3. Periodic law at periodic table ng mga elemento ng kemikal

3.3. Pana-panahong pagbabago sa mga katangian ng mga atomo ng mga elemento

Ang dalas ng mga pagbabago sa mga katangian (mga katangian) ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal at ang kanilang mga compound ay dahil sa pana-panahong pag-ulit sa pamamagitan ng isang tiyak na bilang ng mga elemento ng istruktura ng mga antas ng enerhiya ng valence at mga sublevel. Halimbawa, para sa mga atomo ng lahat ng elemento ng pangkat ng VA, ang pagsasaayos ng mga valence electron ay ns 2 np 3. Iyon ang dahilan kung bakit ang phosphorus ay malapit sa mga kemikal na katangian sa nitrogen, arsenic at bismuth (ang pagkakatulad ng mga katangian, gayunpaman, ay hindi nangangahulugan ng kanilang pagkakakilanlan!). Alalahanin na ang periodicity ng mga pagbabago sa mga katangian (mga katangian) ay nangangahulugan ng kanilang panaka-nakang pagpapahina at pagpapalakas (o, sa kabaligtaran, pana-panahong pagpapalakas at pagpapahina) habang lumalaki ang singil ng atomic nucleus.

Paminsan-minsan, habang ang singil ng atomic nucleus ay tumataas ng isang yunit, ang mga sumusunod na katangian (mga katangian) ng mga nakahiwalay o nakagapos na kemikal na mga atom ay nagbabago: radius; enerhiya ng ionization; pagkakaugnay ng elektron; electronegativity; metal at di-metal na mga katangian; mga katangian ng redox; pinakamataas na covalence at pinakamataas na estado ng oksihenasyon; elektronikong pagsasaayos.

Ang mga uso sa mga katangiang ito ay pinaka-binibigkas sa mga pangkat A at maliliit na panahon.

Ang radius ng isang atom r ay ang distansya mula sa gitna ng atomic nucleus hanggang sa panlabas na layer ng elektron.

Ang radius ng atom sa mga pangkat A ay tumataas mula sa itaas hanggang sa ibaba, habang ang bilang ng mga elektronikong layer ay tumataas. Ang radius ng atom ay bumababa kapag lumilipat mula kaliwa hanggang kanan sa panahon, dahil ang bilang ng mga layer ay nananatiling pareho, ngunit ang singil ng nucleus ay tumataas, at ito ay humahantong sa pag-urong ng shell ng elektron (ang mga electron ay mas malakas na naaakit sa ang nucleus). Ang He atom ay may pinakamaliit na radius, at ang Fr atom ang may pinakamalaking.

Ang radii ng hindi lamang mga electroly neutral na atomo kundi pati na rin ang mga monatomic ions ay nagbabago sa pana-panahon. Ang mga pangunahing trend sa kasong ito ay ang mga sumusunod:

• ang radius ng anion ay mas malaki at ang radius ng cation ay mas maliit kaysa sa radius ng neutral atom, halimbawa, r (Cl -)> r (Cl)> r (Cl +);
• mas malaki ang positibong singil ng cation ng isang ibinigay na atom, mas maliit ang radius nito, halimbawa, r (Mn +4)< r (Mn +2);
• kung ang mga ion o neutral na atomo ng iba't ibang elemento ay may parehong elektronikong pagsasaayos (at, dahil dito, ang parehong bilang ng mga layer ng elektron), kung gayon ang radius ay mas maliit para sa particle na iyon, ang nuclear charge na kung saan ay mas malaki, halimbawa
  r (Kr)> r (Rb +), r (Sc 3+)< r (Ca 2+) < r (K +) < r (Cl −) < r (S 2−);
• sa mga pangkat A mula sa itaas hanggang sa ibaba, ang radius ng mga ion ng parehong uri ay tumataas, halimbawa, r (K +)> r (Na +)> r (Li +), r (Br -)> r (Cl -) > r (F -).

Halimbawa 3.1. Ayusin ang Ar, S 2−, Ca 2+, at K + na mga particle sa isang hilera habang tumataas ang kanilang radii.

Solusyon. Ang radius ng isang particle ay pangunahing naiimpluwensyahan ng bilang ng mga layer ng electron, at pagkatapos ay ng singil ng nucleus: mas malaki ang bilang ng mga layer ng electron at mas mababa (!) Ang singil ng nucleus, mas malaki ang radius ng particle .

Sa mga nakalistang particle, ang bilang ng mga layer ng elektron ay pareho (tatlo), at ang nuclear charge ay bumababa sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: Ca, K, Ar, S. Samakatuwid, ang hinahanap na serye ay ganito ang hitsura:

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

Sagot: Ca 2+, K +, Ar, S 2−.

Enerhiya ng ionization E at ang pinakamababang enerhiya na dapat gamitin upang matanggal sa isang nakahiwalay na atom ang electron na pinakamahina ang pagkakatali sa nucleus:

E + E at = E + + e.

Ang enerhiya ng ionization ay kinakalkula sa eksperimentong paraan at karaniwang sinusukat sa kilojoules bawat mole (kJ / mol) o electron volts (eV) (1 eV = 96.5 kJ).

Sa mga panahon mula kaliwa hanggang kanan, ang enerhiya ng ionization sa kabuuan ay tumataas. Ito ay dahil sa sunud-sunod na pagbaba sa radius ng mga atomo at pagtaas ng singil ng nucleus. Ang parehong mga kadahilanan ay humantong sa ang katunayan na ang nagbubuklod na enerhiya ng elektron na may nucleus ay tumataas.

Sa mga pangkat A, na may pagtaas sa atomic na bilang ng elemento E at, bilang isang panuntunan, bumababa ito, dahil sa kasong ito ang radius ng atom ay tumataas, at ang nagbubuklod na enerhiya ng elektron na may nucleus ay bumababa. Lalo na mataas ang enerhiya ng ionization ng noble gas atoms, kung saan nakumpleto ang mga panlabas na layer ng elektron.

Ang enerhiya ng ionization ay maaaring magsilbi bilang isang sukatan ng pagbabawas ng mga katangian ng isang nakahiwalay na atom: mas maliit ito, mas madali itong alisin ang isang elektron mula sa atom, mas malinaw ang pagbabawas ng mga katangian ng atom. Minsan ang enerhiya ng ionization ay itinuturing na isang sukatan ng mga katangian ng metal ng isang nakahiwalay na atom, ibig sabihin sa kanila ang kakayahan ng isang atom na mag-donate ng isang elektron: ang mas maliit na E at, mas malakas ang mga katangian ng metal ng atom.

Kaya, ang mga metal at pagbabawas ng mga katangian ng mga nakahiwalay na atomo ay pinahusay sa mga pangkat A mula sa itaas hanggang sa ibaba, at sa mga panahon - mula kanan hanggang kaliwa.

Ang electron affinity E cf ay ang pagbabago sa enerhiya sa panahon ng pagkakabit ng isang electron sa isang neutral na atom:

E + e = E - + E cf.

Ang electron affinity ay isa ring nasusukat na katangiang pang-eksperimento ng isang nakahiwalay na atom, na maaaring magsilbing sukatan ng mga katangian ng pag-oxidize nito: mas mataas ang E cf, mas malinaw ang mga katangian ng pag-oxidize ng atom. Sa pangkalahatan, sa paglipas ng panahon mula kaliwa hanggang kanan, ang electron affinity ay tumataas, at sa mga pangkat A, ito ay bumababa mula sa itaas hanggang sa ibaba. Ang mga atomo ng mga halogens ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamataas na affinity para sa electron; para sa mga metal, ang affinity para sa electron ay maliit o kahit na negatibo.

Minsan ang electron affinity ay itinuturing na isang criterion para sa mga di-metal na katangian ng isang atom, na nauunawaan sa pamamagitan ng mga ito sa kakayahan ng isang atom na tumanggap ng isang elektron: ang mas malaking E cf, ang mas malakas na hindi metal na mga katangian ng atom ay ipinahayag.

