Задание 3.1. Строение атома и периодическая система.

Ответьте на вопрос, соответствующий вашему варианту.

 

1. Какие значения принимает орбитальное квантовое число на первом, втором, третьем, четвертом энергетическом уровне? Сколько подуровней включает каждый из этих уровней? Какой формулой определяется число подуровней на уровне?

2. Какие значения принимает магнитное квантовое число, если орбитальное равно: а) 0; б) 1?

3. Какие значения принимает магнитное квантовое число:а) на d-подуровне, б) на f-подуровне? Какой формулой определяется число орбиталей на подуровне? Сколько орбиталей соответствует:а) s-состоянию; б) р-состоянию; в) d-состоянию; г) f-состоянию?

4. Чему равен суммарный спин, когда f-подуровень заполняют: а) 3 электрона; б) 7 электронов; в) 10 электронов; г) 14 электронов?

5. Напишите возможные значения всех квантовых чисел для:а) s-подуровня; б) f-подуровня.

6. Среди приведенных ниже электронных конфигураций укажите невозможные и объясните причину невозможности их реализации:

а) 1р³, б) 2s², в) 2d², г) 5d⁵, д) 3p⁷, е) 3f⁷,

ж) 4f⁷, з) 5f¹⁴, и) 5s^3, к) 4s¹

7. Какие орбитали атома заполняются раньше: а) 4s- или 3d-, б) 6d- или 4f-? Какой подуровень заполняется в атомах после подуровня: а) 5р-, б) 5d-, в) 4f? Дайте обоснованные ответы.

8. Энергетическое состояние внешних электронов описывается значением квантовых чисел: n=3, l=0, m_l=0. Сколько таких электронов может быть? Составьте их электронные формулы. Атомы каких элементов имеют такие электроны?

9. Напишите значения m_l для электронов, у которых n=4, l=3. Сколько таких электронов может быть? Атомы каких элементов имеют такие электроны? К какому электронному семейству они относятся? К какому периоду принадлежат?

10. У элементов каких периодов электроны внешнего слоя характеризуются значением (n+l)=5.

11. Укажите порядковый номер элемента, у которого впервые начинает заполняться: а) s-, б) р-, в) d-, г) f-, д) 5s-, е) 5p-, ж) 5d-, з) 5f-подуровень?

12. Проскок электрона – что это? Приведите примеры.

13. Приведите примеры элементов, атомы которых содержат: а) наибольшее число непарных р-, d-, f-электронов;б) наименьшее число непарных р-, d-, f-электронов. Ответы подтвердите графической схемой заполнения электронами названных подуровней.

14. Конфигурация валентных электронов описывается формулой:

а) …3s²3p³, б) …3d²4s², в) …4d¹⁰5s⁰, г) 4f⁷5d⁰6s². К какой группе и подгруппе относится элемент? Дайте обоснованный ответ.

15. Определите места в периодической системе (укажите период, группу, подгруппу, порядковый номер), которые занимают элементы, имеющие электронные формулы: а) …3d⁵4s¹, б) …3d⁷4s², в) …4f¹⁴5d⁶6s², г) …3d¹⁰4s²4p⁴, д) …4s²4p⁶5s¹, е) …4f¹³5d⁰6s². Определите названия элементов.

16. Что такое энергия ионизации? Как изменяется восстановительная активность s-и р-элементов в группах периодической системы с увеличением порядкового номера? Почему? Следующие элементы: As, Sr, Ca, Ba, Sb, Xe - расположите в порядке возрастания их энергии ионизации.

17. Что такое сродство к электрону? Как изменяется окислительная активность неметаллов в периодах и в главных подгруппах периодической системы? Следующие элементы: C, N, P, As, Bi, F, Ne – расположите в порядке возрастания энергии сродства к электрону.

18. Что такое электроотрицательность (ЭО)? Как изменяется ЭО р-элементов в периоде и в группе периодической системы с увеличением порядкового номера? Почему? В каком соединении: а) CF₄, б) SF₆, в) ClF, г) PF₅, д) IF₃, е) HF - связь элемент-фтор наименее полярная? Приведите расчет.

19. Составьте формулы оксидов и гидроксидов элементов III периода периодической системы, отвечающих их высшей степени окисления. Как изменяется кислотно-основной характер этих соединений при переходе от Na к Cl? Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида алюминия.

20. Марганец образует соединения, в которых он проявляет степени окисления: +2, +3, +4, +6, +7. Составьте химические формулы его оксидов и гидроксидов, отвечающих этим степеням окисления. Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида марганца (IV).

21. Какую низшую и высшую степень окисления проявляют: углерод, кремний, фосфор, мышьяк, сера, селен, хлор и йод? Почему? Составьте формулы водородных и кислородных соединений элементов, отвечающих этим степеням окисления. Составьте формулы соединений кальция с данными элементами. Назовите соединения.

22. Какой из элементов IV периода – ванадий или мышьяк - обладает более выраженными металлическими свойствами? Какой из этих элементов образует газообразное соединение с водородом? Ответ мотивируйте, исходя из строения атомов данных элементов.

23. Исходя из положения металлов в периодической системе, дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов более сильное основание: а) Ca(OH)₂ или Fe(OH)₂; б) Ca(OH)₂ или Ba(OH)₂; в) Вa(OH)₂ или Pb(OH)₂?

24. Исходя из положения элементов в периодической системе, определите: а) у какого из гидроксидов - Sn(OH)₂ или Pb(OH)₂ - более выражены основные свойства; б) какая из солей гидролизуется в большей степени: станнат натрия или плюмбат натрия; в) какой из оксидов является более сильным окислителем: SnO₂ или PbO₂?

25. Исходя из степени окисления атомов соответствующих элементов, дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: а) Fe(OH)₂ или Fe(OH)₃; б) Sn(OH)₂ или Sn(OH)₄? Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида олова (II).

26. Хром образует соединения, в которых он проявляет степени окисления: +2, +3, +6. Составьте формулы его оксидов и гидроксидов, отвечающих этим степеням окисления. Как меняется кислотно-основной характер этих соединений в зависимости от степени окисления? Приведите уравнения соответствующих реакций.

27. Атомы некоторых элементов имеют структуру внешнего энергетического уровня:

1) 2s¹; 2) 3s²; 3) 2s²2p⁴; 4) 3s²3p⁵; 5) 4s²4p⁵.

Какой из них обладает наибольшим сродством к электрону?

28. Структура внешнего энергетического уровня атомов некоторых элементов:

1) 3s²3p⁶; 2) 3s¹; 3) 4s¹; 4) 2s²; 5) 3s²3p¹. Какой из них имеет наименьшую энергию ионизации?

29. Исходя из степени окисления азота, серы, марганца и хлора в соединениях:

а) HNO₂; б) NH₃; в) H₂SO₃; г) H₂S; д) K₂MnO₄; е) HСlO₄, определите, какие из них могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства:

30. Исходя из степени окисления фосфора, серы, хрома и брома в соединениях:

а) H₃PO₃; б) PH₃ в) Н₂SO₄; г) H₂S; д) K₂CrO₄; е) HBr, определите, какие из них могут проявлять только восстановительные свойства?