Chaque élément chimique en a. Éléments chimiques. L'origine des éléments chimiques lourds dans l'Univers

Un élément chimique est un type d’atome doté d’une certaine quantité de charge nucléaire positive et d’un certain ensemble de propriétés.

Actuellement, 112 éléments chimiques sont connus. Certains éléments sont utilisés par l’homme depuis l’Antiquité, d’autres ont été découverts dans la nature aux XVIIIe et XXe siècles. Une vingtaine d’éléments n’existent pas dans la nature ; ils sont produits artificiellement par des réactions nucléaires.

Tous les éléments ont des noms et des symboles. Le symbole d'un élément est sa désignation par la première lettre ou les deux premières lettres du nom latin d'un élément chimique.

Le grand chimiste russe D.I. Mendeleev a établi qu'il existe une relation naturelle entre tous les éléments chimiques, qu'il a appelée la loi périodique (1869). Une représentation visuelle de cette loi est le tableau bien connu - le Tableau périodique des éléments chimiques de D.I. Mendeleïev. Il contient des symboles, des noms et les caractéristiques les plus importantes des éléments.

Note. Les symboles de nombreux éléments chimiques sont clairs car leurs noms russes et latins sont consonants, par exemple Ca - calcium (Calzium), Na - sodium (Natrium), etc. Mais pour certains éléments, les noms russes et latins sont très différents, par exemple Fe - fer (Ferrum), Au - or (Aurum), Ag - argent (Argentum), O - oxygène (Oxigenium), H - hydrogène (Hidrogenium) , C - carbone (Carboneum), etc. L'ouvrage de référence, dont l'utilisation est recommandée lors de l'étude de la chimie (Stas N.F. Handbook of General and Inorganic Chemistry), contient deux formes du tableau périodique (8 cellules et 18 cellules) et un tableau avec le russe, le latin, l'anglais, l'allemand. et les français nomment les éléments chimiques.

Si le nombre d’éléments chimiques est de 112 et qu’un élément est un type d’atome, alors il doit y avoir 112 types d’atome. En réalité, ce n'est pas le cas. Il a été établi que presque chaque élément chimique est une combinaison de plusieurs isotopes. Les isotopes sont des atomes qui ont la même charge nucléaire mais un nombre différent de neutrons dans le noyau. Les isotopes sont désignés par des symboles d'éléments chimiques avec un indice en haut à gauche indiquant le nombre de masse. Le nombre de masse d'un atome (isotope) est la somme des protons et des neutrons contenus dans le noyau d'un atome, par exemple : 35 Cl, 37 Cl, 29 Mg, 29 Mg, 29 Mg, etc.

La masse du noyau d'un atome (isotope) est toujours légèrement inférieure au nombre de masse. Diminution de la masse lors de la formation des noyaux atomiques ( défaut de masse) s'explique par le fait que dans les noyaux des atomes, il existe d'énormes forces d'attraction entre les protons et les neutrons. L'émergence de ces forces s'accompagne d'un défaut de masse selon la théorie de la relativité d'Einstein.

Le nombre de masse de tout isotope est un nombre entier, mais la masse atomique d’un élément ne l’est pas. Cela s'explique par le fait que la masse atomique d'un élément est la valeur moyenne des masses atomiques de ses isotopes, compte tenu de leur abondance dans la nature.

Exemple 1. Calculer la masse atomique de..., qui a... un isotope

3. Substances et composés simples

Les substances simples sont des substances contenant des atomes du même élément chimique.

Une substance simple et un élément chimique ne sont pas des concepts identiques, même si une telle identification est parfois faite à tort. Historiquement, les substances simples portent les mêmes noms que les éléments chimiques, mais ce n’est pas la même chose. Par exemple, ils disent : 1) l'eau (H 2 O) contient de l'oxygène ; 2) nous respirons de l'oxygène. Dans le premier cas, nous parlons de l'élément chimique oxygène et dans le second de la substance O 2 présente dans l'air.

Si les concepts « élément chimique » et « substance simple » étaient des concepts identiques, alors il y aurait autant de substances simples qu'il y a d'éléments chimiques (112), mais en réalité il y en a plusieurs centaines. Cela s'explique par le fait que de nombreux éléments forment non pas une, mais plusieurs substances simples. Ce phénomène est appelé allotropie. Différentes substances simples formées par le même élément chimique sont appelées modifications allotropiques(modifications) de cette substance. Ils diffèrent par la composition des molécules (O 2, O 3), la structure cristalline (diamant, graphite) ou les deux (phosphore blanc - molécules P 4, rouge - substance polymère).

Les substances complexes sont des substances contenant des atomes de divers éléments chimiques. Les substances complexes sont appelées composants chimiques. Ils sont divisés en organiques (ils sont étudiés par la chimie organique) et inorganiques.

Les composés inorganiques ont une composition et des propriétés variées. Dans la pratique chimique, nous avons le plus souvent affaire à quatre classes de composés inorganiques : les oxydes, les bases, les acides et les sels. Ces classes de composés inorganiques sont appelées essentielles ou basiques. Chaque classe de composés essentiels est à son tour divisée en groupes de substances ayant des propriétés similaires. Le chapitre suivant de ce manuel est consacré à la classification, aux propriétés et à la nomenclature des composés inorganiques.

De nombreuses choses et objets différents, des corps vivants et inanimés de la nature nous entourent. Et ils ont tous leur propre composition, structure, propriétés. Chez les êtres vivants, des réactions biochimiques complexes se produisent qui accompagnent les processus vitaux. Les corps non vivants remplissent diverses fonctions dans la nature et dans la vie de la biomasse et ont une composition moléculaire et atomique complexe.

Mais tous ensemble, les objets de la planète ont caractéristique commune: Ils sont constitués de nombreuses petites particules structurelles appelées atomes d’éléments chimiques. Si petits qu’ils ne sont pas visibles à l’œil nu. Que sont les éléments chimiques ? Quelles sont leurs caractéristiques et comment avez-vous connu leur existence ? Essayons de le comprendre.

Concept d'éléments chimiques

Dans la compréhension généralement acceptée, les éléments chimiques ne sont qu'une représentation graphique des atomes. Les particules qui composent tout ce qui existe dans l'Univers. Autrement dit, la réponse suivante peut être donnée à la question « que sont les éléments chimiques ». Ce sont de petites structures complexes, des collections de tous les isotopes d'atomes, unis par un nom commun, ayant leur propre désignation graphique (symbole).

À ce jour, 118 éléments auraient été découverts dans les deux conditions naturelles, et synthétiquement, en réalisant des réactions nucléaires et les noyaux d'autres atomes. Chacun d'eux a un ensemble de caractéristiques, sa propre localisation dans système commun, histoire de découverte et de nom, et joue également un certain rôle dans la nature et la vie des êtres vivants. La science chimique étudie ces caractéristiques. Les éléments chimiques sont à la base de la construction de molécules, de composés simples et complexes, et donc d'interactions chimiques.

Histoire de la découverte

La compréhension même de ce que sont les éléments chimiques n'est arrivée qu'au XVIIe siècle grâce aux travaux de Boyle. C'est lui qui a parlé le premier de ce concept et lui a donné la définition suivante. Ce sont de petites substances simples indivisibles à partir desquelles tout ce qui les entoure est composé, y compris toutes les substances complexes.

Avant ce travail, les vues dominantes des alchimistes étaient celles qui reconnaissaient la théorie des quatre éléments - Empidocle et Aristote, ainsi que celles qui découvraient les « principes combustibles » (soufre) et les « principes métalliques » (mercure).

Presque tout le XVIIIe siècle, la théorie complètement erronée du phlogistique était répandue. Pourtant, déjà à la fin de cette période, Antoine Laurent Lavoisier prouve que c'est intenable. Il reprend la formulation de Boyle, mais la complète en même temps par la première tentative de systématiser tous les éléments connus à cette époque, en les divisant en quatre groupes : les métaux, les radicaux, les terres, les non-métaux.

