3. Sheria ya mara kwa mara na meza ya mara kwa mara ya vipengele vya kemikali

3.3. Mabadiliko ya mara kwa mara katika mali ya atomi ya vipengele

Mzunguko wa mabadiliko katika mali (tabia) ya atomi za vipengele vya kemikali na misombo yao ni kutokana na kujirudia mara kwa mara kupitia idadi fulani ya vipengele vya kimuundo vya viwango vya nishati ya valence na sublevels. Kwa mfano, kwa atomi za vitu vyote vya kikundi cha VA, usanidi wa elektroni za valence ni ns 2 np 3. Ndiyo maana fosforasi iko karibu na mali ya kemikali kwa nitrojeni, arseniki na bismuth (kufanana kwa mali, hata hivyo, haimaanishi utambulisho wao!). Kumbuka kwamba upimaji wa mabadiliko ya mali (tabia) inamaanisha kudhoofika na kuimarisha mara kwa mara (au, kinyume chake, uimarishaji wa mara kwa mara na kudhoofisha) kadiri malipo ya kiini cha atomiki yanavyokua.

Mara kwa mara, chaji ya kiini cha atomiki inapoongezeka kwa kitengo kimoja, sifa zifuatazo (sifa) za atomi zilizotengwa au zilizounganishwa kwa kemikali hubadilika: radius; nishati ya ionization; mshikamano wa elektroni; uwezo wa kielektroniki; mali za metali na zisizo za chuma; sifa za redox; hali ya juu ya ushirikiano na hali ya juu ya oxidation; usanidi wa kielektroniki.

Mitindo ya sifa hizi hutamkwa zaidi katika vikundi A na vipindi vidogo.

Radi ya atomi r ni umbali kutoka katikati ya kiini cha atomiki hadi safu ya elektroni ya nje.

Radi ya atomi katika vikundi A huongezeka kutoka juu hadi chini, kadiri idadi ya tabaka za elektroni inavyoongezeka. Radi ya atomi hupungua wakati wa kusonga kutoka kushoto kwenda kulia kwa kipindi hicho, kwani idadi ya tabaka inabaki sawa, lakini malipo ya kiini huongezeka, na hii inasababisha contraction ya ganda la elektroni (elektroni huvutiwa sana kiini). Atomu ya He ina radius ndogo zaidi, na atomi ya Fr ina kubwa zaidi.

Radi ya sio tu ya atomi zisizo na umeme lakini pia ioni za monatomiki hubadilika mara kwa mara. Mitindo kuu katika kesi hii ni kama ifuatavyo.

• radius ya anion ni kubwa na radius ya cation ni ndogo kuliko radius ya atomi neutral, kwa mfano, r (Cl -)> r (Cl)> r (Cl +);
• kadiri chaji chanya ya mlio wa atomi fulani inavyoongezeka, ndivyo radius yake inavyopungua, kwa mfano, r (Mn +4)< r (Mn +2);
• ikiwa ioni au atomi za upande wowote za vitu tofauti zina usanidi sawa wa elektroniki (na, kwa hivyo, idadi sawa ya tabaka za elektroni), basi radius ni ndogo kwa chembe hiyo, malipo ya nyuklia ambayo ni makubwa zaidi, kwa mfano.
  r (Kr)> r (Rb +), r (Sc 3+)< r (Ca 2+) < r (K +) < r (Cl −) < r (S 2−);
• katika vikundi A kutoka juu hadi chini, radius ya ions ya aina hiyo huongezeka, kwa mfano, r (K +)> r (Na +)> r (Li +), r (Br -)> r (Cl -) > r (F -).

Mfano 3.1. Panga vijisehemu vya Ar, S 2−, Ca 2+, na K + mfululizo kadri radii yao inavyoongezeka.

Suluhisho. Radi ya chembe huathiriwa hasa na idadi ya tabaka za elektroni, na kisha kwa malipo ya kiini: idadi kubwa ya tabaka za elektroni na ya chini (!) Chaji ya kiini, zaidi ya radius ya chembe. .

Katika chembe zilizoorodheshwa, idadi ya tabaka za elektroni ni sawa (tatu), na malipo ya nyuklia hupungua kwa utaratibu ufuatao: Ca, K, Ar, S. Kwa hiyo, mfululizo unaotafutwa unaonekana kama hii:

r (Ca 2+)< r (K +) < r (Ar) < r (S 2−).

Jibu: Ca 2+, K +, Ar, S 2-.

Nishati ya ionization E na ni nishati ya chini kabisa ambayo lazima itumike ili kutenganisha kutoka kwa atomi iliyojitenga ya elektroni ambayo inaunganishwa kwa udhaifu zaidi kwenye kiini:

E + E na = E + + e.

Nishati ya ionization huhesabiwa kwa majaribio na kawaida hupimwa kwa kilojuli kwa mole (kJ / mol) au volti za elektroni (eV) (1 eV = 96.5 kJ).

Katika vipindi kutoka kushoto kwenda kulia, nishati ya ionization kwa ujumla huongezeka. Hii ni kutokana na kupungua kwa mfululizo kwa radius ya atomi na kuongezeka kwa malipo ya kiini. Sababu zote mbili husababisha ukweli kwamba nishati ya kumfunga ya elektroni na kiini huongezeka.

Katika vikundi A, na ongezeko la nambari ya atomiki ya kipengele E na, kama sheria, hupungua, kwani katika kesi hii radius ya atomi huongezeka, na nishati ya kumfunga ya elektroni na kiini hupungua. Hasa juu ni nishati ya ionization ya atomi nzuri ya gesi, ambayo tabaka za elektroni za nje zinakamilika.

Nishati ya ionization inaweza kutumika kama kipimo cha kupunguza mali ya atomi iliyotengwa: jinsi ni ndogo, ni rahisi zaidi kuondoa elektroni kutoka kwa atomi, ndivyo sifa za kupunguza atomi zinajulikana zaidi. Wakati mwingine nishati ya ionization inachukuliwa kuwa kipimo cha mali ya metali ya atomi iliyotengwa, kuelewa kwao uwezo wa atomi kutoa elektroni: E ndogo na, nguvu ya mali ya metali ya atomi ni.

Kwa hivyo, mali ya metali na kupunguza ya atomi zilizotengwa huimarishwa katika vikundi A kutoka juu hadi chini, na katika vipindi - kutoka kulia kwenda kushoto.

Mshikamano wa elektroni E cf ni badiliko la nishati wakati wa kushikamana kwa elektroni kwa atomi ya upande wowote:

E + e = E - + E cf.

Mshikamano wa elektroni pia ni tabia iliyopimwa kwa majaribio ya atomi iliyotengwa, ambayo inaweza kutumika kama kipimo cha sifa zake za vioksidishaji: E cf ya juu, ndivyo sifa za oksidi za atomi hutamkwa zaidi. Kwa ujumla, kwa muda kutoka kushoto kwenda kulia, ushirika wa elektroni huongezeka, na katika vikundi A, hupungua kutoka juu hadi chini. Atomi za halojeni zina sifa ya mshikamano wa juu zaidi wa elektroni; kwa metali, mshikamano wa elektroni ni mdogo au hata hasi.

Wakati mwingine mshikamano wa elektroni huchukuliwa kuwa kigezo cha mali isiyo ya metali ya atomi, kuelewa kwao uwezo wa atomi kukubali elektroni: zaidi E cf, ndivyo sifa zisizo za metali za atomi zinaonyeshwa.

Kwa hivyo, mali zisizo za metali na oksidi za atomi katika vipindi kwa ujumla huongezeka kutoka kushoto kwenda kulia, na katika vikundi A - kutoka chini kwenda juu.

Mfano 3.2. Kulingana na msimamo katika mfumo wa upimaji, onyesha ni chembe gani ya kipengele ambacho kina mali ya chuma iliyotamkwa zaidi, ikiwa usanidi wa elektroniki wa kiwango cha nishati ya nje ya atomi za vitu (hali ya ardhi):

1) sekunde 1;

2) 3s 1;

3) 3s 2 3p 1;

4) 3 sekunde 2.

