Для подготовки к ПР-5. Строение электронной оболочки атома. Периодическая система элементов. Химическая связь и строение

Материалы для подготовки к ПР-5

Тема: “Строение электронной оболочки атома. Периодическая система элементов. Химическая связь и строение молекул”.

1.Контрольные вопросы:

1.Электрон, линейчатые спектры, заряд и масса электрона. Заряд ядра и порядковый номер элемента в периодической системе. Массовое число.

2. Модель Бора .Современные представления : Луи де Бройль - дуализм “волна-частица”. Уравнение Шредингера. Стоячая волна, принцип неопределенности Гейзенберга.

3. Главное квантовое число. Какие свойства электрона и орбитали оно характеризует, какие значения принимает? Понятие об энергетическом уровне.

4. Орбитальное квантовое число. Какие свойства электрона и орбитали оно характеризует, какие значения принимает? Форма s и p орбиталей. Приведите значения орбитального квантового числа для s-, p-, d- и f- подуровней.

5. Магнитное квантовое число. Что оно характеризует, какие значения принимает ? Взаимная ориентация орбиталей. Приведите значения магнитного квантового числа для s-, p-, d- и f- подуровней.

6. Принцип и последовательность заполнения энергетических уровней и подуровней в многоэлектронных атомах. Спиновое квантовое число. Правило Паули. Правило Гунда. Максимальные числа электронов в орбитали, подуровнях и уровнях. Инверсия уровней. Способы описания электронной оболочки атомов.

7. Периодический закон Д.И.Менделеева. Современная формулировка периодического закона. Периодическая система элементов: периоды и группы элементов. Причина периодического повторения свойств элементов.

8. s-, p-, d- и f- элементы. Особенности строения их электронной оболочки. Расположение в периодической системе. Длинопериодная и короткопериодная формы таблица Д.И.Менделеева. Причины перехода к длинопериодной форме таблицы.

9. Радиус атома, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Изменение этих параметров по периодам и группам периодической системы. Назовите элементы, имеющие максимальное и минимальное значение электроотрицательности.

10. Механизм образования ионной связи. Правило октета. Степень ионности химической связи и влияние на нее электроотрицательности взаимодействующих атомов.

11. Механизм образования ковалентной связи. Общая пара электронов. Неполярная и полярная ковалентные связи на примере молекулы хлора и хлорводорода. Ковалентность атомов. Простые и кратные связи.

12. Изменение потенциальной энергии системы при сближении двух атомов водорода. Какие выводы можно сделать из этой зависимости? Квантовомеханическое объяснение химической связи. - и - связи.

13. Основные характеристики химической связи. Длина связи, радиусы атомов и ионов. Средняя и истинная энергия связи.

14. Насыщаемость и направленность ковалентной связи. Валентные углы. Почему ионная связь не обладает этими свойствами?

15.Пространственная форма молекул. Линейные угловые и пирамидальные молекулы. Приведите схемы перекрывания валентных орбиталей в таких молекулах.

16. Валентность атомов в основном и возбужденном состоянии.

17. Понятие о гибридизации орбиталей. s¹p¹ q², s¹p² q³, s¹p³ q⁴ гибридизация. Форма гибридных орбиталей и расположение их в пространстве.

18. Дипольный момент и полярность молекул. Примеры полярных и неполярных молекул. Связь между пространственной формой и полярностью молекул. Полярность связей и молекулы в целом.

19. Основные положения метода молекулярных орбиталей (ММО). Связывающие и разрыхляющие молекулярные орбитали. Энергетические диаграммы для Н₂ и Н₂⁺ по ММО. Кратность связей в ММО

20. Донорно-акцепторная химическая связь. Механизм образования на примере иона аммония. (NH₄⁺). Схема МО. Почему ее называют координационной связью?

21. Водородная связь. Причина аномально высокой температуры кипения воды в ряду: Н₂О - Н₂S- Н₂Se- Н₂Те.

II.Упражнения.

Тема: “Строение электронной оболочки атома. Периодическая система элементов”.

Задание1 : Распределите электроны по четырем квантовым числам в электронной оболочке данного элемента (таблица). Составьте электронную формулу. В какой уровень, и в какой подуровень поступает последний электрон при заполнении электронной оболочки? Укажите тип элемента ( s- ). Где расположены элементы этого типа в периодической системе? Сколько их всего?

Варианты задания 1: 1) Фосфор; 2) Хром”; 3) Хлор; 4) Ванадий;

5. Железо;6) Кальций; 7) Натрий;8) Алюминий; 9) Марганец;

10) Медь; 11) Мышьяк; 12) Скандий; 13) Сера; 14) Никель;

15)Титан; 16) Рубидий; 17) Цирконий; 18) Селен; 19) Молибден;

20)Бром.

Тема: “ Химическая связь и строение молекул”

Задание 2: Какие орбитали взаимодействующих атомов участвуют в образовании химических связей в данной молекуле? Составьте схему перекрывания валентных орбиталей в этой молекуле и укажите ее форму. Будет ли эта молекула полярной?

Варианты задания 2:1) фторид бора,BF₃;2) вода, Н₂О;3) фосфин, РН₃; 4) аммиак, NH₃ ; 5) хлорид берилия, BeCl₂ ; 6) сероводород, H₂S; 7) фторид кальция,CaF₂ ; 8) хлорид бора,BCl₃ ; 9) азот, N₂ ;10)тетрахлорид углерода,CCl₄; 11) метан,CH₄ ; 12) хлорид алюминия, AlCl₃; 13) хлорид берилия, BeCl₂ ; 14) моносилан, SiH₄; 15) трихлорид фосфора, РCl₃ ; 16) хлорид магния, MgCl₂; 17) фосфин, РН₃; 18) аммиак, NH₃; 19) фторид берилия, BeF₂; 20) вода, Н₂О .