Что такое группа химия 8 класс

Что такое группа химия 8 класс

Выдающийся русский учёный, химик, физик и энергетик. Самым значимым его вкладом в науку стало открытие периодического закона, графическое выражение которого получило название Периодической системы химических элементов.

Периодический закон

К середине XIX века учёные располагали множеством сведений о физических и химических свойствах разных элементов и их соединений. Появилась необходимость упорядочить эти знания и представить их в наглядном виде. Исследователи из разных стран пытались создать классификацию, объединяя элементы по сходству состава и свойств веществ, которые они образуют. Однако ни одна из предложенных систем не охватывала все известные элементы.

Пытался решить эту задачу и молодой русский профессор Д.И. Менделеев. Он собирал и классифицировал информацию о свойствах элементов и их соединений, а затем уточнял её в ходе многочисленных экспериментов. Собрав данные, Дмитрий Иванович записал сведения о каждом элементе на карточки, раскладывал их на столе и многократно перемещал, пытаясь выстроить логическую систему. Долгие научные изыскания привели его к выводу, что свойства элементов и их соединений изменяются с возрастанием атомной массы, однако не монотонно, а периодически.

Так был открыт периодический закон, который учёный сформулировал следующим образом: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса».

Своё открытие Менделеев совершил почти за 30 лет до того, как учёным удалось понять структуру атома. Открытия в области атомной физики позволили установить, что свойства элементов определяются не атомной массой, а зависят от количества электронов, содержащихся в нём. Поэтому современная формулировка закона звучит так:

Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов.

Этот принцип Менделеев проиллюстрировал в таблице, в которой были представлены все 63 известных на тот момент химических элемента. При её создании учёный предпринял ряд весьма смелых шагов.

Во-первых, многочисленные эксперименты позволили Менделееву сделать вывод, что атомные массы некоторых элементов ранее были вычислены неправильно, и он изменил их в соответствии со своей системой.

Во-вторых, в таблице были оставлены места для новых элементов, открытие которых учёный предсказал, подробно описав их свойства.

Мировое научное сообщество поначалу скептически отнеслось к открытию русского химика. Однако вскоре были открыты предсказанные им химические элементы: галлий, скандий и германий. Это разрушило сомнения в правильности системы Менделеева, которая навсегда изменила науку. Там, где раньше учёному требовалось провести ряд сложнейших (и даже не всегда возможных в реальности) опытов — теперь стало достаточно одного взгляда в таблицу.

Существует легенда, якобы знаменитая таблица явилась Менделееву во сне. Но сам Дмитрий Иванович эту информацию не подтвердил. Он действительно нередко засиживался над работой до поздней ночи и засыпал, продолжая размышлять над решением задачи, однако факт мистического озарения во сне учёный отрицал: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете, сел и вдруг — готово!».

Теперь расскажем, как устроена Периодическая таблица элементов Менделеева и как ею пользоваться.

Структура Периодической системы элементов

На настоящий момент Периодическая таблица Менделеева содержит 118 химических элементов. Каждый из них занимает своё место в зависимости от атомного числа. Оно показывает, сколько протонов содержит ядро атома элемента и сколько электронов в атоме находятся вокруг него. Атом каждого последующего элемента содержит на один протон больше, чем предыдущий.

Периоды — это строки таблицы. На данный момент их семь. У всех элементов одного периода одинаковое количество заполненных электронами энергетических уровней.

Группы — это столбцы. В группы в Периодической таблице объединяются элементы с одинаковым числом электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. В кратком варианте таблицы, используемой в школьных учебниках, элементы разделены на восемь групп. Каждая из них делится на главную (A) и побочную (B) подгруппы, которые объединяют элементы со сходными химическими свойствами.

Каждый элемент обозначается одной или двумя латинскими буквами. Порядковый номер элемента (число протонов в его ядре) обычно пишется в левом верхнем углу. Также в ячейке элемента указана его относительная атомная масса (сумма масс протонов и нейтронов). Это усреднённая величина, для расчёта которой используются атомные массы всех изотопов элемента с учётом их содержания в природе. Поэтому обычно она является дробным числом.

Чтобы узнать количество нейтронов в ядре элемента, необходимо вычесть его порядковый номер из относительной атомной массы (массового числа).