Kaya, ang mga di-metal at oxidizing na mga katangian ng mga atom sa mga panahon bilang isang buong pagtaas mula kaliwa hanggang kanan, at sa mga pangkat A - mula sa ibaba hanggang sa itaas.

Halimbawa 3.2. Ayon sa posisyon sa periodic system, ipahiwatig kung aling atom kung aling elemento ang may pinaka binibigkas na mga katangian ng metal, kung ang mga elektronikong pagsasaayos ng panlabas na antas ng enerhiya ng mga atomo ng mga elemento (ground state):

1) 2s 1;

2) 3s 1;

3) 3s 2 3p 1;

4) 3s 2.

Solusyon. Ang mga elektronikong pagsasaayos ng Li, Na, Al, at Mg atoms ay ipinahiwatig. Dahil ang mga metal na katangian ng mga atom ay tumataas mula sa itaas hanggang sa ibaba sa pangkat A at mula sa kanan hanggang kaliwa sa paglipas ng panahon, kami ay dumating sa konklusyon na ang sodium atom ay may pinaka binibigkas na mga katangian ng metal.

Sagot: 2).

Electronegativity Ang χ ay isang conditional value na nagpapakilala sa kakayahan ng isang atom sa isang molekula (i.e., isang atom na nakagapos ng kemikal) na makaakit ng mga electron sa sarili nito.

Hindi tulad ng E at at E cf, Ang electronegativity ay hindi natutukoy sa eksperimentong paraan, samakatuwid, sa pagsasagawa, ang isang bilang ng mga kaliskis ng mga halaga ng χ ay ginagamit.

Sa mga yugto 1–3, ang halaga ng χ mula kaliwa hanggang kanan ay regular na tumataas, at sa bawat yugto, ang halogen ay ang pinaka electronegative na elemento: sa lahat ng elemento, ang fluorine atom ay may pinakamataas na electronegativity.

Sa mga pangkat A, bumababa ang electronegativity mula sa itaas hanggang sa ibaba. Ang pinakamaliit na halaga ng χ ay katangian ng alkali metal atoms.

Para sa mga atomo ng mga elementong hindi metal, bilang panuntunan, χ> 2 (mga eksepsiyon Si, At), at para sa mga atomo ng mga elementong metal χ< 2.

Isang hilera kung saan lumalaki ang χ atoms mula kaliwa hanggang kanan - alkali at alkaline earth na mga metal, mga metal ng p at d na pamilya, Si, B, H, P, C, S, Br, Cl, N, O, F

Ang mga halaga ng electronegativity ng mga atom ay ginagamit, halimbawa, upang tantiyahin ang antas ng polarity ng isang covalent bond.

Mas mataas na covalence ang mga atomo sa loob ng panahon ay nag-iiba mula I hanggang VII (minsan hanggang VIII), at pinakamataas na estado ng oksihenasyon nagbabago mula kaliwa pakanan sa isang panahon mula +1 hanggang +7 (minsan hanggang +8). Gayunpaman, may mga pagbubukod:

• fluorine, bilang pinaka-electronegative na elemento, ay nagpapakita ng isang estado ng oksihenasyon sa mga compound, katumbas ng -1;
• ang pinakamataas na covalence ng mga atomo ng lahat ng elemento ng 2nd period ay katumbas ng IV;
• para sa ilang mga elemento (tanso, pilak, ginto) ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ay lumampas sa bilang ng grupo;
• ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng oxygen atom ay mas mababa sa numero ng pangkat at katumbas ng +2.

Aralin 2

Ang mga quantum number na tinalakay sa itaas ay maaaring mukhang abstract at malayo sa chemistry. Sa katunayan, magagamit lamang ang mga ito upang kalkulahin ang istruktura ng mga tunay na atomo at molekula kung mayroong espesyal na pagsasanay sa matematika at isang malakas na computer. Gayunpaman, kung magdaragdag tayo ng isa pang prinsipyo sa nakabalangkas na eskematiko na mga konsepto ng quantum mechanics, ang mga quantum number ay "bumuhay" para sa mga chemist.

Noong 1924, binuo ni Wolfgang Pauli ang isa sa pinakamahalagang postulate ng teoretikal na pisika, na hindi sumunod sa mga kilalang batas: higit sa dalawang electron ay hindi maaaring sabay-sabay sa isang orbital (sa isang estado ng enerhiya), at kahit na kung ang kanilang ang mga spin ay magkasalungat na nakadirekta ... Iba pang mga pormulasyon: dalawang magkaparehong particle ay hindi maaaring nasa parehong quantum state; sa isang atom ay hindi maaaring magkaroon ng dalawang electron na may parehong halaga ng lahat ng apat na quantum number.

Subukan nating "lumikha" ng mga electronic shell ng mga atomo, gamit ang huling pagbabalangkas ng prinsipyo ng Pauli.

Ang pinakamababang halaga ng pangunahing quantum number n ay 1. Ito ay tumutugma lamang sa isang halaga ng orbital number l, katumbas ng 0 (s-orbital). Ang spherical symmetry ng s-orbitals ay ipinahayag sa katotohanan na sa l = 0 sa isang magnetic field mayroon lamang isang orbital na may ml = 0. Ang orbital na ito ay maaaring maglaman ng isang electron na may anumang spin value (hydrogen) o dalawang electron na may kabaligtaran na spin mga halaga (helium) ... Kaya, sa isang halaga ng n = 1, hindi hihigit sa dalawang electron ang maaaring umiral.

Ngayon simulan natin ang pagpuno sa mga orbital ng n = 2 (mayroon nang dalawang electron sa unang antas). Ang halaga n = 2 ay tumutugma sa dalawang halaga ng orbital number: 0 (s-orbital) at 1 (p-orbital). Para sa l = 0 mayroong isang orbital, para sa l = 1 - tatlong orbital (na may mga halaga ng m l: -1, 0, +1). Ang bawat isa sa mga orbital ay maaaring maglaman ng hindi hihigit sa dalawang electron, kaya ang halaga n = 2 ay tumutugma sa maximum na 8 electron. Ang kabuuang bilang ng mga electron sa isang antas na may ibinigay na n ay maaaring kalkulahin, sa gayon, sa pamamagitan ng formula 2n 2:

Italaga natin ang bawat orbital sa pamamagitan ng isang parisukat na cell, mga electron - sa pamamagitan ng magkasalungat na direksyon na mga arrow. Para sa karagdagang "konstruksyon" ng mga electron shell ng mga atomo, kinakailangan na gumamit ng isa pang panuntunan na binuo noong 1927 ni Friedrich Hund (Gund): ang mga estado na may pinakamataas na kabuuang pag-ikot ay ang pinaka-matatag para sa isang naibigay na l, i.e. ang bilang ng mga napunong orbital sa isang naibigay na sublevel ay dapat na maximum (isang electron bawat orbital).

Ang simula ng periodic table ay magiging ganito:

Scheme ng pagpuno sa panlabas na antas ng mga elemento ng 1st at 2nd period na may mga electron.

Ang pagpapatuloy ng "konstruksyon", maaaring maabot ng isa ang simula ng ikatlong yugto, ngunit pagkatapos ay kakailanganing ipakilala bilang isang postulate ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng d at f orbital.

Mula sa iskema, na binuo batay sa kaunting pagpapalagay, malinaw na ang mga quantum na bagay (mga atomo ng mga elemento ng kemikal) ay magkakaibang magkakaugnay sa mga proseso ng pagbibigay at pagtanggap ng mga electron. Ang mga bagay na Siya at Ne ay magiging walang malasakit sa mga prosesong ito dahil sa ganap na sinakop na shell ng elektron. Ang Object F ay malamang na aktibong tanggapin ang nawawalang electron, at ang object na Li ay mas malamang na mag-donate ng electron.

