Предоставлена исключительно в образовательных
particles – бөлшектер / частицы
жүктеу/скачать 7,83 Mb. Pdf көрінісі
|
particles – бөлшектер / частицы; conversion – өзгеріс / превращение. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 4.2 THE MOLE CONCEPT CALCULATIONS The approximate population of the Earth is 7,5 billion people. How many moles of people are there on the Earth? You will: уметь вычислять массу, количество вещества и число структурных частиц по формулам Количество вещества (число моль) в химии обозначается латинской буквой n. Количество вещества зависит от числа частиц, массы или объема веществ. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Mole - mass relationship Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Количество любого вещества можно вычислить используя массу и молярную массу вещества. Следующая формула показывает соотношение количества вещества к массе: Единицы измерения: n - моль, m - грамм, M - г/моль. Example 1 Какое количество вещества содержится в 11,5 г оксида азота (NO2)? Solution Для начала, вычисляем молярную массу окида азота. M(NO2) = 1 • 14 + 2 • 16 = = 46 g/mol. После, количество вещества вычисляется по формуле Example 2 What is the mass of 1,5 moles of potassium hydroxide (KOH)? Solution Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 M(KOH)= (1 • 39) + (1 • 16) + (1 • 1) = 56 g/mol Then, the mass of KOH can be calculated by using the formula m = n • M m = 1,5 • 56 = 84 gram Mole - number of particles relationship В тех случаях, когда число частиц (атомы, молекулы, ионы) вещества известно можно вычислить количества вещества, используя следующую формулу: here N - number of particles, NA - Avogadro's number Example 3 What is the number of moles of 3.01 • 1022 atoms of helium (He)? Solution By using the formula Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Example 4 What is the total number of atoms found in two moles of a H2SO4 molecule? Solution By using the formula n(H2SO4)=N/NA 2 = N/ (6.02*1023) N = 1,204 • 1024 H2SO4 molecules A H2SO4 molecule is composed of 7 atoms (2 Hydrogen, 1 Sulfur and 4 Oxygen). Total number of atoms: Ntotal = 1,204 • 1024 • 7 = 8,428 • 1024 atoms Facts Did you know? In some countries, Mole Day has celebrated annually on October 23 from 6:02 am to 6:02 pm. (To commemorate Avogadro’s number 6.02 • 1023) On this day, schools have different activities related to the mole concept or chemistry. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Literacy 1. How many grams are there in 0.7 mol of Fe(NO3)3? 2. How many molecules are there in 0.06 mol of KI? 3. How many grams are there in 1.806 • 1022 molecules of MgCl2 4. 0.08 mol of compound X2O5 has mass 11.36 g. What is the atomic mass of element X? Activity Метод подсчета путем взвешивания При взаимодействии металла с кислородом образуется оксид металла. В данном эксперименте магний вступает в реакцию с кислородом воздуха. 2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s) Реактивы и оборудование: весы, 5 г магний Mg, зажим, горелка. Ход работы: Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 1. Измерьте массу металла магния. 2. Подожгите магний используя горелку. 3. Повторно измерьте массу продукта после реакции. Наблюдение и вопросы: 1. Какая масса кислорода вступила в реакцию с магнием? 2. Вычислите количество вещества магния. 3. Определите цвет образовавшегося оксида магния. Terminology population – халық саны/ население; represented – көрсетеді / представлять; related – байланысқан / связанный; relationship – өзара байланыс / взаимосвязь. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Problems: Mole 1. Why do we need the Avogadro’s number in chemistry? 2. Compare 6.02 • 1023 (the Avogadro’s Number) and the population of the Earth, which is about 7.5 billion. How many planets (like Earth) would we need populate 6.02 • 1023 people? 3. Astronomers estimate our universe could be the home to 300,000,000,000,000,000,000,000 stars. How many moles of stars are there? 4. Find the molar masses of the following compounds: a. MgO b. BCl3 c. N2O d. K2CrO4 e. KHCO3 f. (NH4)2CO3 g. H3PO4 5. Find the masses for the following substances in grams: a. 3.5 mol of water b. 15 mol of butane C4H10 c. 0.9 mol of sulfuric acid H2SO4 6. Calculate how many atoms there are in each substance below: (NA= 6.02 *1023) a. 25 g of lithium Li b. 55 g of marble CaCO3 c. 5.2 mol of sand SiO2 Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 7. How many molecules are there in a full glass of water having a volume of 150 ml? (dwater = 1 g/ml) 8. 1.5 mol of compound Mg3X2 has mass 150 g. What is the atomic mass of element X? 9. 0.04 mol of element X weighs 2.24 g. Calculate the atomic mass of element X. 10. 1.82 g of element X contains 2.107*1022 atoms. What is the atomic mass of element X? 11. How many atoms of nickel are there in 118 g of nickel? 12. There is 150 g of sand SiO2. a. How many moles of oxygen are there? b. How many molecules are there? c. How many atoms are there? Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 CHAPTER 5: CALCULATIONS IN CHEMICAL REACTIONS 5.1 CHEMICAL CALCULATIONS: STOICHIOMETRY, MOLAR VOLUME. Which gas is heavier: 1 litre of hydrogen or 1 litre of oxygen? You will: calculate the mass, mole and heat by chemical reactions; calculate the volume of gases by using molar volume. Calculations for chemical reactions Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 До тех пор, пока Антуан Лавуазье, не сформировал химию, как количественную науку, алхимики не обращали внимания на количество химикатов, которое они использовали. В XIX-ом веке исследование стехиометрии позволило химикам определить количество реагентов и продуктов во время реакции. Сегодня мы используем стехиометрию почти в каждой химической работе. В предыдущих главах вы видели, как составлять, взвешивать вещества и интерпретировать химические уравнения. Как вы знаете, между количеством вещества любых двух реагентов или продуктов существует определенное соотношение. Рассмотрим синтез аммиака NH3 из его элементов: Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 N2(g) + 2H2(g) --> 2NH3(g) Proportions for this reaction can be written like: The first equation shows that one mole of N2 reacts with three moles of H2 to give two moles of NH3. Thus we can say that the proportion of N2 to NH3 is one to two and the proportion of H2 to NH3 is three to two. Knowing these proportions, if you have the mole number of one of these three, you can find the mole numbers of the other two. For example, if we had four moles of N2 reacting, the number of moles of produced NH3 would be eight. To consume four moles of N2 completely, you need to have twelve moles of H2. Such calculations in which we use chemical equations and the coefficients to calculate the amount of one substance from a second substance are called stoichiometric calculations. Example 1 Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Calcium reacts with nitrogen to give calcium nitride. Calculate the mole number of calcium nitride that can be obtained from 0.6 mol of calcium. Solution First, lets write and balance the reaction equation: 3Ca + N2 --> Ca3N2 We have the mole number of calcium and we need to find the mole number of calcium nitride. The equation reveals that the proportion between Ca and Ca3 is 3 to 1. Now we can find the mole number of Ca3N2: 3 mol of Ca gives 1 mol of Ca3N2 0.6 mol of Ca gives x mol of Ca3N2 x = 0.6 *1/3 = 0.2 mol of Ca3N2 Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Same volumes of gases present same number of particles Молярный объем газов При н.у. (00С и 1 атм), один моль любого газа занимает объем 22.4 л. Поэтому количество молей газа можно рассчитать зная объем при н.у. где n - это моль, V - объем в литрах, 22.4 г/моль Example 2 What is the number of moles of 112 L chlorine Cl2 gas at STP? Solution By using the formula of n = V/22.4, the number of moles of Cl2 can be calculated. n= 112L / 22.4 L / mol = 5 mol Example 3 Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 How many litres do 3 moles of oxygen gas O2 occupy at STP? Solution n=V/22.4 V=22.4*n V=22.4*3 =67.2 L Literacy After the reaction of a certain amount of oxygen with hydrogen, 4.5 g of water is produced. Calculate the mass of oxygen gas. Terminology stoichiometry – стехиометрия / стехиометрия molar volume – молярлық көлем / молярный объем established– қалыптасқан / основанный attained – жеткен / достигнутый proportion – қатынас / пропорция; to calculate – есептеу / вычислять to occupy – көлем алу / занимать; standard temperature and pressure (STP) – қалыпты жағдай (қ.ж.) / нормальные условия (н.у.). Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 5.2 THE RELATIVE DENSITY OF GASES. LAW OF COMBINING VOLUMES Why do helium and SF6 gases make your voice sound different? You will: calculate the relative density of gases; calculate molar masses by using relative density; use the law of combining volumes for calculations. Относительная плотность газов Различные газы имеют разные молярные массы. Например, водород M(H2) = 2 г/моль, кислород M(O2)=32 г/моль, аммиак M(NH3)=17 г/моль и др. Относительная плотность представляет собой отношение молярной массы первого газа к молярной массе второго газа. Например, относительная плотность кислорода по отношению к водороду составляет 16: Это значит, что кислород тяжелее водорода в 16 раз. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Относительная плотность метана CH4 по отношению к воздуху (M(воздух) = 29 g/mol) расчитывается следующим образом: Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Example 1 Какова относительная плотность кислорода по отношению к гелию? Solution Example 2 Относительная плотность неизвестного газа по отношению к кислороду составляет 1.44. Какова молекулярная масса неизвестного газа? Solution Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Example 3 Relative density of XO gas according to neon is 1.4. What is the atomic mass of X element in gas XO? Solution The law of combining volumes Французский химик Жозеф Луи Гей-Люссак открыл закон объемных отношений путем измерения объемов газов после реакции. Закон объемных отношений утверждает, что при неизменных температуре и давлении объемы газов, которые участвуют в реакции, относятся друг к другу как небольшие целые числа. Например, 2C2H6 + 7O2 --> 4CO2 + 6H2O 2 моль этана C2H6 взаимодействует с 7 моль кислорода. Какое количество этана необходимо для взаимодействия с 21 моль кислорода. При увеличении количества вещества кислорода в 3 раза, количество вещества этана также увеличивается в 3 раза. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 В результате мы получаем ответ: 2 моль • 3 = 6 моль. Example 4 When propyne gas C3H4, burns in oxygen, carbon dioxide and water are produced: a) Write the balanced equation representing the reaction. b) How many moles of O2 are required to burn 11 L of C3H4? c) How many moles of C3H4 must be burned to produce 1.2 mol of CO2? d) How many grams of water are produced from 8 g of C3H4? Solution a) C3H4 + 4O2 → 3CO2 + 2H2O b) 1 mol of C3H4 --------- 4 mol of O2 11 L of C3H4 --------- X L of O2 X=11*4/1 = 44 L of O2 c) 1 mol of C3H4 --------- 3 mol of CO2 X mol of C3H4 --------- 1.2 mol of CO2 X=1*1.2/3=0.4 mol of CO2 d) Mole number of C3H4: n(C3H4) = m / M(C3H4) = 8g / 40 g/mol = 0.2 mol 1 mol of C3H4 --------- 2 mol of H2O Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 0.2 mol of C3H4 --------- x mol of H2O X=0.2*2/1 = 0.4 mol of H2O Mass of water: m(H2O) = n • M(H2O) = 0.4 • 18 = 7.2 g Literacy 1. Find relative density of following gases according to hydrogen gas H2: a. SO2 b. C2H4 c. NH3 d. B2H6 2. Relative density of X4H10 gas according to air is 2. Find atomic mass of element X. 3. There is a mystical cave near the city of Naples in Italy. It is named as "Grotta del Cane" that means "Dog's cave". Dogs suffocate in that cave while men does not. Which gas does cause that? How is it related to the height of living things? Terminology Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 relative density – салыстырмалы тығыздық / относительная плотность; combining volumes – көлемдік қатынас / объёмные отношения; according – қатысты / в соответствии; ratio – қатынас / соотношение; to remain – сақталу / оставаться Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Problems: Calculations in chemical reactions 1. How many liters are there in 0.5 mol of gas at S.T.P conditions? 