Подготовка к ОГЭ по химии (теория)
материал для подготовки к егэ (гиа) по химии (9 класс) по теме

Задание 1

Строение атома. Строение электронных оболочек атомов первых 20 элементов периодической системы Д.И.Менделеева.

Как определить число электронов, протонов и нейтронов в атоме?

1. Число электронов равно порядковому номеру и числу протонов.
2. Число  нейтронов равно разности между массовым числом и порядковым номером.

Физический смысл порядкового номера, номера периода и номера группы.

1. Порядковый номер равен числу протонов и электронов, заряду ядра.
2. Номер периода равен числу заполняемых электронных слоёв.
3. Номер А - группы равен числу электронов на внешнем слое (валентных электронов).

Максимальное число электронов на уровнях.

Максимальное число электронов на уровнях определяется по формуле N= 2· n2.

1 уровень – 2 электрона, 2 уровень – 8, 3 уровень - 18, 4 уровень – 32 электрона.

Особенности заполнения электронных оболочек у элементов А и В групп.

У элементов А - групп валентные (внешние) электроны заполняют последний слой, а у элементов В - групп – внешний электронный слой и частично предвнешний слой.

Степени окисления элементов в высших оксидах и летучих водородных соединениях.

Строение электронных оболочек ионов.

У катиона – меньше электронов на величину заряда, у анионов - больше на величину заряда.

Например:

Сa0 - 20 электронов, Сa2+ - 18 электронов;

S0 – 16 электронов, S2- - 18 электронов.

Изотопы.

Изотопы -  разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковое число электронов и протонов, но разную массу атома (разное число нейтронов).

Например:

Обязательно уметь по таблице Д.И. Менделеева определять строение электронных оболочек атомов первых 20 элементов.

А 2. В 1.

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений в связи с положением в периодической системе химических элементов.

Физический смысл порядкового номера, номера периода и номера группы.

Атомный (порядковый) номер химического элемента равен числу протонов и электронов, заряду ядра.

Номер периода равен числу заполняемых электронных слоёв.

Номер группы (А) равен числу электронов на внешнем слое (валентных электронов).

А 4

Степень окисления и валентность химических элементов.

Степень окисления – условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что все связи в этом соединении ионные (т.е. все связывающие электронные пары полностью смещены к атому более электроотрицательного элемента).

Правила определения степени окисления элемента в соединении:

• С.О. свободных атомов  и простых веществ  равна  нулю.
• Сумма степеней окисления всех атомов в сложном веществе равна нулю.
• Металлы имеют только положительную С.О.
• С.О.  атомов щелочных металлов (I(А) группа) +1.
• С.О.  атомов щелочноземельных металлов (II(А) группа)+2.
• С.О.  атомов бора, алюминия +3.
• С.О.  атомов водорода +1 (в гидридах щелочных и щелочноземельных металлов –1).
• С.О.  атомов кислорода –2 (исключения: в пероксидах –1, в OF2 +2).
• С.О. атомов  фтора всегда - 1.
• Степень окисления одноатомного иона совпадает с зарядом иона.
• Высшая (максимальная, положительная) С.О. элемента равна номеру группы. Это правило не распространяется на элементы побочной подгруппы первой группы, степени окисления которых обычно превышают +1, а также на элементы побочной подгруппы VIII группы. Также не проявляют своих высших степеней окисления, равных номеру группы, элементы кислород и фтор.
• Низшая (минимальная, отрицательная) С.О. для элементов неметаллов определяется по формуле: номер группы -8.

* С.О. – степень окисления

Валентность атома – это способность атома  образовывать определенное число химических связей с другими атомами. Валентность не имеет знака.

Валентные электроны располагаются на внешнем слое у элементов А - групп, на внешнем слое и d – подуровне предпоследнего слоя у элементов В - групп.

Валентности некоторых элементов (обозначаются римскими цифрами).

Примеры определения валентности и  С.О.  атомов в соединениях:

А3. Строение молекул. Химическая связь: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, металлическая.

