- •Методические указания к контрольной работе по химии: Строение вещества.
- •1.Методические указания.
- •1.Общие положения.
- •2.Строение электронных оболочек атомов. (Задачи №№ 0120)
- •2.1.Квантовые числа.
- •2.2. Принцип Паули. Электронная ёмкость атомной орбитали, энергетических подуровней и энергетических уровней.
- •2.3. Электронные формулы атомов.
- •2.4. Правило Хунда.
- •3. Периодическая система химических элементов д.И. Менделеева.
- •3.1. Связь между строением атомов и периодической системой химических элементов.
- •3.2. Периодическое изменение окислительно-восстановительных свойств элементов.
- •4. Химическая связь.
- •4.1. Метод валентных связей (метод вс).
- •4.2. Метод молекулярных орбиталей (метод мо).
Контрольная работа по химии: Строение вещества
Методические указания к контрольной работе по химии: Строение вещества.
1.Методические указания.
Вещество представляет собой совокупность взаимодействующих частиц – атомов, ионов, молекул, постоянного и характерного состава. Поэтому в разделе «Строение вещества» рассматривается строение этих частиц и закономерности их взаимодействий.
1.Общие положения.
Атом – наименьшая частица вещества, способная самостоятельно участвовать в химических превращениях. Атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, образующих электронную оболочку атома.
В целом атом – электронейтральная частица, так что положительный заряд ядра по абсолютной величине равен отрицательному заряду электронной оболочки. Абсолютные величины зарядов атомных ядер и электронных оболочек невелики. Поэтому их принято выражать не в Кулонах, а в единицах элементарного электрического заряда (э.э.з.): 1э.э.з.= 1,6610-19Кл. Например, запись Z = +10 означает, что заряд ядра положителен по знаку и численно равен 10 единицам э.э.з.
Каждый электрон (е-) электронной оболочки имеет отрицательный заряд, равный 1э.э.з. (записывают -1). Поэтому количество электронов в электронной оболочке атома численно равно величине заряда ядра Z.
Электрон в атоме находится в состоянии непрерывного движения в поле положительно заряженного ядра.
Для описания закономерностей этого движения используется квантово - механическая модель атома, согласно которой электрон может посещать все точки атомного пространства, но вероятность его пребывания в различных микрообъёмах атома различна. Иначе говоря, в процессе своего движения электрон в атоме образует отрицательно заряженное электронное облако. Часть этого облака, ограниченная поверхностью, образованной совокупностью точек с наибольшей вероятностью пребывания электрона, называется атомной орбиталью (АО).
Атомные орбитали различаются их геометрической формой. Например, сферическая атомная орбиталь - s, гантелеобразная – р, АО более сложной формы: d – AO, f – AO и т.д. в порядке следования букв латинского алфавита.
Химические свойства атома определяются числом его электронов, которое, в свою очередь, определяет строение электронной оболочки. По этой причине в химии строение атомных ядер не рассматривают, а ограничиваются исключительно изучением строения электронных оболочек атомов.
Совокупность атомов с одинаковым числом электронов ( с одинаковым зарядом ядра) и, следовательно, имеющих одинаковые химические свойства, называется химическим элементом. Все известные химические элементы представлены в Периодической системе элементов Д.И.Менделеева, где они расположены в порядке увеличения заряда ядра Z. В связи с этим, имеет место взаимосвязь между положением элемента в периодической системе и химическими свойствами его атомов.
Атомарное состояние неустойчиво и поэтому не характерно для элементов. Атомы одного или различных элементов (кроме инертных элементов) всегда соединяются друг с другом в определённых сочетаниях, образуя устойчивые атомные ассоциаты – молекулы или кристаллы. Устойчивость атомных ассоциатов обеспечивается уменьшением энергии в результате связывания атомов. Энергия, выделяющаяся при связывании атомов, называется энергией химической связи.
Под химической связью подразумевают силы, удерживающие атомы в связанном состоянии. Для объяснения природы этих сил обычно используются 2 теории химической связи: теория (метод) валентных связей и теория (метод) молекулярных орбиталей.
Молекулы, так же как и составляющие их атомы, – электронейтральные частицы. Если атом или молекула присоединяет или отдаёт электроны, образуется частица с электрическим зарядом – ион. Например, Fe - 2е-=Fe2+, Сl + е- = Сl-. Положительно заряженные ионы принято называть катионами, отрицательно заряженные – анионами.