Ang Object C ay dapat magkaroon ng mga natatanging katangian - mayroon itong parehong bilang ng mga orbital at bilang ng mga electron. Marahil siya ay may posibilidad na bumuo ng mga bono sa kanyang sarili dahil sa napakataas na simetrya ng panlabas na antas.

Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang mga konsepto ng apat na mga prinsipyo ng pagtatayo ng materyal na mundo at ang ikalimang nag-uugnay sa kanila ay kilala nang hindi bababa sa 25 siglo. Sa Sinaunang Greece at Sinaunang Tsina, binanggit ng mga pilosopo ang apat na unang prinsipyo (hindi dapat malito sa mga pisikal na bagay): "apoy", "hangin", "tubig", "lupa". Ang prinsipyo ng pagkonekta sa China ay "puno", sa Greece ito ay "quintessence" (ang ikalimang kakanyahan). Ang kaugnayan ng "ikalimang elemento" sa iba pang apat ay ipinakita sa science fiction na pelikula na may parehong pangalan.

Parallel World na laro

Upang mas maunawaan ang papel ng "abstract" na mga postulate sa mundo sa paligid natin, kapaki-pakinabang na lumipat sa "Parallel World". Ang prinsipyo ay simple: ang istraktura ng mga numero ng quantum ay bahagyang baluktot, pagkatapos, batay sa kanilang mga bagong halaga, itinatayo namin ang pana-panahong sistema ng parallel na mundo. Magiging matagumpay ang laro kung isang parameter lang ang magbabago, na hindi nangangailangan ng mga karagdagang pagpapalagay sa kaugnayan sa pagitan ng mga quantum number at mga antas ng enerhiya.

Sa unang pagkakataon, ang ganitong problema-laro ay inialok sa mga mag-aaral sa All-Union Olympiad noong 1969 (grade 9):

"Ano ang magiging hitsura ng periodic table ng mga elemento kung ang maximum na bilang ng mga electron sa isang layer ay tinutukoy ng formula 2n 2 -1, at sa panlabas na antas ay hindi maaaring higit sa pitong electron? Gumuhit ng talahanayan ng naturang sistema para sa unang apat na yugto (pagtatalaga ng mga elemento sa kanilang mga atomic number)." Anong mga estado ng oksihenasyon ang maaaring ipakita ng elemento 13? Anong mga katangian ng kaukulang simpleng sangkap at mga compound ng elementong ito ang maaari mong imungkahi?

Masyadong mahirap ang ganitong gawain. Sa sagot, ito ay kinakailangan upang pag-aralan ang ilang mga kumbinasyon ng mga postulates na nagtatatag ng mga halaga ng mga quantum number, na may mga postulate tungkol sa kaugnayan sa pagitan ng mga halagang ito. Sa isang detalyadong pagsusuri sa problemang ito, dumating kami sa konklusyon na ang mga pagbaluktot sa "parallel na mundo" ay masyadong malaki, at hindi namin mahuhulaan nang tama ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal ng mundong ito.

Sa SSC MSU, kadalasan ay gumagamit kami ng mas simple at mas madaling maunawaan na problema, kung saan halos hindi naiiba ang mga quantum number ng "parallel world" sa atin. Ang mga analogue ng mga tao ay nabubuhay sa magkatulad na mundong ito - homozoids(hindi dapat seryosohin ng isa ang paglalarawan ng mga homozoid mismo).

Pana-panahong batas at ang istraktura ng atom

Layunin 1.

Ang mga homozoid ay nakatira sa isang parallel na mundo na may sumusunod na hanay ng mga quantum number:

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

I-plot ang unang tatlong tuldok ng Kanilang periodic table, pinapanatili ang ating mga pangalan para sa mga elementong may katumbas na numero.

1. Paano naghuhugas ang mga homozoid?
2. Ano ang nalalasing ng mga homozoid?
3. Isulat ang equation para sa reaksyon sa pagitan ng kanilang sulfuric acid at aluminum hydroxide.

Pagsusuri ng solusyon

Sa mahigpit na pagsasalita, hindi mo maaaring baguhin ang isa sa mga quantum number nang hindi naaapektuhan ang iba. Samakatuwid, ang lahat ng inilarawan sa ibaba ay hindi ang katotohanan, ngunit isang problema sa edukasyon.

Ang pagbaluktot ay halos hindi mahahalata - ang magnetic quantum number ay nagiging asymmetric. Gayunpaman, nangangahulugan ito ng pagkakaroon ng unipolar magnet sa isang parallel na mundo at iba pang malubhang kahihinatnan. Pero balik sa chemistry. Sa kaso ng mga s-electron, walang pagbabagong nagaganap ( l= 0 at m 1 = 0). Samakatuwid, ang hydrogen at helium ay pareho doon. Ito ay kapaki-pakinabang na tandaan na ayon sa lahat ng data, ito ay hydrogen at helium na ang pinaka-masaganang elemento sa Uniberso. Ito ay nagpapahintulot sa amin na aminin ang pagkakaroon ng mga katulad na mundo. Gayunpaman, nagbabago ang larawan para sa mga p-electron. Sa l= 1 nakakakuha tayo ng dalawang halaga sa halip na tatlo: 0 at +1. Samakatuwid, mayroon lamang dalawang p-orbital kung saan maaaring ilagay ang 4 na electron. Ang haba ng panahon ay nabawasan. Bumubuo kami ng "mga arrow cell":

Pagbuo ng Periodic Table ng Parallel World:

Ang mga panahon, siyempre, ay naging mas maikli (sa unang 2 elemento, sa pangalawa at pangatlo - 6 sa halip na 8. Ang mga nabagong tungkulin ng mga elemento ay napapansin nang napakasaya (pinapanatili namin ang mga pangalan sa pamamagitan ng mga numero lalo na): inert gas O at Si , alkali metal F. Upang hindi malito, ay magsasaad kanilang ang mga elemento ay mga karakter lamang, at ating- mga salita.

Ang pagsusuri sa mga problema ng problema ay ginagawang posible na pag-aralan ang halaga ng pamamahagi ng mga electron sa panlabas na antas para sa mga kemikal na katangian ng isang elemento. Ang unang tanong ay simple - hydrogen = H, at ang oxygen ay nagiging C. Ang lahat ay agad na sumang-ayon na ang parallel na mundo ay hindi magagawa nang walang mga halogens (N, Al, atbp.). Ang sagot sa pangalawang tanong ay may kaugnayan sa solusyon ng problema - bakit sa ating bansa ang carbon ay isang "elemento ng buhay" at kung ano ang magiging parallel analogue nito. Sa panahon ng talakayan, nalaman namin na ang gayong elemento ay dapat magbigay ng "pinaka-covalent" na mga bono na may mga analog ng oxygen, nitrogen, phosphorus, sulfur. Kailangan nating lumayo nang kaunti at pag-aralan ang mga konsepto ng hybridization, ground at excited na mga estado. Pagkatapos ang isang analogue ng ating carbon sa symmetry (B) ay nagiging isang elemento ng buhay - mayroon itong tatlong electron sa tatlong orbital. Ang resulta ng talakayang ito ay isang analogue ng ethyl alcohol BH 2 BHCH.

Kasabay nito, nagiging halata na sa isang parallel na mundo nawalan tayo ng mga direktang analog ng ating ika-3 at ika-5 (o ika-2 at ika-6) na grupo. Halimbawa, ang mga elemento ng 3 panahon ay tumutugma sa:

Pinakamataas na estado ng oksihenasyon: Na (+3), Mg (+4), Al (+5); gayunpaman, ang priyoridad ay ibinibigay sa mga kemikal na katangian at ang kanilang pana-panahong pagbabago, bukod pa rito, ang haba ng panahon ay nabawasan.

