Какие элементы обладают наиболее сходными химическими свойствами
IIA группа содержит только металлы – Be (бериллий), Mg (магний), Ca (кальций), Sr (стронций), Ba (барий) и Ra (радий). Химические свойства первого представителя этой группы — бериллия — наиболее сильно отличаются от химических свойств остальных элементов данной группы. Его химические свойства во многом даже более схожи с алюминием, чем с остальными металлами IIA группы (так называемое «диагональное сходство»). Магний же по химическим свойствами тоже заметно отличается от Ca, Sr, Ba и Ra, но все же имеет с ними намного больше сходных химических свойств, чем с бериллием. В связи со значительным сходством химических свойств кальция, стронция, бария и радия их объединяют в одно семейство, называемое щелочноземельными металлами.
Все элементы IIA группы относятся к s-элементам, т.е. содержат все свои валентные электроны на s-подуровне. Таким образом, электронная конфигурация внешнего электронного слоя всех химических элементов данной группы имеет вид ns2 , где n – номер периода, в котором находится элемент.
Вследствие особенностей электронного строения металлов IIA группы, данные элементы, помимо нуля, способны иметь только одну единственную степень окисления, равную +2. Простые вещества, образованные элементами IIA группы, при участии в любых химических реакциях способны только окисляться, т.е. отдавать электроны:
Ме0 – 2e— → Ме+2
Кальций, стронций, барий и радий обладают крайне высокой химической активностью. Простые вещества, образованные ими, являются очень сильными восстановителями. Также сильным восстановителем является магний. Восстановительная активность металлов подчиняется общим закономерностям периодического закона Д.И. Менделеева и увеличивается вниз по подгруппе.
Взаимодействие с простыми веществами
с кислородом
Без нагревания бериллий и магний не реагируют ни с кислородом воздуха, ни с чистым кислородом ввиду того, что покрыты тонкими защитными пленками, состоящими соответственно из оксидов BeO и MgO. Их хранение не требует каких-либо особых способов защиты от воздуха и влаги, в отличие от щелочноземельных металлов, которые хранят под слоем инертной по отношению к ним жидкости, чаще всего керосина.
Be, Mg, Ca, Sr при горении в кислороде образуют оксиды состава MeO, а Ba – смесь оксида бария (BaO) и пероксида бария (BaO2):
2Mg + O2 = 2MgO
2Ca + O2 = 2CaO
2Ba + O2 = 2BaO
Ba + O2 = BaO2
Следует отметить, что при горении щелочноземельных металлов и магния на воздухе побочно протекает также реакция этих металлов с азотом воздуха, в результате которой, помимо соединений металлов с кислородом, образуются также нитриды c общей формулой Me3N2.
с галогенами
Бериллий реагирует с галогенами только при высоких температурах, а остальные металлы IIA группы — уже при комнатной температуре:
Мg + I2 = MgI2 – иодид магния
Са + Br2 = СаBr2 – бромид кальция
Ва + Cl2 = ВаCl2 – хлорид бария
с неметаллами IV–VI групп
Все металлы IIA группы реагируют при нагревании со всеми неметаллами IV–VI групп, но в зависимости от положения металла в группе, а также активности неметаллов требуется различная степень нагрева. Поскольку бериллий является среди всех металлов IIA группы наиболее химически инертным, при проведении его реакций с неметаллами требуется существенно большая температура.
