Повторюємо й узагальнюємо тему 1 «Періодичний закон і періодична система хімічних елементів»
- 16-11-2023, 13:54
- 157
... |
| Слава Україні | Героям слава | ЗСУ | ДСНС | 103 | 102 | Обленерго | Лікарі | Вчителі | Українці |
... |
Періодична зміна властивостей елементів. У попередніх параграфах ви ознайомилися з будовою електронних оболонок атомів елементів, їхніми електронними конфігураціями та графічними електронними формулами. За допомогою періодичної системи можна скласти електронні формули кожного з хімічних елементів. Зважаючи на те, що властивості елементів періодично повторюються, узагальнимо від чого залежать їхні періодичні зміни. Вам уже відомо, що електронна конфігурація атома пояснює періодичні зміни таких характеристик атома, як радіус, електронегативність, валентність і ступінь окиснення, що визначають хімічні властивості елементів та їхніх сполук. Розглянемо це докладніше. Радіус атома. Через хвильовий характер руху електронів навколо ядра радіуси атомів не мають чітких меж. Крім того, форма орбіталей електронів є різною. Якщо припустити, що атоми мають форму кулі, то радіус атома визначають як віддаль від ядра до зовнішнього енергетичного рівня. Інакше кажучи, поняття «атомний радіус» є умовним. Якщо треба встановити числові значення радіусів атомів елементів, то їх визначають експериментально, ураховуючи довжини хімічних зв'язків між атомами в сполуці. Одиницею вимірювання атомних радіусів є нанометр (нм): 1 нм = 1 · 10-9 м.... |
Електронні та графічні електронні формули. У § 1 ви ознайомилися з розподілом електронів на енергетичних рівнях і підрівнях (табл. 1, с. 9). Його відображають електронними та графічними електронними формулами. Згідно з принципом «мінімальної енергії», електрон займає вільну орбіталь з найменшою енергією, тобто цей електрон найміцніше притягується ядром атома. В електронних формулах, які ще називають електронними конфігураціями, цифрами вказують номер енергетичного рівня та кількість електронів на орбіталях, а латинською літерою позначають енергетичний підрівень. Тож електронна формула атома Гідрогену, що має заряд ядра атома +1, або в запису 1Н, записується 1s1. Розглянемо рис. 5 і з’ясуємо, що означає такий запис. Крім електронних формул, структуру електронних оболонок атомів відображають графічними електронними формулами. Орбіталь графічно позначають квадратом, який називають енергетичною коміркою, електрони — стрілкою, що вказує на орієнтацію спіну електрона. Якщо квадрат без стрілки, то це означає, що орбіталь вільна. Її може зайняти електрон, коли атом перебуває в збудженому стані.... |
Коротко про спроби класифікації хімічних елементів. На початку ХІХ ст. з відкриттям дедалі більшої кількості хімічних елементів з'ясувалося, що класифікація елементів на металічні та неметалічні, а простих речовин — на метали й неметали, запропонована французьким ученим А.-Л. де Лавуазьє, не охоплює всіх відомих на той час елементів. Проблема класифікації хімічних елементів хвилювала багатьох учених-хіміків. Її розв'язанням займалися німецький учений Й. В. Деберайнер, англійський хімік Дж. Ньюлендс, французький геолог О.-Е. де Шанкуртуа. Та найбільше наблизився до природної класифікації німецький науковець, хімік Л. Ю. Мейєр. Учений класифікував елементи за зростанням відносних атомних мас і створив таблицю з дев'яти стовпців, у якій розташував подібні елементи горизонтально. У деяких клітинках таблиці елементи були відсутні. Російський хімік Д. І. Менделєєв, узагальнивши всі попередні дослідження, сформулював закон періодичної зміни властивостей елементів, або періодичний закон. Він науково обґрунтував залежність між атомною масою хімічних елементів і властивостями простих та складних речовин. На основі періодичного закону була складена таблиця періодичної зміни властивостей елементів, яка дістала назву періодична система. У таблиці акумульовано найважливіші відомості про хімічні елементи, які ви навчилися зчитувати ще у 8 класі. Використовуючи внесені в таблицю відомості, учений передбачив властивості тоді ще не відкритих елементів. Нині хімічній науці відомо 118 елементів. Їх у 2017 р. внесено в таблицю, яка наочно ілюструє періодичний закон.... |
... |