Pagkatapos ang sagot sa pangatlong tanong (kung walang analogue ng aluminyo):

Sulfuric acid + aluminum hydroxide = aluminum sulfate + tubig

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

O bilang isang opsyon (walang direktang analog ng silikon):

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

Ang pangunahing resulta ng inilarawan na "paglalakbay sa isang magkatulad na mundo" ay ang pag-unawa na ang walang katapusang pagkakaiba-iba ng ating mundo ay sumusunod mula sa isang hindi masyadong malaking hanay ng mga medyo simpleng batas. Ang isang halimbawa ng naturang mga batas ay ang nasuri na mga postulate ng quantum mechanics. Kahit na ang isang maliit na pagbabago sa isa sa mga ito ay kapansin-pansing nagbabago sa mga katangian ng materyal na mundo.

suriin ang iyong sarili

Piliin ang tamang sagot (o mga sagot)

Atomic na istraktura, pana-panahong batas

1. Tanggalin ang hindi kinakailangang konsepto:

1) proton; 2) neutron; 3) isang elektron; 4) ion

2. Ang bilang ng mga electron sa isang atom ay katumbas ng:

1) ang bilang ng mga neutron; 2) ang bilang ng mga proton; 3) numero ng panahon; 4) numero ng pangkat;

3. Sa mga sumusunod na katangian ng mga atomo ng mga elemento, pana-panahong nagbabago ang mga ito habang lumalaki ang ordinal na bilang ng elemento:

1) ang bilang ng mga antas ng enerhiya sa atom; 2) relatibong atomic mass;

3) ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya;

4) ang singil ng nucleus ng atom

4. Sa panlabas na antas ng isang atom ng isang elemento ng kemikal, mayroong 5 electron sa ground state. Anong elemento ang maaaring ito:

1) boron; 2) nitrogen; 3) asupre; 4) arsenic

5. Ang elementong kemikal ay matatagpuan sa ika-4 na yugto, pangkat ng IA. Ang pamamahagi ng mga electron sa atom ng elementong ito ay tumutugma sa isang bilang ng mga numero:

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

6. Ang mga p-elemento ay kinabibilangan ng:

1) potasa; 2) sosa; 3) magnesiyo; 4) aluminyo

7. Maaari bang ang mga electron ng K + ion ay nasa susunod na mga orbital?

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

8. Pumili ng mga formula ng mga particle (atoms, ions) na may electronic configuration 1s 2 2s 2 2p 6:

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

9. Ilang elemento ang magkakaroon sa ikatlong yugto kung ang spin quantum number ay may iisang value na +1 (ang iba sa mga quantum number ay may mga karaniwang halaga)?

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

10. Sa anong hanay nakaayos ang mga elemento ng kemikal sa pataas na pagkakasunud-sunod ng kanilang atomic radius?

1) Li, Be, B, C;

2) Maging, Mg, Ca, Sr;

3) N, O, F, Ne;

4) Na, Mg, Al, Si

© V.V. Zagorsky, 1998-2004

MGA SAGOT

1. 4) ion
2. 2) ang bilang ng mga proton
3. 3) ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya
4. 2) nitrogen; 4) arsenic
5. 3) 2, 8, 8, 1
6. 4) aluminyo
7. 1) 3p; 3) 4s; 4) 4p
8. 1) Na +; 3) Ne; 4) F -
9. 2) Maging, Mg, Ca, Sr

• V.V. Zagorskiy Variant ng presentasyon sa physics at mathematics school ng paksang "The structure of the atom and the Periodic law", Russian Chemical Journal (ZhRHO im. DI Mendeleev), 1994, v. 38, N 4, p. 37-42
• V.V. Zagorskiy Ang istraktura ng atom at ang Periodic Law / "Chemistry" N 1, 1993 (apendise sa pahayagan na "September First")

Pana-panahong batas.

Istruktura ng atom

Naglalaman ang artikulo ng mga test item sa isang paksa mula sa bangko ng mga test item, na pinagsama-sama ng mga may-akda para sa pampakay na kontrol sa ika-8 baitang. (Ang kapasidad ng bangko ay 80 gawain para sa bawat isa sa anim na paksang pinag-aralan sa ika-8 baitang, at 120 gawain sa paksang "Ang mga pangunahing klase ng mga hindi organikong compound.") Sa kasalukuyan, ang kimika ay itinuturo sa ika-8 baitang gamit ang siyam na aklat-aralin. . Samakatuwid, sa dulo ng artikulo, mayroong isang listahan ng mga kinokontrol na elemento ng kaalaman, na nagpapahiwatig ng mga bilang ng mga gawain. Ito ay magbibigay-daan sa mga gurong nagtatrabaho sa iba't ibang mga programa na pumili ng parehong naaangkop na pagkakasunud-sunod ng mga gawain mula sa isang paksa, at isang hanay ng mga kumbinasyon ng mga pagsubok na gawain mula sa iba't ibang mga paksa, kabilang ang para sa panghuling kontrol.

Ang iminungkahing 80 test item ay pinagsama-sama ng 20 tanong sa apat na opsyon, kung saan ang mga katulad na gawain ay inuulit. Upang mag-compile ng higit pang mga opsyon mula sa listahan ng mga elemento ng kaalaman, pipiliin namin (random) ang mga numero ng gawain para sa bawat pinag-aralan na elemento alinsunod sa aming pagpaplanong pampakay. Ang pagtatanghal na ito ng mga takdang-aralin para sa bawat paksa ay nagbibigay-daan para sa isang mabilis na pagsusuri sa bawat elemento ng mga error at ang kanilang napapanahong pagwawasto. Ang paggamit ng mga katulad na gawain sa isang variant at ang paghahalili ng isa o dalawang tamang sagot ay binabawasan ang posibilidad na mahulaan ang sagot. Ang kahirapan ng mga tanong, bilang panuntunan, ay tumataas mula sa ika-1 at ika-2 na opsyon hanggang sa ika-3 at ika-4 na opsyon.

May opinyon na ang mga pagsusulit ay isang "laro ng paghula". Iminumungkahi namin na suriin mo kung totoo ito. Pagkatapos ng pagsubok, ihambing ang mga resulta sa mga marka sa log. Kung ang mga resulta ng pagsusulit ay mas mababa, ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng mga sumusunod na dahilan.

Una, ang (pagsusulit) na paraan ng kontrol ay hindi karaniwan para sa mga mag-aaral. Pangalawa, ang guro ay nagbibigay diin sa ibang paraan kapag nag-aaral ng isang paksa (pagtukoy sa pangunahing bagay sa nilalaman ng edukasyon at mga pamamaraan ng pagtuturo).

Pagpipilian 1

Mga gawain.

1. Sa ika-4 na yugto, ang pangkat ng VIa ay naglalaman ng isang elemento na may serial number:

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

2. Ang isang elemento na may nuclear charge na +12 ay may serial number:

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

3. Ang serial number ng elemento ay tumutugma sa mga sumusunod na katangian:

1) ang singil ng atomic nucleus;

2) ang bilang ng mga proton;

3) ang bilang ng mga neutron;

4. Anim na electron sa panlabas na antas ng enerhiya para sa mga atom ng mga elemento na may isang pangkat na numero:

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

5. Superior Chlorine Oxide Formula:

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

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

6. Ang valence ng isang aluminum atom ay:

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

7. Pangkalahatang pormula ng mga pabagu-bagong hydrogen compound ng mga elemento ng pangkat VI:

1) EN 4; 2) EN 3;

3) NE; 4) H 2 E.

8. Ang bilang ng panlabas na layer ng elektron sa calcium atom:

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

9.

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

10. Tukuyin ang mga elemento ng metal:

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

11. Nasaan sa talahanayan ng D.I. Mendeleev ang mga elemento na ang mga atomo sa mga reaksiyong kemikal ay nagbibigay lamang ng mga electron?

1) Sa pangkat II;

2) sa simula ng 2nd period;

3) sa kalagitnaan ng 2nd period;

4) sa pangkat VIa.

12.

