Лабораторно-практична робота №3. Дослідження електронної будови атомів і одноатомних іонів. Типи хімічного зв’язку

Тема 3. Будова атома і хімічний зв'язок

Тема 2. Періодичний закон і періодична система елементів Д. І. Менделєєва

Сучасне формулювання періодичного закону Д.І. Менделєєва. Будова періодичної таблиці елементів. Періоди, групи, підгрупи. Періодичність зміни властивостей хімічних елементів та їх сполук в залежності від розташування в таблиці Менделєєва. s-, p-, d-, f- елементи в таблиці. Діалектичний характер періодичного закону.

Ядро і електрони. Ізотопи. Дуальна природа електрону. Квантові числа, їх фізичний зміст і можливі значення. Форми атомних орбіталей (АО). Електронні формули багатоелектронних атомів. Зв`язок електронної будови елементів з періодичною системою. Енергія іонізації. Енергія спорідненності до електрону. Поняття про електронегативність атомів.

Типи хімічного зв`язку. Ковалентний зв`язок, його характеристки. Нормальний і збуджений стан атома. Гібридизація атомних орбіталей. Метод валентних зв`язків. Іонний зв`язок. Металічний зв`язок, його особливості. Кристалічна структура металів.

Мета роботи: трактувати хімічні перетворення між речовинами з точки зору будови атомів, складати електронні формули атомів і простих іонів, аналізувати тип хімічного зв’язку в неорганічних сполуках.

Дослід 1. Електронна структура атомів та одноатомних катіонів металів

При окисленні атомів металів число електронів в електронній оболонці зменшується і утворюються іони металів з позитивним зарядом (катіони), наприклад: Mg⁰ - 2ē = Mg²⁺

1s²2s²2p⁶3s² - 2ē = 1s²2s²2p⁶3s⁰

Для дослідження в три пробірки влити по 1-2 мл розчину плюмбум нітрату Рb(NO₃)₂. В першу пробірку занурити гранулу металічного цинку, в другу – залізний цвях, в третю – магнієву стружку. Через кілька хвилин спостерігати розчинення цинку, магнію і заліза з утворенням відповідних катіонів металів і відновлення катіонів Плюмбуму в вільний свинець. Написати відрив електронів (за наведеним прикладом) від атомів Цинку, Феруму з утворенням катіонів Zn²⁺, Fe³⁺. Для кожного атома металу і його катіона написати електронну формулу, навести розподіл електронів по квантових комірках, навести значення квантових чисел для валентних електронів атомів. Вказати, виходячи з положення в періодичній системі та будови зовнішніх електронних шарів, до s-, p-, d-, чи f-елементів належать ці метали.

Дослід 2. Електронна структура атомів та одноатомних аніонів неметалів

При відновленні атомів неметалів число електронів в електронній оболонці збільшується і утворюються іони неметалів з негативним зарядом (аніони), наприклад: Br⁰ + ē = Br ^-

1s²2s²2p⁶3s²3d¹⁰4s²4p⁵ + ē = 1s²2s²2p⁶3s²3d¹⁰4s²4p⁶

Для дослідження налити в 2 пробірки по 1-2 мл розчинів натрій сульфіду Na₂S і калій йодиду КІ. Додати в обидві пробірки хлорної води Cl₂ (під витяжкою). Спостерігати випадіння вільної сірки в першій пробірці та виділення вільного йоду у другій пробірці. Написати відрив електронів від сульфід-іону S^2- до вільної сірки S, від йодид-іону І^- до атома І; записати приєднання електронів до атома Хлору з утворенням хлорид-іонів Cl^- (за прикладом в досл.2). Навести для кожного атома неметалу і його аніона електронну формулу, навести розподіл електронів по квантових комірках, навести значення квантових чисел для валентних електронів атомів. Вказати, виходячи з положення в періодичній системі та будови зовнішніх електронних шарів, до s-, p-, d-, чи f-елементів належать згадані неметали.

Дослід 3. Визначення типу хімічного зв’язку в простих і складних речовинах

Який тип хімічного зв’язку (ковалентний неполярний, ковалентний полярний, металічний, іонний) має місце в речовинах: Рb(NO₃)₂, Na₂S, КІ, Cl₂, І₂, Pb, Zn, Fe? Які властивості цих типів хімічного зв’язку? Навести графічні формули наведених солей: плюмбум нітрату, натрій сульфіду, калій йодиду.

Дата добавления: 2014-12-07