2. Calculate the volume 454.4 g of SO2 gas at S.T.P conditions. 3. What is the mass of oxygen in 112 L of NO2 gas at S.T.P conditions? 4. How many moles are there in 2.709*1021 molecules of gas? 5. What is the relative density of argon Ar gas according to ammonia NH3? 6. Calculate the relative density of N2O gas according to hydrogen H2. 7. The relative density of gas XH4 according to helium is 4. Determine the atomic mass of element X? 8. How many moles of CO2 and water can be produced from the decomposition 0.7 mol of soda? 2NaHCO3 --> Na2CO3 + CO2 + H2O 9. How many moles of aluminum sulfide Al2S3 can be produced from the reaction of 0.12 mol aluminum with an excess amount of sulfur? How many moles of sulfur do react with aluminum? Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 2Al(s) + 3S(s) → Al2S3(s) 10. How many litres of oxygen gas at S.T.P can be produced from the decomposition of 28.8 g of water? 2H2O --> 2H2 + O2 11. Calculate the mass of oxygen that can be obtained from decomposition 54 g of mercury (II) oxide HgO? 2HgO --> 2Hg + O2 12. How many litres of oxygen at S.T.P would be produced, if 245 g of KClO3 is completely decomposed? 2KClO3 --> 2KCl + 3O2 Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 CHAPTER 6: THERMOCHEMISTRY 6.1 COMBUSTION OF FUELS AND ENERGY FORMATION What is a combustion reaction? Why is it important? You will: understand that energy is produced in a combustion reaction; understand the carbon monoxide, carbon dioxide as the final products of combustion; understand the causes of the greenhouse effect. Энергия и тепло Горение - это процесс химического взаимодействия веществ с кислородом. Когда топливо (нефть, бензин, дизельное топливо, уголь) горит, выделяется тепло и свет. Мы используем реакцию горения в повседневной жизни: для передвижения транспорта, обогрева дома, приготовления пищи и т.д. Основными источниками энергии являются уголь, дерево, природный газ и нефтепродукты. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Combustion products The most common example of combustion process is a bonfire. Combustion products have many negative effects on our health. If fuel reacts with an excess amount of oxygen carbon dioxide gas and water are produced: CH4(g) + 2O2(g) --> CO2(g) + 2H2O(g) However, if fuel reacts with the limited (small) amount of oxygen mixture of carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO) and carbon (C) will be produced: Petrol + O2(g) --> CO2(g) + CO(g) + C(s) + H2O Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Causes of the greenhouse effect Greenhouse gases (CH4, CO2) keep the Earth temperature at the constant degree. But when the amount of greenhouse gases increases, the Earth’s temperature also increases. The main causes of the greenhouse effect are: 1. Burning of fossil fuels like coal, petrol, natural gas. 2. Methane gas released from bogs and nitrous oxides produced from factories. Activity Work in groups. Discuss about which type of fuel is: Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 a. the most efficient b. the cheapest c. ecologicaly clean d. found in your region Activity Эффективность топлива Введение При горении угля, спирта, сухого горючего и других видов топлива выделяется разное количество энергии. В этом эксперименте мы определим какое из двух видов топлива более эффективно, то есть даст больше тепла при горении. Реактивы и оборудование: Сухое горючее (уротропин), 2 конические колбы на 100 мл, спиртовая горелка, 2 треноги. Ход работы: Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 1. Добавьте по 100 мл воды в конические колбы. Поместите колбы на треноги. 2. Подожгите сухое горючее и горелку, поместите под колбу. 3. Пронаблюдайте в какой из колб вода закипит быстрее. Наблюдение и вопросы: 1. Какие цвета у пламеней спирта и уротропина. 2. Какое из двух видов топлива более эффективное? Спирт или сухое горючее? 3. Приведите примеры видов топлива использующихся в повседневной жизни. Literacy By using given table, choose the combustible and non- combustible substances: Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Terminology fuel – отын / топливо; combustible – жанғыш / горючий; ash – күйе / сажа; cause – себеп / причина; greenhouse effect – жылыжай эффекті / парниковый эффект; heat – жылу / тепло; to heat – қыздыру / нагревать; burning – жану, өртену / горение; bonfi re - от / костер; to emit - шығарады / испускают; source – қайнар көзі / источник; wood – ағаш / дерево; petrol – жанармай / бензин; petroleum – мұнай / нефть; charcoal - көмір / древесный уголь; bog – батпақ / болото. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 6.2 EXOTHERMIC AND ENDOTHERMIC REACTIONS Which types of fuels are less dangerous? You will: know why combustion is exothermic and some reactions are endothermic; evaluate the capacities of fuels and its effects on the environment. Экзотермические и эндотермические реакции Все химические реакции по энергетическому эффекту делятся на два вида: экзотермические и эндотермические. Экзотермические реакции протекают с выделением теплоты. Это будет заметно с повышением температуры окружающей среды. Эндотермические реакции протекают с поглощением теплоты. В данном случае, температура окружающей среды будет понижаться. Реакция горения является примером экзотермической реакции. Горение дерева проходит с выделением энергии в виде теплоты: Wood + O2(g) --> CO2(g) + H2O(g) + heat Термитная реакция между алюминием и оксидом железа (III): Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Aluminium + iron oxide --> iron + aluminium oxide + heat 2Al(s) + Fe2O3(s) --> Al2O3(s) + 2Fe(l) + 841 kJ В результате реакции выделяется 841 кДж энергии. Это огромное значение тепла выделяет железо в расплавленном виде. Разложение карбоната кальция CaCO3 является примером эндотермической реакции: CaCO3(s) --> CaO(s) + CO2(g) - 169,5 kJ Растворение нитрата аммония NH4NO3 также является примером эндотермической реакции. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Fuel efficiency Nowadays people use many types of fossil fuels. Fossil fuels are very important because they produce energy when burned. Common fossil fuels are coal, oil and natural gas. Coal and oil have been used from ancient times. Today people produce new products (fuels) from fossil fuels: ethanol, gasoline, kerosene, coke, etc. When we burn coal and oils, they leave ashes and black gases. Natural gases and ethanol are more efficient, they burn cleaner and in most cases are still the cheapest. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Literacy The table shows the efficiency and prices of some fuels. Choose the most suitable fuel which will give more energy than others and be cheapier. Facts 1 g of uranium fuel can produce much more energy than 1 000 000 g of coal! Lab work Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 № 4. Химические реакции, сопровождающиеся изменением энергии Характерной особенностью химических реакций является то, что они сопровождаются поглощением или выделением энергии. В экзотермических реакциях температура окружающей среды возрастает, в то время как в эндотермических реакциях понижается. Реактивы и оборудование: растворы гидроксида натрия NaOH (1М) и соляной кислоты HCl (1М), раствор лимонной кислоты 20%, бикарбонат натрия, термометр, стаканы. Ход работы: 1. Налейте 10 мл раствора гидроксида натрия в первый стакан, измерьте начальную температуру. 2. Добавьте 10 мл соляной кислоты, смешайте их, измерьте конечную температуру. 3. Налейте 20 мл раствора лимонной кислоты в второй стакан, измерьте начальную температуру. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 4. Добавьте 12 г бикарбоната натрия, смешайте их, измерьте конечную температуру. Наблюдение и вопросы: 1. Какая из приведенных реакции является экзотермической, а какая эндотермической? 2. Какой тип реакции имеет место между гидроксидом натрия и соляной кислотой? 3. Напишите химическое уравнение между гидроксидом натрия и соляной кислотой. Terminology exothermic – экзотермиялық / экзотермический; endothermic – эндотермиялық / эндотермический; to release – бөліп шығару / выделять; to absorb – сіңіру / поглощать; molten – балқытылған / расплавленный; dissolution – еру / растворение; coke – кокс / кокс; effi cient – тиімді / эффективный; cheapest – ең арзан / самый дешевый; alcohol – спирт / спирт; solid fuel - “құрғақ жанғыш” / “сухое горючее”; kerosene - керосин / керосин; gasoline - жанармай / бензин. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 6.3 THERMOCHEMICAL REACTIONS Does energy change in every chemical reaction? You will: understand the energy conservation in a chemical reaction; explain changes of energy in the reaction. Закон сохранения энергии При горении древесины химическая энергия выделяется в форме теплоты и света. Это экзотермический процесс. Согласно первому закону термодинамики, энергия не возникает из ничего и не может просто исчезнуть. Энергия может только переходить из одного состояния в другое. Химические реакции всегда сопровождаются изменением энергии между реагентами и продуктами. Согласно закону сохранения энергии, мы знаем, что общая энергия системы остается неизменной. Например, при образовании молекулы воды, энергия выделяется в виде тепла и света, при этом общая энергия системы сохраняется. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Thermochemical reactions Chemical reactions often produce changes in energy. Chemical energy is transforned to heat energy in any exothermic and endothermic reaction, such as the burning of propane gas: C3H8(g) + 5O2 --> 3CO2(g) + 4H2O(g) + heat Chemical energy can also change to light energy. For example, fireworks reactions: 2Mg(s) + O2(g) --> 2MgO(s) + heat + light Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Химическая энергия может преобразовываться в электрическую энергию. Электрохимические источники энергии обычно называют "аккумуляторы": Zn(s) + Cu2+(aq) --> Zn2+(aq) + Cu(s) Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Согласно молекулярно-кинетической теории, энергия теплоты, полученная телом, и есть кинетическая энергия молекул. Увеличение кинетической энергии можно наблюдать при расширении твердых, жидких и газообразных объектов. При этом частицы твердых и жидких веществ будут преобразовываться в газ. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Literacy 1) Indicate the following reactions as endothermic or exothermic reactions: Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 C5H12(l) + 8O2(g) → 5CO2(g) + 6H2O(g) + 3523 kJ H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) + 185 kJ 2CO2(g) + heat → 2CO(g) + O2(g) N2O(g) + H2(g) → N2(g) + H2O(g) + heat 2Al2O3(s) + energy → 4Al(s) + 3O2(g) 2) The reaction below, which is known as a thermite reaction, is highly exothermic: 2Al(s) + Fe2O3(s) → 2Fe(l) + Al2O3(s) + 841 kJ If 54 gram of aluminium reacts with iron oxide to give 841 kJ energy. How much heat is produced when 16.2 gram of Al reacts with excess Fe2O3? 