Suluhisho. Mipangilio ya kielektroniki ya atomi za Li, Na, Al, na Mg imeonyeshwa. Kwa kuwa mali ya metali ya atomi huongezeka kutoka juu hadi chini katika kundi A na kutoka kulia kwenda kushoto kwa kipindi hicho, tunafikia hitimisho kwamba atomi ya sodiamu ina mali ya metali inayojulikana zaidi.

Jibu: 2).

Umemeχ ni thamani ya masharti ambayo inabainisha uwezo wa atomi katika molekuli (yaani, atomi iliyounganishwa na kemikali) kuvutia elektroni yenyewe.

Tofauti na E na na E cf, uwezo wa kielektroniki hauamuliwi kwa majaribio, kwa hivyo, kwa mazoezi, idadi ya mizani ya maadili ya χ hutumiwa.

Katika vipindi 1-3, thamani ya χ kutoka kushoto kwenda kulia huongezeka mara kwa mara, na katika kila kipindi halojeni ni kipengele cha electronegative zaidi: kati ya vipengele vyote, atomi ya florini ina uwezo wa juu zaidi wa electronegativity.

Katika vikundi A, uwezo wa kielektroniki hupungua kutoka juu hadi chini. Thamani ndogo zaidi ya χ ni tabia ya atomi za chuma za alkali.

Kwa atomi za vitu visivyo vya metali, kama sheria, χ> 2 (isipokuwa Si, At), na kwa atomi za vitu vya chuma χ.< 2.

Safu ambayo atomi χ hukua kutoka kushoto kwenda kulia - alkali na madini ya alkali ya ardhi, metali za familia za p na d, Si, B, H, P, C, S, Br, Cl, N, O, F.

Thamani za elektronegativity za atomi hutumiwa, kwa mfano, kukadiria kiwango cha polarity ya kifungo cha ushirikiano.

Ushirikiano wa juu zaidi atomi kwa kipindi hicho hutofautiana kutoka I hadi VII (wakati mwingine hadi VIII), na hali ya juu ya oxidation mabadiliko kutoka kushoto kwenda kulia katika kipindi kutoka +1 hadi +7 (wakati mwingine hadi +8). Walakini, kuna tofauti:

• florini, kama kipengele cha elektroni zaidi, katika misombo huonyesha hali moja ya oksidi sawa na -1;
• ushirikiano wa juu zaidi wa atomi za vipengele vyote vya kipindi cha 2 ni sawa na IV;
• kwa baadhi ya vipengele (shaba, fedha, dhahabu) hali ya juu ya oxidation inazidi idadi ya kikundi;
• hali ya juu zaidi ya oksidi ya atomi ya oksijeni ni chini ya nambari ya kikundi na ni sawa na +2.

Somo la 2

Nambari za quantum zilizojadiliwa hapo juu zinaweza kuonekana kuwa za kufikirika na mbali na kemia. Hakika, zinaweza kutumika kuhesabu muundo wa atomi halisi na molekuli tu ikiwa kuna mafunzo maalum ya hisabati na kompyuta yenye nguvu. Walakini, ikiwa tutaongeza kanuni moja zaidi kwa dhana zilizoainishwa kwa utaratibu wa mechanics ya quantum, nambari za quantum "zinaishi" kwa wanakemia.

Mnamo 1924, Wolfgang Pauli aliunda moja ya machapisho muhimu zaidi ya fizikia ya kinadharia, ambayo hayakufuata kutoka kwa sheria zinazojulikana: zaidi ya elektroni mbili haziwezi kuwa wakati huo huo katika obiti moja (katika hali moja ya nishati), na hata wakati huo tu ikiwa yao. spins zimeelekezwa kinyume ... Michanganyiko mingine: chembe mbili zinazofanana haziwezi kuwa katika hali sawa ya quantum; katika atomi moja haiwezi kuwa na elektroni mbili zilizo na maadili sawa ya nambari zote nne za quantum.

Hebu jaribu "kuunda" shells za elektroniki za atomi, kwa kutumia uundaji wa mwisho wa kanuni ya Pauli.

Thamani ya chini ya nambari kuu ya quantum n ni 1. Inalingana na thamani moja tu ya nambari ya obiti l, sawa na 0 (s-orbital). Ulinganifu wa spherical wa s-orbitals unaonyeshwa kwa ukweli kwamba saa l = 0 katika uwanja wa magnetic kuna orbital moja tu na ml = 0. Orbital hii inaweza kuwa na elektroni moja na thamani yoyote ya spin (hidrojeni) au elektroni mbili na spin kinyume. maadili (heli) ... Kwa hivyo, kwa thamani ya n = 1, hakuna zaidi ya elektroni mbili zinaweza kuwepo.

Sasa hebu tuanze kujaza obiti na n = 2 (tayari kuna elektroni mbili kwenye ngazi ya kwanza). Thamani n = 2 inalingana na maadili mawili ya nambari ya obiti: 0 (s-orbital) na 1 (p-orbital). Kwa l = 0 kuna orbital moja, kwa l = 1 - orbitals tatu (na maadili ya m l: -1, 0, +1). Kila moja ya obiti inaweza kuwa na si zaidi ya elektroni mbili, hivyo thamani n = 2 inalingana na upeo wa elektroni 8. Nambari ya jumla ya elektroni katika kiwango kilicho na n inaweza kuhesabiwa, kwa hivyo, kwa formula 2n 2:

Wacha tuainishe kila obiti kwa seli ya mraba, elektroni - kwa mishale iliyoelekezwa kinyume. Kwa "ujenzi" zaidi wa shells za elektroni za atomi, ni muhimu kutumia sheria moja zaidi iliyoandaliwa mwaka wa 1927 na Friedrich Hund (Gund): majimbo yenye spin ya juu zaidi ni imara zaidi kwa l iliyotolewa; idadi ya obiti iliyojazwa kwenye sublevel iliyotolewa inapaswa kuwa ya juu (elektroni moja kwa obiti).

Mwanzo wa jedwali la upimaji utaonekana kama hii:

Mpango wa kujaza kiwango cha nje cha vipengele vya kipindi cha 1 na 2 na elektroni.

Kuendeleza "ujenzi", mtu anaweza kufikia mwanzo wa kipindi cha tatu, lakini basi itakuwa muhimu kuanzisha kama mpangilio wa kujaza d na f orbitals.

Kutoka kwa mpango huo, uliojengwa kwa misingi ya mawazo madogo, inaweza kuonekana kuwa vitu vya quantum (atomi za vipengele vya kemikali) vitahusiana tofauti na taratibu za kutoa na kupokea elektroni. Objects He na Ne hazitajali michakato hii kwa sababu ya ganda la elektroni lililokaliwa kikamilifu. Kitu F kina uwezekano wa kukubali elektroni iliyokosekana, na kitu Li kina uwezekano mkubwa wa kuchangia elektroni.

Kitu C kinapaswa kuwa na mali ya kipekee - ina idadi sawa ya orbitals na idadi ya elektroni. Labda ataelekea kuunda vifungo na yeye mwenyewe kwa sababu ya ulinganifu wa juu wa kiwango cha nje.

Inafurahisha kutambua kwamba dhana za kanuni nne za kujenga ulimwengu wa nyenzo na ya tano inayowaunganisha zimejulikana kwa angalau karne 25. Katika Ugiriki ya Kale na Uchina wa Kale, wanafalsafa walizungumza juu ya kanuni nne za kwanza (sio kuchanganyikiwa na vitu vya kimwili): "moto", "hewa", "maji", "dunia". Kanuni ya kuunganisha nchini China ilikuwa "mti", huko Ugiriki ilikuwa "quintessence" (kiini cha tano). Uhusiano wa "kipengele cha tano" na nyingine nne unaonyeshwa katika filamu ya uongo ya sayansi ya jina moja.