Следует отметить, что при реакции металлов с углеродом могут образовываться карбиды разной природы. Различают карбиды, относящиеся к метанидам и условно считающимися производными метана, в котором все атомы водорода замещены на металл. Они так же, как и метан, содержат углерод в степени окисления -4, и при их гидролизе или взаимодействии с кислотами-неокислителями одним из продуктов является метан. Также существует другой тип карбидов – ацетилениды, которые содержат ион C22-, фактически являющийся фрагментом молекулы ацетилена. Карбиды типа ацетиленидов при гидролизе или взаимодействии с кислотами-неокислителями образуют ацетилен как один из продуктов реакции. То, какой тип карбида – метанид или ацетиленид — получится при взаимодействии того или иного металла с углеродом, зависит от размера катиона металла. С ионами металлов, обладающих малым значением радиуса, образуются, как правило, метаниды, с ионами более крупного размера – ацетилениды. В случае металлов второй группы метанид получается при взаимодействии бериллия с углеродом:
Остальные металлы II А группы образуют с углеродом ацетилениды:
С кремнием металлы IIA группы образуют силициды — соединения вида Me2Si, с азотом – нитриды (Me3N2), фосфором – фосфиды (Me3P2):
с водородом
Все щелочноземельные металлы реагируют при нагревании с водородом. Для того чтобы магний прореагировал с водородом, одного нагрева, как в случае со щелочноземельными металлами, недостаточно, требуется, помимо высокой температуры, также и повышенное давление водорода. Бериллий не реагирует с водородом ни при каких условиях.
Взаимодействие со сложными веществами
с водой
Все щелочноземельные металлы активно реагируют с водой с образованием щелочей (растворимых гидроксидов металлов) и водорода. Магний реагирует с водой лишь при кипячении вследствие того, что при нагревании в воде растворяется защитная оксидная пленка MgO. В случае бериллия защитная оксидная пленка очень стойкая: с ним вода не реагирует ни при кипячении, ни даже при температуре красного каления:
c кислотами-неокислителями
Все металлы главной подгруппы II группы реагируют с кислотами-неокислителями, поскольку находятся в ряду активности левее водорода. При этом образуются соль соответствующей кислоты и водород. Примеры реакций:
Ве + Н2SO4(разб.) = BeSO4 + H2↑
Mg + 2HBr = MgBr2 + H2↑
Ca + 2CH3COOH = (CH3COO)2Ca + H2↑
c кислотами-окислителями
− разбавленной азотной кислотой
С разбавленной азотной кислотой реагируют все металлы IIA группы. При этом продуктами восстановления вместо водорода (как в случае кислот-неокислителей) являются оксиды азота, преимущественно оксид азота (I) (N2O), а в случае сильно разбавленной азотной кислоты – нитрат аммония (NH4NO3):
4Ca + 10HNO3(разб.) = 4Ca(NO3)2 + N2O↑ + 5H2O
4Mg + 10HNO3(сильно разб.) = 4Mg(NO3)2 + NН4NO3 + 3H2O
− концентрированной азотной кислотой
Концентрированная азотная кислота при обычной (или низкой) температуре пассивирует бериллий, т.е. в реакцию с ним не вступает. При кипячении реакция возможна и протекает преимущественно в соответствии с уравнением:
Магний и щелочноземельные металлы реагируют с концентрированной азотной кислотой с образованием большого спектра различных продуктов восстановления азота.
− концентрированной серной кислотой
Бериллий пассивируется концентрированной серной кислотой, т.е. не реагирует с ней в обычных условиях, однако реакция протекает при кипячении и приводит к образованию сульфата бериллия, диоксида серы и воды:
Be + 2H2SO4 → BeSO4 + SO2↑+ 2H2O
Барий также пассивируется концентрированной серной кислотой вследствие образования нерастворимого сульфата бария, но реагирует с ней при нагревании, сульфат бария растворяется при нагревании в концентрированной серной кислоте благодаря его превращению в гидросульфат бария.