La prochaine grande étape dans la compréhension de ce que sont les éléments chimiques vient de Dalton. On lui attribue la découverte de la masse atomique. Sur cette base, il distribue certains des éléments chimiques connus par ordre croissant de masse atomique.

Le développement constant et intensif de la science et de la technologie nous permet de faire un certain nombre de découvertes de nouveaux éléments entrant dans la composition des corps naturels. Par conséquent, en 1869 - époque de la grande création de D.I. Mendeleev - la science a pris conscience de l'existence de 63 éléments. Le travail du scientifique russe est devenu la première classification complète et établie à jamais de ces particules.

La structure des éléments chimiques n’était pas établie à cette époque. On croyait que l’atome était indivisible, qu’il constituait la plus petite unité. Avec la découverte du phénomène de radioactivité, il a été prouvé qu’elle est divisée en parties structurelles. Presque tout le monde existe sous la forme de plusieurs isotopes naturels (particules similaires, mais avec un nombre différent de structures neutroniques, ce qui modifie la masse atomique). Ainsi, au milieu du siècle dernier, il était possible de mettre de l'ordre dans la définition du concept élément chimique.

Le système d'éléments chimiques de Mendeleïev

Le scientifique s’est basé sur la différence de masse atomique et a réussi à classer ingénieusement tous les éléments chimiques connus par ordre croissant. Cependant, toute la profondeur et le génie de sa pensée scientifique et de sa prévoyance résidaient dans le fait que Mendeleïev a laissé des espaces vides dans son système, des cellules ouvertes pour des éléments encore inconnus qui, selon le scientifique, seront découverts dans le futur.

Et tout s’est passé exactement comme il l’avait dit. Les éléments chimiques de Mendeleev ont rempli toutes les cellules vides au fil du temps. Chaque structure prédite par le scientifique a été découverte. Et maintenant, nous pouvons affirmer avec certitude que le système d’éléments chimiques est représenté par 118 unités. C'est vrai, trois dernières découvertes n'ont pas encore été officiellement confirmés.

Le système d'éléments chimiques lui-même est affiché graphiquement dans un tableau dans lequel les éléments sont classés selon la hiérarchie de leurs propriétés, charges nucléaires et caractéristiques structurelles des coques électroniques de leurs atomes. Il y a donc des périodes (7 pièces) - des rangées horizontales, des groupes (8 pièces) - des sous-groupes verticaux (principaux et secondaires au sein de chaque groupe). Le plus souvent, deux rangées de familles sont placées séparément dans les couches inférieures du tableau : les lanthanides et les actinides.

La masse atomique d’un élément est constituée de protons et de neutrons dont la combinaison est appelée « nombre de masse ». Le nombre de protons est déterminé très simplement : il est égal au numéro atomique de l'élément du système. Et comme l’atome dans son ensemble est un système électriquement neutre, c’est-à-dire n’ayant aucune charge, le nombre d’électrons négatifs est toujours égal au nombre de particules de protons positives.

Ainsi, les caractéristiques d’un élément chimique peuvent être données par sa position dans le tableau périodique. Après tout, presque tout est décrit dans la cellule : le numéro de série, qui désigne les électrons et les protons, la masse atomique (la valeur moyenne de tous les isotopes existants d'un élément donné). Vous pouvez voir à quelle période se situe la structure (cela signifie que les électrons seront situés sur autant de couches). Vous pouvez également prédire le nombre particules négatives au dernier niveau d'énergie pour les éléments des sous-groupes principaux - il est égal au numéro du groupe dans lequel se trouve l'élément.

Le nombre de neutrons peut être calculé en soustrayant les protons du nombre de masse, c'est-à-dire du numéro atomique. Ainsi, il est possible d'obtenir et de compiler une formule électronique-graphique complète pour chaque élément chimique, qui reflétera avec précision sa structure et montrera les propriétés possibles et manifestées.

Répartition des éléments dans la nature

Une science entière étudie cette question : la cosmochimie. Les données montrent que la répartition des éléments sur notre planète suit les mêmes schémas que dans l’Univers. La principale source de noyaux d'atomes légers, lourds et moyens sont les réactions nucléaires qui se produisent à l'intérieur des étoiles - la nucléosynthèse. Grâce à ces processus, l'Univers et l'espace ont fourni à notre planète tous les éléments chimiques disponibles.

Au total, sur les 118 représentants connus dans les sources naturelles, 89 ont été découverts par l'homme : ce sont les atomes fondamentaux et les plus courants. Des éléments chimiques étaient également synthétisés artificiellement en bombardant des noyaux avec des neutrons (nucléosynthèse en laboratoire).

Les plus nombreuses sont les substances simples d'éléments tels que l'azote, l'oxygène et l'hydrogène. Le carbone est inclus dans tout matière organique, ce qui signifie qu'il occupe également une position de leader.

Classification selon la structure électronique des atomes

L'une des classifications les plus courantes de tous les éléments chimiques d'un système est leur distribution basée sur structure électronique. En fonction du nombre de niveaux d'énergie inclus dans la coquille d'un atome et de ceux qui contiennent les derniers électrons de valence, quatre groupes d'éléments peuvent être distingués.

Éléments S

Ce sont ceux dans lesquels l’orbitale s est la dernière à être remplie. Cette famille comprend des éléments du premier groupe du sous-groupe principal (ou seulement un électron par niveau externe détermine les propriétés similaires de ces représentants en tant qu'agents réducteurs puissants.

Éléments P

Seulement 30 pièces. Les électrons de Valence sont situés au sous-niveau p. Ce sont les éléments qui forment les principaux sous-groupes du troisième au huitième groupe, appartenant aux périodes 3,4,5,6. Parmi eux, les propriétés incluent à la fois les métaux et les éléments non métalliques typiques.

éléments d et éléments f

Ce sont des métaux de transition de la 4ème à la 7ème grande période. Il y a 32 éléments au total. Les substances simples peuvent présenter des propriétés à la fois acides et basiques (oxydantes et réductrices). Également amphotère, c'est-à-dire double.

La famille f comprend les lanthanides et les actinides, dans lesquels les derniers électrons sont situés dans les orbitales f.

Substances formées d'éléments : simples

Aussi, toutes les classes d’éléments chimiques peuvent exister sous forme de composés simples ou complexes. Ainsi, les simples sont considérés comme ceux qui sont formés à partir de la même structure en quantités différentes. Par exemple, O 2 est l'oxygène ou le dioxygène et O 3 est l'ozone. Ce phénomène est appelé allotropie.

Les éléments chimiques simples qui forment des composés du même nom sont caractéristiques de chaque représentant du tableau périodique. Mais tous n’ont pas les mêmes propriétés. Il existe donc des substances simples, des métaux et des non-métaux. Les premiers forment les sous-groupes principaux avec 1 à 3 groupes et tous les sous-groupes secondaires du tableau. Les non-métaux forment les principaux sous-groupes des groupes 4 à 7. Le huitième élément principal comprend des éléments spéciaux - les gaz nobles ou inertes.

Parmi tous les éléments simples découverts à ce jour, 11 gaz sont connus dans des conditions ordinaires, 2 substances liquides(brome et mercure), tous les autres sont solides.

Connexions complexes

Ceux-ci incluent tout ce qui est constitué de deux éléments chimiques ou plus. Il y a beaucoup d'exemples, parce que composants chimiques plus de 2 millions sont connus ! Ce sont des sels, des oxydes, des bases et des acides, des complexes composés complexes, toutes les substances organiques.

