Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Свойства благородных газов






МОДУЛЬНАЯ ПРОГРАММА

БЛАГОРОДНЫЕ ГАЗЫ (Ng)

 

 

 


МОДУЛЬ 0

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ МОДУЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

 

 

Изучив данную программу, студент должен знать:

- особенности электронного строения атомов благородных газов,

- физические свойства Ng,

- химические свойства Ng,

- соединения легких (Не, Ne, Ar) Ng,

- соединения Kr, Xe, Rn,

- области применения благородных газов и их соединений.

 

Изучив данную программу, студент должен уметь:

- объяснять химическую инертность Ng,

- обосновать возможность получения соединений Ng,

- сравнивать физические и химические свойства различных Ng,

- сопоставлять области применения Ng с их физическими и химическими свойствами.

 

МОДУЛЬ 1

СВОЙСТВА БЛАГОРОДНЫХ ГАЗОВ

 

УЭ-0. Цели и задачи модуля.

Изучив данный модуль, студент должен знать:

- особенности электронного строения атомов Ng,

- распространенность Ng в природе,

- особенности физических свойств Ng,

- причины химической инертности Ng.

 

Изучив данный модуль, студент должен уметь:

- составлять электронные и электронно-графические формулы атомов Ng,

- пользоваться справочными данными для обоснования химической инертности благородных газов.

 

УЭ-1. Вводный контроль.

Задание 1. Напишите электронные формулы атомов Ng. Чем принципиально отличаются по электронному строению атомы гелия и неона от атомов остальных благородных газов?

Задание 2. В начале ХХ века благородные газы включали в нулевую группу таблицы Менделеева, затем – в восьмую. Согласно последней номенклатуре IUPAC благородные газы составляют 18-ю группу таблицы. Приведите доводы в пользу каждого варианта.

 

УЭ-2. Распространенность Ng в природе.

Задание 3. Изучите данные таблицы 7. Какой из Ng не является редким элементом?

Таблица 7

 

Ng Атомная распространенность в Солнечной системе по отношению к 106 атомов кремния Среднее содержание в земной коре, масс. % Содержание в атмосфере, об. % Содержание в воде, мг/л
He 3, 9∙ 109 1∙ 10–6 5, 2∙ 10–4 5, 6∙ 10–6
Ne 4, 4∙ 106 5∙ 10–7 1, 8∙ 10–3 1∙ 10–4
Ar 3, 4∙ 105 4∙ 10–4 0, 9300 0, 60
Kr   2∙ 10–8 1, 0∙ 10–4 3∙ 10–4
Xe 3, 0 3∙ 10–9 8, 0∙ 10–6 -
Rn - - - 6∙ 10–14

 

Задание 4. Сравните распространенность Ng на Земле и в Солнечной системе. Почему относительная распространенность так сильно отличается?

 

УЭ-3. Физические свойства благородных газов.

Задание 5. Исходя из молярной массы вычислите плотность (г/см3) Ng при н.у.

Задание 6. Постройте график зависимости температуры кипения Ng от молярной массы. Объясните ход кривой.

Ng He Ne Ar Kr Xe
Т кип, К 4, 2 27, 1 87, 3 120, 0 165, 0

Какие из следующих факторов влияют на температуру кипения Ng?

1) атомная масса 2) атомный объем 3) энергия ионизации

4) сродство к электрону 5) электроотрицательность 6) поляризуемость атомов

Задание 7. Благородные газы в твердом состоянии образуют плотноупакованные кристаллические решетки типа меди. Как называется этот тип кристаллической решетки?

Задание 8. В жидком состоянии гелий обладает уникальными физическими свойствами. При охлаждении из состояния обычной жидкости (Не-I) гелий переходит в состояние сверхтекучей жидкости, практически не обладающей вязкостью (Не-II). По диаграмме состояния гелия (рис. 1) определите температуру перехода при давлении, близком к 1 атм. Как меняется температура перехода при повышении давления?

 
 

 

 


Рис. 1. Диаграмма состояния гелия.

 

Задание 9. He-II не кипит (не образуются пузырьки), а испаряется с поверхности жидкости. Объясните это явление, используя представления о сверхтекучести.

 

 

УЭ-4. Химические свойства благородных газов.

Задание 10. Инертность благородных газов часто объясняют высокими значениями потенциалов ионизации. Какие выводы можно сделать из анализа таблицы 9?

Таблица 9

Потенциалы ионизации (I, эВ) и статические электродипольные поляризуемости (a) атомов благородных газов и некоторых других элементов

 

  I 1 I 2 a   I 1 I 2 a
He 24, 587 54, 416 0, 205 O 13, 618 35, 116 0, 802
Li 5, 392 75, 638 24, 3 F 17, 422 34, 970 0, 557
Be 9, 322 18, 211 5, 60 Ne 21, 564 40, 962 0, 395
B 8, 298 25, 154 3, 03 Ar 15, 759 27, 629 1, 64
C 11, 260 24, 383 1, 76 Kr 13, 999 24, 359 2, 48
N 14, 534 29, 601 1, 10 Xe 12, 130 21, 210 4, 04

 

Задание 11. Другим способом объяснения инертности благородных газов является оценка способности электронных оболочек к деформации. Деформируемость электронных оболочек под действием электростатического поля других атомов характеризуют статической электродипольной поляризуемостью (a). Сравните значения a благородных газов и некоторых других атомов.

Задание 12. Сродство к электрону атомов Ng близко к нулю. Поэтому взаимодействие может произойти только при действии сильных акцепторов электронов. Выберите правильные варианты утверждения: атом, взаимодействующий с Ng,

1) должен быть кислотой Льюиса

2) должен быть основанием Льюиса

3) должен быть сильным окислителем

4) должен быть сильным восстановителем

5) должен иметь высоколежащие вакантные молекулярные орбитали

6) должен иметь низколежащие вакантные молекулярные орбитали.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.