Остальные металлы главной IIA группы реагируют с концентрированной серной кислотой при любых условиях, в том числе на холоду. Восстановление серы происходит преимущественно до сероводорода:
4Mg + 5H2SO4(конц.) = 4MgSO4 + H2S↑ + 4H2O
с щелочами
Магний и щелочноземельные металлы со щелочами не взаимодействуют, а бериллий легко реагирует как растворами щелочей, так и с безводными щелочами при сплавлении. При этом при осуществлении реакции в водном растворе в реакции участвует также и вода, а продуктами являются тетрагидроксобериллаты щелочных или щелочноземельных металлов и газообразный водород:
Be + 2KOH + 2H2O = H2↑ + K2[Be(OH)4] — тетрагидроксобериллат калия
При осуществлении реакции с твердой щелочью при сплавлении образуются бериллаты щелочных или щелочноземельных металлов и водород
Be + 2KOH = H2↑+ K2BeO2 — бериллат калия
с оксидами
Щелочноземельные металлы, а также магний могут восстанавливать менее активные металлы и некоторые неметаллы из их оксидов при нагревании, например:
Метод восстановления металлов из их оксидов магнием называют магниетермией.
Источник
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 9500630
Суррикат Мими
более месяца назад
Просмотров : 17
Ответов : 1
Лучший ответ:
Главный Попко
Фосфора и мышьяка. Элементы одной группы и одной подгруппы с одинаковым строением внешней электронной оболочки. Отличаются количеством электронных уровней: у фосфора – три, у мышьяка – четыре.
более месяца назад
Ваш ответ:
Комментарий должен быть минимум 20 символов
Чтобы получить баллы за ответ войди на сайт
Лучшее из галереи за : неделю месяц все время
Другие вопросы:
Пармезан Черница
по наклонной плоскости длиной 10 метров и высотой 5 метров с вершины без начальной скорости движется тело. Сколько времени будет двигаться тело до основание наклонной плоскости? решите пожалуйста 9 класс
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 3
Ответов : 1
Таня Масян
Что измеряется в ваттах?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 1
Ответов : 1
Пармезан Черница
4целых 11/15 х=2целых 7/12
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 1
Ответов : 1
Зачетный Опарыш
Расположите элементы в порядке возрастания их атомного радиуса Mg- Ca- Be
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 5
Ответов : 1
Энджелл
Как перевести проценты в десятичную дробь?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 1
Ответов : 1
Источник
ТЕСТ по теме «Периодический закон и периодическая система
химических элементов Д.И. Менделеева»
Вариант № 1
А1. У атома серы число электронов на внешнем уровне и заряд ядра равны соответственно
1) 4 и +16 2) 6 и +32 3) 6 и +16 4) 4 и +32
А2. Сходное строение внешнего электронного слоя имеют атомы мышьяка и
1) фосфора 2) селена 3) германия 4) ванадия
А3. В ряду химических элементов:
алюминий→кремний→фосфор→сера
высшая степень окисления
1) увеличивается 3) не изменяется
2) уменьшается 4) сначала увеличивается, а потом уменьшается
А4. Притяжение электронов внешнего слоя к ядру увеличивается в ряду
1) Si-P-N 2) S-P-As 3) Na-K-Rb 4) Si-Ca-K
А5. В ряду Ве-В-С-N происходит
1) увеличение радиуса атомов
2) увеличение силы притяжения валентных электронов к ядру
3) уменьшение электроотрицательности
4) уменьшение числа валентных электронов
А6. В порядке усиления неметаллических свойств расположены
1) S-Se 2) Se-Br 3) Br-I 4) I-Te
А7. Наибольший радиус у атома
1) брома 2) цинка 3) кальция 4) германия
А8. Наибольшей восстановительной активностью обладает
1) Si 2) Р 3) S 4) С1
А9. Высший оксид состава ЭО образуют все элементы
1) IV А группы 2) IIА группы 3) IV периода 4) II периода
А10. По номеру периода можно определить
1) количество электронов на внешнем уровне атома 3) заряд ядра атома
2) количество всех электронов в атоме 4) число энергетических уровней в атоме
А11. Сколько энергетических уровней в атоме скандия?
1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
А12. Оцените правильность суждений
А. Металлические и восстановительные свойства элементов в главных подгруппах с ростом заряда ядра увеличиваются.
