Алгоритмы при обучении химии

1. Выберите элемент в ПСХЭ, запишите слева от знака химического элемента: внизу – порядковый номер, вверху – атомную массу.

Углерод C

Z=6

A(C)=12

¹² ₆C

2. Определите состав атома ( см. № 3 в справках).

Число протонов N(р⁺) = 6

Число электронов N(ē) = 6

Число нейтронов N(n⁰) = 6

N(n⁰)=A-Z=12-6=6

3. Запишите состав атома: после знака химического элемента в скобках укажите состав ядра, за скобкой – число электронов

Состав атома:

¹² ₆C(6р⁺, 6n⁰)6 ē

1. Выберите элемент, запишите его химический знак.

Азот N

2. Объясните физический смысл:

порядкового номера, Z.

Z=7 ₇N

1. Заряд ядра +7

2. Число протонов 7

3. Число электронов 7

номера периода

II период

1. Два энергетических уровня

2. * Два вида орбиталей (s^-, p^-)

Номера группы

VA группа

1. Пять электронов, способных образовать химические связи.

2. Пять электронов в наружном энергетическом уровне.

1. Укажите химический элемент и его положение в ПСХЭ.

Азот N II период VA группа

Атомный номер (главная подгруппа)

Z=7

2. Определите число энергетических уровней и число электронов в атоме. (см. № 4 в справках).

3. Составьте схему строения атома.

⁺⁷N 2ē, 5ē или N

2 5

*4. Составьте электронную конфигурацию (формулу атома).

⁺⁷N 1s² 2s² 2p³

*5. Составьте схему распределения электронов по орбиталям.

^E

^{2s 2 p}

^1s

1. Запишите названия и химические знаки указанных элементов.

Углерод C

Кремний Si

2. Определите по положению элементов в ПСХЭ их принадлежность к одному и тому же периоду или А группе (главной подгруппе).

Z=6

II период

IV A группа

Z=14

III период

IV A группа

Принадлежат к одной группе IV A (главной подгруппе), располагаясь в ней сверху вниз

3. Определите сходство и различие в строении атомов

Сходство: IV A группа, 4ē в наружном энергетическом уровне.

Различие: у углерода 2 энергетических уровня (II период), у кремния три энергетических уровня (III период; у кремния радиус атома больше, притяжение электронов наружного энергетического уровня меньше.

4. Определите характер изменения свойств

В А группе сверху вниз неметаллические свойства элементов уменьшаются, следовательно, у кремния Si они выражены меньше, чем у углерода С.

1. Запишите формулу соединения

BeCl₂

2. Укажите вид атомов, образующих химическую связь

Атомы разных элементов

3. Сравните электроотрицательность элементов (вычислите разность ЭО), см. № 6 в справках

ЭО(Be)=1,5; ЭО(Cl)=3,0

Разность ЭО = 3,0-1,5=1,5

4. Определите вид связи

Разность ЭО

1. Запишите формулу химического соединения

Cl₂

2. Укажите номер группы и определите число электронов на внешнем уровне (см. № 4 в справках)

VII A группа

7 валентных ē

3. Определите число неспаренных электронов (по формуле 8-N, где N – номер группы)

8-7=1

4. Обозначьте наружные электроны (спаренные и неспаренные) точками

. .

:Сl ^о

. .

5. Составьте электронную схему образования связи и электронную формулу хлора

. . . . . . . .

:Сl ^о + _оСl: → :Cl: Cl:

. . . . . . . .

6. Составьте структурную формулу хлора и укажите кратность связи. Кратность связи определяется числом общих электронных пар.

Cl – Cl

Одна общая электронная пара – одинарная связь

7. Охарактеризуйте расположение электронной плотности связующей общей электронной пары между атомами

Простое вещество Cl₂ состоит из атомов одного элемента, поэтому общая электронная пара принадлежит связанным атомам в одинаковой мере

8. Укажите разновидность ковалентной связи

Неполярная

1. Запишите формулу соединения

CaF₂

2. Определите число внешних электронов у атома металла (равно номеру группы) и, следовательно, заряд иона, в который он превратится в результате отдачи этих электронов

Са – кальций

II группа в ПСХЭ

На внешнем слое 2 электрона

Ca⁰ - 2ē→Ca²⁺

3. Определите число внешних электронов у атома неметалла и, следовательно, число недостающих до 8 электронов и соответственно заряд получившегося при приеме этих электронов иона

F фтор

VII группа в ПСХЭ

На внешнем слое 7 электронов, до 8 не хватает одного

F⁰ + 1ē→F^-

4. Найти наименьшее общее кратное (НОК) между зарядами образовавшихся ионов и определить число атомов металла, которое нужно взять, чтобы они отдали это НОК число электронов и число атомов неметалла, чтобы они приняли это НОК число электронов.