Свойства Периодической системы элементов

Расположение химических элементов в таблице Менделеева позволяет сопоставлять не только их атомные массы, но и химические свойства.

Вот как они изменяются в пределах группы (сверху вниз):

В пределах периодов (слева направо) свойства элементов меняются следующим образом:

Элементы Периодической таблицы Менделеева

По положению элемента в периоде можно определить его принадлежность к металлам или неметаллам. Металлы расположены в левом нижнем углу таблицы, неметаллы — в правом верхнем углу. Между ними находятся полуметаллы. Все периоды, кроме первого, начинается щелочным металлом. Каждый период заканчивается инертным газом.

Щелочные металлы

Первая группа главная подгруппа элементов (IA) — щелочные металлы. Это серебристые вещества (кроме цезия, он золотистый), настолько мягкие, что их можно резать ножом. Поскольку на их внешнем электронном слое находится только один электрон, они очень легко вступают в реакции. Плотность щелочных металлов меньше плотности воды, поэтому они в ней не тонут, а бурно реагируют с образованием щёлочи и водорода. Реакция идёт настолько энергично, что водород может даже загореться или взорваться. Эти металлы настолько активно реагируют с кислородом в воздухе, что их приходится хранить под слоем керосина (а литий — под слоем вазелина).

Учите химию вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду CHEMISTRY892021 вы получите бесплатный недельный доступ к курсам химии за 8 класс и 9 класс.

Щелочноземельные металлы

Вторая группа главная подгруппа (IIА) представлена щелочноземельными металлами с двумя электронами на внешнем энергетическом уровне атома. Бериллий и магний часто не относят к щелочноземельным металлам. Они тоже имеют серебристый оттенок и легко взаимодействуют с другими элементами, хотя и не так охотно, как металлы из первой группы главной подгруппы. Температура плавления щелочноземельных металлов выше, чем у щелочных. Ионы магния и кальция обусловливают жёсткость воды.

Лантаноиды и актиноиды

В третьей группе побочной подгруппе (IIIB) шестого и седьмого периодов находятся сразу несколько металлов, сходных по строению внешнего энергетического уровня и близких по химическим свойствам. У этих элементов электроны начинают заполнять третий по счёту от внешнего электронного слоя уровень. Это лантаноиды и актиноиды. Для удобства их помещают под основной таблицей.

‍Лантаноиды иногда называют «редкоземельными элементами», поскольку они были обнаружены в небольшом количестве в составе редких минералов и не образуют собственных руд.

‍Актиноиды имеют одно важное общее свойство — радиоактивность. Все они, кроме урана, практически не встречаются в природе и синтезируются искусственно.

Переходные металлы

Элементы побочных подгрупп, кроме лантаноидов и актиноидов, называют переходными металлами. Они вполне укладываются в привычные представления о металлах — твёрдые (за исключением жидкой ртути), плотные, обладают характерным блеском, хорошо проводят тепло и электричество. Валентные электроны их атомов находятся на внешнем и предвнешнем энергетических уровнях.

Неметаллы

Правый верхний угол таблицы до инертных газов занимают неметаллы. Неметаллы плохо проводят тепло и электричество и могут существовать в трёх агрегатных состояниях: твёрдом (как углерод или кремний), жидком (как бром) и газообразном (как кислород и азот). Водород может проявлять как металлические, так и неметаллические свойства, поэтому его относят как к первой, так и к седьмой группе Периодической системы.

Подгруппа углерода

Четвёртую группу главную подгруппу (IVА) называют подгруппой углерода. Углерод и кремний обладают всеми свойствами неметаллов, германий и олово занимают промежуточную позицию, а свинец имеет выраженные металлические свойства. Углерод образует несколько аллотропных модификаций — вариантов простых веществ, отличающихся по своему строению, а именно: графит, алмаз, фуллерит и другие.

Большинство элементов подгруппы углерода — полупроводники (проводят электричество за счёт примесей, но хуже, чем металлы). Графит, германий и кремний используют при изготовлении полупроводниковых элементов (транзисторы, диоды, процессоры и так далее).

Подгруппа азота

Пятую группу главную подгруппу (VA) называют пниктогенами или подгруппой азота. В ходе реакций эти элементы могут как отдавать электроны, так и принимать их, завершая внешний энергетический уровень.

Физические свойства элементов подгруппы азота различны. Азот является бесцветным газом. Фосфор, мягкое вещество, образует несколько вариантов аллотропных модификаций — белый, красный и чёрный фосфор. Мышьяк — твёрдый полуметалл, способный проводить электрический ток. Висмут — блестящий серебристо-белый металл с радужным отливом.

Азот — основное вещество в составе атмосферы нашей планеты. Некоторые элементы подгруппы азота токсичны для человека (фосфор, мышьяк, висмут). При этом азот и фосфор являются важными элементами почвенного питания растений, поэтому они входят в состав большинства удобрений. Азот и фосфор также участвуют в формировании важнейших молекул живых организмов — белков и нуклеиновых кислот.

Подгруппа кислорода

Халькогены или подгруппа кислорода — элементы шестой группы главной подгруппы (VIA). Для завершения внешнего электронного уровня атомам этих элементов не хватает лишь двух электронов, поэтому они проявляют сильные окислительные (неметаллические) свойства. Однако, по мере продвижения от кислорода к полонию они ослабевают.

Кислород образует две аллотропные модификации — кислород и озон — тот самый газ, который образует экран в атмосфере планеты, защищающий живые организмы от жёсткого космического излучения.

Кислород и сера легко образуют прочные соединения с металлами — оксиды и сульфиды. В виде этих соединений металлы часто входят в состав руд.

Галогены

Седьмая группа главная подгруппа (VIIA) представлена галогенами — неметаллами с семью электронами на внешнем электронном слое атома. Это сильнейшие окислители, легко вступающие в реакции. Галогены («рождающие соли») назвали так потому, что они реагируют со многими металлами с образованием солей. Например, хлор входит в состав обычной поваренной соли.

Самый активный из галогенов — фтор. Он способен разрушать даже молекулы воды, за что и получил своё грозное имя (слово «фтор» переводится на русский язык как «разрушительный»). А его «близкий родственник» — иод — используется в медицине в виде спиртового раствора для обработки ран.

Инертные газы

‍Инертные газы, расположенные в последней, восьмой группе главной подгруппе (VIIIA) — элементы с полностью заполненным внешним электронным уровнем. Они практически не способны участвовать в реакциях. Поэтому их иногда называют «благородными», проводя параллель с представителями высшего общества, которые брезгуют контактировать с посторонними.

У инертных газов есть удивительная способность: они светятся под действием электромагнитного излучения, поэтому используются для создания ламп. Так, неон используется для создания светящихся вывесок и реклам, а ксенон — в автомобильных фарах и фотовспышках.

Гелий обладает массой всего в два раза больше массы молекулы водорода, но, в отличие от последнего, не взрывоопасен и используется для заполнения воздушных шаров.

У нас вы сможете учиться в удобном темпе, делать упор на любимые предметы и общаться со сверстниками по всему миру.

Попробовать бесплатно

Интересное по рубрике

Найдите необходимую статью по тегам

Подпишитесь на нашу рассылку

Мы в инстаграм

Домашняя онлайн-школа
Помогаем ученикам 5–11 классов получать качественные знания в любой точке мира, совмещать учёбу со спортом и творчеством

Посмотреть

Рекомендуем прочитать

Реальный опыт семейного обучения

Звонок по России бесплатный

Посмотреть на карте

Если вы не нашли ответ на свой вопрос на нашем сайте, включая раздел «Вопросы и ответы», закажите обратный звонок. Мы скоро свяжемся с вами.

Источник

Что такое группа химия 8 класс

Схема. Химические формулы в 8 классе

4. Основные определения в 8 классе

АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ
1. Существуют вещества с молекулярным и немолекулярным строением.
2. Между молекулами имеются промежутки, размеры которых зависят от агрегатного состояния вещества и температуры.
3. Молекулы находятся в непрерывном движении.
4. Молекулы состоят из атомов.
6. Атомы характеризуются определённой массой и размерами.
При физических явлениях молекулы сохраняются, при химических, как правило, разрушаются. Атомы при химических явлениях перегруппировываются, образуя молекулы новых веществ.

ЗАКОН ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА ВЕЩЕСТВА
Каждое химически чистое вещество молекулярного строения независимо от способа получения имеет постоянный качественный и количественный состав.

