Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 10 клас>> Хімія: Загальна характеристика неметалічних елементів. Поширення неметалічних елементів у природі. Застосування неметалів

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА НЕМЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ. НЕМЕТАЛИ ЯК ПРОСТІ РЕЧОВИНИ. ЯВИЩЕ АЛОТРОПІЇ, АЛОТРОПНІ ВИДОЗМІНИ ОКСИГЕНУ І КАРБОНУ. ЗНАЧЕННЯ ОЗОНОВОГО ШАРУ ДЛЯ ЖИТТЯ ОРГАНІЗМІВ НА ЗЕМЛІ. ПОШИРЕННЯ НЕМЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ У ПРИРОДІ, ЗАСТОСУВАННЯ НЕМЕТАЛІВ. ПОНЯТТЯ ПРО АДСОРБЦІЮ.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ОКСИГЕНУ І СУЛЬФУРУ

Історичні відомості

Про історію відкриття кисню, молекули якого складаються з елемента Оксигену, ви довідалися ще у 8 класі. Тепер ознайомтеся з деякими історичними відомостями про сірку, що складається з елемента Сульфуру.

Сірка відома людині з давніх-давен. Легендарний давньогрецький поет Гомер, який жив між XII і VIII ст. до н. є. і вважається автором епічних поем «Іліада» і «Одіссея», зазначає, що сірка застосовувалась для куріння під час релігійних обрядів. Вона входила до складу славнозвісного в історії стародавнього світу грецького вогню. Секретом його виготовлення володіли грецькі царі протягом чотирьох віків. У 941 р. під стінами Царграду було знищено флот київського князя Ігоря. Літописець, розповідаючи про цю подію, зазначає, що греки пускали вогонь, ніби блискавку на небі, яка спалювала воїнів Ігоря, через що вони не змогли подолати греків. Про найдавніше знайомство людини з сіркою свідчить і походження її назви (від санскритського¹ слова «сіра», що означає світло-жовтий).

Оксиген і Сульфур — елементи VI групи періодичної системи, входять до складу головної підгрупи.

• За положенням, яке займають Оксиген і Сульфур у періодичній системі, обґрунтуйте будову їхніх атомів і запишіть електронні формули.

Санскрит — стародавня мова Індії.

Електронна будова

Що ж видно з електронних формул Оксигену 1s²2s²2р⁴ і Сульфуру 1s²2s²2р⁶3s²3р⁴, які ви щойно записали?

Вони показують, що в атомах Оксигену і Сульфуру на зовнішньому електронному шарі міститься по 6 електронів (див. підкреслене в електронних формулах) — ns²np⁴. В атомах Оксигену ці 6 зовнішніх електронів розміщуються на орбіталях двох типів — s i p (одна s- і три р- орбіталі):

 ₈O   n = 2

За рахунок двох неспарених р -електронів атом Оксигену, як правило, утворює два ковалентні зв'язки. При цьому він

                                                                                                  _{-2        -2         -2}
проявляє ступінь окиснення -2, наприклад Н₂0, Fe₂0₃, H₂S0₄.

У сполуках з найбільш електронегативним елементом — Флуором Оксиген виявляє позитивний ступінь окиснення, наприклад у фториді
                   _+2-1
оксигену О F₂.                                                                                                                                                            _{+1  -1}                                     

Існують сполуки, що містять зв'язок Оксиген — Оксиген (О—О), на приклад пероксид гідрогену Н₂ 0₂ або пероксид барію

   _+2-1

Ва O₂. Ступінь окиснення Оксигену в таких сполуках дорівнює, як вважається, -1.

На відміну від Оксигену, який міститься у другому періоді періодичної системи і електрони в його атомах розміщені на двох електронних шарах (а електрони другого шару — на s- і р- орбіталях), Сульфур міститься у третьому періоді. Це означає, що електрони в атомах Сульфуру розміщені на трьох електронних шарах, а електрони третього шару можуть розміщуватись на s-, p- і d- орбіталях (якщо атом перебуває у збудженому стані).

Отже, на відміну від атома Оксигену атом Сульфуру (ізольований, хімічно не зв'язаний) на зовнішньому електронному шарі має вільні орбіталі, на які можуть переходити електрони під час збудження атома, коли із затратою деякої енергії відбувається розпаровування електронних пар для утворення хімічних зв'язків з іншими атомами.

Таким чином, в атомі Сульфуру електрони на зовнішньому електронному шарі можуть розмішуватися так:



збуджені стани атома
Атом Сульфуру, в якому є 2, 4 або 6 неспарених електронів, може виявляти у сполуках ступінь окиснення -2, +4, +6.
                          _{-2        +4       +6         +6            +6}
Наприклад: H₂S;  S0₂;  S0₃; H₂S0₄; Na₂S0₄.

Атом Сульфуру порівняно з атомом Оксигену має більший радіус (чому?) і виявляє меншу електронегативність.

Поясніть, як ви розумієте поняття «радіус атома». Від чого залежать розміри атомів?
Пригадайте, що таке електронегативність. Порівняйте елементи Оксиген і Сульфур за електронегативністю. Обґрунтуйте її відмінність.

У природі Нітроген зустрічається як у вільному стані, так і у зв'язаному. У вільному стані Нітроген у вигляді азоту входить до складу повітря (об'ємна частка N₂ становить 78 %, масова — 75,6 %). Оскільки азот з повітря витрачається мало, його запаси в атмосфері залишаються сталими. У вигляді неорганічних сполук Нітроген у невеликих кількостях є в ґрунті. Проте у вигляді складних органічних сполук — білків — він увіходить до складу всіх живих організмів, беручи участь у їх життєдіяльності.

На відміну від Нітрогену Фосфор зустрічається в природі тільки в сполуках (чому?). Найважливіші мінерали, до складу яких уходить фосфат кальцію Са₃(Р0₄)₂, — це фосфорити и апатити. Найбільше у світі родовище апатитів на Кольському півострові у Хібінських горах.

В Україні родовища фосфоритів зустрічаються у Придністров'ї, на Харківщині, в Чернігівській та Запорізькій областях.

Елемент Фосфор — важлива складова частина організму людини, тварин і рослин. З рослин найбагатші на Фосфор бобові, соняшник і горіхи. В організмі людини Фосфор виявлений в усіх тканинах, особливо у нервовій і кістковій. Він входить до складу деяких ферментів, міститься в зубах, фосфор — життєво важливий елемент для всіх організмів.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ
1. Яке місце у періодичній системі елементів займають Оксиген і Сульфур? Як це пов'язано з будовою їхніх атомів?
2. Чим відрізняється основний стан атома Сульфуру від його збудженого стану?
3. Порівняйте будову атомів елементів Оксигену і Сульфуру, зазначте їхні спільні й відмінні ознаки.
4. Чому атоми Оксигену й Сульфуру здатні виявляти ступінь окислення -2, а ступінь окиснення +4 і +6 —  тільки атоми Сульфуру?
5. Напишіть формули сполук Оксигену та Сульфуру з Кальцієм, Калієм, Алюмінієм. Зазначте ступінь окиснення кожного з елементів і назви сполук.
6. У якому вигляді Нітроген і Фосфор зустрічаються в природі і чому?

Н.М. Буринська, Л.П. Величко, Хімія, 10 клас
Вислано читачами з інтернет-сайтів  

_{Онлайн бібліотека з підручниками і книгами з хімії, плани-конспекти уроків по всім предметам, завдання з хімії для 10 класу}

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.