3) To produce 30.4 g of CS2, how much heat must be gained by the reaction? (When 76 g of CS2 produced, 89 kJ energy is absorbed) C(s) + 2S(s) + 89 kJ → CS2(l) Activity Group discussion about “Fuel for the future”. Terminology conservation – сақталу / сохранение; to destroy – бұзылу / разрушение; to transfer – тасымалдау / перевозить; formation – түзілу / формирование; place – орын / место; to place – қою / ставить; fireworks – ұшқын / фейерверк; Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 kinetic energy – кинетикалық энергия / кинетическая энергия; to gain – алу / получать; ordinary - қарапайым / обычный. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Problems: Thermochemistry 1. Explain the terms “exothermic” and “endothermic”. 2. Why do we feel warmer when it snows in winter? Explain. 3. Classify the following processes as exothermic or endothermic: a. When NH4NO3 dissolves, the solution becomes cold; b. The burning of paper; c. When concentrated H2SO4 is added to water, the solution gets warmer; d. Photosynthesis. 4. For the reaction equation below: S(s) + O2(g) --> SO2(g) + 296 kJ What kind of reaction is the oxidation of sulfur in terms of heat exchange? 5. Which of the following reactions are exothermic or endothermic: a. 2SO2(g) + O2(g) --> 2SO3(g) + 198 kJ b.N2(g) + 3H2(g) --> 2NH3(g) + 92 kJ c. 2CO2(g) --> 2CO(g) + O2(g) - 566 kJ d. 2NO(g) + O2(g) --> 2NO2(g) + 112 kJ e. CaO(s) + H2O(l) --> Ca(OH)2(l) + 65.2 kJ 6. What do you think? How is the Sun’s energy given off? Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Why leaves turn yellow in autumn? Why is it hot in summer and cold in winter? 7. Give examples of exothermic reactions in daily life. 8. Which of the following reactions are exothermic and which ones are endothermic? cooling of volcanic lava melting of ice lighting process corrosion of iron metal. 9. What types of food can give you more energy? 10. What types of energy does the world use nowadays? Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 CHAPTER 7: HYDROGEN AND OXYGEN 7.1 HYDROGEN Is it possible to use hydrogen as a fuel in our country? You will: prepare and study properties of hydrogen gas. Водород является самым простым элементом таблицы Менделеева. Водород это газ, который не имеет цвета, вкуса и запаха. Газообразный водород легче (ρ = 0.0899 г/ л при н.у.), чем молекулы других газов. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Водород образует ионные гидриды с активными металлами, такими как гидрид калия, КН. Он образует ковалентные соединения с неметаллами, например HF, HCl, H2O. Электроотрицательность водорода выше, чем у металлов, но меньше, чем у неметаллов. Occurrence Водород может существовать в виде свободной двухатомной молекулы H2, а также в составе различных соединений. Свободный водород встречается в природе в незначительных количествах, например в вулканических газах. Водород легко выходит из под земного притяжения, попадая в космос. В земной коре содержание водорода по массе 0.15%. Самое важное соединение водорода это вода (H2O). Также водород является важным компонентом органических соединений таких, как углеводороды, нефть, уголь и природный газ. Глина и некоторые гидраты являются примерами неорганических соединений которые содержат водород. Chemical properties Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Hydrogen is used to produce ammonia in industry. Nitrogen and hydrogen are reacted under high pressure and temperature to produce ammonia, according to the reaction below: N2(g) + 3H2(g) --> 2NH3(g) H2 gas is a good reducer. Because of this property, it is widely used in the production of metals from their oxides. For example, metallic iron, copper are produced from their oxides in this way. FeO(s) + H2(g) --> Fe(s) + H2O(l) CuO(s) + + H2(g) --> Cu(s) + H2O(l) Since the reaction of hydrogen with oxygen is an exothermic process: 2H2(g) + O2(g) --> 2H2O(g) Hydrogen may be an alternative energy source in the future. Facts Hydrogen is the most abundant element in the universe. The Sun and all stars mostly consist of hydrogen. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Practice work № 2. Получение водорода и изучение его свойств При взаимодействии кислоты с металлом выделяется водород. Водород является самым легким газом. Реактивы и оборудование: раствор хлороводородной кислоты HCl, раствор серной кислоты H2SO4, кусок магния (или цинка), пробирки. Вариант №1 Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 1. Поместите кусочек цинка в пробирку. Прилейте в пробирку раствор соляной кислоты. 2. Напишите свойства водорода. Вариант №2 1. Поместите образец магния в пробирку. Прилейте раствор серной кислоты. 2. Напишите реакции проходящие между металлом и кислотой. Keep in mind Hydrogen has 3 isotopes –protium (11H), deuterium (12D) and tritium (13T). The most abundant isotope of hydrogen, protium, 1 1H constitutes 99.985% of naturally occurring hydrogen. Deuterium, 12H (12D), which is stable constitutes 0.015%. Tritium,13H (13T), which is radioactive, is found in trace amount in nature. Terminology hydrogen - сутек / водород; Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 diffusion - диффузия / диффузия; negligible – елеусіз / незначительный; isotope - изотоп / изотоп; occurrence - таралуы / распространение; ammonia - аммиак / аммиак; alternative - баламалы / альтернативный; universe - әлем, ғалам / космос; reducer – тотықсыздандырғыш / восстановитель. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 7.2 OXYGEN AND ITS PROPERTIES You will: prepare and study properties of oxygen gas. What would happen, if oxygen gas was not soluble in water? Кислород был открыт Дж. Пристли в 1774 году. Кислород "Oxygenium" c латинского языка означает "порождающий кислоту". Кислород является первым членом группы 16 (6) с электронной конфигурацией 1s22s22p4. Это неметалл и самый активный элемент своей группы. Кислород - это газ без цвета, вкуса и запаха. Он существует в двухатомной форме. Плотность кислорода больше плотности воздуха. Точка кипения кислорода составляет -183°С, а точка плавления равна -218.3°С. Он слегка растворяется в воде: 0,03 г кислорода растворяется в 1 л воды при н.