Номер 8, страница 22 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Дано:

Количество вещества образца металла, $\nu = 0,025$ моль

Общее число электронов в образце, $N_e = 4,515 \cdot 10^{23}$

Постоянная Авогадро, $N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23}$ моль$^{-1}$

Найти:

Символ элемента - ?

Описание элемента по его положению в периодической системе - ?

Решение:

Определите символ элемента этого металла

Для определения элемента необходимо найти его порядковый номер (Z) в периодической системе, который равен числу электронов в нейтральном атоме.

1. Сначала рассчитаем общее число атомов ($N_{атомов}$) в образце, используя количество вещества ($\nu$) и постоянную Авогадро ($N_A$):

$N_{атомов} = \nu \cdot N_A$

Подставим известные значения:

$N_{атомов} = 0,025 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 0,1505 \cdot 10^{23}$ атомов.

2. Далее, зная общее число электронов ($N_e$) и общее число атомов в образце, рассчитаем число электронов в одном атоме, которое и будет равно порядковому номеру элемента (Z):

$Z = \frac{N_e}{N_{атомов}}$

Подставим значения:

$Z = \frac{4,515 \cdot 10^{23}}{0,1505 \cdot 10^{23}} = 30$

Порядковый номер элемента равен 30. Согласно периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, это цинк.

Ответ: Символ элемента — Zn.

Опишите этот элемент по его положению в периодической системе

Цинк (Zn) — это химический элемент с порядковым номером 30.

• Положение в ПСХЭ: Расположен в 4-м периоде, во II группе (12-й группе по современной классификации), в побочной подгруппе (B-группе).
• Строение атома: Заряд ядра +30 (содержит 30 протонов), в нейтральном атоме 30 электронов. Электронная конфигурация: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^2$. Цинк относится к d-элементам. Валентными являются 2 электрона на внешнем $4s$-подуровне.
• Химические свойства: Является переходным металлом. В соединениях проявляет единственную устойчивую степень окисления +2. Простое вещество цинк — амфотерный металл. Его оксид $ZnO$ и гидроксид $Zn(OH)_2$ также амфотерны, то есть реагируют как с кислотами, так и со щелочами.

Ответ: Цинк (Zn) — это химический элемент с порядковым номером 30, расположенный в 4-м периоде, II группе, побочной подгруппе периодической системы. Является d-элементом (переходным металлом). Электронная формула атома: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^2$. В соединениях проявляет степень окисления +2. Оксид и гидроксид цинка амфотерны.