Химическая связь – это силы взаимодействия между атомами или группами атомов, приводящие к образованию молекул, ионов, свободных радикалов, а также ионных, атомных и металлических кристаллических решеток.

Ковалентная связь – это связь, которая образуется между атомами с одинаковой электроотрицательностью или между атомами с небольшой разницей в значениях электроотрицательности.

Ковалентная неполярная связь образуется между атомами одинаковых элементов – неметаллов. Ковалентная неполярная связь образуется, если вещество простое, например, O2, H2, N2.

Ковалентная полярная связь образуется между атомами разных элементов – неметаллов.

Ковалентная полярная связь образуется, если вещество сложное, например, SO3, H2O, НСl, NH3.

Ковалентная связь классифицируется по механизмам образования:

обменный механизм (за счёт общих электронных пар);

донорно-акцепторный (атом - донор  обладает свободной электронной парой и передаёт её в общее пользование с другим атомом - акцептором, у которого имеется свободная орбиталь). Примеры: ион аммония NH4+,  угарный газ  СО.

Ионная связь образуется между атомами, сильно отличающимися по электроотрицательности. Как правило, когда соединяются атомы металлов и неметаллов. Это связь между разноименно зараженными ионами.

Чем больше разница ЭО атомов, тем связь более ионная.

Примеры: оксиды, галогениды щелочных и щелочноземельных металлов, все соли (в том числе соли аммония), все щёлочи.

Правила определения электроотрицательности по периодической таблице:

1) слева направо по периоду и снизу вверх по группе электроотрицательность атомов увеличивается;

2) самый электроотрицательный элемент – фтор, так как инертные газы имеют завершенный внешний уровень и не стремятся отдавать или принимать электроны;

3) атомы неметаллов всегда более электроотрицательны, чем атомы металлов;

4) водород имеет низкую электроотрицательность, хотя расположен в верхней части периодической таблицы.

Металлическая связь – образуется между атомами металлов за счет свободных электронов, удерживающих положительно заряженные ионы в кристаллической решетке. Это связь между положительно заряженными ионами металлов и электронами.

Вещества молекулярного строения имеют молекулярную кристаллическую решетку, немолекулярного строения – атомную, ионную или металлическую кристаллическую решетку.

Типы кристаллических решеток:

1) атомная кристаллическая решетка: образуется у веществ с ковалентной полярной и неполярной связью (C, S, Si), в узлах решетки находятся атомы, эти вещества являются самыми твердыми и тугоплавкими в природе;

2) молекулярная кристаллическая решетка: образуется у веществ с ковалентной полярной и ковалентной неполярной связями, в узлах решетки находятся молекулы, эти вещества обладают небольшой твердостью, легкоплавкие и летучие;

3) ионная кристаллическая решетка: образуется у веществ с ионной связью, в узлах решетки находятся ионы, эти вещества твердые, тугоплавкие, нелетучие, но в меньшей степени, чем вещества с атомной решеткой;

4) металлическая кристаллическая решетка: образуется у веществ с металлической связью, эти вещества обладают теплопроводностью, электропроводностью ковкостью и металлическим блеском.

А5. Простые и сложные вещества. Основные классы неорганических веществ. Номенклатура неорганических соединений.

 Простые и сложные вещества.

Простые вещества образованы атомами одного химического элемента (водород Н2, азот N2, железо Fe и т.д.),  сложные вещества - атомами двух и более химических элементов (вода H2O – состоит из двух элементов (водород, кислород), серная кислот H2SO4 – образована атомами трёх химических элементов (водород, сера, кислород)).

Основные классы неорганических веществ, номенклатура.

Оксиды – сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород в степени окисления -2.

Номенклатура оксидов

Названия оксидов состоят из слов «оксид» и названия элемента в родительном падеже (с указанием в скобках степени окисления элемента римскими цифрами): CuO – оксид меди (II), N2O5 – оксид азота (V).