у. Кислород является наиболее распространенным элементом земной коры. Он существует в природе как в свободной форме, так и в соединениях веществ. Свободный кислород составляет около 21% атмосферного воздуха. В соединениях кислород составляет около 50% от массы земной коры, океанов и воздуха. Кислород присутствует в виде оксидов как металлов, так и неметаллов, которые составляют породы и глины. Вода, Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 одно из самых распространенных соединений на Земле, содержит 88,9% кислорода по массе. Preparation of oxygen 1. Heating of metal oxides with low activity such as Ag2O and HgO: 2HgO(s) --> 2Hg(l) + O2(g) 2Ag2O(s) > 4Ag(s) + O2(g) 2. Electrolysis of water: 2H2O(l) --> 2H2(g) + O2(g) Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Chemical properties of oxygen Oxygen combines with all elements (except the noble gases, some halogens and some unreactive metals) to form oxides (oxygen is strong oxidizing agent): 1. Reactions with metals: 4Li(s) + O2(g) --> 2Li2O(s) 2Mg(s) + O2(g) --> 2MgO(s) 2. In general, all nonmetals react with oxygen gas: S(s) + O2(g) --> SO2(g) N2(g) + O2(g) --> 2NO(g) (at high temperature) 3. Oxygen gives combustion reactions with organic compounds: CH4(g)+ 2O2(g) --> CO2(g) + 2H2O(g) Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Ozone Ozone (O3) is a light blue coloured gas with a sharp, pleasant odour. It may be liquefied at -112oC and may be solidified at -193oC. Ozone is slightly soluble in water. Ozone can be prepared by passing pure oxygen gas through an electrical discharge. The electrical energy breaks the bonds in some O2 molecules to give oxygen atoms, which react with other O2 molecules to form O3: O2(g) ↔ 2O* O2(g) + O* ↔ O3(g) Озон, в природе, встречается в верхнем слое атмосферы. Озоновый слой имеет особую важность потому, что он впитывает ультрафиолетовые лучи, и выступает в роли защитного экрана от радиации, которая может вызывать рак кожи. Когда молекула озона впитывает эту энергию, то она распадается на молекулу кислорода и его атом: O3(g) + energy ↔ O* + O2(g) Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Facts Oxygen is present in water molecules, and water is essential for all life forms. Oxygen is present in many organic compounds. Most living organisms use oxygen for respiration. Oxygen makes up ¼ of the atoms in living organisms. Practice work № 3. Получение кислорода и изучение его свойств Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Құрал-жабдықтар: пероксид водорода (20%), порошкообразный оксид марганца (IV) MnO2, мерный стакан. Вариант №1 1. Налейте 20 мл пероксида водорода в мерный стакан. Добавьте 1 г MnO2. 2. Наблюдайте за выделением газов. Сделайте выводы. Вариант №2 1. Напишите основные свойства кислорода. 2. Закончите следующие реакции: • S + O2 → • C + O2 → • Zn + O2 → Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Terminology oxygen - оттегі / кислород; discover - жаңалық ашқан / открыл (наука); slightly - аздап / немного; essential - қажетті / необходимый; respiration - тыныс алу / дыхание; to breath - дем алу / дышать; oxidizing agent – тотықтырғыш / окислитель; rocks - тау жыныстары / горные породы. Reflection Reflection for the 2nd quarter The most diffi cult topic for me was ............................................. The easiest topic for me was ........................................................ Rate yourself on 10-points scale 1. I can help others .......... 2. I need more practice ............... 3. I need extra lessons ............... Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Problems: Hydrogen and Oxygen 1. What is oxygen? 2. The chemical symbol of oxygen: 3. Oxygen forming the molecule O3 is called: ........ 4. Approximately how much of the human body mass consists of oxygen? 5. What is the location of oxygen on the Periodic table? 6. What is the percentage of O2 gas by volume in the Earth's atmosphere? 7. Calculate the mass percentage of oxygen in sulfuric acid H2SO4. 8. Which compound contains the highest percentage of oxygen? A) H3PO4 B) CaSO4 C) NaHPO4 D) CO2 E) H2SO4 9. How many oxygen moles are present in 2.0 grams of oxygen gas? 10. Determine the number of moles of oxygen atoms in each of the following? Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 a. 3 mol of H2O, b. 2.3 mol of Na2O2 c. 5 mol of H3PO4 11. What is the product of a typical metal, like calcium, reacting with O2? 12. I. Ozone is an allotrope of oxygen. II. Oxygen is lighter than air. III. Oxygen was discovered in 1774. IV. Oxygen has three main isotopes. Which one(s) of the above statements is/are correct for oxygen? A) I only B) I and III C) III and IV D) I, III and IV E) I, II, III and IV 13. Which one of the following statements is not correct for oxygen? A) Oxygen forms ozone. B) Oxygen is used in metallurgy. C) Oxygen is used in diving. D) Oxygen is needed for combustion. E) Oxygen is a flammable gas. 14. Write the common names of compounds that are natural sources of hydrogen: a. H2O .................................................... b. H2O2 ................................................... c. NH3 ..................................................... d. HCl ..................................................... Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 15. Which statement is related to a property of hydrogen molecule? A) Hydrogen is coloured gas B) The relative molecular mass of hydrogen is 1 C) Hydrogen is the heaviest gas D) Hydrogen exists in a diatomic form E) Table salt contains hydrogen 16. Which of the following is/are true for hydrogen? I. Cavendish discovered hydrogen II. Hydrogen soluble in water III. Hydrogen is found in air A) I B) I and II C) I and III D) II and III E) I, II and III Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 CHAPTER 8: PERIODIC TABLE OF CHEMICAL ELEMENTS 8.1 STRUCTURE OF PERIODIC TABLE You will: describe the structure of the PT by use of terms as group and period; know that PT has got some important numbers as atomic number, a number of group and period; know that position of an element in the PT can show the number of valence electrons. Have you ever thought why the Periodic Table (PT) is so important to all humankind? Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Современная периодическая таблица содержит все известные элементы. Она отражает физические и химические свойства элементов. Когда элементы располагают в порядке возрастания их атомных чисел, в свойствах этих элементов происходит периодическое повторение. Простая периодическая таблица содержит символы, атомные числа и относительные атомные массы элементов. Вы также можете найти более подробные периодические таблицы, которые содержат некоторые физические и химические свойства (такие как температура плавления, точка кипения, степень окисления). Каждая горизонтальная строка в периодической таблице называется периодом. В современной периодической Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 таблице семь периодов, и каждый период начинается с щелочного металла и заканчивается благородным газом. Единственное исключение составляет первый период, первый элемент которого, (водород) не является металлом. Each vertical column in the Periodic table is called a group. Since the chemical and physical properties of the elements in a group are similar, they are sometimes also called a family. There are eighteen groups in the Periodic table. Electron arrangement of atoms shows the exact position of the element in the PT. The number of electrons in the outer shell is the number of a groups; The number of electron shells shows the period. For example, sodium (Na) has got 3 electron shells and located in the 3rd period; The number of electrons in the outershell is also known as valence electrons; Facts Dmitri Ivanovich Mendeleev (1834-1907) is considered as a father of Periodic table. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Keep in mind Atomic number is the number of an element in the PT. The vertical columns are called groups. The horizontal rows are called periods Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 D.I.Mendeleev was a Russian chemist who wrote more than 400 articles in chemistry, physics, pedagogy, agriculture, etc. The most valuable discovery was in 1869 when he published the periodic law and invented the Periodic Table of elements. Science in context Nuclear scientists use the Periodic table to discover new chemical elements. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Literacy 1. Guess the elements The most abundant metal in the Earth’s crust. It is light and used in airplane construction, food packaging, car industry. An excellent conductor of electricity. Used in electrical wires and the main component of the bronze alloy. Main ores are located in Zhezkazgan region. Purple-black solid. Found in seafood. Used as a disinfectant and as a component of table salt. 2. Find elements which are named after: Scientists Planets Geographical places Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Terminology group - топ / группа; period - период / период; relative - салыстырмалы / относительный; relationship - байланыс / взаимосвязь; horizontal row - көлденең қатар / горизонтальный ряд; vertical column - тік бағана / вертикальный столбец; melting point - балқу температурасы / температура плавления; boiling point - қайнау температурасы / точка кипения; transition metals - ауыспалы металдар / переходные металлы; consider - саналy / считаться. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 8.2 ELECTRON CONFIGURATION You will: write the electron configuration for elements; predict the properties of elements just by the use of PT; know which atoms are the most stable and group names; know shapes of s- and p-orbitals. Why are 18 group elements called “Noble gases”? Electron configuration Мы знаем, что элементы расположены в порядке возрастания атомных чисел. В нейтральном атоме атомное число равно числу электронов. Все электроны распределены между уровнями и подуровнями. Способ, по которому они распределяются, называется электронной конфигурацией. Физические и химические свойства элементов можно объяснить их уникальной электронной конфигурацией. Основные свойств элементов определяются количеством валентных электронов. Электронная конфигурация представляет собой набор орбиталей, которые содержат электроны. Существуют четыре орбитали: s-, p-, d-, f-орбитали. Каждая орбиталь может содержать различное количество электронов. Например, s-орбиталь содержит 2 электрона, p-орбиталь 6 электронов, d-орбиталь 10 электронов и f-орбиталь содержит 14 электронов. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6, 6s2, 4f14, 5d10, 6p6, 7s2, 5f14, 6d10, 7p6 .... The electron configurations for first 10 elements are shown in the table below. Keep in mind Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Here is the order of filling electrons in shells: Science in context Alkali metals and halogens are the most active metals and nonmetals respectively. That is why they are not found in elemental form in nature. Science in context Iodine and its compounds are primarily used in medicine, photography and dyes. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Group 1 (I): Alkali Metals (ns1) This group contains the elements hydrogen (H), lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), and francium (Fr). Although hydrogen is a nonmetal, it is placed in this group because of its electron configuration, 1s1. Alkali metals are chemically the most active metals. Group 17 (VII): Halogens (ns2np5) This group contains the elements fl uorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I) and astatine (At). These elements occur naturally in a diatomic structure (F2, Cl2, Br2, I2, At2). Fluorine and chlorine are gases, bromine is a liquid and iodine is a solid. Astatine is a radioactive and solid element. Halogens are the most active nonmetals. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Group 18 (VIII): Noble Gases (ns2np6) Since they do not tend to react chemically, the elements of this group are called noble gases, or inert gases. All noble gases are colourless, odourless and water-insoluble. Their electron configurations end with ns2np6, except helium, which ends with ns2. They are the most stable elements in nature. Therefore, all other elements try to make their electron configurations similar to noble gases: either by gaining or losing electrons. This is known as the octet rule. Shape of s- and p- orbitals s-orbital has a shape of a "sphere" or a "ball". And there is a nucleus in a center of the orbital. p-orbital is composed of two parts. There is a nucleus between them. It looks like a "dumbbel" or "infinity sign" Literacy 1. The most stable elements are noble gases. Why? 2. Write electron confi gurations of: 11Na; 16S; 20Ca; 26Fe; 35Br 3. Define the element with electron configurations: Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 1s22s22p63s23p64s23d104p5 1s22s22p63s23p64s23d7 1s22s22p63s23p64s23d104p65s1 Terminology electron configuration - электрондық конфигурация / электронная конфигурация; radioactive - радиоактивті / радиоактивный; tendency - қабілет / стремление; unique - бірегей / уникальный; octet rule - октет ережесі / правило октета; dumbbel - гантель / гантель Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 8.3 TRENDS IN PERIODIC TABLE You will: know how are properties of elements changes among groups and periods; predict properties of an element by the place in the Periodic Table. Is it possible to predict properties of an element just by looking at the Periodic Table? Metallic and nonmetallic properties Metallic and nonmetallic properties are related to the number of valence electrons and the radius of an atom. Within a period, as the metallic properties decrease from left to right, the nonmetallic properties increase. Within a group, as the metallic properties increase, the nonmetallic properties decrease from top to bottom. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Electronegativity Электроотрицательность является мерой, которая отражает способность атома притягивать электроны по ковалентной связи в ее молекуле. Электроотрицательность является относительной величиной и не имеет единицы. Согласно шкале Полинга, наиболее активный металл франций имеет значение электроотрицательности 0.7, а наиболее активный неметалл фтор имеет значение 4.0. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Atomic radius Для определения радиуса атома надо принять условную форму атома в виде сферы. В этом случае радиус атома - это расстояние между ядром и валентными электронами. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Keep in mind Francium would be expected to have the strongest metallic properties. Fluorine the element with the strongest nonmetallic properties Electronegativity increases from left to right and decreases from top to bottom in the Periodic table. Example Describe properties of two elements X and Y with atomic numbers 11 and 17 respectively. Solution There is 1 electron in outer shell of element X, so it has got 1 valence electron, and group number will be I. The element Y has 7 electrons in the outershell, there are 7 valence electrons and the group number is 17 (VII), respectively. Both of them are located in 3rd period because they have 3 shells. The element Y is located in a top right corner of the PT. Therefore the electronegativity will be greater compared to the element X. The atomic radius of element X will be much greater than that of the element Y. Because in located on the left corner of the PT. The element X is active metal because located in left side of the PT, while the element Y will show opposite properties (active nonmetal). Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Facts D. Mendeleev predicted properties of several metals (Ge, Sc, Ga, Tc) even before they were discovered. For example: Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 Literacy 1. According to the Periodic trends in metallic properties, which element have the greater atomic radius? 2. Sort the elements in order of increasing metallic properties: Ca,Mg, Sr, Be, Ba 3. Why is the electronegativity value of most noble gases zero? 4. A nonmetal has a smaller ionic radius compared with a metal of the same period. Do you agree? Why? Terminology to predict - болжау / предсказывать; electronegativity - электртерістік / электроотрицательность; Pauling's scale - Полинг шкаласы / шкала Полинга; value - шама / значение; Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 to assume - елестету / представлять; sphere - шар / сфера; several - бірнеше / несколько; located - орналасқан / расположенный; therefore - сондықтан / поэтому; increase - өсу / увеличение. Все учебники Казахстана на OKULYK.KZ * Книга предоставлена исключительно в образовательных целях согласно Приказа Министра образования и науки Республики Казахстан от 17 мая 2019 года № 217 8.4 ELEMENTS: METALS AND NONMETALS You will: know physical and chemical properties of metal, nonmetal and amphoteric elements. Have you ever heard that metals have a memory? При классификации элементов на металлы и неметаллы, можно заметить, что металлы занимают очень большую жүктеу/скачать 7,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|