2) Maging, Mg; Al;

3) Mg, Ca, Sr;

13. Tukuyin ang mga di-metal na elemento:

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

14. Ang mga di-metal na katangian ay tumaas sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

15. Anong katangian ng isang atom ang nagbabago sa pana-panahon?

1) Ang singil ng atomic nucleus;

2) ang bilang ng mga antas ng enerhiya sa atom;

3) ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya;

4) ang bilang ng mga neutron.

16.

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

17. Sa panahon na may pagtaas sa nuclear charge, ang radii ng mga atomo ng mga elemento ay:

1) pagbaba;

2) huwag magbago;

3) pagtaas;

4) pagbabago sa pana-panahon.

18. Ang isotopes ng mga atomo ng isang elemento ay naiiba sa:

1) ang bilang ng mga neutron;

2) ang bilang ng mga proton;

3) ang bilang ng mga valence electron;

4) ang posisyon sa talahanayan ng D.I. Mendeleev.

19. Ang bilang ng mga neutron sa nucleus ng isang atom 12 C:

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

20. Pamamahagi ng mga electron sa pamamagitan ng mga antas ng enerhiya sa isang fluorine atom:

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

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

Opsyon 2

Mga gawain. Pumili ng isa o dalawang tamang sagot.

21. Ang elementong may atomic number 35 ay nasa:

1) 7th period, IVa group;

2) 4th period, pangkat VIIa;

3) 4th period, pangkat VIIb;

4) 7th period, IVb group.

22. Ang isang elemento na may nuclear charge na +9 ay may serial number:

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

23. Ang bilang ng mga proton sa isang neutral na atom ay kapareho ng:

1) ang bilang ng mga neutron;

2) atomic mass;

3) serial number;

4) ang bilang ng mga electron.

24. Limang electron sa panlabas na antas ng enerhiya para sa mga atomo ng mga elemento na may bilang ng pangkat:

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

25. Superior Nitric Oxide Formula:

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

3) N 2 O 5; 4) HINDI;

26. Ang valence ng calcium atom sa mas mataas na hydroxide nito ay katumbas ng:

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

27. Ang valence ng arsenic atom sa hydrogen compound nito ay:

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

28. Ang bilang ng panlabas na layer ng elektron sa potassium atom:

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

29. Ang pinakamalaking radius ng isang atom para sa isang elemento:

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

30. Tukuyin ang mga elemento ng metal:

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

31. Ang mga atomo ng mga elementong may kakayahang tumanggap at mag-donate ng mga electron ay matatagpuan:

1) sa pangkat Ia;

2) sa pangkat VIa;

3) sa simula ng 2nd period;

4) sa pagtatapos ng 3rd period.

32.

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

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

33. Tukuyin ang mga di-metal na elemento:

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

34.

35. Ang pangunahing katangian ng isang elemento ng kemikal:

1) atomic mass;

2) ang singil ng nucleus;

3) ang bilang ng mga antas ng enerhiya;

4) ang bilang ng mga neutron.

36. Simbolo para sa isang elemento na ang mga atomo ay bumubuo ng isang amphoteric oxide:

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

37. Sa pangunahing mga subgroup (a) ng periodic table ng mga elemento ng kemikal, na may pagtaas sa nuclear charge, ang radius ng atom ay:

1) pagtaas;

2) bumababa;

3) hindi nagbabago;

4) pana-panahong nagbabago.

38. Ang bilang ng mga neutron sa nucleus ng isang atom ay katumbas ng:

1) ang bilang ng mga electron;

2) ang bilang ng mga proton;

3) ang pagkakaiba sa pagitan ng relatibong atomic mass at ang bilang ng mga proton;

4) atomic mass.

39. Ang hydrogen isotopes ay naiiba sa bilang:

1) mga electron;

2) mga neutron;

3) mga proton;

4) posisyon sa talahanayan.

40. Pamamahagi ng mga electron sa pamamagitan ng mga antas ng enerhiya sa sodium atom:

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

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

Opsyon 3

Mga gawain. Pumili ng isa o dalawang tamang sagot.

41. Ipahiwatig ang ordinal na numero ng elemento, na nasa pangkat ng IVa, ang ika-4 na yugto ng talahanayan ng D.I. Mendeleev:

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

42. Ang singil ng nucleus ng isang atom ng elemento No. 13 ay:

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

43. Ang bilang ng mga electron sa isang atom ay katumbas ng:

1) ang bilang ng mga neutron;

2) ang bilang ng mga proton;

3) atomic mass;

4) serial number.

44. Ang bilang ng mga valence electron sa mga atomo ng mga elemento ng pangkat IVa ay:

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

45. Ang mga oxide na may pangkalahatang formula na R 2 O 3 ay bumubuo ng mga elemento ng serye:

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

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

46. Ang valence ng phosphorus atom sa mas mataas na oxide nito ay:

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

47. Mga compound ng hydrogen ng mga elemento ng pangkat VIIa:

1) HClO 4; 2) HCl;

3) HBrO; 4) HBr.

48. Ang bilang ng mga electronic na layer sa isang selenium atom ay:

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

49. Ang pinakamalaking radius ng isang atom para sa isang elemento:

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

50. Tukuyin ang mga elemento ng metal:

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

51. Aling mga atomo ang madaling magbigay ng mga electron?

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

52. Ang isang bilang ng mga elemento kung saan tumataas ang mga katangian ng metal:

1) C, N, B, F;

2) Al, Si, P, Mg;

53. Tukuyin ang mga di-metal na elemento:

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

54. Ang isang bilang ng mga elemento kung saan tumataas ang mga di-metal na katangian:

1) Li, Na, K, H;

2) Al, Si, P, Mg;

3) C, N, O, F;

4) Na, Mg, Al, K.

55. Sa pagtaas ng singil ng atomic nucleus, ang mga di-metal na katangian ng mga elemento:

1) pagbabago sa pana-panahon;

2) tumindi;

3) huwag magbago;

4) humina.

56. Simbolo para sa elemento na ang mga atomo ay bumubuo ng amphoteric hydroxide:

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

57. Ang dalas ng mga pagbabago sa mga katangian ng mga elemento at ang kanilang mga compound ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng:

1) pag-uulit ng istraktura ng panlabas na layer ng elektron;

2) isang pagtaas sa bilang ng mga elektronikong layer;

3) isang pagtaas sa bilang ng mga neutron;

4) isang pagtaas sa atomic mass.

58. Ang bilang ng mga proton sa nucleus ng isang sodium atom ay:

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

59. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng mga atomo ng isotopes ng isang elemento?

1) Ang bilang ng mga proton;

2) ang bilang ng mga neutron;

3) ang bilang ng mga electron;

4) ang singil ng nucleus.

60. Pamamahagi ng mga electron sa pamamagitan ng mga antas ng enerhiya sa isang lithium atom:

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

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

Opsyon 4

Mga gawain. Pumili ng isa o dalawang tamang sagot.

61. Ang elementong may atomic number 29 ay nasa:

1) 4th period, Ia group;

2) 4th period, Ib group;

3) 1st period, Ia group;

4) 5th period, Ia group.

62. Ang singil ng nucleus ng isang atom ng elemento 15 ay katumbas ng:

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

63. Ang singil ng atomic nucleus ay tinutukoy ng:

1) ang ordinal na numero ng elemento;

2) numero ng pangkat;

3) numero ng panahon;

4) atomic mass.

64. Sa mga atomo ng mga elemento ng Pangkat III, ang bilang ng mga valence electron ay katumbas ng:

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

65. Ang mas mataas na sulfur oxide ay may formula:

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

3) SO 3; 4) KAYA 2.

66. Formula ng Mas Mataas na Phosphorus Oxide:

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

3) NRO 3; 4) Р 2 О 5.