Характер оксидов:

Основные оксиды  образуют типичные металлы со С.О. +1, +2 (Li2O, MgO, СаО, CuO и др.). Основными называются оксиды, которым соответствуют основания.

Кислотные оксиды образуют неметаллы со С.О. более +2 и металлы со С.О. от +5 до +7 (SO2, SeO2, Р2O5, As2O3, СO2, SiO2 , CrO3 и Mn2O7). Кислотными называются оксиды, которым соответствуют кислоты.

Амфотерные оксиды образованы амфотерными металлами со С.О. +2, +3, +4 (BeO, Cr2O3, ZnO, Al2O3, GeO2, SnO2 и РЬО). Амфотерными называются оксиды, которые проявляют химическую двойственность.

Несолеобразующие оксиды – оксиды неметаллов со С.О.+1,+2 (СО, NO, N2O, SiO).

Основания (основные гидроксиды) — сложные вещества, которые состоят из

 иона металла (или иона аммония) и гидроксогруппы (-OH).

Номенклатура оснований

После слова «гидроксид» указывают элемент и его степень окисления (если элемент проявляет постоянную степень окисления, то её можно не указывать):

КОН – гидроксид калия

Сr(OH)2 – гидроксид хрома (II)

Основания классифицируют:

1) по растворимости в воде основания делятся на растворимые (щелочи и NH4OH) и нерастворимые (все остальные основания);

2) по степени диссоциации основания подразделяют на сильные (щелочи) и слабые (все остальные).

3) по кислотности, т.е. по числу гидроксогрупп, способных замещаться на кислотные остатки: на однокислотные (NaOH), двухкислотные [Ca(OH)2], трехкислотные [Al(OH)3].

Кислотные гидроксиды (кислоты) -  сложные вещества, которые состоят из атомов водорода и кислотного остатка.

Кислоты классифицируют:

a) по содержанию атомов кислорода в молекуле - на бескислородные (НCl)  и кислородсодержащие (H2SO4);

б) по основности, т.е. числу атомов водорода, способных замещаться на металл - на одноосновные (HCN), двухосновные (H2S) и т.д.;

в) по электролитической силе - на сильные и слабые. Наиболее употребляемыми сильными кислотами являются разбавленные водные растворы HCl, HBr, HI, HNO3, H2S, HClO4.

Амфотерные гидроксиды образованы элементами с амфотерными свойствами.

Соли – сложные вещества, образованные атомами металлов, соединёнными с кислотными остатками.

Средние (нормальные) соли — все атомы водорода в молекулах кислоты замещены на атомы металла.

Номенклатура средних солей

Название солей строится по следующей схеме:

Например: Fe2S3 - сульфид железа(III).

Кислые соли — атомы водорода в кислоте замещены атомами металла частично. Они получаются при нейтрализации основания избытком кислоты. Чтобы правильно назвать кислую соль, необходимо к названию нормальной соли прибавить приставку гидро- или дигидро- в зависимости от числа атомов водорода, входящих в состав кислой соли.

Например, KHCO3 – гидрокарбонат калия, КH2PO4 – дигидроортофосфат калия

Нужно помнить, что кислые соли могут образовывать двух и более основные кислоты, как кислородсодержащие, так и бескислородные кислоты.

Основные соли — гидроксогруппы основания (OH−) частично замещены кислотными остатками. Чтобы назвать основную соль, необходимо к названию нормальной соли прибавить приставку гидроксо- или дигидроксо- в зависимости от числа ОН - групп, входящих в состав соли.

Например, (CuOH)2CO3 - гидроксокарбонат меди (II).

Нужно помнить, что основные соли способны образовывать лишь основания, содержащие в своём составе две и более гидроксогрупп.

Двойные соли — в их составе присутствует два различных катиона, получаются кристаллизацией из смешанного раствора солей с разными катионами, но одинаковыми анионами.

Смешанные соли — в их составе присутствует два различных аниона.

Гидратные соли (кристаллогидраты) — в их состав входят молекулы кристаллизационной воды. Пример: Na2SO4 ·10H2O.