Строение вещества

Раздел I

1. Какой физический смысл имеет волновая функция  и квадрат модуля волновой функции ||²?

2. Объясните физический смысл понятия «атомная орбиталь» (АО).

3. Зависит ли максимальное число электронов, образующих данную атомную орбиталь, от комбинации квантовых чисел n, l, m_l?

4. Каковы значения квантовых чисел n, l, m_l, для 3d атомных орбиталей?

5. Какими значениями орбитального квантового числа характеризуется состояние электрона с минимальной и максимальной энергией на энергетическом уровне n = 3?

6. Чему равно число энергетических подуровней для данного энергетического уровня? Каким значением главного квантового числа характеризуется энергетический уровень, если он расщеплен на 4 подуровня?

7. Какие квантовые числа определяют размер, форму и ориентацию в пространстве электронного облака?

8. Что показывает величина 2n²?

9. Какими параметрами отличаются 2р- и 3р- атомные орбитали?

10. Какие из перечисленных обозначений АО не имеют физического смысла: 4f, 2d, 2s, 5p, 1p, 3f, 7p?

11. Запишите электронные формулы атомов элементов с зарядом ядра 15, 25, 60, 82.

12. Укажите значения квантовых чисел n и l для внешних электронов в атомах элементов с порядковым номером 11, 33, 55.

13. Запишите электронные формулы ионов Ca²⁺, Al³⁺, S^2-.

14. Назовите элемент, у атома которого в основном состоянии конфигурация АО последнего и предпоследнего уровней изображается комбинацией символов 4s²3d¹⁰444.

15. Воспользовавшись правилом Клечковского, предскажите электронный уровень, на который поступит электрон, добавляемый к электронной структуре атомов Zn, Sr, Ra?

16. Какая группа элементов имеет следующую электронную конфигурацию внешних уровней: (n - 1)d⁵ns²?

17. Какие ионы имеют электронную конфигурацию, одинаковую с атомом аргона?

18. Одинаковое ли количество энергии поглощает атом при следующих переходах электронов: 3р  3d и 3p  4s? Если не одинаковое, то при каком переходе больше?

19. Энергия ионизации в процессе Mg¹⁺  Mg²⁺ + вдвое превышает энергию ионизации в процессе Mg  Mg¹⁺ + . Удаление третьего электрона требует в десять раз больше затраты энергии, чем при удалении первого. В чем причина такого резкого отличия?

20. Энергия ионизации в процессе равна 6270 кДж/моль. Энергия ионизации в процессе равна 16100 кДж/моль. В чем причина столь большого различия?

21. Как отличаются друг от друга энергии ионизации атомов: а) Na и Cl, б) K и Kr, в) Ве и Ва? Ответ обоснуйте.

22. Ион Li²⁺ и атом водорода имеют по одному 1s¹-электрону. Различны или одинаковы энергии ионизации этих частиц?

23. Назовите элементы, атомы которых обладают самым большим сродством к электрону, самой низкой энергией ионизации.

24. Какой вывод можно сделать о свойствах элемента по значению его энергии ионизации и сродства к электрону?

25. Ионы Li⁺ и Н^- имеют одинаковое число электронов. Радиус какого иона больше?

26. Зависит ли максимальное число электронов, находящихся на данной атомной орбитали, от комбинации квантовых чисел?

27. Сколько вакантных 3d-орбиталей имеют возбужденные атомы Cl и Mn?

28. Чему равно число неспаренных р-электронов у атома серы в невозбужденном состоянии.

29. Как принцип Паули объясняет химическую инертность элемента с порядковым номером «два»?

30. Скорость движения электрона равна 10⁹ м/с. Рассчитайте длину волны электрона, если постоянная Планка h = 6,626·10^-34 Дж·с, а масса электрона равна 9,11·10^-31 кг.