгруппы VI группы, неметалл. Его атомы имеют по шесть электронов на внешнем уровне.
Неcпаренных электронов будет: 8−6 = 2.
В молекуле $O_{2}$ атомы связаны двумя общими электронными парами, поэтому связь двойная.
Схема образования химической связи в молекуле $O_{2}$:
•• •• •• ••
•О• + •О• = О(::)О
•• •• •• ••
O = O
$N_{2}$ − ковалентная неполярная связь, так как она образована атомами одного и того же элемента.
Азот (N) — это элемент главной подгруппы V группы, неметалл. Его атомы имеют по пять электронов на внешнем уровне.
Непарных электронов будет: 8−5 = 3.
В молекуле $N_{2}$ атомы связаны тремя общими электронными парами, поэтому связь тройная.
Схема образования химической связи в молекуле $N_{2}$:
• • • •
:N• + •N: = :N(:::)N:
• • • •
N ≡ N
4. Какой тип химической связи должен быть в металлическом водороде?
Ответ:
В металлическом водороде связь должна быть металлической, так как именно она обеспечивает все металлические свойства.
5. Экспедиция полярного исследователя Р. Скотта к Южному полюсу в 1912 г. погибла из−за того, что потеряла весь запас горючего: оно находилось в запаянных оловом баках. Какой химический процесс лежал в основе этого?
Ответ:
В основе этого лежал процесс перехода из одной аллотропной модификации олова, в другую. При низких температурах происходит процесс перехода из β−олова в α−олово, которое представляет из себя серый порошок. По этой причине запаянные оловом баки с горючим были разгерметизированы.