ВАЛЕНТНОСТЬ
Валентность — свойство атома химического элемента присоединять или замещать определённое число атомов другого элемента.

ХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ
Химическая реакция — явление, в результате которого из одних веществ образуются другие. Реагенты — вещества, вступающие в химическую реакцию. Продукты реакции — вещества, образующиеся в результате реакции.
Признаки химических реакций:
1. Выделение теплоты (света).
2. Изменение окраски.
3. Появление запаха.
4. Образование осадка.
5. Выделение газа.

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ ВЕЩЕСТВ
Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. В результате химических реакций атомы не исчезают и не возникают, а происходит их перегруппировка.

Источник

Урок 12 Бесплатно Основные классы неорганических соединений

Начало

Вы уже неоднократно встречались с различными типами соединений.

На этом уроке мы приведём эти знания в единую систему.

Среди неорганических химических соединений выделяют 4 основных класса:

Отнесение вещества к определенному классу происходит на основании его состава и химических свойств.

Конечно, каждое вещество обладает своими уникальными свойствами, но на этом уроке мы рассмотрим те их свойства, на основании которых вещества разделяют на классы.

Оксиды

Оксиды – это соединения двух элементов, один из которых – кислород.

Все химические элементы могут образовывать оксиды.

Некоторые химические элементы могут образовывать несколько оксидов, проявляя в них разные степени окисления.

При этом образуются совершенно непохожие друг на друга вещества.

Например, азот (N) образует пять оксидов:

Химическая формула

Валентность азота в веществе

Краткое описание вещества

Бесцветный газ со сладковатым привкусом. «Веселящий газ». Слаботоксичен. Используется в медицине для наркоза.

Бесцветный газ без запаха. Токсичен – вызывает удушье.

Синяя жидкость. «Азотистый ангидрид». Токсичен – вызывает ожоги кожи. Применяется в лабораторных условиях для получения азотной кислоты.

Бурый газ с резким запахом. «Лисий хвост». Токсичен – вызывает удушье и ожог легких. Применяется как окислитель ракетного топлива, а также в промышленности при получении азотной кислоты.

Бесцветные кристаллы. «Азотный ангидрид». Токсичен. Взрывоопасен.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Оксидов не образуют всего несколько элементов:

фтор F

гелий He

неон Ne

аргон Ar

криптон Kr

При нормальных условиях оксиды могут быть:

Химическая формула

Систематическое и тривиальное название

Внешний вид

Применение

Бесцветная жидкость без вкуса

Бесцветные кристаллы с горьким вкусом

Флюс в металлургии

Бесцветный газ без запаха

Наполнитель в пищевой промышленности

Бесцветный газ со сладковатым привкусом

Оксиды разделяют на три группы:

Амфотерные оксиды обычно нерастворимы в воде, а растворимы в кислотах или в основаниях. В химических реакциях с кислотами они ведут себя как основные оксиды, а в реакциях с основаниями как кислотные.

Разделение основано на том, вещество какого типа способен образовывать данный оксид:

Оксид водорода (H₂O) или воду не относят ни к одному из этих типов, так как вода является основой жизни на Земле.

Оксиды легко вступают в реакцию с водой.

При этом получаются

Кислоты и основания также называют гидроксидами.

Это слово состоит из двух корней: гидро («вода») + оксид.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Основания

Основание — сложное вещество, которое состоит из атома металла или иона аммония (NH₄+) и гидроксогруппы (-OH)

Ca(OH)₂ гидроксид кальция

NH₄OH гидроксид аммония

Основания образуются при реакции основного оксида с водой

Не все оксиды реагируют с водой!

Из оксида кальция образуется гидроксид кальция:

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Вы можете самостоятельно провести опыт.

Для него вам понадобится вода, фенолфталеин и негашеная известь.

Фенолфталеин можно достать в аптеке под названием «пурген» – это индикатор, т.е. вещество, которое изменяет свой цвет в основаниях или в кислотах.

Негашеную известь можно достать в строительном магазине или в семенном (она используется для раскисления почв в сельском хозяйстве).

Добавьте в воду немного фенолфталеина и всыпьте щепотку негашёной извести.