Б. В периоде с ростом заряда ядра основные свойства оксидов и гидроксидов увеличиваются.
1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А13. Наиболее сильными основными свойствами обладает гидроксид
1) КОН 2) NaOH 3) RbOH 4) CsOH
А14. Кислотные свойства наиболее выражены у
1) Br2O7 2) SeO3 3) As2O5 4) GeO2
В1. В ряду химических элементов Na ─ Mg─ А1:
1) уменьшаются заряды ядер атомов
2) увеличивается число электронов во внешнем электронном слое
3) уменьшается электроотрицательность
4) уменьшается радиус атомов
5) усиливаются металлические свойства
В2. В ряду химических элементов F─ Br ─ I:
1) все элементы имеют высшую степень окисления, равную номеру группы
2) ослабевают неметаллические свойства
3) увеличивается высшая степень окисления
4) увеличивается радиус атомов
5) образуют летучие водородные соединения с общей формулой НЭ
Вариант № 2
А1. Число электронов в атоме аргона равно числу электронов в ионе
1) Са 2+ 2) Al 3+ 3)Na + 4) F ─
А2. Сходное строение внешнего электронного слоя имеют атомы кремния и
1) фосфора 2) селена 3) германия 4) ванадия
А3. В ряду химических элементов:
алюминий→кремний→фосфор→сера радиус атома
1) увеличивается 3) не изменяется
2) уменьшается 4) сначала увеличивается, а потом уменьшается
А4. Способность отдавать электроны увеличивается в ряду
1) Si-P-S 2) S-P-Cl 3) Na-K-Rb 4) Ca-K-Na
А5. В ряду Ве-В-С-N происходит
1) увеличение радиуса атомов
2) уменьшение силы притяжения валентных электронов к ядру
3) увеличение электроотрицательности
4) уменьшение числа валентных электронов
А6. Металлические свойства усиливаются в ряду
1) Mg-Ca-Ba 2) Na-Mg-Al 3) K-Ca-Fe 4) Se-Ca-Mg
А7. Наибольшую энергию надо затратить на отрыв электрона от атома
1) серы 2) кремния 3) кальция 4) мышьяка
А8. Оцените правильность суждений
А. В главной подгруппе с ростом заряда ядра происходит ослабление кислотных свойств гидроксидов.
Б. В периоде с ростом заряда ядра происходит усиление неметаллических свойств элементов.
1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А9. Наиболее сильными основными свойствами обладает гидроксид
1) фосфора 2) кальция 3) магния 4) бария
А10. Элемент, проявляющий наиболее ярко выраженные металлические свойства
1) А1 2) Мg 3) Na 4) Si
А11. В ряду В→С→N→О окислительные свойства
1) ослабевают 2) усиливаются 3) не изменяются 4) изменяются периодически
А12. В главных подгруппах с повышением порядкового номера металлические свойства элемента
1) усиливаются 2) ослабевают 3) не изменяются 4) изменяются периодически
А13. В ряду Na→К→Rb→Cs способность металлов отдавать злектроны
1) ослабевает 2) усиливается 3) не изменяется 4) изменяется периодически
А14. Элемент, в атоме которого на внешнем уровне находится четыре электрона
1) бериллий 2) титан 3) германий 4) фосфор
В1. В ряду химических элементов Li ─ Ве ─ В:
1) уменьшаются заряды ядер атомов
2) увеличивается число электронов во внешнем электронном слое
3) уменьшается электроотрицательность
4) уменьшается радиус атомов
5) усиливаются металлические свойства
В2. Для элементов 3-го периода характерны
1) уменьшение радиуса атома при увеличении заряда ядра
2) одинаковое число валентных электронов
3) одинаковое число электронных уровней у атомов
4) увеличение кислотного характера высших гидроксидов, образованными этими элементами
5) одинаковое агрегатное состояние при обычных условиях
Вариант № 3
А1. Число валентных электронов в атоме стронция равно
1) 2 2) 3 3) 4 4) 38
А2. Чем определяется место химического элемента в периодической системе Д.И.Менделеева?