67. Ang valence ng isang nitrogen atom sa hydrogen compound nito:

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

68. Ang numero ng panahon sa talahanayan ni D. I. Mendeleev ay tumutugma sa sumusunod na katangian ng atom:

1) ang bilang ng mga electron ng valence;

2) ang pinakamataas na valence kasabay ng oxygen;

3) ang kabuuang bilang ng mga electron;

4) ang bilang ng mga antas ng enerhiya.

69. Ang pinakamalaking radius ng isang atom para sa isang elemento:

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

70. Tukuyin ang mga elemento ng metal:

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

71. Aling elemento ang pinakamadaling atom na mag-abuloy ng elektron?

1) Sosa; 2) cesium;

3) potasa; 4) lithium.

72. Ang mga katangian ng metal ay tumaas sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

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

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

73. Tukuyin ang mga di-metal na elemento:

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

74. Non-metallic na katangian sa serye N – P – As – Sb:

1) pagbaba;

2) huwag magbago;

3) pagtaas;

4) bawasan at pagkatapos ay tumaas.

75. Anong mga katangian ng isang atom ang nagbabago sa pana-panahon?

1) Relatibong atomic mass;

2) ang singil ng nucleus;

3) ang bilang ng mga antas ng enerhiya sa atom;

4) ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas.

76. Aling mga elemento ang bumubuo sa amphoteric oxide?

1 SA; 2) Maging; 3) C; 4) Ca.

77. Sa panahon na may pagtaas sa singil ng atomic nucleus, ang pagkahumaling ng mga electron sa nucleus at mga katangian ng metal ay tumaas:

1) tumindi;

2) pagbabago sa pana-panahon;

3) humina;

4) huwag magbago.

78. Ang relatibong atomic mass ng isang elemento ay ayon sa bilang na katumbas ng:

1) ang bilang ng mga proton sa nucleus;

2) ang bilang ng mga neutron sa nucleus;

3) ang kabuuang bilang ng mga neutron at proton;

4) ang bilang ng mga electron sa atom.

79. Ang bilang ng mga neutron sa nucleus ng isang atom na 16 O ay katumbas ng:

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

80. Pamamahagi ng mga electron sa pamamagitan ng mga antas ng enerhiya sa isang silicon atom:

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

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

Listahan ng mga kontroladong aytem ng kaalaman sa paksa
“Pana-panahong batas. Ang istraktura ng atom "

(Ang mga numero ng tuluy-tuloy na gawain ay ibinibigay sa mga bracket)

Ang ordinal na numero ng elemento (1, 3, 21, 41, 61), ang singil ng atomic nucleus (2, 22, 42, 62, 63), ang bilang ng mga proton (23) at ang bilang ng mga electron (43). ) sa atom.

Numero ng pangkat, bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya (4, 24, 44, 64), mas mataas na mga formula ng oxide (5, 25, 45, 65), mas mataas na valence ng isang elemento (6, 26, 46, 66), mga formula ng mga hydrogen compound (7, 27, 47, 67).

Numero ng panahon, bilang ng mga antas ng elektroniko (8, 28, 48, 68).

Pagbabago sa radius ng isang atom (9, 17, 29, 37, 49, 67, 69).

Ang posisyon sa talahanayan ng D.I. Mendeleev ng mga elemento ng metal (10, 30, 50, 70) at mga di-metal na elemento (13, 33, 53, 73).

Ang kakayahan ng mga atomo na magbigay at tumanggap ng mga electron (11, 31, 51, 71).

Mga pagbabago sa mga katangian ng mga simpleng sangkap: ayon sa mga pangkat (12, 14, 34, 52, 54, 74) at mga tuldok (32, 72, 77).

Pana-panahong pagbabago sa elektronikong istraktura ng mga atomo at mga katangian ng mga simpleng sangkap at kanilang mga compound (15, 35, 55, 57, 75, 77).

Mga amphoteric oxide at hydroxides (16, 36, 56, 76).

Mass number, ang bilang ng mga proton at neutron sa isang atom, isotopes (18, 19, 38, 39, 58, 59, 78, 79).

Pamamahagi ng mga electron sa pamamagitan ng mga antas ng enerhiya sa atom (20, 40, 60, 80).

Mga sagot sa mga gawain sa pagsubok sa paksa
“Pana-panahong batas. Ang istraktura ng atom "

Panitikan

Gorodnicheva I.N.... Gumagana ang kontrol at pagpapatunay sa kimika. M .: Aquarium, 1997; Sorokin V.V., Zlotnikov E.G.... Mga pagsusulit sa kimika. M .: Edukasyon, 1991.

Ang atomic number ng elemento ay nagpapakita ng:

a) ang bilang ng mga elementarya na particle sa atom; b) ang bilang ng mga nucleon sa atom;

c) ang bilang ng mga neutron sa atom; d) ang bilang ng mga proton sa atom.

Ang pinakatama ay ang pahayag na ang mga elemento ng kemikal sa PES ay nakaayos sa pataas na pagkakasunud-sunod:

a) ang ganap na masa ng kanilang mga atomo; b) relatibong atomic mass;

c) ang bilang ng mga nucleon sa atomic nuclei; d) ang singil ng atomic nucleus.

Ang periodicity sa pagbabago ng mga katangian ng mga elemento ng kemikal ay ang resulta ng:

a) isang pagtaas sa bilang ng mga electron sa mga atomo;

b) isang pagtaas sa mga singil ng atomic nuclei;

c) isang pagtaas sa atomic mass;

d) periodicity sa pagbabago ng mga elektronikong istruktura ng mga atomo.

Sa mga sumusunod na katangian ng mga atomo ng mga elemento, pana-panahong nagbabago ang mga ito habang lumalaki ang ordinal na bilang ng elemento:

a) ang bilang ng mga antas ng enerhiya sa atom;

b) relatibong atomic mass;

c) ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya;

d) ang singil ng atomic nucleus.

Pumili ng mga pares kung saan pana-panahong nagbabago ang bawat katangian ng atom na may pagtaas sa halaga ng proton number ng elemento:

a) ionization energy at electron affinity energy;

b) radius at masa;

c) electronegativity at kabuuang bilang ng mga electron;

d) mga katangian ng metal at ang bilang ng mga electron ng valence.

Piliin ang tamang pahayag para sa mga aytemVAt mga grupo:

a) lahat ng mga atomo ay may parehong bilang ng mga electron;

b) lahat ng mga atomo ay may parehong radius;

c) lahat ng mga atom ay may parehong bilang ng mga electron sa panlabas na layer;

d) lahat ng mga atom ay may pinakamataas na valency na katumbas ng numero ng pangkat.

Ang ilang elemento ay may sumusunod na pagsasaayos ng elektron:ns 2 (n-1) d 10 np 4 ... Anong pangkat ng periodic table ang elementong ito?

a) pangkat ng IVB; b) pangkat VIB; c) pangkat ng IVA; d) VIA pangkat.

Mga gawain

Ang sample ng phosphorus ay naglalaman ng dalawang nuclides: phosphorus-31 at phosphorus-33. Ang molar fraction ng phosphorus-33 ay 10%. Kalkulahin ang relatibong atomic mass ng phosphorus sa sample na ito.

Ang natural na tanso ay binubuo ng Cu 63 at Cu 65 nuclides. Ang ratio ng bilang ng Cu 63 atoms sa bilang ng Cu 65 atoms sa pinaghalong ay 2.45: 1.05. Kalkulahin ang relatibong atomic mass ng tanso.

Ang average na relatibong atomic mass ng natural na chlorine ay 35.45. Kalkulahin ang mga molar fraction ng dalawang isotopes nito kung alam na ang kanilang mga mass number ay 35 at 37.

Ang sample ng oxygen ay naglalaman ng dalawang nuclides: 16 O at 18 O, ang mga masa nito ay 4.0 g at 9.0 g, ayon sa pagkakabanggit. Tukuyin ang relatibong atomic na mass ng oxygen sa sample na ito.

