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

Периодическая система




 

Учение о строении атома позволило понять и объяснить периодический закон и периодическую систему элементов.

Периодичность в изменении свойств химических эле­ментов, расположенных в порядке возрастания заряда ядра их атомов, является результатом периодического повторе­ния структуры внешнего электронного слоя, что связано с последовательным заполнением атомных орбиталей в соот­ветствии с принципом наименьшей энергии.

Период в системе элементов - категория энергетическая. Номер периода и номер энергетического уровня в электронной оболочке атома (главное квантовое число п) — вели­чины взаимосвязанные, но не тождественные.

Число застраиваемых (полностью или частично) энергетических уровней (т. с. число электронных слоев в оболочке атома) соответ­ствует номеру периода, в котором находится данный элемент.

Число валентных электронов в атоме, как правило, соответствует номеру группы в таблице элементов.

Если все валентные электроны расположены на одном (внешнем) уровне — это элемент главной подгруппы (подгруппы А), к ним относятся s - и р-элементы. Если все валентные электроны рас­положены на двух уровнях (внешнем и предвнешнем) — это эле­мент побочной подгруппы (подгруппы В). К ним относятся d -эле­менты. Элементы семейств лантана и актиния рассматриваются как внегрупповые. Это f- элементы.

Число главных подгрупп определяется максимальным числом элементов на энергетическом уровне и равно 8. Число переходных элементов (элементов побочных подгрупп) определяется максимальным числом электронов на d-подуровне и равно 10 в каждом из больших периодов.

 

Задачи:

1. Электронные формулы некоторых элементов:

а) 1s22s22p63s1

б) 1s22s22p63s23p3

в) 1s22s22p63s23p64s2

г) 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f13

Для каждого элемента:

а) подсчитайте общее число электронов в атоме, укажите поряд­ковый номер элемента и назовите 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 периодической таблицы 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.

2. Структура внешних электронных слоев атома: а) 4s24р3; б) 5d56s2; в) 3d34s2. К каким периодам и группам относятся элемен­ты, атомы которых содержат указанные группировки?

3. Не пользуясь периодической таблицей элементов, определите порядковый номер элемента, электронную конфигурацию его атома, возможные степени окисления, если он находится:

а) в 5-ом периоде, IIIА группе;

б) в 5-ом периоде, VIIIБ группе.

4. Представьте характерные электронные конфигурации для элементов:

а) шестого периода, VВ-подгруппы;

б) четвертого периода, IVА-подгруппы;

в) восьмого периода, IIIА-подгруппы.

5. Представьте электронную конфигурацию всего энергети­ческого уровня, содержащего такие группировки: а) 5f9; б) 4р3; в) 4f3; г) 6d2. Подсчитайте общее число электронов на уровне.

6. Какую информацию о месте элемента в периодиче­ской системе и его свойствах можно получить, зная поряд­ковый номер элемента? Покажите это на примере элемен­тов с порядковыми номерами 20, 24 и 25.

7. Для элемента седьмого периода характерна конфигурация f3d1. Какой это элемент?

8. Укажите группы и подгруппы, для которых характерны конфигурации: а) s2р4; б) d3s2; в) s1. Какие группировки отно­сятся к металлам, какие — к неметаллам?

9. Атом элемента имеет электронную формулу 1s22s22p63s23p5. Определите место элемента в периодической системе и напишите для него электронные формулы иона Э- и условного иона Э7+.

10. Объясните с помощью схемы электронной структуры спо­собность серы проявлять валентные состояния 2, 4 и 6.

11. Чем объясняется способность марганца проявлять степень окисления, равную семи? Приведите схему электронной структуры атома Мn в нормальном и возбужденном состояниях.

12. Объясните с помощью схем электронной структуры, по­чему хлор может проявлять различные степени окисления, а фтор не может.

13. Атом элемента содержит 5 валентных электронов, которые все расположены на внешнем электронном слое. Напишите формулу высшего солеобразующего оксида этого элемента (обозначив его через Э). Способен ли рассматриваемый элемент образовывать газо­образное соединение с водородом?

14. Атом элемента на втором, считая снаружи, электронном слое содержит 13 электронов, а на внешнем — один. К какой груп­пе и подгруппе относится элемент? Чему равна его высшая поло­жительная валентность? Что это — металл или неметалл? Способен ли рассматриваемый элемент образовывать отрицательно заряжен­ные ионы?

15. Элемент образует гидрид состава ЭН2. Чему равна валент­ность элемента? К какой группе он принадлежит? Напишите фор­мулу высшего окисла этого элемента.

 

Задачи для самостоятельного решения:

1. К каким периодам и группам относятся элементы, в оболочке атомов которых имеются электронные конфигурации: 6р3; 4f9; 7d4; 6f5; 5g10?

2. Высший солеобразующий окисел некоторого элемента имеет молекулярный вес 108 и содержит 74,08% кислорода. Элемент об­разует газообразное соединение с водородом. К какой группе и подгруппе принадлежит элемент?

3. Не пользуясь периодической таблицей элементов, определите порядковый номер элемента, электронную конфигурацию его атома, возможные степени окисления, если он находится:

а) в 4-ом периоде, VА группе;

б) в 4-ом периоде, VБ группе.

4. Не пользуясь периодической таблицей элементов, определите период и номер группы в которой он находится, электронную конфигурацию его атома, возможные степени окисления, если порядковый номер элемента:

а) 30; б) 50; в) 55.

5. По следующим данным установите порядковый номер эле­мента и назовите его:

Номер периода
Характерная электронная конфигурация d5 f5 р1 р3

6. Дайте схему электронной конфигурации, характерной для элементов подгрупп: а) 1А; б) IIIВ; в) IVА; г) VВ; д) VIIА; д) VIIВ. Чем обусловливается значительное сходство d-элементов, образующих побочные подгруппы в периодической таблице элементов? С чем связано общее название их — «переходные металлы»?

7. Напишите электронные формулы ионов. О2-, S2-, Sс3+, Сr3+, Мn2+, Ag+, Rb+, Вr-.

8. Какое из перечисленных газообразных водородных сое­динений наиболее прочно и какое наименее прочно: NН3, РН3, AsН3, SbН3, BiН3?


Занятие №8.







Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 1359. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия