Примеры решения задач. Энергия атомных орбиталей увеличивается в следующем порядке:. На каждой s-оболочке (одна орбиталь) может находиться не более двух электронов

Примеры решения задач

Пример 1.

Напишите электронные конфигурации следующих элементов: N, Si, Fе, Кr, Те, W.

Решение:

Энергия атомных орбиталей увеличивается в следующем порядке:

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p 6s4f5d6p7s5f6d.

На каждой s-оболочке (одна орбиталь) может находиться не более двух электронов, на p-оболочке (три орбитали) — не более шести, на d-оболочке (пять орбиталей) — не более 10 и на f-оболочке (семь орбиталей) — не более 14. В основном состоянии атома электроны занимают орбитали с наименьшей энергией. Число электронов равно заряду ядра (атом в целом нейтрален) и порядковому номеру элемента. Например, в атоме азота — 7 электронов, два из которых находятся на 1s-орбитали, два — на 2s-орбитали, и оставшиеся три электрона — на 2p-орбиталях. Электронная конфигурация атома азота:

₊₇N: 1s²2s²2p³. Электронные конфигурации остальных элементов:

₊₁₄Si: 1s²2s²2p⁶3s²3p²,

₊₂₆Fе: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶,

₊₃₆Кr: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰3p⁶,

₊₅₂Те: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰3p⁶5s²4d¹⁰5p⁴,

₊₇₄Те: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰3p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d⁴.

 

Пример 2.

Какой инертный газ и ионы каких элементов имеют одинаковую электронную конфигурацию с частицей, возникающей в результате удаления из атома кальция всех валентных электронов?

Решение:

Электронная оболочка атома кальция имеет струк­туру 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s². При удалении двух валентных электронов образуется ион Са²⁺ с конфигурацией 1s²2s²2р⁶ Зs²Зр⁶. Такую же электронную конфигурацию имеют атом Ar и ионы S^2-, Сl^-, К⁺, Sc³⁺ и др.

 

Пример 3.

Могут ли электроны иона Аl³⁺ находиться на следующих орбиталях: а) 2р; б) 1р; в) 3d?

Решение:

Электронная конфигурация атома алюминия: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. Ион Al³⁺ образуется при удалении трех валентных электронов из атома алюминия и имеет электронную конфи­гурацию 1s²2s²2p⁶.

А) на 2р-орбитали электроны уже находятся;

б) в соответствии с ограничениями, накладываемыми на квантовое число l         (l = 0, 1, …n-1), при n = 1 возможно только значение l = 0, следовательно,                1p-орбиталь не существует;

в) на Зd-орбитали электроны могут находиться, если ион — в возбужденном состоянии.

 

Задачи для самостоятельного решения

1. В валентных схемах  ковалентная связь изображается парой точек, а если к этому добавляется изображение точками всех внешних электронов каждого атома, то их называют электронноточечными формулами. Составьте такие схемы и формулы для молекул: N₂, CO₂, PH₃, H₂SO₄.

2. Какие атомы или ионы называют донорами и акцепторами электронных пар? Приведите примеры.

3. Пользуясь правилом Гунда, распределите электроны по орбиталям, соответствующим низшему энергетическому состоянию, для атомов элементов с порядковыми номерами 21, 35, 37, 73, 58.

4. Напишите все квантовые числа для электронов атомов лития, бериллия, бора, углерода, азота, кислорода, фтора, неона.

5. Энергетическое состояние внешнего электрона атома описывается следующими значениями квантовых чисел: n=3, l=0, m_l=0. Атомы каких элементов имеют такой электрон? Составьте электронные формулы атомов этих элементов.

6. Как определяют число σ - и π – связей в кратных связях? Чему равно их число в молекулах, образованных: а) только двойными связями; б) простыми и двойными связями?

7. Покажите, какой тип гибридизации атомных орбиталей центрального атома осуществляется при образовании CO₃^2-, NH₃, BCl₃, BeCl₂.

Тестовые задания

Выберите один правильный ответ

1. Химический элемент характеризуется…

1) числом нейтронов   2) массой атома 3) числом нуклонов 4) зарядом ядра

2. Чему равен заряд атома натрия?

1) 0                          2) +1             3) +11                              4) +23

3. Какой тип связи в молекуле Н₂?

1) водородная                                                              2) ковалентная полярная 

    3) ковалентная неполярная     4) ионная

4. Число протонов, нейтронов и электронов изотопа ¹⁸О соответственно равно:

1) 8, 8, 8                          2) 8, 9, 8             3) 8, 10, 8            4) 8, 7, 8

5. Электронная конфигурация 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ соответствует частице

1) Li⁺                          2) K⁺             3) Cs⁺                          4) Na⁺

6. В порядке возрастания атомного радиуса химические элементы расположены   

в ряду:

1) Be, B, C, N           2) Rb, K, Na, Li  3) O, S, Se, Te 4) Mg, Al, Si, P

7. Электронную конфигурацию инертного газа имеет ион

1) Fe³⁺                   2) Cl ^-                  3) Cu²⁺                              4) Fe²⁺

8. Ковалентная полярная связь характерна для каждого из двух веществ,

формулы которых

1) KI и Н₂О 2) СО₂ и К₂О 3) H₂S и Na₂S 4) CS₂ и РС1₅

9. Среди веществ NH₄Cl, CsCl, NaNO_3, PH₃, HNO₃ - число соединений с ионной

связью равно

1) 1                                2) 2                   3) 3                              4) 4

10. Химический элемент, в атоме которого электроны по слоям распределены

так: 2, 8, 8, 2 образует с водородом химическую связь

1)ковалентную полярную            2) ковалентную неполярную

      3) ионную                            4) металлическую

11. Значения магнитного квантовое число для орбиталей d-подуровня:

1) 0, 1, 2                                3) -2, -1, 0, +1, +2

2) -1, 0, +1                             4) 1, 2, 3

12. Число орбиталей на f – подуровне:

1) 1               2) 5                  3) 3                  4) 7

13. Общее число электронов у иона Fe²⁺:

1) 28                 2) 24               3) 26                4) 56

14. Ядро атома ⁴⁰₁₉К содержит:

1) 19р и 19n                                        3) 19p и 40n

2) 40р и 19n                                        4) 19р и 21n

15. Химические элементы расположены в порядке возрастания их атомного радиуса в ряду:

1) Na, Mg, Al, Si                             3) P, S, Cl, Ar

2) Li, Be, B, C                                 4) F, O, N, C

16. Электронную конфигурацию внешнего электронного слоя …3s²3p⁶ имеют соответственно атом и ионы:

1) Ar⁰, Cl^-, S^2-                               3) Ne⁰, Cl^-, Ca²⁺

2) Kr⁰, K⁺, Ca²⁺                             4) Ar⁰, Cl^-, Ba²⁺

17. Химический элемент, формула высшего оксида которого R₂O₇, имеет электронную конфигурацию:

1) 1s²2s²2p⁶3s¹                                                      3) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

2) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵                                 4) 1s²2s¹   

18. Ионный характер связи наиболее выражен в соединении:

1) CН₄                                     3) SiO₂             

2) NaBr                                   4) NH₃

19. Все вещества в ряду имеют ковалентную полярную связь:

1) HClО, NaCl, Cl₂                              3) H₂O, NH₃, CH₄

2) O₂, H₂O, CO₂                                   4) NaBr, HBr, CO

20. Центральный атом имеет sp- гибридизацию в молекуле

1) BeCl₂                                               3) NH₃

2) H₂O                                                  4) BCl₃

 

 

⇐ Предыдущая26272829303132333435Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: