Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Uuml; Правило Гунда. Электроны в пределах подуровня зани­мают максимальное число орбиталей так, чтобы суммарный спин был максимальным




ü Правила Клечковского. Заполнение электронами орбиталей в атоме происходит в порядке возрастания суммы главного и орбитального квантовых чисел (n + l). При одинаковой сумме раньше заполняется орбиталь с меньшим значением n.

Максимальное количество электронов на энергетическом уровне зависит от значения главного квантового числа и равно 2n2.

Электронное строение атомов определяет положение элементов в Периодической таблице.

ü Порядковый номер элемента в Периодической системе равен числу электронов в атоме этого элемента.

ü Номер периода, в котором расположен элемент, соответствует значению главного квантового числа внешнего заполняемого энергетического уровня в атоме этого элемента.

ü Номер группы, в которой расположен элемент, соответствует числу валентных электронов в атоме этого элемента. К валентным относятся: s - и p - электроны внешнего слоя для s - и p - элементов, а также d – электроны предыдущего уровня и s –электроны внешнего уровня для d – элементов.

ü В главных подгруппах Периодической системы располагаются s - и p – элементы. В побочных - d – элементы.

 

Задачи:

1. Сколько электронов может находиться на элект­ронных уровнях K, L, М, N, О, Р, Q?

2. Сколько электронов может находиться на 2р- и 3р- подуровнях?

3. Сколько электронов может находиться на 3d, 4d и 5d- подуровнях?

4. Исходя из положения в Периодической системе, изобразите электронное строение атомов следую­щих элементов: а) лития; б) бериллия; в) бора; г) угле­рода; д) азота; е) кислорода; ж) хрома; з) марганца.

5. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 37, 43, 48, 52 и 54. В каких группах Периодической системы располагаются эти элементы и к какому семейству они относятся?

6. Назовите элементы, имеющие по одному электрону на подуровне: а) 3d; б) 4d; в) 5d. Напишите электронные формулы атомов этих элементов и укажите их положение в периодической системе — период, группа и подгруппа.

7. Назовите элементы 4, 5 и 6-го периодов, у которых заканчивается заполнение d-орбиталей. Напишите электронные формулы атомов этих элементов и укажите, к какому периоду, группе и подгруппе перио­дической системы они относятся.

8. Сколько свободных d-орбиталей имеется в атомах титана и ванадия? Напишите для них электронно-гра­фическую формулу.

9. Назовите элементы 4-го периода, атомы которых содержат наибольшее число неспаренных d-электронов. Напишите их электронно-графическую структуру.

10. Сколько свободных f-орбиталей содержится в атомах лантаноидов от церия до самария включительно?

11. Назовите лантаноиды, атомы которых имеют на­ибольшее число неспаренных f -электронов.

12. Какие энергетические уровни не имеют: а) p, б) d, в) f-подуровней? Возможно ли отсутствие s-подуровня? Атомы каких элементов не имеют электронов на р- и d-под­уровнях?

13. На каком энергетическом уровне и подуровне нахо­дится внешний электрон в атомах лития и калия? При ка­ких условиях они могут переходить на более высокие энер­гетические уровни? Будут ли для них такие возбужденные состояния устойчивыми?

14. Какой элемент имеет в атоме три электрона, для каж­дого из которых п=3 и l = 1? Чему равно для них значе­ние магнитного квантового числа? Должны ли они иметь антипараллельные спины?

15. Укажите значения квантовых чисел п и l для внеш­них электронов в атомах элементов с порядковыми номера­ми 11, 14, 20, 23, 33.

16. Какое значение имеет: а) орбитальное квантовое чис­ло для энергетических подуровней, емкость которых равна 10 и 14; б) главное квантовое число для энергетических уров­ней, емкость которых равна 32, 50 или 72?

17. Укажите порядковый номер элемента, у кото­рого: а) заканчивается заполнение электронами ор­биталей 4d; б) начинается заполнение подуровня 4р.

18. Запишите электронные формулы атомов эле­ментов с зарядом ядра: а) 8; б) 3; в) 8; г) 23; д) 53; е) 63; ж) 83. Составьте графические схемы за­полнения электронами валентных орбиталей этих атомов.

