Вправи і задачі з розв’язками

1. Складіть електронні та електронно-графічні формули атомів:

₄₈Cd та ₅₃І.

Розв’язок:

Для запису формули електронної конфігурації атомів слід пам’ятати, що s - та р -орбіталі заповнюються в межах свого періоду, d -орбіталь на один період менше, f -орбіталі − на два. Для визначення послідовності заповнення орбіталей можна також скористатися схемою Гольданського:

 

1 s
	2 s
2 p		3 s
	3 p		4 s
3 d		4 p		5 s
	4 d		5 p		6 s
4 f		5 d		6 p		7 s
	5 f		6 d		7 p		8 s

Звідси:

Електронна формула атома Кадмію:

₄₈Cd 1s² 2s² 2р⁶ 3s² 3р⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰

Електроно-графічна формула атома Кадмію:

 

5 ­¯

4 ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯

3 ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯

2 ­¯ ­¯ ­¯ ­¯

1 ­¯

Електронна формула атома Іоду:

₅₃І 1s² 2s² 2р⁶ 3s² 3р⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5р⁵

Електроно-графічна формула атома Іоду:

 

5 ­¯ ­¯ ­¯ ¯

4 ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯

3 ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯ ­¯

2 ­¯ ­¯ ­¯ ­¯

1 ­¯

 

2. Вкажіть можливі значення побічного та магнітного квантових чисел для електронів, що знаходяться на 4-му енергетичному рівні.

Розв’язок:

n = 4

l = 0 1 2 3

m_l = 0 −1, 0, 1 −2, −1, 0, 1, 2 −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3

 

3. Якому правилу Клечковського відповідають запропоновані варіанти енергетично вигідного порядку розміщення електронів: 3 р 4 s, 5 s 4 d, 3 s 3 р, 4 f 5 d?

Розв’язок:

Пам’ятаючи, що s = 0, p = 1, d = 2, f = 3, визначимо суму n + l для зазначених орбіталей:

3 р 4 s ® 3 + 1 = 4 + 0 − ІІ правило Клечковського;

5 s 4 d ® 5 + 0 < 4 + 2 − І правило Клечковського;

3 s 3 р ® 3 + 0 < 3 + 1 − І правило Клечковського;

4 f 5 d ® 4 + 3 = 5 + 2 − ІІ правило Клечковського.

 

4. Валентні електрони у атомів розміщені відповідно на 3 s ² 3 p ² та 4 s ² 3 d ² підрівнях. Вкажіть ці елементи та підгрупи, в яких вони знаходяться.

Розв’язок:

3 s ² 3 p ² − елемент ІІІ періоду четвертої групи.

Це ₁₄Sі − підгрупа ІІ-А;

4 s ² 3 d ³ − елемент ІV періоду п’ятої групи.

Це ₂₃V − підгрупа V-В.

 

5. Вкажіть тип аналогії у таких пар атомів: Mg − Ca, Ca − Zn, Cr − Mo, Cr − S.

Розв’язок:

Mg − Ca − типова − (ІІ-А підгрупа);

Ca − Zn − групова − (ІІ-А і ІІ-В підгрупи)

Cr − Mo − типова − (VІ-В підгрупа);

Cr − S − групова − (VІ-В і VІ-А підгрупи)

 

6. В якісному плані порівняйте енергетичні характеристики атомів (потенціал йонізації, споріднення до електрону) та радіуси атомів для таких пар елементів: К − Rb, Si − S, Li − Na, K −Ca, S − Se, Na − Mg?

Розв’язок:

Елементи	Потенціал йонізації	Спорідненість до електрону	Радіуси атомів
К − Rb Si − S Li − Na K −Ca S − Se Na − Mg	зменшується зростає зменшується зростає зменшується зростає	зменшується зростає зменшується зростає зменшується зростає	зростає зменшується зростає зменшується зростає зменшується

 

Тема 3