§ 29. Строение атома. Атомный номер химического элемента

1.

В чем принципиальное отличие современной формулировки периодического закона от прежней менделеевской?

Отличие в том, что свойства атомов химических элементов, а также состав и свойства образуемых ими веществ находятся в периодической зависимости не от величины их атомных масс, а от зарядов атомных ядер.

2.

Чему равны относительный заряд ядра и число электронов у атомов следующих элементов: N, Al, Fe, Br, Au?

  • Атом N: заряд ядра — 7+, число электронов — 7;
  • атом Al: заряд ядра — 13+, число электронов — 13;
  • атом Fe: заряд ядра — 26+, число электронов — 26;
  • атом Br: заряд ядра — 35+, число электронов — 35;
  • атом Au: заряд ядра — 79+, число электронов — 79.

3.

В ядрах атомов химических элементов содержится соответственно 8, 12, 29, 47 и 80 протонов. Назовите эти элементы. Укажите номера периодов и групп периодической системы, в которых они находятся.

  • Элемент кислород: число протонов — 8; номер периоды — 2; номер группы — VIA;
  • элемент магний: число протонов — 12; номер периоды — 3; номер группы — IIA;
  • элемент медь: число протонов — 29; номер периоды — 4; номер группы — IB;
  • элемент серебро: число протонов — 47; номер периоды — 5; номер группы — IB;
  • элемент ртуть: число протонов — 80; номер периоды — 6; номер группы — IIB.

4.

Укажите число протонов и электронов для атомов элементов, находящихся соответственно в: а) третьем периоде и IVA-группе; б) четвертом периоде и VIIA-группе; в) пятом периоде и IВ-группе.

  • а) Протонов 14, электронов 14;
  • б) протонов 35, электронов 35;
  • в) протонов 47, электронов 47.

5.

Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

а) S→H2S→Na2S→H2S→SO2→K2SO3:\mathrm{S → H_2S → Na_2S → H_2S → SO_2 → K_2SO_3:}

S+H2=H2S;\mathrm{S+H_2=H_2S;}

H2S+2NaOH=Na2S+2H2O;\mathrm{H_2S+2NaOH=Na_2S+2H_2O;}

Na2S+2HCl=2NaCl+H2S;\mathrm{Na_2S+2HCl=2NaCl+H_2S;}

2H2S+3O2=2SO2+2H2O;\mathrm{2H_2S+3O_2=2SO_2+2H_2O;}

SO2+2KOH=K2SO3+H2O;\mathrm{SO_2+2KOH=K_2SO_3+H_2O;}

б) Cl2→HCl→AlCl3→KCl→HCl→H2CO3→CaCO3:\mathrm{Cl_2 → HCl → AlCl_3 → KCl → HCl → H_2CO_3 → CaCO_3:}

Cl2+H2=2HCl;\mathrm{Cl_2+H_2=2HCl;}

6HCl+3Al=2AlCl3+3H2↑;\mathrm{6HCl+3Al=2AlCl_3+3H_2↑;}

AlCl3+3KOH=Al(OH)3↓+3KCl;\mathrm{AlCl_3+3KOH=Al(OH)_3↓+3KCl;}

KCl+H2SO4=K2SO4+2HCl;\mathrm{KCl+H_2SO_4=K_2SO_4+2HCl;}

2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3;\mathrm{2HCl+Na_2CO_3=2NaCl+H_2CO_3;}

H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O.\mathrm{H_2CO_3+Ca(OH)_2=CaCO_3↓+2H_2O.}

6.

Готовимся к олимпиадам. Определите число атомов в образце меди объемом 10 см3, если плотность этого металла равна 8,96 г/см3.

Дано:

V(Cu)=10 см3;V(\mathrm{Cu})=10\,см^3;

ρ(Cu)=8.96 г/см3.ρ(\mathrm{Cu})=8.96\,г/см^3.

N(Cu)−?N(\mathrm{Cu})-?

Решение:

m=ρ⋅V;m=\mathrm{ρ·V};

m(Cu)=ρ(Cu)⋅V(Cu)=8.96 г/см3⋅10 см3=89.6 г;m(\mathrm{Cu})=ρ(\mathrm{Cu})·V(\mathrm{Cu})=8.96\,г/см^3·10\,см^3=89.6\,г;

n(Cu)=m(Cu)M(Cu),Mn(\mathrm{Cu})=\dfrac{m\mathrm{(Cu)}}{M\mathrm{(Cu)}}, M численно равна Mr;M_r; n(Cu)=89.6 г64 г/моль=1.4 моль;n\mathrm{(Cu)}=\dfrac{89.6\,г}{64\,г/моль}=1.4\,моль;

N=n⋅NA,N(Cu)⋅NA=1.4 моль⋅6.02⋅1023=8.43⋅1023.N=n·N_A, N\mathrm{(Cu)}·N_A=1.4\,моль·6.02·10^{23}=8.43·10^{23}.

Ответ: N(Cu)=8.43⋅1023.N\mathrm{(Cu)}=8.43·10^{23}.