Ang isang kemikal na elemento ay binubuo ng dalawang nuclides. Ang nucleus ng unang nuclide ay naglalaman ng 10 proton at 10 neutron. Sa nucleus ng pangalawang nuclide mayroong 2 higit pang mga neutron. Para sa 9 na atom ng mas magaan na nuclide, mayroong isang atom ng mas mabigat na nuclide. Kalkulahin ang average na atomic mass ng elemento.

Anong relatibong atomic mass ang magkakaroon ng oxygen kung mayroong 3 oxygen-17 atoms at 1 oxygen-18 atom para sa bawat 4 na oxygen-16 atoms sa natural na timpla?

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

Kemikal na dumidikit

Ang pangunahing dami ng materyal sa pagsasanay:

Ang kalikasan at uri ng mga bono ng kemikal. Ang pangunahing mga parameter ng bono ng kemikal: enerhiya, haba.

Covalent bond. Mga mekanismo ng exchange at donor-acceptor ng covalent bond formation. Direksyon at saturation ng covalent bond. Polarity at polarizability ng isang covalent bond. Valence at estado ng oksihenasyon. Mga posibilidad ng Valence at mga estado ng valence ng mga atom ng mga elemento ng A-group. Iisa at maramihang mga link. Atomic crystal lattices. Konsepto ng atomic orbital hybridization. Ang mga pangunahing uri ng hybridization. Link anggulo. Ang spatial na istraktura ng mga molekula. Empirical, molecular at structural (graphical) formula ng mga molecule.

Ionic na bono... Ionic crystal lattices. Mga kemikal na formula ng mga sangkap na may molekular, atomic at ionic na istraktura.

Metal bond... Mga mala-kristal na sala-sala ng mga metal.

Intermolecular na pakikipag-ugnayan. Molecular crystal lattice. Ang enerhiya ng intermolecular na pakikipag-ugnayan at ang estado ng pagsasama-sama ng mga sangkap.

Hydrogen bond. Ang halaga ng mga bono ng hydrogen sa mga natural na bagay.

Bilang resulta ng pag-aaral ng paksa, dapat malaman ng mga mag-aaral:

ano ang chemical bond;

ang mga pangunahing uri ng mga bono ng kemikal;

mga mekanismo ng pagbuo ng covalent bond (exchange at donor-acceptor);

pangunahing katangian ng isang covalent bond (saturation, directionality, polarity, multiplicity, s- at p-bond);

pangunahing katangian ng ionic, metal at hydrogen bond;

ang mga pangunahing uri ng mga kristal na sala-sala;

kung paano nagbabago ang reserbang enerhiya at ang kalikasan ng paggalaw ng mga molekula sa panahon ng paglipat mula sa isang estado ng pagsasama-sama patungo sa isa pa;

ano ang pagkakaiba sa pagitan ng mga substance na may kristal na istraktura at mga sangkap na may amorphous na istraktura.

Bilang resulta ng pag-aaral ng paksa, ang mga mag-aaral ay dapat magkaroon ng mga kasanayan:

pagtukoy sa uri ng chemical bond sa pagitan ng mga atomo sa iba't ibang compound;

paghahambing ng lakas ng mga bono ng kemikal sa pamamagitan ng kanilang enerhiya;

pagpapasiya ng mga estado ng oksihenasyon ayon sa mga formula ng iba't ibang mga sangkap;

pagtatatag ng geometric na hugis ng ilang mga molekula batay sa teorya ng hybridization ng atomic orbitals;

paghula at paghahambing ng mga katangian ng mga sangkap depende sa likas na katangian ng mga bono at ang uri ng kristal na sala-sala.

Matapos makumpleto ang pag-aaral ng paksa, ang mga mag-aaral ay dapat magkaroon ng ideya ng:

- tungkol sa spatial na istraktura ng mga molekula (direksyon ng mga covalent bond, anggulo ng bono);

- tungkol sa teorya ng hybridization ng atomic orbitals (sp 3 -, sp 2 -, sp-hybridization)

Pagkatapos pag-aralan ang paksa, dapat tandaan ng mga mag-aaral:

mga elemento na may patuloy na estado ng oksihenasyon;

mga compound ng hydrogen at oxygen, kung saan ang mga elementong ito ay may mga estado ng oksihenasyon na hindi karaniwan para sa kanila;

ang halaga ng anggulo sa pagitan ng mga bono sa isang molekula ng tubig.

Seksyon 1. Kalikasan at mga uri ng mga bono ng kemikal

Ibinigay na mga formula ng mga sangkap: 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. Pumili ng mga koneksyon:

molekular at di-molekular na istraktura;

lamang na may covalent polar bond;

lamang na may covalent non-polar bond;

lamang sa mga ionic bond;

pagsasama-sama ng ionic at covalent bond sa istraktura;

pagsasama-sama ng covalent polar at covalent non-polar bond sa istruktura;

may kakayahang bumuo ng mga bono ng hydrogen;

pagkakaroon ng mga bono sa istraktura na nabuo ng mekanismo ng donor-acceptor;

Paano nagbabago ang polarity ng mga bono sa mga hilera?

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

Sa anong estado - basic o excited - ang mga atomo ng mga napiling elemento sa mga sumusunod na compound:

B Cl 3; P Cl 3; Si O 2; Maging F 2; H 2 S; C H 4; H Cl O 4?

Aling pares ng mga elementong ito sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng kemikal ang may pinakamataas na posibilidad na bumuo ng isang ionic bond:
Ca, C, K, O, I, Cl, F?

Alin sa mga kemikal na iminungkahi sa ibaba, ang pagkasira ng mga bono ay mas malamang na mangyari sa pagbuo ng mga ion, at kung saan sa pagbuo ng mga libreng radical: NaCl, CS 2, CH 4, K 2 O, H 2 SO 4 , KOH, Cl 2?

Ang ibinigay ay hydrogen halides: HF, HCl, HBr, HI. Pumili ng hydrogen halide:

isang may tubig na solusyon kung saan ay ang pinakamalakas na acid (pinakamahina acid);

na may pinakamaraming polar bond (least polar bond);

na may pinakamahabang haba ng koneksyon (na may pinakamaikling haba ng koneksyon);

na may pinakamataas na punto ng kumukulo (na may pinakamababang punto ng kumukulo).

Kapag ang isang solong fluorine-fluorine na kemikal na bono ay nabuo, 2.64 ´
10-19 Joules ng enerhiya. Kalkulahin kung anong kemikal na dami ng mga molekulang fluorine ang dapat mabuo upang makapaglabas ng 1.00 kJ ng enerhiya.

PAGSUSULIT 6.

Sinabi sa itaas (p. 172) tungkol sa periodicity ng mga pagbabago sa pinakamahalagang pag-aari ng mga atom para sa kimika - valence. Mayroong iba pang mahahalagang katangian, ang pagbabago nito ay nailalarawan sa pamamagitan ng periodicity. Kasama sa mga katangiang ito ang laki (radius) ng atom. Ang atom ay walang ibabaw, at ang hangganan nito ay malabo, dahil ang density ng panlabas na mga ulap ng elektron ay maayos na bumababa sa distansya mula sa core. Ang data sa radii ng mga atom ay nakuha mula sa pagtukoy ng mga distansya sa pagitan ng kanilang mga sentro sa mga molekula at mga istrukturang kristal. Ginagawa rin ang mga kalkulasyon batay sa mga equation ng quantum mechanics. Sa fig. 5.10 bago ang

kanin. 5.10. Periodicity ng pagbabago ng atomic radii

ipinapakita ang kurba ng pagbabago ng atomic radii depende sa singil ng nucleus.

Mula sa hydrogen hanggang helium, bumababa ang radius at pagkatapos ay tumataas nang husto para sa lithium. Ito ay dahil sa paglitaw ng isang elektron sa ikalawang antas ng enerhiya. Sa ikalawang yugto mula sa lithium hanggang neon, habang tumataas ang singil ng nucleus, bumababa ang radii.

