Ενδεικτικές απαντήσεις

2.1

α) Στον Περιοδικό Πίνακα τα στοιχεία κατατάσσονται κατά αύξοντα ατομικό αριθμό. Επομένως, το στοιχείο Ψ έχει \(Z=17\).

Η ηλεκτρονιακή κατανομή του \(_{17}Ψ\) είναι: \(K(2)\) \(L(8)\) \(M(7)\) και το στοιχείο έχει επτά \((7)\) ηλεκτρόνια στην εξωτερική στιβάδα.

β) i. Ο χημικός τύπος της ένωσης του \(Ca\) με το Ν είναι \(CaN_2\) και του \(_{20}Ca\) με το Χ είναι \(Ca_3X_2\).

ii. Εφόσον τα στοιχεία Ψ και Ν βρίσκονται στην ίδια ομάδα του Περιοδικού Πίνακα, έχουν παρόμοια χημική συμπεριφορά, άρα θα σχηματίζουν ίδιο τύπο ενώσεων με το \(Ca\), επομένως \(CaN_2\).

Εναλλακτικά: Εφόσον το στοιχείο Ν βρίσκεται στην ίδια ομάδα του Περιοδικού Πίνακα με το Ψ, έχει και αυτό επτά ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στιβάδα, επομένως, σχηματίζει ίδιου τύπου ιοντική ένωση με το \(Ca\), δηλαδή με λόγο ιόντων \(2:1\).

Η ιοντική ένωση \(CaΨ_2\) αποτελείται από τα ιόντα \(Ca^{2+}\) και \(Ψ^-\). Το Χ βρίσκεται δύο θέσεις πριν από το Ψ, άρα έχει \(5\) ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στιβάδα, συνεπώς έχει την τάση να πάρει \(3\) ηλεκτρόνια. Επομένως,

γ) Το \(_3Li\): \(K(2)\) \(L(1)\) και το \(_{19}K\): \(K(2)\) \(L(8)\) \(M(8)\) \(N(1)\) ανήκουν στην ομάδα των αλκαλίων. Το \(Li\) βρίσκεται στη \(2^η\) περίοδο, ενώ το \(K\) στην \(4^η\). Γνωρίζουμε ότι η δραστικότητα των αλκαλίων αυξάνεται σε μια ομάδα από επάνω προς τα κάτω, άρα το \(K\) είναι πιο δραστικό από το \(Li\), οπότε η αντίδρασή του με το νερό είναι αρκετά πιο βίαιη. Επομένως στην εικόνα 1 απεικονίζεται η αντίδραση του \(K\) με το νερό και στην εικόνα 2 η αντίδραση του \(Li\) με το νερό.

2.2

α) Το στοιχείο \(_{17}Cl\) έχει ηλεκτρονιακή κατανομή \(K(2)\) \(L(8)\) \(M(7)\).

Το ιόν \(Cl^-\) έχει ηλεκτρονιακή κατανομή \(K(2)\) \(L(8)\) \(M(8)\), δηλαδή έχει αποκτήσει τη σταθερή ηλεκτρονιακή δομή ευγενούς αερίου (κανόνας των οκτώ) και γι' αυτό είναι αρκετά σταθερό.

β) Η ηλεκτρονιακή δομή του ατόμου του μαγνησίου είναι: \(K(2)\) \(L(8)\) \(M(2)\). Με αποβολή των δύο ηλεκτρονίων σθένους το άτομο του \(Mg\) αποκτά δομή \(K(2)\) \(L(8)\), δηλαδή τη δομή ευγενούς αερίου, και προκύπτει το κατιόν του μαγνησίου (\(Mg^{+2}\)).

Η ηλεκτρονιακή δομή του ατόμου του χλωρίου είναι: \(_{17}Cl\) \(K(2)\) \(L(8)\) \(M(7)\), επομένως χρειάζεται ένα ηλεκτρόνιο, για να αποκτήσει τη δομή ευγενούς αερίου.

Για τον σχηματισμό ιοντικού δεσμού κάθε ιόν \(Ca\) αποβάλλει δύο \((2)\) ηλεκτρόνια, τα οποία προσλαμβάνονται από δύο άτομα \(Cl\), όπως στο επόμενο σχήμα.

και ο χημικός τύπος του χλωριούχου μαγνησίου θα είναι \(MgCl_2\).

γ) Από τον Πίνακα φαίνεται ότι όσο αυξάνεται η θερμοκρασία, αυξάνεται η αλατότητα, δηλαδή η συγκέντρωση των διαλυμένων αλάτων.

Αυτό συμβαίνει, γιατί σε υψηλότερες θερμοκρασίες η εξάτμιση του νερού είναι μεγαλύτερη, επομένως η ίδια ποσότητα διαλυμένων αλάτων υπάρχει σε μικρότερο όγκο νερού, άρα η συγκέντρωση διαλυμένων αλάτων αυξάνεται.