Информационно-образовательный портал
e-mail: [email protected]

  • Библиотека
  • Химия
  • №3. Строение атома и периодический закон. Подготовка к школьной олимпиаде

№3. Строение атома и периодический закон. Подготовка к школьной олимпиаде

№3. Строение атома и периодический закон. Подготовка к школьной олимпиаде

Задача 1. Напишите электронные конфигурации следующих элементов: N, Si, Fе, Кr, Те, W.

Решение. Энергия атомных орбиталей увеличивается в следующем порядке:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d.

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: 1s22s22p63s23p64s23d104p6,

+52Те: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p4,

+74Те: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d4.

Задача 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 1s22s26 Зs2Зр6. Такую же электронную конфигурацию имеют атом Ar и ионы S2-, Сl-, К+, Sc3+ и др.

Задача 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.

Задача 4. Напишите электронную конфигурацию атома неона в первом возбужденном состоянии.

Решение. Электронная конфигурация атома неона в основном состоянии – 1s22s22p6. Первое возбужденное состояние получается при переходе одного электрона с высшей занятой орбитам (2р) на низшую свободную орбиталь (3s). Электронная конфигурация атома неона в первом возбужденном состоянии – 1s22s22p53s1.

Задача 5. Каков состав ядер изотопов 12C и 13C, 14N и 15N?

Решение. Число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента и одинаково для всех изотопов данного элемента. Число нейтронов равно массовому числу (указываемому слева вверху от номера элемента) за вычетом числа протонов. Разные изотопы одного и того же элемента имеют разные числа нейтронов.

Состав указанных ядер:

12С: 6р + 6n; 13С: 6р + 7n; 14N: 7p + 7n; 15N: 7p + 8n.

Н. В. Ким, МБОУ МО "СОШ №6", г. Нягань ,Тюменская область

Метки: Химия