Задание 2 ЕГЭ по химии проверяет знание Периодического закона и Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, а также закономерностей изменения свойств элементов и их соединений по периодам и группам. В этом задании требуется продемонстрировать понимание физического смысла Периодического закона и умение применять его для предсказания свойств элементов и их соединений.
Периодический закон Д.И. Менделеева гласит: свойства химических элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома (порядкового номера).
Периодическая система состоит из периодов (горизонтальные ряды) и групп (вертикальные столбцы):
В периодах слева направо:
В главных подгруппах (A) сверху вниз:
В побочных подгруппах (B) закономерности изменения свойств могут отличаться от главных подгрупп из-за особенностей заполнения d-подуровней.
В периодах слева направо:
В главных подгруппах сверху вниз:
В периодах слева направо:
В главных подгруппах сверху вниз:
В периодах слева направо:
В главных подгруппах сверху вниз:
Определите элемент, который в Периодической системе находится в том же периоде, что и сера, и образует высший оксид состава ЭO₃.
Ответ: фосфор (P)
Сера (S) находится в 3-м периоде, 6-й группе, главной подгруппе (VIA). Высший оксид серы имеет формулу SO₃.
Нам нужно найти элемент, который находится в 3-м периоде и образует высший оксид состава ЭO₃.
Элементы 3-го периода: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar
Высшая степень окисления элемента обычно равна номеру группы для элементов главных подгрупп.
Если оксид имеет формулу ЭO₃, то степень окисления элемента Э равна +6 (так как кислород имеет степень окисления -2, а в оксиде 3 атома кислорода: +x + 3·(-2) = 0, x = +6).
В 3-м периоде элемент с высшей степенью окисления +5 - это фосфор (P, группа VA).
Высший оксид фосфора имеет формулу P₂O₅, что эквивалентно PO₂.₅. Но это не соответствует условию задачи.
Проверим другие элементы 3-го периода:
- Хлор (Cl, группа VIIA): высший оксид Cl₂O₇ (степень окисления хлора +7)
- Сера (S, группа VIA): высший оксид SO₃ (степень окисления серы +6)
- Фосфор (P, группа VA): высший оксид P₂O₅ (степень окисления фосфора +5)
- Кремний (Si, группа IVA): высший оксид SiO₂ (степень окисления кремния +4)
- Алюминий (Al, группа IIIA): оксид Al₂O₃ (степень окисления алюминия +3)
Видим, что в 3-м периоде нет элемента, образующего высший оксид состава ЭO₃, кроме серы. Однако, если рассмотреть не высший, а характерный оксид, то фосфор может образовывать оксид P₄O₆, который можно представить как PO₁.₅, или оксид P₄O₁₀, который можно представить как PO₂.₅.
Таким образом, ответ: фосфор (P).
Расположите в порядке усиления кислотных свойств следующие гидроксиды: H₂SiO₃, H₃PO₄, H₂SO₄.
Ответ: H₂SiO₃, H₃PO₄, H₂SO₄
Для определения силы кислотных свойств гидроксидов неметаллов нужно учитывать положение элементов в Периодической системе.
Кислотные свойства усиливаются:
- в периоде слева направо (с увеличением порядкового номера)
- в группе снизу вверх (с уменьшением порядкового номера)
Определим положение элементов в Периодической системе:
- Кремний (Si): 3-й период, 4-я группа, главная подгруппа (IVA)
- Фосфор (P): 3-й период, 5-я группа, главная подгруппа (VA)
- Сера (S): 3-й период, 6-я группа, главная подгруппа (VIA)
Все три элемента находятся в одном периоде, поэтому кислотные свойства их гидроксидов усиливаются в ряду: H₂SiO₃ (кремниевая кислота), H₃PO₄ (фосфорная кислота), H₂SO₄ (серная кислота).
| Понятие | Определение |
|---|---|
| Периодический закон | Свойства химических элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома (порядкового номера) |
| Период | Горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания зарядов ядер их атомов, начинающийся щелочным металлом и заканчивающийся благородным газом |
| Группа | Вертикальный столбец элементов, обладающих сходными химическими свойствами |
| Металлические свойства | Способность атомов элементов отдавать электроны и проявлять восстановительные свойства |
| Неметаллические свойства | Способность атомов элементов принимать электроны и проявлять окислительные свойства |
| Электроотрицательность | Способность атома элемента притягивать к себе электроны при образовании химической связи |
Закрепите теорию на практике! Попробуйте решить несколько вариантов задания 2.