Mchezo Sambamba wa Dunia

Ili kuelewa vizuri jukumu la "abstract" postulates katika ulimwengu unaotuzunguka, ni muhimu kuhamia "Dunia Sambamba". Kanuni ni rahisi: muundo wa nambari za quantum hupotoshwa kidogo, basi, kwa kuzingatia maadili yao mapya, tunajenga mfumo wa mara kwa mara wa ulimwengu unaofanana. Mchezo utafanikiwa ikiwa parameta moja tu itabadilika, ambayo haihitaji mawazo ya ziada juu ya uhusiano kati ya nambari za quantum na viwango vya nishati.

Kwa mara ya kwanza, mchezo wa shida kama huo ulitolewa kwa watoto wa shule kwenye Olympiad ya All-Union mnamo 1969 (daraja la 9):

"Jedwali la mara kwa mara la vipengele lingeonekanaje ikiwa idadi ya juu ya elektroni kwenye safu imedhamiriwa na fomula 2n 2 -1, na kwa kiwango cha nje hakuwezi kuwa na zaidi ya elektroni saba? Chora jedwali la mfumo kama huo. kwa vipindi vinne vya kwanza (vinaashiria elementi zilizo na nambari zake za atomiki)." Je, kipengele cha 13 kinaweza kuonyesha hali gani za oksidi?

Kazi kama hiyo ni ngumu sana. Katika jibu, inahitajika kuchambua mchanganyiko kadhaa wa machapisho ambayo huanzisha maadili ya nambari za quantum, na machapisho juu ya uhusiano kati ya maadili haya. Katika uchambuzi wa kina wa tatizo hili, tulifikia hitimisho kwamba upotovu katika "ulimwengu sambamba" ni kubwa sana, na hatuwezi kutabiri kwa usahihi mali ya vipengele vya kemikali vya ulimwengu huu.

Katika MSU SSCC kwa kawaida tunatumia tatizo rahisi na angavu zaidi, ambapo nambari za quantum za "ulimwengu sambamba" hazitofautiani na zetu. Analogi za watu wanaishi katika ulimwengu huu sambamba - homozoidi(mtu haipaswi kuchukua kwa uzito maelezo ya homozoids wenyewe).

Sheria ya mara kwa mara na muundo wa atomi

Lengo 1.

Homozoids wanaishi katika ulimwengu sambamba na seti ifuatayo ya nambari za quantum:

n = 1, 2, 3, 4, ...
l= 0, 1, 2, ... (n - 1)
m l = 0, +1, +2, ... (+ l)
m s = ± 1/2

Panga vipindi vitatu vya kwanza vya Jedwali lao la upimaji, ukiweka majina yetu kwa vipengele vilivyo na nambari zinazolingana.

1. Homozoids huoshaje?
2. Homozoids hulewa na nini?
3. Andika mlingano wa majibu kati ya Asidi yao ya sulfuriki na hidroksidi ya alumini.

Uchambuzi wa suluhisho

Kwa kusema kweli, huwezi kubadilisha moja ya nambari za quantum bila kuathiri zingine. Kwa hiyo, kila kitu kilichoelezwa hapa chini sio ukweli, lakini tatizo la elimu.

Upotoshaji hauonekani - nambari ya sumaku ya quantum inakuwa asymmetric. Hata hivyo, hii ina maana kuwepo kwa sumaku za unipolar katika ulimwengu unaofanana na matokeo mengine makubwa. Lakini kurudi kwa kemia. Kwa upande wa elektroni, hakuna mabadiliko yanayotokea ( l= 0 na m 1 = 0). Kwa hiyo, hidrojeni na heliamu ni sawa huko. Ni muhimu kukumbuka kuwa kwa mujibu wa data zote, ni hidrojeni na heliamu ambazo ni vipengele vya kawaida katika Ulimwengu. Hii inatuwezesha kukubali kuwepo kwa malimwengu hayo yanayofanana. Walakini, picha inabadilika kwa elektroni za p. Katika l= 1 tunapata maadili mawili badala ya tatu: 0 na +1. Kwa hivyo, kuna p-orbital mbili tu ambazo elektroni 4 zinaweza kuwekwa. Urefu wa kipindi umepungua. Tunaunda "seli za mshale":

Kuunda Jedwali la Kipindi la Ulimwengu Sambamba:

Vipindi, bila shaka, vilikuwa vifupi (katika vipengele 2 vya kwanza, katika pili na ya tatu - 6 badala ya 8. Majukumu yaliyobadilishwa ya vipengele yanaonekana kwa furaha sana (tunaweka majina kwa namba hasa): gesi za inert O na Si. , chuma cha alkali F. Ili sio kuchanganyikiwa, itaashiria zao vipengele ni wahusika tu, na wetu- maneno.

Uchambuzi wa matatizo ya tatizo hufanya iwezekanavyo kuchambua thamani ya usambazaji wa elektroni katika ngazi ya nje kwa mali ya kemikali ya kipengele. Swali la kwanza ni rahisi - hidrojeni = H, na oksijeni inakuwa C. Kila mtu anakubali mara moja kwamba ulimwengu wa sambamba hautafanya bila halojeni (N, Al, nk). Jibu la swali la pili linaunganishwa na suluhisho la tatizo - kwa nini katika nchi yetu kaboni ni "kipengele cha maisha" na nini kitakuwa analog yake sambamba. Wakati wa majadiliano, tunagundua kuwa kitu kama hicho kinapaswa kutoa vifungo "zaidi zaidi" na mlinganisho wa oksijeni, nitrojeni, fosforasi, sulfuri. Tunapaswa kwenda mbele kidogo na kuchambua dhana za mseto, ardhi na majimbo ya msisimko. Kisha analog ya kaboni yetu katika ulinganifu (B) inakuwa kipengele cha maisha - ina elektroni tatu katika obiti tatu. Matokeo ya mjadala huu ni analog ya pombe ya ethyl BH 2 BHCH.

Wakati huo huo, inakuwa dhahiri kuwa katika ulimwengu unaofanana tumepoteza milinganisho ya moja kwa moja ya vikundi vyetu vya 3 na 5 (au 2 na 6). Kwa mfano, vipengele vya vipindi 3 vinahusiana na:

Upeo wa oxidation inasema: Na (+3), Mg (+4), Al (+5); hata hivyo, kipaumbele kinapewa sifa za kemikali na mabadiliko yao ya mara kwa mara, zaidi ya hayo, urefu wa kipindi umepungua.

Kisha jibu la swali la tatu (ikiwa hakuna analog ya alumini):

Asidi ya sulfuriki + hidroksidi ya alumini = sulfate ya alumini + maji

H 2 MgC 3 + Ne (CH) 2 = NeMgC 3 + 2 H 2 C

Au kama chaguo (hakuna analog ya moja kwa moja ya silicon):

H 2 MgC 3 + 2 Na (CH) 3 = Na 2 (MgC 3) 3 + 6 H 2 C

Matokeo kuu ya "safari katika ulimwengu unaofanana" ulioelezewa ni ufahamu kwamba aina nyingi za ulimwengu wetu hufuata kutoka kwa seti kubwa ya sheria rahisi. Mfano wa sheria hizo ni postulates kuchambuliwa ya quantum mechanics. Hata mabadiliko madogo katika mmoja wao hubadilisha sana mali ya ulimwengu wa nyenzo.

jiangalie

Chagua jibu sahihi (au majibu)

Muundo wa atomiki, sheria ya mara kwa mara

1. Ondoa dhana isiyo ya lazima:

1) protoni; 2) neutroni; 3) elektroni; 4) ioni

2. Idadi ya elektroni katika atomi ni sawa na:

1) idadi ya neutroni; 2) idadi ya protoni; 3) nambari ya kipindi; 4) nambari ya kikundi;

3. Kati ya sifa zifuatazo za atomi za elementi, hubadilika mara kwa mara kadiri idadi ya ordinal ya elementi inavyokua:

1) idadi ya viwango vya nishati katika atomi; 2) molekuli ya atomiki ya jamaa;

3) idadi ya elektroni kwenye kiwango cha nishati ya nje;

4) malipo ya kiini cha atomi

4. Katika ngazi ya nje ya atomi ya kipengele cha kemikali, kuna elektroni 5 katika hali ya chini. Inaweza kuwa kipengele gani:

1) boroni; 2) nitrojeni; 3) sulfuri; 4) arseniki

5. Kipengele cha kemikali iko katika kipindi cha 4, kikundi cha IA. Usambazaji wa elektroni katika atomi ya kipengele hiki unalingana na idadi ya nambari:

1) 2, 8, 8, 2 ; 2) 2, 8, 18, 1 ; 3) 2, 8, 8, 1 ; 4) 2, 8, 18, 2

6. Vipengele vya p ni pamoja na:

1) potasiamu; 2) sodiamu; 3) magnesiamu; 4) alumini

7. Je, elektroni za K + ion zinaweza kuwa katika obiti zinazofuata?

1) 3p; 2) 2f; 3) sekunde 4; 4) 4p

8. Chagua fomula za chembe (atomi, ioni) zilizo na usanidi wa kielektroniki 1s 2 2s 2 2p 6:

1) Na +; 2) K +; 3) Ne; 4) F -

9. Je, kungekuwa na vipengele vingapi katika kipindi cha tatu ikiwa nambari ya spin quantum ingekuwa na thamani moja +1 (nambari zingine za quantum zina maadili ya kawaida)?