1) количеством электронов на внешнем уровне атома 3) зарядом ядра атома
2) количеством нейтронов в ядре 4) массой атома
А3. Пара элементов, обладающих наиболее сходными химическими свойствами -это
1) Са и К 2) Nа и К 3) В и С 4) С и О
А4. В каком ряду химические элементы расположены в порядке убывания их атомных радиусов?
1) N, C, B 2) N, P, As 3) Na, Mg, K 4) Si, C, N
А5. Наибольшей восстановительной активностью обладает
1) Si 2) Р 3) S 4) С1
А6. Формула высшего оксида, образованного элементом четвертой группы
1) ЭО2 2) Э2О3 3) ЭО3 4) Э2О5
А7. В ряду химических элементов Si─ Р ─ S
1) увеличивается число валентных электронов в атомах
2) уменьшается число валентных электронов в атомах
3) уменьшается электроотрицательность
4) увеличиваются радиусы атомов
А8. Притяжение электронов внешнего слоя к ядру увеличивается в ряду
1) Si-P-N 2) S-P-As 3) Na-K-Rb 4) Si-Ca-K
А9. Оцените правильность суждений
А. Элементы главной подгруппы имеют одинаковое число электронов на внешнем уровне
Б. В главных подгруппах восстановительная способность усиливается с уменьшением радиуса атома
1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А10. Высшая степень окисления в ряду химических элементов хлор- бром-йод
1) увеличивается 2) не изменяется 3) уменьшается 4) изменяется периодически
А11. В каком ряду химические элементы расположены в порядке усиления металлических свойств?
1) Br- Se- K 2) Mg- Al- Si 3) N- Li- C 4) S- Cl – P
А12. В порядке усиления неметаллических свойств расположены
1) S-Se 2) Se-Br 3) Br-I 4) I-Te
А13. Наиболее сильными основными свойствами обладает гидроксид
1) КОН 2) NaOH 3) RbOH 4) CsOH
А14. Кислотные свойства наиболее выражены у
1) Br2O7 2) SeO3 3) As2O5 4) GeO2
В1. В ряду химических элементов Na ─ Mg─ А1:
1) уменьшаются заряды ядер атомов
2) увеличивается число электронов во внешнем электронном слое
3) уменьшается электроотрицательность
4) уменьшается радиус атомов
5) усиливаются металлические свойства
В2. В ряду химических элементов F─ Br ─ I:
1) все элементы имеют высшую степень окисления, равную номеру группы
2) ослабевают неметаллические свойства
3) увеличивается высшая степень окисления
4) увеличивается радиус атомов
5) образуют летучие водородные соединения с общей формулой НЭ
Вариант № 4
А1. Число электронов в атоме аргона равно числу электронов в ионе
1) Мg 2+ 2) Al 3+ 3)Na + 4) С1 ─
А2. Сходное строение внешнего электронного слоя имеют атомы серы и
1) фосфора 2) селена 3) германия 4) ванадия
А3. В ряду химических элементов:
алюминий→кремний→фосфор→сера радиус атома
1) увеличивается 3) не изменяется
2) уменьшается 4) сначала увеличивается, а потом уменьшается
А4. Способность отдавать электроны увеличивается в ряду
1) Si-P-S 2) S-P-Cl 3) Na-K-Rb 4) Ca-K-Na
А5. В ряду Ве-В-С-N происходит
1) уменьшение числа валентных электронов
2) уменьшение силы притяжения валентных электронов к ядру
3) увеличение электроотрицательности
4) увеличение радиуса атомов
А6. Металлические свойства усиливаются в ряду
1) Mg-Ca-Ba 2) Na-Mg-Al 3) K-Ca-Fe 4) Se-Ca-Mg
А7. Наибольшую энергию надо затратить на отрыв электрона от атома
1) серы 2) кремния 3) кальция 4) мышьяка
А8. Оцените правильность суждений
А. В главной подгруппе с ростом заряда ядра происходит ослабление кислотных свойств гидроксидов.