НОК =2 (т. к. 2 и 1)

Значит необходим один атом кальция и два атома фтора

Ca⁰ и 2F⁰

5. Записать схему образования ионной связи между атомами металла и неметалла в последовательности атомы → ионы → ионное соединение. Коэффициенты и индексы «1» не пишутся.

2ē

Ca⁰ + 2F⁰ → Ca²⁺ + 2F^- → Ca²⁺F^-₂

1. Выберите химический элемент

Сера S

2. Укажите номер группы в ПСХЭ, в которой находится элемент

VI A группа

3. Определите высшую положительную СО элемента (см. № 8 в справках).

+6 (S⁺⁶)

4. Вычислите низшую отрицательную СО элемента (см. № 8 в справках).

6-8=-2 (S^-2)

1. Напишите формулу соединения

CaO

2. Назовите соединение

Оксид кальция

3. Напишите формулу соединения, элемент которого имеет переменную степень окисления

+3

FeCl₃^-1

4. Назовите соединение

Хлорид железа (III)

1. Выберите два элемента, один из которых должен иметь положительную степень окисления (СО), а другой – отрицательную

1. Кальций и сера

2. Магний и фтор

3. Магний и фосфор

2. Запишите химические знаки элементов так, чтобы на первом месте находился элемент с положительной степенью окисления (в ряду ЭО он стоит правее)

1. Ca и S

2. Mg и F

3. Mg и P

3. Укажите для каждого элемента значения степеней окисления (высшая положительная СО равна номеру группы; низшая отрицательная – номеру группы минус 8)

Ca, Mg – II группа (+2)

S – VI группа (6-8=-2)

F – VII группа (7-8=-1)

P – V группа (5-8=-3)

4. Определите индексы (см. справку ниже)

1. Сa⁺² S^-2 CaS

2. Mg⁺² F₂^-1 2:1=2 MgF₂

3. Mg₃⁺² P₂^-3 Mg₃P₂

Значения степеней окисления

Математическая запись

Расстановка индексов

Одинаковые

Индексы = 1, если СО₁=СО₂

Индексы не записываются

Значение степени окисления одного элемента нацело делится на значение другого

Индекс =

СО₂CO₁

Индекс записывают рядом со знаком элемента с меньшей степенью окисления

Не делятся друг на друга нацело

Индекс ₁= [CO₂]

Индекс₂=[CO₁]

Модули степеней окисления записывают индексами у знаков элементов крест-накрест

1. Запишите формулу соединения

Fe₂O₃

2. Определите сначала низшую отрицательную степень окисления элемента (см. № 8 в справках), знак которого в формуле записан вторым

O – VI группа

6-8= -2

3. Вычислите произведение индекса и известной СО

Fe₂⁺³

O₃^-2 (-2)·3=-6

4. Определите положительную СО элемента, исходя из электро-нейтральности соединения (сумма СО всех элементов равна 0)

+6:2=+3

1. Запишите ионы металла и кислотного остатка, входящие в состав заданной соли, пользуясь таблицей растворимости

1. хлорид натрия

Cl^- Na⁺

2. фосфат калия

PO₄^3- K⁺

3. сульфат алюминия

SO₄^2- Al³⁺

2. Запишите ионы так, чтобы на первом месте находился ион с положительным зарядом, а на втором – с отрицательным.

1. Na⁺Cl^-

2. K⁺PO₄^3-

3. Al³⁺SO₄^2-

3. Определите индексы (см. справку ниже)

1. Na⁺Cl^-

2. K₃⁺PO₄^3- 3:1=3

3. Al₂³⁺(SO₄)₃^2-

Значения разрядов ионов

Математическая запись

Расстановка индексов

Одинаковые

Заряд (Мⁿ⁺)=заряд(Acd^n-),

где М – металл,

Acd – кислотный остаток

Индексы не записываются

Значение заряда одного иона делится на значение заряда другого иона нацело

Индекс=заряд₂

заряд₁ ,

где заряд₂заряда₁

Индекс записывают рядом со знаком иона, имеющего меньший заряд

Не делятся друг на друга

индекс₁=заряду₂

индекс₂=заряду₁

Модули зарядов ионов записывают индексами у знаков ионов «крест-накрест»