1) 4 ; 2) 6 ; 3) 8 ; 4) 18

10. Vipengele vya kemikali vimepangwa katika safu gani kwa mpangilio wa kupanda wa radius yao ya atomiki?

1) Li, Kuwa, B, C;

2) Kuwa, Mg, Ca, Sr;

3) N, O, F, Ne;

4) Na, Mg, Al, Si

© V.V. Zagorsky, 1998-2004

MAJIBU

1. 4) ioni
2. 2) idadi ya protoni
3. 3) idadi ya elektroni kwenye kiwango cha nishati ya nje
4. 2) nitrojeni; 4) arseniki
5. 3) 2, 8, 8, 1
6. 4) alumini
7. 1) 3p; 3) sekunde 4; 4) 4p
8. 1) Na +; 3) Ne; 4) F -
9. 2) Kuwa, Mg, Ca, Sr

• Zagorsky V.V. Lahaja ya uwasilishaji katika shule ya fizikia na hisabati ya mada "Muundo wa atomi na sheria ya Kipindi", Jarida la Kemikali la Kirusi (ZhRHO im. DI Mendeleev), 1994, v. 38, N 4, p. 37-42
• Zagorsky V.V. Muundo wa atomi na Sheria ya Kipindi / "Kemia" N 1, 1993 (nyongeza kwa gazeti "Septemba Kwanza").

Sheria ya mara kwa mara.

Muundo wa atomi

Nakala hiyo ina vitu vya majaribio kwenye mada kutoka kwa benki ya vitu vya majaribio vilivyokusanywa na waandishi kwa udhibiti wa mada katika daraja la 8. (Uwezo wa benki ni kazi 80 kwa kila mada sita iliyosomwa katika daraja la 8, na kazi 120 juu ya mada "Madarasa kuu ya misombo ya isokaboni.") Hivi sasa, kemia inafundishwa katika daraja la 8 kwa kutumia vitabu tisa. Kwa hiyo, mwishoni mwa makala, kuna orodha ya vipengele vilivyodhibitiwa vya ujuzi, vinavyoonyesha idadi ya kazi. Hii itawaruhusu walimu wanaofanya kazi katika programu tofauti kuchagua mfuatano unaofaa wa kazi kutoka kwa mada moja, na seti ya michanganyiko ya kazi za mtihani kutoka mada tofauti, ikijumuisha kwa udhibiti wa mwisho.

Kazi 80 zilizopendekezwa za mtihani zimepangwa kwa maswali 20 katika chaguzi nne, ambazo kazi zinazofanana zinarudiwa. Ili kukusanya chaguo zaidi kutoka kwa orodha ya vipengele vya ujuzi, tunachagua (nasibu) nambari za kazi kwa kila kipengele kilichosomwa kwa mujibu wa upangaji wetu wa mada. Uwasilishaji huu wa kazi kwa kila mada huruhusu uchanganuzi wa haraka wa kipengele kwa kipengele cha makosa na urekebishaji wao kwa wakati. Kutumia kazi zinazofanana katika lahaja moja na kubadilisha jibu moja au mawili sahihi hupunguza uwezekano wa kubahatisha jibu. Ugumu wa maswali, kama sheria, huongezeka kutoka chaguo 1 na 2 hadi chaguo 3 na 4.

Kuna maoni kwamba vipimo ni "mchezo wa kubahatisha". Tunapendekeza uangalie ikiwa hii ni hivyo. Baada ya kupima, kulinganisha matokeo na alama katika logi. Ikiwa matokeo ya mtihani ni ya chini, hii inaweza kuelezewa na sababu zifuatazo.

Kwanza, aina hii ya udhibiti (jaribio) si ya kawaida kwa wanafunzi. Pili, mwalimu huweka mkazo kwa njia tofauti wakati wa kusoma mada (kuamua jambo kuu katika yaliyomo katika elimu na njia za kufundishia).

Chaguo 1

Kazi.

1. Katika kipindi cha 4, kikundi cha VIa kina kipengee kilicho na nambari ya serial:

1) 25; 2) 22; 3) 24; 4) 34.

2. Kipengele chenye chaji ya nyuklia ya +12 kina nambari ya mfululizo:

1) 3; 2) 12; 3) 2; 4) 24.

3. Nambari ya serial ya kipengele inalingana na sifa zifuatazo:

1) malipo ya kiini cha atomiki;

2) idadi ya protoni;

3) idadi ya neutroni;

4. Elektroni sita kwenye kiwango cha nishati ya nje kwa atomi za vitu zilizo na nambari ya kikundi:

1) II; 2) III; 3) VI; 4) IV.

5. Mfumo wa Oksidi ya Klorini Bora:

1) Cl 2 O; 2) Cl 2 O 3;

3) Cl 2 O 5; 4) Cl 2 O 7.

6. Valence ya atomi ya alumini ni:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

7. Njia ya jumla ya misombo ya hidrojeni tete ya vipengele vya kikundi VI:

1) EN 4; 2) EN 3;

3) NE; 4) H 2 E.

8. Nambari ya safu ya elektroni ya nje katika atomi ya kalsiamu:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

9.

1) Li; 2) Na; 3) K; 4) Cs.

10. Taja vipengele vya chuma:

1) K; 2) Cu; 3) Oh; 4) N.

11. Ambapo kwenye jedwali la D.I. Mendeleev kuna vitu ambavyo atomi zake katika athari za kemikali huacha elektroni tu?

1) Katika kundi la II;

2) mwanzoni mwa kipindi cha 2;

3) katikati ya kipindi cha 2;

4) katika kikundi VIa.

12.

2) Kuwa, Mg; Al;

3) Mg, Ca, Sr;

13. Bainisha vipengele visivyo vya metali:

1) Cl; 2) S; 3) Mb; 4) Mg.

14. Sifa zisizo za metali huongezeka kwa mpangilio ufuatao:

15. Ni tabia gani ya atomi inabadilika mara kwa mara?

1) malipo ya kiini cha atomiki;

2) idadi ya viwango vya nishati katika atomi;

3) idadi ya elektroni kwenye kiwango cha nishati ya nje;

4) idadi ya nyutroni.

16.

1 KWA; 2) Al; 3) P; 4) Cl.

17. Katika kipindi cha kuongezeka kwa malipo ya nyuklia, radii ya atomi za vitu ni:

1) kupungua;

2) usibadilike;

3) kuongezeka;

4) mabadiliko ya mara kwa mara.

18. Isotopu za atomi za kipengele kimoja hutofautiana katika:

1) idadi ya neutroni;

2) idadi ya protoni;

3) idadi ya elektroni za valence;

4) nafasi katika jedwali la D.I. Mendeleev.

19. Idadi ya nyutroni kwenye kiini cha atomi 12 C:

1) 12; 2) 4; 3) 6; 4) 2.

20. Usambazaji wa elektroni kwa viwango vya nishati katika atomi ya florini:

1) 2, 8, 4; 2) 2,6;

3) 2, 7; 4) 2, 8, 5.

Chaguo la 2

Kazi. Chagua jibu moja au mawili sahihi.

21. Kipengele chenye nambari ya atomiki 35 kiko katika:

1) kipindi cha 7, kikundi cha IVa;

2) kipindi cha 4, kikundi cha VIIa;

3) kipindi cha 4, kikundi cha VIIb;

4) Kipindi cha 7, kikundi cha IVb.

22. Kipengele chenye chaji ya nyuklia ya +9 kina nambari ya mfululizo:

1) 19; 2) 10; 3) 4; 4) 9.

23. Idadi ya protoni katika atomi ya upande wowote ni sawa na:

1) idadi ya neutroni;

2) molekuli ya atomiki;

3) nambari ya serial;

4) idadi ya elektroni.

24. Elektroni tano katika kiwango cha nishati ya nje kwa atomi za elementi zilizo na nambari ya kikundi:

1) mimi; 2) III; 3) V; 4) VII.

25. Mfumo wa Oksidi ya Nitriki Bora:

1) N 2 O; 2) N 2 O 3;

3) N 2 O 5; 4) HAPANA;

26. Valence ya atomi ya kalsiamu katika hidroksidi yake ya juu ni sawa na:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

27. Valence ya atomi ya arseniki katika kiwanja chake cha hidrojeni ni:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

28. Idadi ya safu ya elektroni ya nje katika atomi ya potasiamu:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

29. Radi kubwa zaidi ya atomi kwa kipengele:

1) B; 2) O; 3) C; 4) N.

30. Taja vipengele vya chuma:

1 KWA; 2) H; 3) F; 4) Cu.

31. Atomi za vitu vyenye uwezo wa kukubali na kutoa elektroni ziko:

1) katika kikundi Ia;

2) katika kikundi VIa;

3) mwanzoni mwa kipindi cha 2;

4) mwishoni mwa kipindi cha 3.

32.

1) Na, K, Li; 2) Al, Mg, Na;

3) P, S, Cl; 4) Na, Mg, Al.

33. Bainisha vipengele visivyo vya metali:

1) Na; 2) Mg; 3) Si; 4) P.

34.

35. Tabia kuu ya kipengele cha kemikali:

1) molekuli ya atomiki;

2) malipo ya kiini;

3) idadi ya viwango vya nishati;

4) idadi ya nyutroni.

36. Alama ya kipengele ambacho atomi zake huunda oksidi ya amphoteric:

1) N; 2) K; 3) S; 4) Zn.

37. Katika vikundi vidogo (a) vya mfumo wa upimaji wa vitu vya kemikali, na kuongezeka kwa malipo ya nyuklia, radius ya atomi ni:

1) kuongezeka;

2) kupungua;

3) haibadilika;

4) mabadiliko ya mara kwa mara.

38. Idadi ya nyutroni kwenye kiini cha atomi ni sawa na:

1) idadi ya elektroni;

2) idadi ya protoni;

3) tofauti kati ya wingi wa atomiki na idadi ya protoni;

4) molekuli ya atomiki.

39. Isotopu za hidrojeni hutofautiana kwa idadi:

1) elektroni;

2) neutroni;

3) protoni;

4) nafasi katika meza.

40. Usambazaji wa elektroni kwa viwango vya nishati katika atomi ya sodiamu:

1) 2, 1; 2) 2, 8, 1;

3) 2, 4; 4) 2, 5.

Chaguo la 3

Kazi. Chagua jibu moja au mawili sahihi.

41. Onyesha nambari ya mpangilio ya kitu kilicho kwenye kikundi cha IVa, kipindi cha 4 cha jedwali la D.I. Mendeleev:

1) 24; 2) 34; 3) 32; 4) 82.

42. Chaji ya kiini cha atomi ya kipengele 13 ni sawa na:

1) +27; 2) +14; 3) +13; 4) +3.

43. Idadi ya elektroni katika atomi ni sawa na:

1) idadi ya neutroni;

2) idadi ya protoni;

3) molekuli ya atomiki;

4) nambari ya serial.

44. Atomi za vitu vya kikundi IVa zina idadi ya elektroni za valence sawa na:

1) 5; 2) 6; 3) 3; 4) 4.

45. Oksidi zilizo na formula ya jumla R 2 O 3 huunda vipengele vya mfululizo:

1) Na, K, Li; 2) Mg, Ca, Kuwa;

3) B, Al, Ga; 4) C, Si, Ge.

46. Valence ya atomi ya fosforasi katika oksidi yake ya juu ni:

1) 1; 2) 3; 3) 5; 4) 4.

47. Misombo ya hidrojeni ya vipengele vya kikundi VIIa:

1) HCLO 4; 2) HCl;

3) HBRO; 4) HBr.

48. Idadi ya tabaka za elektroniki katika atomi ya seleniamu ni:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

49. Radi kubwa zaidi ya atomi kwa kipengele:

1) Li; 2) Na; 3) Mg;

50. Taja vipengele vya chuma:

1) Na; 2) Mg; 3) Si; 4) P.

51. Atomu za vitu gani hutoa elektroni kwa urahisi?

1) K; 2) Cl; 3) Na; 4) S.

52. Idadi ya vipengele ambavyo mali ya metali huongezeka:

1) C, N, B, F;

2) Al, Si, P, Mg;

53. Bainisha vipengele visivyo vya metali:

1) Na; 2) Mg; 3) H; 4) S.

54. Idadi ya vipengele ambavyo sifa zisizo za metali huongezeka:

1) Li, Na, K, H;

2) Al, Si, P, Mg;

3) C, N, O, F;

4) Na, Mg, Al, K.

55. Pamoja na ongezeko la malipo ya kiini cha atomiki, mali zisizo za metali za vipengele:

1) mabadiliko ya mara kwa mara;

2) kuimarisha;

3) usibadilike;

4) kudhoofisha.

56. Alama ya kitu ambacho atomi zake huunda hidroksidi ya amphoteric:

1) Na; 2) Al; 3) N; 4) S.

57. Frequency ya mabadiliko katika mali ya vitu na misombo yao inaelezewa na:

1) kurudia kwa muundo wa safu ya elektroni ya nje;

2) ongezeko la idadi ya tabaka za elektroniki;

3) ongezeko la idadi ya neutroni;

4) ongezeko la molekuli ya atomiki.

58. Idadi ya protoni kwenye kiini cha atomi ya sodiamu ni:

1) 23; 2) 12; 3) 1; 4) 11.

59. Kuna tofauti gani kati ya atomi za isotopu za kipengele kimoja?

1) idadi ya protoni;

2) idadi ya neutroni;

3) idadi ya elektroni;

4) malipo ya kiini.

60. Usambazaji wa elektroni kwa viwango vya nishati katika atomi ya lithiamu:

1) 2, 1; 2) 2, 8, 1;

3) 2, 4; 4) 2, 5;

Chaguo la 4

Kazi. Chagua jibu moja au mawili sahihi.

61. Kipengele chenye nambari ya atomiki 29 kiko katika:

1) Kipindi cha 4, kikundi cha Ia;

2) Kipindi cha 4, kikundi cha Ib;

3) Kipindi cha 1, kikundi cha Ia;

4) Kipindi cha 5, kikundi cha Ia.

62. Chaji ya kiini cha atomi ya kipengele 15 ni sawa na:

1) +31; 2) 5; 3) +3; 4) +15.

63. Malipo ya kiini cha atomiki imedhamiriwa na:

1) nambari ya ordinal ya kipengele;

2) nambari ya kikundi;

3) nambari ya kipindi;

4) molekuli ya atomiki.

64. Katika atomi za vitu vya Kundi III, idadi ya elektroni za valence ni sawa na:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 5.

65. Oksidi ya sulfuri ya juu ina fomula:

1) H 2 SO 3; 2) H 2 SO 4;

3) SO 3; 4) HIVYO 2.

66. Mfumo wa Oksidi ya Fosforasi ya Juu:

1) R 2 O 3; 2) H 3 PO 4;

3) NRO 3; 4) Р 2 О 5.

67. Valence ya atomi ya nitrojeni katika kiwanja chake cha hidrojeni:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

68. Nambari ya kipindi kwenye jedwali la D. I. Mendeleev inalingana na tabia ifuatayo ya atomi:

1) idadi ya elektroni za valence;

2) valence ya juu zaidi kwa kushirikiana na oksijeni;

3) jumla ya idadi ya elektroni;

4) idadi ya viwango vya nishati.

69. Radi kubwa zaidi ya atomi kwa kipengele:

1) Cl; 2) Br; 3) mimi; 4) F.

70. Taja vipengele vya chuma:

1) Mg; 2) Li; 3) H; 4) S.

71. Ni kipengele gani ambacho ni chembe rahisi zaidi kutoa elektroni?

1) Sodiamu; 2) cesium;

3) potasiamu; 4) lithiamu.

72. Sifa za metali huongezeka kwa mpangilio ufuatao:

1) Na, Mg, Al; 2) Na, K, Rb;

3) Rb, K, Na; 4) P, S, Cl.

73. Bainisha vipengele visivyo vya metali:

1) Cu; 2) Br; 3) H; 4) Kr.

74. Sifa zisizo za metali katika safu ya N - P - As - Sb:

1) kupungua;

2) usibadilike;

3) kuongezeka;

4) kupungua na kisha kuongezeka.

75. Ni sifa gani za atomi hubadilika mara kwa mara?

1) Uzito wa atomiki wa jamaa;

2) malipo ya kiini;

3) idadi ya viwango vya nishati katika atomi;

4) idadi ya elektroni katika ngazi ya nje.

76. Ni vipengele vipi vinavyounda oksidi ya amphoteriki?

1 KWA; 2) Kuwa; 3) C; 4) Ca.

77. Katika kipindi cha kuongezeka kwa malipo ya kiini cha atomiki, mvuto wa elektroni kwenye kiini na mali ya metali huongezeka:

1) kuimarisha;

2) mabadiliko ya mara kwa mara;

3) kudhoofisha;

4) usibadilike.

78. Uzito wa atomiki wa kipengele ni sawa na:

1) idadi ya protoni kwenye kiini;

2) idadi ya neutroni kwenye kiini;

3) jumla ya idadi ya neutroni na protoni;

4) idadi ya elektroni katika atomi.

79. Idadi ya nyutroni kwenye kiini cha atomi 16 O ni sawa na:

1) 1; 2) 0; 3) 8; 4) 32.

80. Usambazaji wa elektroni kwa viwango vya nishati katika atomi ya silicon:

1) 2, 8, 4; 2) 2, 6;

3) 2, 7; 4) 2, 8, 5.

Orodha ya vitu vinavyodhibitiwa vya maarifa kwenye mada
"Sheria ya mara kwa mara. Muundo wa atomi "

(nambari za kazi za mwisho-hadi-mwisho zimetolewa kwenye mabano)

Nambari ya kawaida ya kipengele (1, 3, 21, 41, 61), malipo ya kiini cha atomiki (2, 22, 42, 62, 63), idadi ya protoni (23) na idadi ya elektroni (43). ) katika atomi.

Nambari ya kikundi, idadi ya elektroni katika kiwango cha nishati ya nje (4, 24, 44, 64), fomula za oksidi za juu (5, 25, 45, 65), valence ya juu ya kitu (6, 26, 46, 66), fomula. ya misombo ya hidrojeni (7, 27, 47, 67).

Nambari ya muda, idadi ya viwango vya elektroniki (8, 28, 48, 68).

Mabadiliko katika eneo la atomi (9, 17, 29, 37, 49, 67, 69).

Msimamo katika jedwali la D.I. Mendeleev la vipengele vya chuma (10, 30, 50, 70) na vipengele visivyo vya chuma (13, 33, 53, 73).

Uwezo wa atomi kutoa na kupokea elektroni (11, 31, 51, 71).

Mabadiliko katika mali ya vitu rahisi: kwa vikundi (12, 14, 34, 52, 54, 74) na vipindi (32, 72, 77).

Mabadiliko ya mara kwa mara katika muundo wa elektroniki wa atomi na mali ya vitu rahisi na misombo yao (15, 35, 55, 57, 75, 77).

Oksidi za amphoteric na hidroksidi (16, 36, 56, 76).

Nambari ya wingi, idadi ya protoni na neutroni katika atomi, isotopu (18, 19, 38, 39, 58, 59, 78, 79).

Usambazaji wa elektroni kwa viwango vya nishati katika atomi (20, 40, 60, 80).

Majibu ya majaribio ya kazi kwenye mada
"Sheria ya mara kwa mara. Muundo wa atomi "

Fasihi

Gorodnicheva I.N.... Kazi ya udhibiti na uthibitishaji katika kemia. M .: Aquarium, 1997; Sorokin V.V., Zlotnikov E.G.... Vipimo vya Kemia. M.: Elimu, 1991.

Nambari ya atomiki ya kipengele inaonyesha:

a) idadi ya chembe za msingi katika atomi; b) idadi ya nucleons katika atomi;

c) idadi ya neutroni katika atomi; d) idadi ya protoni katika atomi.

Sahihi zaidi ni taarifa kwamba vipengele vya kemikali katika PES vimepangwa kwa utaratibu wa kupanda:

a) wingi kamili wa atomi zao; b) molekuli ya atomiki ya jamaa;

c) idadi ya nucleons katika nuclei ya atomiki; d) malipo ya kiini cha atomiki.

Upeo wa kubadilisha mali ya vitu vya kemikali ni matokeo ya:

a) ongezeko la idadi ya elektroni katika atomi;

b) ongezeko la mashtaka ya nuclei ya atomiki;

c) ongezeko la molekuli ya atomiki;

d) periodicity katika kubadilisha miundo ya elektroniki ya atomi.

Ya sifa zifuatazo za atomi za vitu, hubadilika mara kwa mara kadiri nambari ya ordinal ya kitu inavyokua:

a) idadi ya viwango vya nishati katika atomi;

b) molekuli ya atomiki ya jamaa;

c) idadi ya elektroni kwenye kiwango cha nishati ya nje;

d) malipo ya kiini cha atomiki.

Chagua jozi ambazo kila tabia ya atomi hubadilika mara kwa mara na ongezeko la thamani ya nambari ya protoni ya kipengele:

a) nishati ya ionization na nishati ya mshikamano wa elektroni;

b) radius na molekuli;

c) electronegativity na jumla ya idadi ya elektroni;

d) mali ya metali na idadi ya elektroni za valence.

Chagua kauli sahihi kwa vituVNa vikundi:

a) atomi zote zina idadi sawa ya elektroni;

b) atomi zote zina radius sawa;

c) atomi zote zina idadi sawa ya elektroni kwenye safu ya nje;

d) atomi zote zina kiwango cha juu cha valency sawa na nambari ya kikundi.

Kipengele fulani kina usanidi wa elektroni ufuatao:ns 2 (n-1) d 10 np 4 ... Jedwali hili liko katika kundi gani la jedwali la upimaji?

a) kikundi cha IVB; b) kikundi VIB; c) kikundi cha IV; d) Kundi la VIA.

Kazi

Sampuli ya fosforasi ina nuclides mbili: fosforasi-31 na fosforasi-33. Sehemu ya molar ya fosforasi-33 ni 10%. Hesabu misa ya atomiki ya fosforasi katika sampuli hii.

Shaba asilia ina Cu 63 na Cu 65 nuclides. Uwiano wa idadi ya atomi Cu 63 kwa idadi ya atomi Cu 65 kwenye mchanganyiko ni 2.45: 1.05. Kuhesabu misa ya atomiki ya shaba.

Uzito wa wastani wa atomiki wa klorini asilia ni 35.45. Hesabu sehemu za molar za isotopu zake mbili ikiwa inajulikana kuwa idadi yao ya wingi ni 35 na 37.

Sampuli ya oksijeni ina nuklidi mbili: 16 O na 18 O, wingi wake, mtawalia, 4.0 g na 9.0 g. Amua wingi wa oksijeni wa atomiki katika sampuli hii.

Kipengele cha kemikali kina nuclides mbili. Nucleus ya nuclide ya kwanza ina protoni 10 na neutroni 10. Katika kiini cha nuklidi ya pili kuna nyutroni 2 zaidi. Kwa atomi 9 za nuclide nyepesi, kuna atomi moja ya nuclide nzito zaidi. Hesabu wastani wa wingi wa atomiki wa kipengele.

Oksijeni ingekuwa na wingi gani wa atomiki ikiwa kungekuwa na atomi 3 za oksijeni-17 na atomi 1 ya oksijeni-18 kwa kila atomi 4 za oksijeni-16 katika mchanganyiko wa asili?

Majibu:1. 31,2. 2. 63,6. 3. 35 Cl: 77.5% na 37 Cl: 22.5%. 4. 17,3. 5. 20,2. 6. 16,6.

Dhamana ya kemikali

Kiasi kuu cha nyenzo za mafunzo:

Asili na aina ya vifungo vya kemikali. Vigezo kuu vya dhamana ya kemikali: nishati, urefu.

Kifungo cha Covalent. Mbinu za kubadilishana na wafadhili wa uundaji wa dhamana shirikishi. Mwelekeo na kueneza kwa dhamana ya ushirikiano. Polarity na polarizability ya dhamana covalent. Valence na hali ya oxidation. Uwezekano wa Valence na hali ya valence ya atomi za vipengele vya A-vikundi. Viungo moja na nyingi. Lati za kioo za atomiki. Dhana ya mseto wa obiti ya atomiki. Aina kuu za mseto. Pembe za dhamana. Muundo wa anga wa molekuli. Fomula za kisayansi, za molekuli na za kimuundo (za picha) za molekuli.

Dhamana ya Ionic... Lati za kioo za Ionic. Michanganyiko ya kemikali ya vitu vyenye muundo wa Masi, atomiki na ioni.

Dhamana ya metali... Latti za fuwele za metali.

Mwingiliano kati ya molekuli. Mwamba wa kioo wa Masi. Nishati ya mwingiliano kati ya molekuli na hali ya mkusanyiko wa vitu.

Dhamana ya hidrojeni. Thamani ya vifungo vya hidrojeni katika vitu vya asili.

Kama matokeo ya kusoma mada, wanafunzi wanapaswa kujua:

dhamana ya kemikali ni nini;

aina kuu za vifungo vya kemikali;

taratibu za malezi ya dhamana ya ushirikiano (kubadilishana na wafadhili-mkubali);

sifa kuu za dhamana ya ushirikiano (kueneza, mwelekeo, polarity, wingi, s- na p-bonds);

mali ya msingi ya vifungo vya ionic, metali na hidrojeni;

aina kuu za latti za kioo;

jinsi hifadhi ya nishati na asili ya harakati ya molekuli hubadilika wakati wa mpito kutoka hali moja ya mkusanyiko hadi nyingine;

ni tofauti gani kati ya vitu vyenye muundo wa fuwele na vitu vyenye muundo wa amofasi.

Kama matokeo ya kusoma mada, wanafunzi wanapaswa kupata ujuzi:

kuamua aina ya dhamana ya kemikali kati ya atomi katika misombo mbalimbali;

kulinganisha kwa nguvu za vifungo vya kemikali na nishati zao;

uamuzi wa majimbo ya oxidation kulingana na kanuni za vitu mbalimbali;

kuanzisha sura ya kijiometri ya molekuli fulani kulingana na nadharia ya mseto wa obiti za atomiki;

kutabiri na kulinganisha mali ya dutu kulingana na asili ya vifungo na aina ya kimiani kioo.

Baada ya kumaliza somo la mada, wanafunzi wanapaswa kuwa na wazo la:

- kuhusu muundo wa anga wa molekuli (mwelekeo wa vifungo vya covalent, angle ya dhamana);

- kuhusu nadharia ya mseto wa obiti za atomiki (sp 3 -, sp 2 -, sp-mseto)

Baada ya kusoma mada, wanafunzi wanapaswa kukumbuka:

vipengele vilivyo na hali ya oxidation ya mara kwa mara;

misombo ya hidrojeni na oksijeni, ambayo vipengele hivi vina majimbo ya oxidation ambayo si ya kawaida kwao;

thamani ya pembe kati ya vifungo katika molekuli ya maji.

Sehemu ya 1. Hali na aina za vifungo vya kemikali

Miundo iliyotolewa ya dutu: Na 2 O, SO 3, KCl, PCl 3, HCl, H 2, Cl 2, NaCl, CO 2, (NH 4) 2 SO 4, H 2 O 2, CO, H 2 S, NH 4 Cl, SO 2, HI, Rb 2 SO 4, Sr (OH) 2, H 2 SeO 4, He, SCCl 3, N 2, AlBr 3, HBr, H 2 Se, H 2 O, OF 2, CH 4 , NH 3, KI, CaBr 2, BaO, NO, FCl, SiC. Chagua miunganisho:

muundo wa Masi na usio wa Masi;

tu na vifungo vya polar covalent;

tu na vifungo vya covalent zisizo za polar;

tu na vifungo vya ionic;

kuchanganya vifungo vya ionic na covalent katika muundo;

kuchanganya vifungo vya polar na covalent zisizo za polar katika muundo;

uwezo wa kutengeneza vifungo vya hidrojeni;

kuwa na vifungo katika muundo unaoundwa na utaratibu wa wafadhili wa kukubali;

Je, polarity ya vifungo katika safu hubadilikaje?

a) H 2 O; H 2 S; H 2 Se; H 2 Te b) PH 3; H 2 S; HCl.

Ni katika hali gani - msingi au msisimko - ni atomi za vitu vilivyochaguliwa katika misombo ifuatayo:

B Cl 3; Uk Cl 3; Si O 2; Kuwa F 2; H 2 S; C H 4; H Cl O 4?

Ni jozi gani kati ya vitu hivi wakati wa mwingiliano wa kemikali ambayo ina mwelekeo wa juu zaidi wa kuunda dhamana ya ioni:
Ca, C, K, O, I, Cl, F?

Ni ipi kati ya kemikali zilizopendekezwa hapa chini, kuvunjika kwa vifungo kuna uwezekano mkubwa wa kutokea na uundaji wa ions, na ambayo kwa kuundwa kwa radicals bure: NaCl, CS 2, CH 4, K 2 O, H 2 SO 4. , KOH, Cl 2?

Zinazotolewa ni halidi hidrojeni: HF, HCl, HBr, HI. Chagua halidi hidrojeni:

suluhisho la maji ambayo ni asidi kali (asidi dhaifu);

na dhamana ya polar zaidi (angalau dhamana ya polar);

na urefu mrefu zaidi wa uunganisho (na urefu mfupi zaidi wa uunganisho);

na kiwango cha juu zaidi cha kuchemsha (pamoja na kiwango cha chini cha kuchemsha).

Wakati dhamana ya kemikali ya florini-florini inapoundwa, 2.64 ´
Jouli 10-19 za nishati. Piga hesabu ni kiasi gani cha kemikali cha molekuli za florini lazima ziundwe ili kutoa 1.00 kJ ya nishati.

MTIHANI WA 6.

Ilisemwa hapo juu (uk. 172) kuhusu muda wa mabadiliko katika mali muhimu zaidi ya atomi kwa kemia - valence. Kuna mali nyingine muhimu, mabadiliko ambayo yanajulikana na periodicity. Sifa hizi ni pamoja na saizi (radius) ya atomi. Atomi haina nyuso, na mpaka wake haueleweki, kwani msongamano wa mawingu ya elektroni ya nje hupungua vizuri na umbali kutoka kwa msingi. Data juu ya radii ya atomi hupatikana kutokana na kuamua umbali kati ya vituo vyao katika molekuli na miundo ya kioo. Mahesabu pia hufanywa kulingana na milinganyo ya mechanics ya quantum. Katika mtini. 5.10 kabla

Mchele. 5.10. Muda wa mabadiliko ya radii ya atomiki

curve ya mabadiliko ya radii ya atomiki kulingana na malipo ya kiini huonyeshwa.