Б. В периоде с ростом заряда ядра происходит усиление неметаллических свойств элементов.
1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
А9. Наиболее сильными основными свойствами обладает гидроксид
1) фосфора 2) кальция 3) магния 4) бария
А10. Элемент, проявляющий наиболее ярко выраженные металлические свойства
1) А1 2) Мg 3) Na 4) Si
А11. В ряду В→С→N→О окислительные свойства
1) ослабевают 2) усиливаются 3) не изменяются 4) изменяются периодически
А12. В главных подгруппах с повышением порядкового номера металлические свойства элемента
1) усиливаются 2) ослабевают 3) не изменяются 4) изменяются периодически
А13. В ряду Na→К→Rb→Cs способность металлов отдавать злектроны
1) ослабевает 2) усиливается 3) не изменяется 4) изменяется периодически
А14. Элемент, в атоме которого на внешнем уровне находится четыре электрона
1) бериллий 2) титан 3) германий 4) фосфор
В1. В ряду химических элементов Li ─ Ве ─ В:
1) уменьшаются заряды ядер атомов
2) увеличивается число электронов во внешнем электронном слое
3) уменьшается электроотрицательность
4) уменьшается радиус атомов
5) усиливаются металлические свойства
В2. Для элементов 3-го периода характерны
1) уменьшение радиуса атома при увеличении заряда ядра
2) одинаковое число валентных электронов
3) одинаковое число электронных уровней у атомов
4) увеличение кислотного характера высших гидроксидов, образованными этими элементами
5) одинаковое агрегатное состояние при обычных условиях
Ответы:
варианты | ||||
Задание | 1 | 2 | 3 | 4 |
А1 | 3 | 1 | 1 | 4 |
А2 | 1 | 3 | 3 | 2 |
А3 | 1 | 2 | 2 | 2 |
А4 | 1 | 3 | 4 | 3 |
А5 | 2 | 3 | 1 | 3 |
А6 | 2 | 1 | 1 | 1 |
А7 | 3 | 1 | 1 | 1 |
А8 | 1 | 3 | 1 | 3 |
А9 | 2 | 4 | 1 | 4 |
А10 | 4 | 3 | 2 | 3 |
А11 | 4 | 2 | 1 | 2 |
А12 | 1 | 1 | 2 | 1 |
А13 | 4 | 2 | 4 | 2 |
А14 | 1 | 3 | 1 | 3 |
В1 | 24 | 24 | 24 | 24 |
В2 | 245 | 134 | 245 | 134 |
Примечание: Задания А1-А14 оцениваются 1 баллом. Задания В1 и В2 оцениваются 2 баллами. Ставится 1 балл, если в ответе допущена одна ошибка. Ставится 0 баллов, если: а) в ответе до-
пущено более одной ошибки; б) ответ отсутствует.
Максимальный балл за выполнение всех заданий составляет 18 баллов.
Список использованной литературы и Интернет-ресурсов:
1. Химия. 9 класс. Подготовка к ГИА-2014: учебно-методическое пособие / Под ред. В.Н.Доронькина. -Ростов н/Д: Легион, 2013.
2. И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская. Текущий и итоговый контроль по курсу «Химия. 9 класс». –М.: ООО «Русское слово», 2013.
3. Новошинский И.И., Новошинская Н.С. Химия: Учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений. ─ М.: ООО «ТИД «Русское слово-РС», 2010.
https://www.fipi.ru/content/otkrytyy-bank-zadaniy-oge
https://reshuege.ru/
https://school-collection.edu.ru/
Источник