19. Среди приведенных ниже электронных конфи­гураций укажите невозможные и объясните причину не­возможности их реализации: а) 1р3; б) 3р6; в) 3s2; г) 2s2; д) 2d5; е) 5d2; ж) 3f12; з) 2р4; и) 3р7.

20. Сколько вакантных 3d-орбиталей имеют воз­бужденные атомы: а) Сl; б) V; в) Мn?

21. Составьте электронно-графические схемы ионов Fе2+ и Fе3+. Чем можно объяснить особую устойчивость электронной конфигурации иона Fе3+?

22. Электронная емкость седьмого энергетического уровня (уро­вень Q; п = 7) не насыщена, слой содержит 21 электрон. Укажите, какие энергетические подуровни достроены, какой подуровень до­страивается. Представьте электронные конфигурации подуровням и укажите, к какому электронному семейству принадлежит элемент.

23. Как выглядела бы гипотетическая структура шестого элект­ронного слоя в атоме (п = 6), если предположить, что все 6 энергетических подуровней этого уровня полностью застраивают­ся электронами? Сколько всего получается электронов?

 

Задачи для самостоятельного решения:

1. Чему равна емкость энергетических уровней, для ко­торых п = 1, 2, 3, 4 и 5, а также подуровней, для которых чис­ло значений тl равно 5 и 7?

2. Учитывая емкость энергетических уровней, покажи­те, сколько электронных слоев содержит электронная оболочка атома из 18, 36, 54, 86 электронов.

3. Сколько неспаренных электронов содержат невозбужденные атомы: а) В; б) S; в) As; г) Сr; д) Нg; с) Еu?

4. Укажите особенности электронных конфигу­раций атомов меди и хрома. Сколько 4s-электронов содержат невозбужденные атомы этих эле­ментов?

5. Структура валентного электронного слоя атома элемента выражается формулой: а) 5s25р4; б) 4s13d5. Определите порядковый номер и название элемента.

6. Электронная структура атома описывается фор­мулой 1s22s22р63s23р64s23d6. Какой это элемент?

7. Напишите электронные формулы ионов: а) Sn2+; б) Sn4+; в) Мn2+; г) Сu2+; д) Сr3+; е) S2-.

8. У элементов каких периодов электроны внеш­него слоя характеризуются значением n + l = 5?

9. Среди приведенных ниже конфигураций укажите возможные и невозможные: а) 6f3; б) 1p3; в) 3p1;г) 4p4; д) 4d4; е) 3f6. Ответ обоснуйте.

10.По записям конфигураций укажите, какие подуровни до­строены, а какие не заполнены электронами до полной их емкости: а) 5s1; б) 1s2; в) 2р6; г) 6р2; д) 4р4; е) 5d10; ж) 6d2; з) 5f14; и) 5f7; к) 3d3.

11. Чему равна электронная емкость: а) энергетического уровня М; б) энергетического подуровня р; в) энергетического подуровня с побочным квантовым числом l = 3?

12.Структура внешних электронных слоев атома: а) 4s24р3; б) 5d86s2; в) 3d34s2. К каким периодам и группам относятся элемен­ты, атомы которых содержат указанные группировки?

13. Электронныеформулы внешних подуровней некоторых элементов:

а) 3s1;

б) 3s23p6;

в) 4s23d7;

г) 7s25f13.

Для каждого элемента:

а) подсчитайте общее число электронов в атоме, укажите поряд­ковый номер элемента и назвите его;

б) выявите достраиваемый энергетический подуровень и укажите электронное семейство, к которому относится элемент;

в) укажите общее число валентных электронов и обратите вни­мание на характер расположения их на энергетических уровнях (на одном или на двух внешних уровнях); отметьте, к какой группе и подгруппе по таблице Д. И. Менделеева относится каждый эле­мент;

г) ориентируясь на число электронов во внешнем слое, укажите, каким характером (металлическим или неметаллическим) обладают элементы;

д) по числу застраиваемых энергетических уровней определите, к какому периоду относится элемент.


Занятие №4.







Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 2688. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.005 сек.) русская версия | украинская версия