Вопросы для проверки знаний

1. Объясните, почему модель Демокрита считают умозрительной?

2. Что подразумевается под моделью атома Э. Резерфорда?

3. В чем сильные и слабые стороны постулатов Н. Бора?

4. Каким образом заряд ядра атома влияет на свойства атома?

5. Что подразумевается под понятием «электронная орбиталь»?

6. Что такое атом?

7. В чем смысл квантовых чисел?

8. Согласны ли вы с утверждением, что «электронным клеем», соединяющим атомы, являются электрические силы притяжения?

9. Согласны ли вы с утверждением, что по мере увеличения заряда ядра атомные орбитали сокращаются в размере?

10. По какому признаку атомы элементов объединены в периоды, в группы?

11. В чем физический смысл номера периода, номера группы, порядкового номера элемента?

12. Согласны ли вы с утверждением, что даже современная формулировка периодического закона имеет недостатки?

Упражнения

1. Сколько электронов входит в состав атомов с зарядом ядра:

а) +2, б) +6, в) +9?

2. Сколько протонов в ядре атома, если число электронов а) 4; б) 10; в) 30?

3. Какова форма орбиталей в атомах с зарядом ядра +1 и +2?

4. Какой из атомов проявляет большую склонность отрывать электроны от соседних атомов: кислород или фтор? Ответ обоснуйте.

5. Ядро атома содержит 6 протонов и 7 нейтронов. Сколько электронов содержит электронейтральный атом? Напишите его химический символ с указанием массового числа и заряда ядра.

6. Сколько электронов в электронейтральном атоме, если заряд ядра равен: а) +3, б) +7, в) +10?

7. Как называется частица, заряд ядра которой равен +3, а электронная оболочка представлена двумя электронами?

8. Обоснуйте существование трех p-орбиталей на каждом энергетическом уровне, начиная со второго.

9. Какой заряд ядра имеет химический элемент, у которого: а) завершено заполнение электронами 2p-орбиталей; б) заполнена одним электроном 3p-орбиталь.

10. Сколько элементов в 1, 2 и 3 периодах? Объясните число элементов в периоде, пользуясь значениями квантовых чисел и правилами заполнения орбиталей.

11. Структура внешних орбиталей атомов выражается электронными формулами: а) 2s²; б) 5s²5p⁴; в) 3s²3p⁵; г) 4s¹. Определите порядковые номера и названия элементов.

12. Определите: а) число энергетических уровней; б) число внешних электронов у атомов с зарядом ядра: 1) +35, 2) +17, 3) +20, 4) +15.

Тема 2 молекулярный уровень организации вещества. Кристаллы с ионной и металлической связью

Часто можно услышать: «молекула состоит из атомов» или «в состав молекулы входят атомы», и далее пишется формула органического или неорганического соединения. Например, СН₄, С₂Н₆, Н₂, Н₂О. Общее, что объединяет соединения с молекулярной структурой, – это наличие в них ковалентных связей. В молекулах ковалентная связь образуется в результате перекрывания атомных орбиталей при участии пары электронов с противоположными спинами. В ионных кристаллах действуют силы электростатического притяжения между положительно и отрицательно заряженными ионами. В металлах положительно заряженные ионы удерживаются в узлах кристаллической решетки отрицательно заряженным «электронным газом». Такую функцию выполняют валентные электроны внешней оболочки атомов металлов.

Химическая связь обусловлена электромагнитным взаимодействием, удерживающим систему ядер и электронов в молекулах или кристаллах.

В молекулярных образованиях и кристаллических телах действуют не только силы притяжения противоположно заряженных частей системы (ядро – электрон) и силы отталкивания одинаковых по знаку заряженных частей (ядро – ядро, электрон – электрон). Уменьшение энергии системы при образовании химической связи не может быть описано только электростатической моделью и требует учета так называемых квантовых эффектов системы. С учетом квантовых эффектов силы притяжения и отталкивания уравновешены и обеспечивают устойчивость молекулярной и кристаллической системы.