§33. Характеристика элемента по его положению в периодической системе. Характеристика элемента-металла.. Часть I
Задание №1
Охарактеризуйте кальций (изотоп $_{20}^{40}Ca$) по приведенному в учебнике плану характеристики элемента − металла.
Ответ:
1) Атомный номер кальция 20 (Z = 20). Элемент кальций расположен во IIА−группе периодической системы Д. И. Менделеева, в четвёртом периоде.
2) Заряд ядра +20, оно содержит 20 протонов. Число нейтронов в ядре равно 20 (напомним, число нейтронов в ядре рассчитывается по формуле: N = A – Z, где N − число нейтронов, A − массовое число, Z − порядковый номер). Число электронов на электронной оболочке также равно 20, так как атом электро-нейтрален. Схема распределения электронов по энергетическим уровням: 2e; 8e; 8e; 2e.
3) На внешнем энергетическом уровне атома кальция два валентных электрона. Кальций − это элемент−металл. Простое вещество кальций, образованное атомами данного химического элемента, также является металлом, следовательно, для него характерны все типичные свойства металлов: тепло− и электропроводность, пластичность, металлический блеск.
4) Металлические свойства у кальция выражены сильнее, чем у магния, но слабее, чем у стронция, что объясняется ростом радиуса атома в ряду Mg − Ca − Sr.
5) Металлические свойства у кальция выражены слабее, чем у натрия, но сильнее, чем у скандия, что связано с увеличением числа валентных электронов в ряду Na − Ca − Sc.
6) Максимальная валентность кальция равна II, так как его атом содержит два валентных электрона. Формула высшего (и единственного) оксида кальция − CaO. Он является основным оксидом, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и водой.
7) Формула гидроксида кальция − $Ca(OH)_ {2}$. Он является растворимым основанием − щёлочью, следовательно, взаимодействует с кислотами, кислотными оксидами и солями.
8) Кальций не имеет летучего водородного соединения, но образует твёрдое ионное соединение − гидрид кальция $CaH_{2}$.
Задание №2
CaO − _ _ _ _ _ _ _ _ оксид, поэтому он взаимодействует:
а) с кислотами
б) с кислотными оксидами
в) с водой
Ответ:
CaO − основный оксид, поэтому он взаимодействует:
а) с кислотами: $CaO + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O$
б) с кислотными оксидами: $CaO + SO_{3} = CaSO_{4}$
в) с водой: $CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}$
Задание №3
$Ca(OH)_{2}$ − растворимое основание, или _ _ _ _ _ _, поэтому оно взаимодействует:
а) с кислотами
б) кислотными оксидами
в) с солями
− с образованием осадка
− с образованием газа
г) с амфотерными оксидами
д) с амфотерными гидроксидами
Ответ:
$Ca(OH)_{2}$ − растворимое основание, или щелочь, поэтому оно взаимодействует:
а) с кислотами: $Ca(OH)_{2} + 2HCl = CaCl_{2} + 2H_{2}O$
б) кислотными оксидами: $Ca(OH)_{2} + SO_{3} = CaSO_{4} + H_{2}O$
в) с солями
− с образованием осадка: $Ca(OH)_{2} + Na_{2}CO_{3} = CaCO_{3} + 2NaOH$
− с образованием газа: $Ca(OH)_{2} + 2NH_{4}Cl = CaCl_{2} + 2NH_{3} + 2H_{2}O$
г) с амфотерными оксидами: $Ca(OH)_{2} + ZnO = CaZnO_{2} + H_{2}O$
д) с амфотерными гидроксидами: $Ca(OH)_{2} + Zn(OH)_{2} = Ca[Zn(OH)_{4}]$
