- •И.А. Жарская
- •Н.Л. Мара
- •Химия
- •Хабаровск 2003
- •Министерство образования Российской Федерации
- •Хабаровская государственная академия экономики и права
- •Кафедра естественнонаучных дисциплин
- •Химия
- •Часть 1
- •Хабаровск 2003
- •Химия. Часть 1. Общая химия: Пособие для абитуриентов и учащихся школы «Юный товаровед-эксперт» очной и заочной форм обучения. / И.А. Жарская, Н.Л. Мара. – Хабаровск: РИЦ ХГАЭП, 2003. – с.
- •Редактор Г.С. Одинцова
- •Уч.-изд. _____. Тираж_______экз. Заказ №_____
- •680042, Хабаровск. ул. Тихоокеанская, 134, ХГАЭП, РИЦ
- •Обучающая задача 2
- •Решение:
- •Из закона Авогадро следует, что при одном и том же давление и одинаковых температурах масса (m) равных объемов газов относится как их молярные массы (М).
- •Состояние электрона в атоме
- •Форма и ориентация электронных орбиталей
- •Обучающая задача 1
- •Электронные
- •ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
- •ковалентная
- •связь
- •CuOHCl
- •основные
- •Способы выражения состава раствора
- •Важнейшие индикаторы
- •Твердый
- •Жидкий
- •Разбавленный
- •Написать уравнение диссоциации следующих электролитов
- •Тест 1
- •Тест 2
- •ТЕМА 2. СТРОЕНИЕ АТОМОВ
- •Тест 1
- •Тест 4
- •Тест 5
- •Тест 1
- •Тест 2
- •Тест 1
- •Тест 2
- •Тест 1
- •Тест 2
- •Тест 1
- •Тест 2
- •Тест 1
- •Тест 1
- •Кислоты
- •Тест 1
- •Соли
- •Тест 1
- •Комбинированные тестовые задания
- •Тест 1
- •Тест 2
- •Тест 1
- •Тест 2
- •Тест 3
14
Форма и ориентация электронных орбиталей
нная |
Px- электронная |
Py – электронная |
Pz - электронная |
ль |
орбиталь |
орбиталь |
орбиталь |
Электронные формулы показывают распределение электронов по энергетическим уровням и подуровнями.
Ряд последовательного заполнения электронами орбиталей.
1s2| 1s2 2p6| 3s2 3p6| 4s2 3d10 4p6| 5s2 4d10 5p6| 6s2 4f14 5d10 6p6| 7s2 5f14 6d10 7p6|
Графическое изображение электронных структур атомов – графические электронные формулы
|
S |
||||||||||||||||
n=1 |
|
|
P |
||||||||||||||
n=2 |
|
|
|
|
|
|
d |
||||||||||
n=3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|||
n=4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
N = 2n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N = наибольшее число электронов на энергетическом уровне;
n = номер уровня (главное квантовое число) соответствует номеру периода периодической системы элементов.
Тип элементов (семейства) – зависит от того, какой подуровень последним заполняется электронами.
S-элементы – заполняется электронами s-подуровень внешнего уровня (первые 2 элемента каждого периода периодической системы Д.И. Менделеева). Р-элементы – заполняется р-подуровень внешнего уровня (последние 6 элементов каждого периода, кроме первого и седьмого периода).
15
d-элементы – заполняется d-подуровень второго снаружи уровня, а на внешнем уровне остается 1 или 2 электрона (элементы вставных декад больших периодов, расположенные между s и р-элементами – переходные элементы). f-элементы – заполняется f-подуровень третьего снаружи уровня, а на внешнем уровне остается 2 электрона (лантаиды и актиноиды).
Периодическая система элементов Д.И. Менделеева
Порядковый номер |
|
Номер периода |
|
Номер группы |
|
Атомная масса |
элемента равен за- |
|
соответствует |
|
характеризует |
|
равна числу про- |
ряду ядра и общему |
|
количеству |
|
максимальное |
|
тонов и нейтро- |
числу электронов |
|
энергетических |
|
число валент- |
|
нов |
|
|
уровней |
|
ных электронов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Периодический закон: свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра элемента.
