Решение. Пример 1.Определите, в каком периоде, группе, подгруппе находится элемент, электронная формула которого имеет следующее окончание: 1) 4р65s1; 2) 4s24p3; 3)

Решение.

СТРОЕНИЕ АТОМОВ

Пример 1. Определите, в каком периоде, группе, подгруппе находится элемент, электронная формула которого имеет следующее окончание: 1) …4р⁶5s¹; 2) …4s²4p³; 3) …5d³6s². К какому семейству элементов он относится, какую максимальную степень окисления он может проявлять?

1. Элемент, у атома которого электронная формула имеет окончание …4р⁶5s¹, относится к числу s-элементов 5-го периода (поскольку в атоме этого элемента 5 электронных уровней) главной подгруппы I группы (т.к. на s-подуровне внешнего уровня содержится только один электрон, а на …4р⁶ – это окончание электронной формулы благородного газа криптона Kr, на котором заканчивается 4-й период). Максимальная степень окисления этого элемента +1 (она совпадает с номером группы, в которой находится данный s-элемент).

2. Элемент, у атома которого электронная формула имеет окончание …4s²4p³, относится к числу р-элементов 4-го периода (поскольку в атоме этого элемента 4 электронных уровня) главной подгруппы V группы (т.к. для р-элементов суммарное число s- и р-электронов внешнего уровня равно номеру группы, в которой находится данный р-элемент). Максимальная степень окисления этого элемента равна +5 (она совпадает с номером группы).

3. Элемент, у атома которого электронная формула имеет окончание …5d³6s², относится к числу d-элементов 6-го периода (поскольку в атоме этого элемента 6 электронных уровня) побочной подгруппы V группы (т.к. для d-элементов суммарное число s-электронов внешнего уровня и d-электронов предвнешнего уровня равно номеру группы, в которой находится данный d-элемент). Максимальная степень окисления этого элемента равна +5 (она совпадает с номером группы).

Пример 2. Что такое квантовые числа? Какие значения они могут принимать?

Движение электрона в атоме носит вероятностный характер. Околоядерное пространство, в котором с наибольшей вероятностью может находиться электрон, называется атомной орбиталью (АО). Атомная орбиталь, как любая геометрическая фигура, характеризуется тремя параметрами (координатами), получившими название квантовых чисел (n, l, m_l). Квантовые числа принимают не любые, а определенные, дискретные (прерывные) значения. Соседние значения квантовых чисел различаются на единицу. Квантовые числа определяют размер (n), форму (l) и ориентацию (m_l) атомной обитали в пространстве. Занимая ту или иную атомную орбиталь, электрон образует электронное облако, которое у электронов одного и того же атома может иметь различную форму.

Формы электронных облаков аналогичны АО. Их также называют электронными или атомными орбиталями. Электронное облако характеризуется четырьмя квантовыми числами(n, l, m_l, m_S). Эти квантовые числа связаны с физическими свойствами электрона, и число n (главное квантовое число) характеризует энергетический (квантовый) уровень электрона; число l (орбитальное) – момент количества движения (энергетический подуровень), число m_l (магнитное) – магнитный момент, m_S – спин. Спин электрона возникает за счет вращения его вокруг собственной оси. Электроны в атоме должны отличаться хотя бы одним квантовым числом (принцип Паули), поэтому в АО могут находиться не более двух электронов, отличающихся своими спинами (m_S = ±1/2). В табл. 9 (приложение) приведены значения и обозначения квантовых чисел, а также число электронов на соответствующем энергетическом уровне и подуровне.

Пример 3. Составьте электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 16 и 22. Покажите распределение электронов этих атомов по квантовым (энергетическим) ячейкам.

Дата добавления: 2015-05-26