При этом раствор слегка нагреется, а фенолфталеин станет малиновым.

Вы увидели сразу два признака химической реакции: выделение тепла и изменение цвета.

Из за этого их свойства различаются.

Растворимые в воде основания называют щёлочи.

Щёлочи образуют металлы I и II групп периодической системы элементов и некоторые другие металлы.

Слово «щёлочь» происходит от древнего слова «selok», обозначающего «стирать», потому что щёлочи с древних времён использовали в стирке: они хорошо растворяют белки, жиры и песок.

Например, гидроксид натрия (NaOH) вы можете найти в составе средств для прочистки труб.

Щелочи известны с давних времен.

Поэтому для них характерны и исторически сложившиеся (тривиальные) названия:

КОН – едкое кали

NaOH – едкий натр

Ва(ОН)₂ – баритовая вода.

Основные свойства гидроксидов увеличиваются сверху вниз: гидроксид цезия CsOH намного более едкий, чем гидроксид натрия NaOH, но не находит широкого применения из-за малой распространенности цезия в природе.

Основания находят широкое применение в быту и в промышленности.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Кислоты

Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется атом водорода и кислотный остаток.

Пример: серная кислота H₂SO₄

Ее состав можно написать так H + (HSO₄) —

Кислоты могут образовываться реакцией кислотных оксидов с водой.

Так образуется серная кислота H₂SO₄

Иначе H₂SO₄ можно записать в виде гидроксида SO₂(OH)₂

Кроме этих веществ кислотами в химии также называют множество органических кислот.

Органические кислоты – это те, которые образуются в живых организмах (например, муравьиная, уксусная, лимонная, щавелевая, яблочная, винная).

Их подробно изучает отдельная область химии – органическая химия.

Общие признаки кислот- это сложные вещества, а в их составе всегда есть водород.

Карбонаты являются очень неустойчивыми в кислотах – разлагаются с выделением углекислого газа:

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Своё название кислоты получили из-за их кислого вкуса, который мы ощущаем из-за раздражающего воздействия кислот на вкусовые рецепторы.

А английское название acid произошло скорее всего от латинского названия уксусной кислоты – acetum, поскольку уксусная кислота была первой выделенной человеком кислотой.

Ещё алхимики, когда им нужна была кислая среда, использовали именно уксус.

Существует легенда о том, как падишах потребовал от своего придворного алхимика испытать принесённый ему жемчуг.

На что алхимик посоветовал опустить жемчуг в крепкий уксус, и если жемчуг в нём растворится, то он настоящий.

Поговаривают, что после такого совета падишах опустил в крепкий уксус не жемчуг, а алхимика.

На самом деле всё просто: жемчуг – это карбонат кальция (продукт реакции извести с углекислым газом).

Современные ученые доказали, что царица Египта Клеопатра удивляла своих гостей тем, что с легкостью выпивала уксус, в который перед этим бросала жемчуг.

Причина в том же: жемчуг, растворяясь, нейтрализовал большую часть уксуса.

Алхимики часто использовали «царскую водку» – смесь азотной и соляной кислот.

При их смешивании происходит химическая реакция:

Образующийся нитрозилхлорид – очень агрессивное вещество, оно даже реагирует с металлами, не растворяющимися в чистых кислотах: золотом, платиной и палладием.

Поэтому «царская водка» – одно из самых агрессивных химических веществ.

В лаборатории её обычно используют для очистки химической посуды от сильных загрязнений.

Кислота внутри нас.

Газ хлороводород, растворенный в воде, называют соляной кислотой.

Желудочный сок животных и человека содержит соляную кислоту HCl.

Вы могли встретиться уже с этим названием, поскольку соляная кислота свободно продаётся в хозяйственных магазинах.

Она используется в быту как чистящее средство.

У меня есть дополнительная информация к этой части урока!

Желудочный сок человека достаточно агрессивен!

Он может полностью растворить бритвенное лезвие за несколько дней.

Внимание! Сaution! Achtung! Attenzione! 注意力

При работе с кислотами следует помнить, что это едкие вещества, и соблюдать осторожность!

Не допускать попадания кислот на кожу, а особенно на слизистые оболочки – глаза, рот!

При попадании кислоты на кожу или в глаза следует промыть большим количеством проточной воды!

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Источник