 |
Порядок заполнения электронами атомных орбиталей.
|
|
|
|
Заполнение электронами атомных орбиталей (АО) подчиняется трём правилам:
1. Принципминимальной энергии (принцип устойчивости). Орбитали заполняются, начиная с имеющих самую низкую энергию, в порядке её повышения. Такое состояние называется основным. В этом случае энергия атома является минимальной, а устойчивость — максимальной.
2. Принцип Паули. Согласно этому принципу (запрету), в атоме не может быть двух электронов с одинаковыми наборами значений квантовых чисел n, l, ml, ms. На любой орбитали может находиться не более двух электронов и то лишь в том случае, если они имеют антипараллельные спины.
3. Правило Хунда (Гунда). В каждом квантовом слое одноимённые орбитали (орбитали одного подуровня) вначале заполняются однократно электронами с параллельными спинами, с тем, чтобы суммарный спин атома был максимальным; лишь после этого начинается спаривание электронов.
Изменение свойств химических элементов в периодах и группах.
В периодах отначала к периода к концу (слева направо) усиливаются кислотные (неметаллические) свойства и ослабевают основные (металлические) свойства в связи с увеличением количества электронов на внешнем электронном уровне. В группах от начала к концу (сверху вниз) усиливаются металлические (основные) свойства и ослабевают неметаллические (кислотные свойства) в связи с увеличением электронных уровней и меньшим притяжение электронов внешнего уровня к ядру.
Связь строения с реакционной способностью элемента
Влияние структурный изменений в ренте на константу равновесия какой-либо реакции всегда можно свести к влиянию на константу равновесия такой реакции, в которой не происходит изменения числа молекул
|
|
|
Ковалентная полярная и неполярная связь.
Ковалентной связью называется связывание атомов с помощью общих (поделенных между ними) электронных пар.В слове "ковалентная" приставка "ко-" означает "совместное участие". А "валента" в переводе на русский – сила, способность. В данном случае имеется в виду способность атомов связываться с другими атомами.
Если двухатомная молекула состоит из атомов одного элемента, то электронное облако распределяется в пространстве симметрично относительно ядер атомов. Такая ковалентная связь называется неполярной. Если ковалентная связь образуется между атомами различных элементов, то общее электронное облако смещено в сторону одного из атомов. В этом случае ковалентная связь является полярной.
Ионная связь. Металлическая связь.
В металлах валентные электроны удерживаются атомами крайне слабо и способны мигрировать. Атомы, оставшиеся без внешних электронов, приобретают положительный заряд. Они образуют металлическую кристаллическую решётку.
Внешние электроны могут свободно и хаотично перемещаться, поэтому металлы характеризуются высокой электропроводностью (особенно золото, серебро, медь, алюминий).
Химическая связь может возникнуть при электростатическом притяжении двух разноименных ионов - катиона и аниона, например, K+ и I−. Перекрывание атомных орбиталей в этом случае незначительно, и электронная плотность распределена неравномерно, недостаток её будет у атома калия, а избыток - у атома иода.
Ионную связь (K+)−(I−) рассматривают как предельный случай ковалентной связи.
Водородная связь.
Водородная связь образуется за счёт сил электростатического притяжения водородсодержащих полярных молекул, содержащих атомы наиболее электроотрицательных элементов - F, O, N. Например, водородные связи имеются в HF, Н2О, NH3, но их нет в HCl, Н2S, PH3.
|
|
|
Водородные связи малоустойчивы и разрушаются довольно легко (например при плавлении льда, кипении воды). Однако на разрыв этих связей затрачивается некоторая дополнительная энергия, и поэтому температуры плавления и кипения веществ с водородными связями между молекулами оказываются значительно выше, чем у подобных веществ, но без водородных связей
Сильные и слабые электролиты.
ЭЛЕКТРОЛИТЫ – вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток.
СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ при растворении в воде практически полностью диссоциируют на ионы.
При написании уравнений диссоциации сильных электролитов ставят знак равенства.
К сильным электролитам относятся:
· Растворимые соли (смотри таблицу растворимости);
· Многие неорганические кислоты: HNO3, H2SO4,HClO3, HClO4, HMnO4, HCl, HBr, HI (смотри кислоты-сильные электролиты в таблице растворимости);
· Основания щелочных (LiOH, NaOH,KOH) и щелочноземельных (Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2) металлов (смотри основания-сильные электролиты в таблице растворимости).
СЛАБЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ в водных растворах лишь частично (обратимо) диссоциируют на ионы.
При написании уравнений диссоциации слабых электролитов ставят знак обратимости.
К слабым электролитам относятся:
· Почти все органические кислоты и вода (Н2О);
· Некоторые неорганические кислоты: H2S, H3PO4,HClO4, H2CO3, HNO2, H2SiO3 (смотри кислоты-слабые электролиты в таблице растворимости);
· Нерастворимые гидроксиды металлов (Mg(OH)2,Fe(OH)2, Zn(OH)2) (смотри основания-cлабые электролиты в таблице растворимости).
Гидролиз солей.
Гидролизом называется взаимодействие ионов соли с Н2О, приводящее к образованию слабого электролита.
Любую соль можно представить как продукт взаимодействия кислоты и основания.
В зависимости от видов этих исходных веществ выделяют 4 типа солей.
1. Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием:
NaOH+HCl=NaCl+H2O сильное сильная основание кислота
2 KOH+H2SO4=K2SO4+ 2H2 Oсильное сильная основание кислота
Такие соли гидролизу не подвергаются и их водные растворы имеют нейтральную среду.
2. Соли, образованные слабой кислотой, но сильным основанием:
H2CO3 + 2 NaOH = Na2СO3 + 2 H2O слабая сильное кислота основание H2S+ 2KOH=K2S+ 2H2O слабая сильное кислота основание
|
|
|
В водных растворах таких солей с H2Oбудут взаимодействовать анионы слабой кислоты, которые образуются при диссоциации соли:
Na2СO3®2Na++CO32−
|
|
|