У створенні нових матеріалів, розвитку нових напрямків технологій, розв’язанні продовольчої, сировинної, енергетичної, екологічної проблем хімії належить провідна роль. Наукові пошуки вчених спрямовані на розв’язання зазначених проблем, а також на створення нових речовин і технологій їх виробництва, безпечних для довкілля і важливих для сталого розвитку суспільства. • Створення нових речовин і розроблення нових технологій однаковою мірою необхідне як для багатотоннажного хімічного виробництва, так і для нанотехнологічних процесів. • Головне завдання хіміків сьогодні полягає у створенні виробництв, де відходи використовуються для виготовлення необхідних продуктів, придатних до використання. • В Україні все більше уваги приділяють екологічно нешкідливим альтернативним джерелам енергії (енергія Сонця і вітру, водень, біогаз), використання яких не потребує палива, і вони не продукують шкідливих для довкілля відходів. • Невичерпним джерелом сировини для хімічних виробництв є промислові й побутові відходи. Досвід доводить, що вони можуть бути не лише причиною екологічних бід, а й сировиною для одержання цінних матеріалів. У багатьох країнах світу переробка відходів стала прибутковою справою.... |
Значну кількість електричної енергії виробляють теплові електростанції, що працюють на невідновних природних ресурсах — вугіллі, нафті, природному газі, торфі, сланцях. З роками потреби в електроенергії зростають, водночас запаси зазначених невідновних джерел енергії безповоротно зменшуються. Тому науковці й конструктори працюють над розвитком вітроенергетики, геліоенергетики, біоенергетики, водневої енергетики, досліджують інші види відновної енергії. ЗНАЧЕННЯ ХІМІЇ У РОЗРОБЛЕННІ ВІДНОВНИХ ДЖЕРЕЛ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ. Хіміки й технологи розробляють необхідні матеріали для виготовлення вітряків і сонячних батарей, вивчають технологічні процеси одержання біогазу й водню в енергетичних цілях. Цінність водневої енергетики полягає в тому, що при спалюванні водню не виділяються шкідливі речовини, а добувають його з дешевої сировини — води. Сонячні батареї вже давно застосовують у навігаційних спорудах і на космічних кораблях. Нині їх можна бачити навіть на приватних житлових будинках, вуличних електричних стовпах (мал. 94).... |
Донедавна людина не замислювалася над тим, що природної сировини може не вистачити для її різноманітних потреб. Нині науково-технічний прогрес спонукає науку й виробництво шукати нові джерела сировини для виробництва різноманітних речовин і матеріалів. Сировинною базою для добування неорганічних речовин більшою мірою є наявні природні корисні копалини, а також вода й складові повітря. • Пригадайте відомі вам руди, з яких добувають метали, солі, природні поклади яких використовують у виробництві неорганічних речовин. Майже до середини ХХ ст. сировиною для органічного синтезу були речовини, виділені з кам'яновугільної смоли, що утворюється в результаті коксування кам'яного вугілля, та сировина рослинного і тваринного походження. Проте з 20-х років минулого століття досягнення нафтохімії спричинили поступову заміну кам'яновугільної сировини нафтовою. З метою розв'язання сировинної проблеми почали використовувати й речовини, виділені з природного газу. Сировиною для виробництва багатьох речовин і матеріалів служать органічні речовини, що входять до складу нафти, природного газу, кам'яного вугілля, а також речовини, виділені з них шляхом первинної переробки (наприклад, продукти прямої перегонки нафти).... |
Хімічна наука постійно розвивається в теоретичному плані, а досягнення хімічної технології й органічного синтезу використовуються в найрізноманітніших сферах людської діяльності. Підтвердження цього — її успіхи в розв'язанні сировинної, енергетичної, продовольчої проблем, створенні нових матеріалів. У 10 класі ви дізналися про досягнення хімії в синтезі органічних речовин і матеріалів на їх основі. Інформаційна довідка допоможе вам пригадати отримані раніше знання. Інформаційна довідка • Синтетичні органічні речовини — загальна назва органічних сполук, утворених поза живими системами. • Полімери — високомолекулярні сполуки, макромолекули яких складаються із багатьох структурних ланок, що послідовно зв'язані між собою хімічними зв'язками. • Пластмаси — матеріали на основі насичених полімерів, які здатні за нагрівання набувати заданої форми та зберігати її після охолодження.... |