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DANS réactions chimiques des transformations d'une substance en une autre se produisent. Pour comprendre comment cela se produit, vous devez vous rappeler du cours de l'histoire naturelle et de la physique que les substances sont constituées d'atomes. Il existe un nombre limité de types d'atomes. Les atomes peuvent se connecter les uns aux autres de différentes manières. Comment se forment des centaines de milliers de lettres lors de l'addition des lettres de l'alphabet des mots différents, ainsi des molécules ou des cristaux de substances différentes sont formés à partir des mêmes atomes. Les atomes peuvent former des molécules- les plus petites particules d'une substance qui conservent ses propriétés. Par exemple, on connaît plusieurs substances formées de seulement deux types d'atomes : les atomes d'oxygène et les atomes d'hydrogène, mais différents types molécules. Ces substances comprennent l'eau, l'hydrogène et l'oxygène. Une molécule d'eau est constituée de trois particules liées les unes aux autres. Ce sont des atomes. Un atome d'oxygène (les atomes d'oxygène sont désignés en chimie par la lettre O) est attaché à deux atomes d'hydrogène (ils sont désignés par la lettre H). La molécule d'oxygène est constituée de deux atomes d'oxygène ; Une molécule d'hydrogène est composée de deux atomes d'hydrogène. Des molécules peuvent se former lors de transformations chimiques ou se désintégrer. Ainsi, chaque molécule d’eau se décompose en deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène. Deux molécules d'eau forment deux fois plus d'atomes d'hydrogène et d'oxygène. Des atomes identiques se lient par paires pour former des molécules de nouvelles substances– l’hydrogène et l’oxygène. Les molécules sont ainsi détruites, mais les atomes sont préservés. C'est de là que vient le mot « atome », qui signifie en traduction du grec ancien "indivisible". Les atomes sont les plus petites particules de matière chimiquement indivisibles. Dans les transformations chimiques, d’autres substances sont formées à partir des mêmes atomes qui constituaient les substances d’origine. Tout comme les microbes sont devenus accessibles à l'observation avec l'invention du microscope, les atomes et les molécules sont devenus accessibles à l'observation avec l'invention d'instruments offrant un grossissement encore plus grand et permettant même de photographier des atomes et des molécules. Sur ces photographies, les atomes apparaissent comme des points flous et les molécules apparaissent comme une combinaison de ces points. Cependant, il existe également des phénomènes dans lesquels les atomes se divisent, les atomes d'un type se transforment en atomes d'un autre type. Dans le même temps, des atomes introuvables dans la nature sont également obtenus artificiellement. Mais ces phénomènes ne sont pas étudiés par la chimie, mais par une autre science : la physique nucléaire. Comme déjà mentionné, il existe d'autres substances contenant des atomes d'hydrogène et d'oxygène. Mais, que ces atomes fassent partie de molécules d’eau ou d’autres substances, ce sont des atomes du même élément chimique. Un élément chimique est un type spécifique d'atome Combien de types d’atomes existe-t-il ? Aujourd’hui, les gens connaissent de manière fiable l’existence de 118 types d’atomes, soit 118 éléments chimiques. Parmi ceux-ci, 90 types d'atomes se trouvent dans la nature, le reste est obtenu artificiellement en laboratoire.

Symboles des éléments chimiques

En chimie, les symboles chimiques sont utilisés pour désigner des éléments chimiques. C'est le langage de la chimie. Pour comprendre la parole dans n’importe quelle langue, il faut connaître les lettres, et c’est la même chose en chimie. Pour comprendre et décrire les propriétés des substances et les changements qui s'y produisent, vous devez tout d'abord connaître les symboles des éléments chimiques. À l’ère de l’alchimie, on connaissait beaucoup moins d’éléments chimiques qu’aujourd’hui. Les alchimistes les identifiaient à des planètes, à divers animaux et à d'anciennes divinités. Actuellement, le système de notation introduit par le chimiste suédois Jöns Jakob Berzelius est utilisé partout dans le monde. Dans son système, les éléments chimiques sont désignés par l'initiale ou l'une des lettres suivantes du nom latin d'un élément donné. Par exemple, l’élément argent est représenté par le symbole – Ag (lat. Argentum). Vous trouverez ci-dessous les symboles, les prononciations des symboles et les noms des éléments chimiques les plus courants. Il faut les mémoriser !

Le chimiste russe Dmitri Ivanovitch Mendeleïev fut le premier à organiser la diversité des éléments chimiques et, sur la base de la loi périodique qu'il a découverte, il a compilé le système périodique des éléments chimiques. Comment est organisé le tableau périodique des éléments chimiques ? La figure 58 montre une version à périodes courtes du tableau périodique. Le tableau périodique se compose de colonnes verticales et de lignes horizontales. Les lignes horizontales sont appelées points. A ce jour, tous les éléments connus sont répartis en sept périodes. Les points sont désignés par des chiffres arabes de 1 à 7. Les périodes 1 à 3 sont constituées d'une rangée d'éléments - elles sont appelées petites. Les périodes 4 à 7 sont constituées de deux rangées d'éléments ; elles sont appelées majeures. Les colonnes verticales du tableau périodique sont appelées groupes d'éléments. Il existe huit groupes au total et des chiffres romains de I à VIII sont utilisés pour les désigner. Il existe des sous-groupes principaux et secondaires. Tableau périodiqueouvrage de référence universel chimiste, avec son aide, vous pouvez obtenir des informations sur les éléments chimiques. Il existe un autre type de système périodique - longue période. Dans la forme longue période du tableau périodique, les éléments sont regroupés différemment et divisés en 18 groupes. Dans cette version Système périodique les éléments sont regroupés en « familles », c'est-à-dire qu'au sein de chaque groupe d'éléments se trouvent des éléments ayant des propriétés similaires et similaires. Dans cette version Système périodique, les numéros de groupe, ainsi que les points, sont indiqués en chiffres arabes. Système périodique d'éléments chimiques D.I. Mendeleïev Caractéristiques d'un élément du tableau périodique

Prévalence des éléments chimiques dans la nature

Les atomes des éléments présents dans la nature sont répartis de manière très inégale. Dans l'espace, l'élément le plus courant est l'hydrogène, le premier élément du tableau périodique. Il représente environ 93 % de tous les atomes de l’Univers. Environ 6,9 % sont des atomes d’hélium, le deuxième élément du tableau périodique. Les 0,1 % restants proviennent de tous les autres éléments. L'abondance des éléments chimiques dans la croûte terrestre diffère considérablement de leur abondance dans l'Univers. La croûte terrestre contient la plupart des atomes d'oxygène et de silicium. Avec l'aluminium et le fer, ils forment les principaux composés la croûte terrestre. Et le fer et le nickel- les principaux éléments qui constituent le noyau de notre planète. Les organismes vivants sont également composés d’atomes de divers éléments chimiques. Le corps humain contient le plus grand nombre d’atomes de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote.

Nous tirons les conclusions de l'article sur les éléments chimiques.

  • Élément chimique– un certain type d'atome
  • Aujourd’hui, les gens connaissent de manière fiable l’existence de 118 types d’atomes, soit 118 éléments chimiques. Parmi ceux-ci, 90 types d'atomes se trouvent dans la nature, le reste est obtenu artificiellement en laboratoire
  • Il existe deux versions du tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev - période courte et longue période
  • Les symboles chimiques modernes sont dérivés des noms latins des éléments chimiques
  • Périodes– les lignes horizontales du tableau périodique. Les périodes sont divisées en petites et grandes
  • Groupes– les lignes verticales du tableau périodique. Les groupes sont divisés en principaux et secondaires
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Tous les éléments chimiques peuvent être caractérisés en fonction de la structure de leurs atomes, ainsi que de leur position dans Tableau périodique DI. Mendeleïev. Typiquement, un élément chimique est caractérisé selon le plan suivant :

  • indiquer le symbole de l'élément chimique, ainsi que son nom ;
  • basé sur la position de l'élément dans le tableau périodique D.I. Mendeleev indique son ordinal, son numéro de période et son groupe (type de sous-groupe) dans lequel se trouve l'élément ;
  • en fonction de la structure de l'atome, indiquer la charge nucléaire, le nombre de masse, le nombre d'électrons, de protons et de neutrons dans l'atome ;
  • enregistrer la configuration électronique et indiquer les électrons de valence ;
  • esquisser des formules graphiques électroniques pour les électrons de valence dans les états fondamental et excité (si possible) ;
  • indiquer la famille de l'élément, ainsi que son type (métal ou non métallique) ;
  • indiquer les formules des oxydes et hydroxydes supérieurs avec brève description leurs propriétés ;
  • indiquer les valeurs des états d'oxydation minimum et maximum d'un élément chimique.

Caractéristiques d'un élément chimique en utilisant le vanadium (V) comme exemple

Considérons les caractéristiques d'un élément chimique en utilisant le vanadium (V) comme exemple selon le plan décrit ci-dessus :

1. V-vanadium.

2. Nombre ordinal – 23. L'élément est en 4ème période, dans le groupe V, sous-groupe A (principal).

3. Z=23 (charge nucléaire), M=51 (nombre de masse), e=23 (nombre d'électrons), p=23 (nombre de protons), n=51-23=28 (nombre de neutrons).

4. 23 V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2 – configuration électronique, électrons de valence 3d 3 4s 2.

5. État fondamental

État excité

6. élément d, métal.

7. Oxyde supérieur– V 2 O 5 - présente des propriétés amphotères, avec une prédominance de propriétés acides :

V 2 O 5 + 2NaOH = 2NaVO 3 + H 2 O

V 2 O 5 + H 2 SO 4 = (VO 2) 2 SO 4 + H 2 O (pH<3)

Le vanadium forme des hydroxydes de composition suivante : V(OH) 2, V(OH) 3, VO(OH) 2. V(OH) 2 et V(OH) 3 sont caractérisés par des propriétés basiques (1, 2), et VO(OH) 2 a des propriétés amphotères (3, 4) :

V(OH) 2 + H 2 SO 4 = VSO 4 + 2H 2 O (1)

2 V(OH) 3 + 3 H 2 SO 4 = V 2 (SO 4) 3 + 6 H 2 O (2)

VO(OH) 2 + H 2 SO 4 = VOSO 4 + 2 H 2 O (3)

4 VO(OH) 2 + 2KOH = K 2 + 5 H 2 O (4)

8. L'état d'oxydation minimum est « +2 », le maximum est « +5 »

Exemples de résolution de problèmes

EXEMPLE 1

Exercice Décrire l'élément chimique phosphore
Solution 1. P – phosphore.

2. Nombre ordinal – 15. L'élément est en 3ème période, dans le groupe V, sous-groupe A (principal).

3. Z=15 (charge nucléaire), M=31 (nombre de masse), e=15 (nombre d'électrons), p=15 (nombre de protons), n=31-15=16 (nombre de neutrons).

4. 15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 – configuration électronique, électrons de valence 3s 2 3p 3.

5. État fondamental

État excité

6. élément p, non métallique.

7. L'oxyde supérieur - P 2 O 5 - présente des propriétés acides :

P2O5 + 3Na2O = 2Na3PO4

L'hydroxyde correspondant à l'oxyde supérieur - H 3 PO 4, présente des propriétés acides :

H 3 PO 4 + 3NaOH = Na 3 PO 4 + 3H 2 O

8. L'état d'oxydation minimum est « -3 », le maximum est « +5 »

EXEMPLE 2

Exercice Décrire l'élément chimique potassium
Solution 1. K-potassium.

2. Nombre ordinal – 19. L'élément est en 4ème période, dans le groupe I, sous-groupe A (principal).