Kutoka kwa hidrojeni hadi heliamu, radius hupungua na kisha huongezeka kwa kasi kwa lithiamu. Hii ni kutokana na kuonekana kwa elektroni kwenye ngazi ya pili ya nishati. Katika kipindi cha pili kutoka kwa lithiamu hadi neon, kama malipo ya kiini huongezeka, radii hupungua.

Wakati huo huo, ongezeko la idadi ya elektroni kwa kiwango fulani cha nishati husababisha kuongezeka kwa kukataa kwao kwa pande zote. Kwa hiyo, mwishoni mwa kipindi hicho, kupungua kwa radius kunapungua.

Wakati wa kupita kutoka kwa neon hadi sodiamu - kipengele cha kwanza cha kipindi cha tatu - radius huongezeka kwa kasi tena, na kisha hupungua kwa hatua kwa argon. Baada ya hayo, ongezeko kubwa la radius ya potasiamu hutokea tena. Curve ya kawaida ya sawtooth hupatikana. Kila sehemu ya curve kutoka kwa chuma cha alkali hadi gesi nzuri inaashiria mabadiliko katika radius katika kipindi hicho: kupungua kwa radius huzingatiwa wakati wa kwenda kutoka kushoto kwenda kulia. Pia inavutia kufafanua asili ya mabadiliko ya radii katika vikundi vya vipengele. Ili kufanya hivyo, chora mstari kupitia vipengele vya kikundi kimoja. Kutoka kwa nafasi ya maxima kwa metali za alkali, mtu anaweza kuona moja kwa moja kwamba radii ya atomiki huongezeka wakati wa kwenda kutoka juu hadi chini katika kikundi. Hii ni kutokana na ongezeko la idadi ya shells za elektroni.

kazi 5.17. Radi ya atomi inabadilikaje kutoka F hadi B? Amua hii kutoka kwa tini. 5.10.

Sifa nyingine nyingi za atomi, kimwili na kemikali, hutegemea radii. Kwa mfano, ongezeko la radii ya atomiki inaweza kuelezea kupungua kwa joto la kuyeyuka kwa metali za alkali kutoka kwa lithiamu hadi cesium:

Saizi ya atomi inahusiana na mali zao za nishati. Kadiri radius ya mawingu ya elektroni ya nje inavyokuwa, ndivyo inavyokuwa rahisi kwa atomi kupoteza elektroni. Kwa kufanya hivyo, inageuka kuwa chaji chanya na yeye.

Ion ni mojawapo ya hali zinazowezekana za atomi, ambayo ina malipo ya umeme kutokana na kupoteza au kushikamana kwa elektroni.

Uwezo wa atomi kubadilika kuwa ioni iliyo na chaji chanya unaonyeshwa na Nishati ya ionization E I. Hii ni nishati ya chini inayohitajika ili kutenganisha elektroni ya nje kutoka kwa atomi katika hali ya gesi:

Ioni chanya iliyotengenezwa inaweza pia kupoteza elektroni, kuwa na kushtakiwa mara mbili, kushtakiwa mara tatu, nk. Thamani ya nishati ya ionization katika kesi hii huongezeka sana.

Nishati ya ionization ya atomi huongezeka katika kipindi cha kutoka kushoto kwenda kulia na hupungua kwa vikundi wakati wa kwenda kutoka juu hadi chini.

Atomu nyingi, lakini si zote, zina uwezo wa kuambatisha elektroni ya ziada, na kugeuka kuwa ioni yenye chaji hasi A ~. Mali hii ina sifa ya nishati ya mshikamano wa elektroni E Jumatano Hii ni nishati iliyotolewa wakati elektroni inashikamana na atomi katika hali ya gesi:

Nishati ya ionization na nishati ya mshikamano wa elektroni kawaida hujulikana kama 1 mol ya atomi na iliyoonyeshwa katika kJ / mol. Fikiria ionization ya atomi ya sodiamu kama matokeo ya kuongeza na kupoteza elektroni (Mchoro 5.11) . Inaweza kuonekana kutoka kwa takwimu ambayo kuondolewa kwa elektroni kutoka kwa atomi ya sodiamu inahitaji 10 mara nishati zaidi kuliko kutolewa wakati elektroni imeunganishwa. Ioni hasi ya sodiamu haina msimamo na karibu haitokei katika vitu ngumu.

Mchele. 5.11. Ionization ya atomi ya sodiamu

Nishati ya ionization ya atomi hubadilika katika vipindi na vikundi katika mwelekeo kinyume na mabadiliko katika radius ya atomi. Mabadiliko katika nishati ya mshikamano kwa elektroni katika kipindi ni ngumu zaidi, kwani vipengele vya IIА- na VIIIA-rpynn havina mshikamano wa elektroni. Takriban tunaweza kudhani kwamba nishati ya mshikamano kwa elektroni, kama E k, kuongezeka kwa vipindi (hadi kikundi VII pamoja) na kupungua kwa vikundi kutoka juu hadi chini (Mchoro 5.12).

mazoezi 5 .kumi na nane. Je, atomi za magnesiamu na argon katika hali ya gesi zinaweza kuunda ioni zenye chaji hasi?

Ions yenye malipo mazuri na hasi huvutia kila mmoja, ambayo inaongoza kwa mabadiliko mbalimbali. Kesi rahisi zaidi ni uundaji wa vifungo vya ionic, ambayo ni, muungano wa ioni kuwa dutu chini ya ushawishi wa mvuto wa umeme. Kisha muundo wa kioo wa ionic hutokea, ambayo ni tabia ya chumvi ya chakula cha NaCl na chumvi nyingine nyingi. Lakini labda

Mchele. 5.12. Asili ya mabadiliko katika nishati ya ionization na nishati ya mshikamano kwa elektroni katika vikundi na vipindi

ili ioni hasi isishikilie elektroni yake ya ziada kwa nguvu sana, wakati ioni chanya, kinyume chake, inatafuta kurejesha usawa wake wa kielektroniki. Kisha mwingiliano kati ya ions unaweza kusababisha kuundwa kwa molekuli. Ni dhahiri kwamba ioni za ishara tofauti za malipo C1 + na C1 ~ zinavutiwa kwa kila mmoja. Lakini kutokana na ukweli kwamba hizi ni ioni za atomi zinazofanana, huunda molekuli ya C1 2 na chaji sifuri kwenye atomi.

MASWALI NA MAZOEZI

1. Ni protoni ngapi, neutroni, na elektroni ambazo atomi za bromini zinaundwa na?

2. Kuhesabu sehemu kubwa ya isotopu katika asili.

3. Ni kiasi gani cha nishati hutolewa wakati wa malezi 16 G oksijeni kwa majibu inapita katika matumbo ya nyota?

4. Piga hesabu ya nishati ya elektroni katika atomi ya hidrojeni iliyosisimka n =3.

5. Andika fomula kamili na zilizofupishwa za elektroniki za atomi ya iodini.

6. Andika fomula iliyofupishwa ya kielektroniki ya ion G.

7. Andika fomula kamili na zilizofupishwa za kielektroniki za Ba atomi na Ba ion 2 ".

8. Jenga michoro ya nishati ya fosforasi na atomi za arseniki.

9. Panga michoro kamili ya nishati ya atomi za zinki na galliamu.

10. Panga atomi zifuatazo ili kuongeza radius: alumini, boroni, nitrojeni.

11. Ni ipi kati ya ioni zifuatazo huunda kati yao miundo ya fuwele ya ionic: Br + Br -, K +, K -, I +, I -, Li +, Li -? Ni nini kinachoweza kutarajiwa wakati ioni zinaingiliana katika mchanganyiko mwingine?

12. Fikiria asili inayowezekana ya mabadiliko katika eneo la atomi wakati wa mpito kwenye jedwali la upimaji katika mwelekeo wa mshazari, kwa mfano, Li - Mg - Sc.