Kasabay nito, ang isang pagtaas sa bilang ng mga electron sa isang naibigay na antas ng enerhiya ay humahantong sa isang pagtaas sa kanilang mutual repulsion. Samakatuwid, sa pagtatapos ng panahon, bumabagal ang pagbaba sa radius.

Kapag dumadaan mula sa neon hanggang sodium - ang unang elemento ng ikatlong panahon - ang radius ay tumataas muli nang husto, at pagkatapos ay unti-unting bumababa sa argon. Pagkatapos nito, muling nangyayari ang isang matalim na pagtaas sa radius ng potasa. Ang isang katangian na periodic sawtooth curve ay nakuha. Ang bawat segment ng curve mula sa isang alkali metal hanggang sa isang marangal na gas ay nagpapakilala sa pagbabago sa radius sa panahon: ang pagbaba ng radius ay sinusunod kapag mula kaliwa pakanan. Ito rin ay kagiliw-giliw na linawin ang likas na katangian ng pagbabago sa radii sa mga pangkat ng mga elemento. Upang gawin ito, gumuhit ng isang linya sa pamamagitan ng mga elemento ng isang pangkat. Mula sa posisyon ng maxima para sa mga alkali metal, maaaring direktang makita ng isa na ang radii ng mga atomo ay tumataas kapag papunta mula sa itaas hanggang sa ibaba sa grupo. Ito ay dahil sa pagtaas ng bilang ng mga electron shell.

gawain 5.17. Paano nagbabago ang radii ng mga atom mula sa F hanggang Br? Tukuyin ito mula sa fig. 5.10.

Maraming iba pang mga katangian ng mga atomo, parehong pisikal at kemikal, ay nakasalalay sa radii. Halimbawa, ang pagtaas sa atomic radii ay maaaring ipaliwanag ang pagbaba sa natutunaw na temperatura ng mga alkali metal mula sa lithium hanggang cesium:

Ang laki ng mga atomo ay nauugnay sa kanilang mga masiglang katangian. Kung mas malaki ang radius ng mga panlabas na ulap ng elektron, mas madali para sa isang atom na mawalan ng isang elektron. Sa paggawa nito, ito ay nagiging positively charged at siya.

Ang Ion ay isa sa mga posibleng estado ng isang atom kung saan mayroon itong electric charge dahil sa pagkawala o pagkakabit ng mga electron.

Ang kakayahan ng isang atom na magbago sa isang positibong sisingilin na ion ay nailalarawan sa pamamagitan ng enerhiya ng ionization E I. Ito ang pinakamababang enerhiya na kinakailangan upang matanggal ang isang panlabas na elektron mula sa isang atom sa isang estado ng gas:

Ang nabuong positibong ion ay maaari ding mawalan ng mga electron, nagiging double-charged, triple-charged, atbp. Ang halaga ng enerhiya ng ionization sa kasong ito ay lubhang tumataas.

Ang enerhiya ng ionization ng mga atom ay tumataas sa panahon kapag lumilipat mula kaliwa hanggang kanan at bumababa sa mga grupo kapag pupunta mula sa itaas hanggang sa ibaba.

Marami, ngunit hindi lahat, ang mga atomo ay may kakayahang mag-attach ng karagdagang elektron, na nagiging isang negatibong sisingilin na ion A ~. Ang ari-arian na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng ang electron affinity energy E ikasal Ito ang enerhiya na inilabas kapag ang isang elektron ay nakakabit sa isang atom sa isang estado ng gas:

Parehong ang ionization energy at ang electron affinity energy ay karaniwang tinutukoy bilang 1 mol ng mga atomo at ipinahayag sa kJ / mol. Isaalang-alang ang ionization ng isang sodium atom bilang resulta ng pagdaragdag at pagkawala ng isang electron (Fig.5.11) . Ito ay makikita mula sa figure na ang pag-alis ng isang electron mula sa isang sodium atom ay nangangailangan 10 beses na mas maraming enerhiya kaysa inilabas kapag ang isang electron ay nakakabit. Ang negatibong sodium ion ay hindi matatag at halos hindi nangyayari sa mga kumplikadong sangkap.

kanin. 5.11. Ionization ng sodium atom

Ang enerhiya ng ionization ng mga atom ay nagbabago sa mga panahon at mga grupo sa direksyon na kabaligtaran sa pagbabago sa radius ng mga atom. Ang pagbabago sa enerhiya ng affinity para sa isang electron sa isang panahon ay mas mahirap, dahil ang mga elemento IIА- at VIIIA-rpynn ay walang affinity para sa isang electron. Tinatayang maaari nating ipagpalagay na ang enerhiya ng affinity para sa isang elektron, tulad ng e k, tumataas ang mga panahon (hanggang sa pangkat VII kasama) at bumababa sa mga grupo mula sa itaas hanggang sa ibaba (Larawan 5.12).

ehersisyo 5 .labing walo. Maaari bang ang mga atom ng magnesium at argon sa gas na estado ay bumubuo ng mga negatibong sisingilin na mga ion?

Ang mga ion na may positibo at negatibong singil ay naaakit sa isa't isa, na humahantong sa iba't ibang pagbabago. Ang pinakasimpleng kaso ay ang pagbuo ng mga ionic bond, iyon ay, ang unyon ng mga ion sa isang sangkap sa ilalim ng pagkilos ng electrostatic attraction. Pagkatapos ay lumitaw ang isang ionic na kristal na istraktura, na katangian ng NaCl na nakakain na asin at marami pang ibang mga asin. Siguro

kanin. 5.12. Ang likas na katangian ng pagbabago sa enerhiya ng ionization at ang enerhiya ng affinity para sa electron sa mga grupo at mga panahon

upang ang negatibong ion ay hindi humawak ng sobrang elektron nito nang napakahigpit, habang ang positibong ion, sa kabaligtaran, ay naglalayong ibalik ang electroneutrality nito. Pagkatapos ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga ion ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga molekula. Malinaw, ang mga ion ng iba't ibang mga palatandaan ng singil C1 + at C1 ~ ay naaakit sa isa't isa. Ngunit dahil sa ang katunayan na ang mga ito ay mga ion ng parehong mga atomo, bumubuo sila ng isang molekula ng C1 2 na may mga zero na singil sa mga atomo.

MGA TANONG AT PAGSASANAY

1. Gaano karaming mga proton, neutron, at electron ang binubuo ng mga atomo ng bromine?

2. Kalkulahin ang mass fraction ng isotopes sa kalikasan.

3. Gaano karaming enerhiya ang inilalabas sa panahon ng pagbuo 16 G oxygen sa pamamagitan ng reaksyon dumadaloy sa bituka ng mga bituin?

4. Kalkulahin ang enerhiya ng isang electron sa isang excited hydrogen atom sa n =3.

5. Isulat ang kumpleto at pinaikling electronic formula ng iodine atom.

6. Isulat ang pinaikling electronic formula para sa ion G.

7. Isulat ang buo at pinaikling electronic formula ng Ba atom at ang Ba ion 2 ".

8. Bumuo ng mga diagram ng enerhiya ng phosphorus at arsenic atoms.

9. I-plot ang kumpletong mga diagram ng enerhiya ng zinc at gallium atoms.

10. Ayusin ang mga sumusunod na atom sa pagtaas ng pagkakasunud-sunod ng radius: aluminyo, boron, nitrogen.

11. Alin sa mga sumusunod na ion ang bumubuo sa kanilang mga ionic na kristal na istruktura: Br + Br -, K +, K -, I +, I -, Li +, Li -? Ano ang maaaring asahan kapag ang mga ion ay nakikipag-ugnayan sa ibang mga kumbinasyon?

12. Ipagpalagay ang posibleng katangian ng pagbabago sa radius ng mga atomo sa panahon ng paglipat sa periodic table sa diagonal na direksyon, halimbawa, Li - Mg - Sc.