Строение атома

В Периодической системе Д. И. Менделеева (табл. П.4) представлены все известные элементы. Она состоит из семи периодов (1-3 - малые, 4-7 - большие), 8 групп. Каждая группа разделена на главную и побочную подгруппы. Главная подгруппа содержит элементы малых и больших периодов, а побочная – только больших.

Пример 1. Укажите в Периодической системе Д.И. Менделеева положение (номер периода, номер группы, главная или побочная подгруппа) атома элемента с зарядом ядра 85.

Решение. Элемент (₈₅At) находится в 6-м периоде, 7-й группе, главной подгруппе.

Атомы элементов состоят из положительно заряженного ядра (протонов и нейтронов) и электронов. Количество электронов равно порядковому номеру элемента. Состояние электрона в атоме характеризуется квантовыми числами n,l, m_l и m_s, которые называются соответственно главное, орбитальное, магнитное и спиновое.

Порядок заполнения орбиталей электронами определяется следующими правилами В. Клечковского:

· заполнение происходит в порядке увеличения суммы (n + l);

· при одинаковых значениях этой суммы в первую очередь заполняется подуровень с меньшим значением главного квантового числа n.

Последовательность заполнения электронами энергетических уровней и подуровней в многоэлектронных атомах имеет вид

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

Пример 2. Используя правила Клечковского, рассчитайте, какой подуровень раньше заполняется электронами 4 р или 5 s.

Решение. Для 4 р -подуровня Sn + l = 4 + 1 = 5; для 5 s -подуровня Sn + l = 5 + 0 = 5. Так как сумма одинакова, то в первую очередь заполняется подуровень с меньшим значением n, т. е. 4 р.

Пример 3. По распределению валентных электронов - 3 d ⁵4 s ² определите, какой это элемент, укажите его символ и напишите полную электронную формулу.

Решение. Значению главного квантового числа последнего энергетического уровня соответствует номер периода, следовательно, элемент находится в 4-м периоде. Сумма валентных электронов показывает номер группы, в которой находится элемент, в данном случае номер группы 7. Так как валентные электроны находятся на d -подуровне, то это элемент побочной подгруппы: ₂₅Mn 1 s ²2 s ²2 p ⁶3 s ²3 p ⁶3 d ⁵4 s ².

Пример 4. Напишите полную электронную формулу атома элемента с зарядом ядра 22.

Решение. ₂₂Ti 1 s ²2 s ²2 p ⁶3 s ²3 p ⁶3 d ²4 s ².

Пример 5. Напишите полные электронные формулы ионов Fq, Sn²⁺.

Решение. При образовании отрицательно заряженного иона нейтральный атом элемента принимает электроны: F⁰ + 1 ē = Fq;электронная формула иона₉Fq1 s ²2 s ²2 p ⁶. Положительно заряженный ион получается, когда нейтральный атом элемента отдает электроны: Sn⁰ - 2 ē = Sn²⁺ ; электронная формула иона ₅₀Sn²⁺ 1 s ²2 s ²2 p ⁶3 s ²3 p ⁶ 3 d ¹⁰4 s ²4 p ⁶4 d ¹⁰5 s ²5 p ⁰.

Задания к разделу 1

Каждое задание содержит три вопроса (а,б,в).

Номер зада-ния	а)Укажите числен-ные значения главного и орбитального кван-товых чисел данных подуровней, рассчитайте последовательность их заполнения	б)Распределите по квантовым ячейкам валентные электроны, определите химический элемент и его поло-жение в системе Д.И.Менделеева (номер периода, группа, под-группа)	в)Напишите элек-тронные формулы предложенных ато-мов и ионов, укажите положе-ние их в системе Д.И.Менделеева (номер периода, группа, подгруппа)
	3 p; 4 s; 2 p	3 d ^1 4 s ^2	Fe, Na ^+
	3 d; 4 p; 3 p	3 d ^2 4 s ^2	Co, Cl ^—
	5 d; 4 p; 4 d	3 d ^3 4 s ^2	Ni, Ba ^2+
	3 d; 4 f; 5 s	3 d ^5 4 s ^1	Zn, Ca ^2+
	4 d; 4 s; 5 s	4 d ^5 5 s ^2	Sn, S ^2—
	6 s; 4 p; 4 f	3 d ^6 4 s ^2	W, In ^3+
	3 d; 5 s; 7 p	3 d ^7 4 s ^2	S, La ^3+
	4 d; 6 s; 5 d	3 d ^8 4 s ^2	F, Tl ^3+
	4 p; 5 p; 4 f	3 d ^10 4 s ^1	Br, Zr ^4+
	3 d; 3 p; 2 s	3 d ^10 4 s ^2	Al, Hg ^2+
	5 d; 3 s; 6 s	4 s ^2 4 p ^1	Pb, Au ^3+
	6 d; 4 f; 5 p	4 s ^2 4 p ^2	Ge, Ag ^+
	5 d; 3 p; 4 d	4 s ^2 4 p ^3	Ga, Sb ^3+
	7 s; 6 p; 4 d	4 s ^2 4 p ^4	N, Bi ^3+
	5 d; 4 p; 3 d	4 s ^2 4 p ^5	Cl, Pb ^2+
	5 s; 6 s; 4 p	4 s ^2 4 p ^6	Y, Hf ^4+
	6 p; 5 f; 6 d	5 d ^7 6 s ^2	Zr, At ^—
	5 d; 5 s; 4 f	5 d ^10 6 s ^2	Ta, Ga ^3+
	3 s; 4 d; 3 p	5 d ^3 6 s ^2	Cr, Se ^2—
	5 f; 4 d; 4 s	5 d ^5 6 s ^2	Мо, Cu ^2+

Дата добавления: 2014-12-08