Обучающая задача 1
Сколько протонов и нейтронов содержится в ядре ванадия 5123 V? Составьте
электронную формулу атома ванадия и электронографическую схему. К какому электронному семейству относится этот элемент?
Решение:
Порядковый номер элемента в периодической системе элементов совпадает с величиной заряда ядра (индекс внизу слева символа элемента) следовательно, в ядре атома ванадия 23 протона. Верхний левый индекс у символа элемента указывает на величину массового числа А. Тогда число протонов Z = А – N = 50 – 23 = 27. Значит в ядре атома ванадия 27 нейтронов.
Электронная формула атома ванадия согласно шкале энергий (т. е. электрон занимает тот энергетический подуровень, на котором он будет обладать
наименьшей энергией) будут иметь следующий вид:
23V 1s2 2s2 2p6 3p63s23p6 4d3 4s2
Электрографические схемы отражают распределение электронов атомов по квантовым (энергетическим) ячейкам. В каждый квантовой ячейке может быть не более двух электронов (принцип Паули). Орбитали данного подуровня заполняются сначала по одному электрону с одинаковыми степенями, а затем по второму электрону с противоположными спинами (правило Хунда). Так как последним заполняется, согласно «принципа минимума энергии», 3d подуровень, то элемент ванадий относится к d-электронному семейству.
16
Обучающая задача 2
В каком периоде, группе и подгруппе находится элемент, атом которого имеет следующее строение последнего и предпоследнего электронных уровней: 4s2 3d5? К какому электронному семейству относится этот элемент? Какова высшая степень окисления этого элемента в соединениях? Составьте формулы оксидов и гидроксидов этого элемента, отвечающих высшей степени окисления?
Решение:
Электроны атома расположены на четырех энергетических уровнях, следовательно, данный элемент находится в 4 периоде. Общее число s-электронов внешнего уровня и незавершенного d-подуровня равно 7-ми, следовательно, элемент расположен в 7 группе побочной подгруппе. В периодической системе элементов в 7 группе побочной подгруппы 4 периода находится элемент Mn – это d-элемент, с высшей степенью окисления +7. Оксид отвечает формуле Mn2O7, гидроксид HMnO4.
Задания для самоподготовки:
1.Приведите современную формулировку периодического закона. Как изменяются свойства у элементов IА группы. Ответ мотивируйте строением атомов элементов.
2.Как изменяются свойства элементов III периода слева направо. Ответ моти-
вируйте.
Сколько протонов и нейтронов содержат ядра изотопов следующих элементов (см. таблицу 1). Составьте электронную формулу и электронографическую схему данного атома; подчеркните валентные электроны; определите семейство.
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
||
№ задач |
Изотопы Ме |
№ задач |
Изотопы неМе |
|
||||
3 |
16 |
18 |
O |
8 |
32 |
33 |
|
|
|
8 |
O и 8 |
|
16 |
S и 16 S |
|||
4 |
1123 Na и 1124 Na |
9 |
1327 Al и 1326 Al |
|||||
5 |
30 |
28 |
Si |
10 |
39 |
40 |
К |
|
14 Si и 14 |
19 |
К и 19 |
||||||
6 |
56 |
54 |
|
11 |
30 |
32 |
Р |
|
26 Fe и 26 Fe |
15 |
Р и 15 |
||||||
7 |
199 |
F и 189 |
F |
12 |
1735 Cl и 1737 Cl |
В каком периоде, группе и подгруппе находятся элементы, атомы которых имеют следующее строение предпоследнего и последнего электронного уровней (см. таблицу 2) К какому электронному семейству относится данный элемент? Укажите эти элементы.
|
|
|
|
Таблица 2 |
||
№ задач |
Строение |
№ задач |
Строение |
|
||
электрона уровней |
электронных уровней |
|
||||
|
|
|||||
13 |
3s3 |
3p1 |
18 |
3s2 3p2 |
||
14 |
5s2 |
5p6 |
19 |
3s2 3p5 |