3. Pana-panahong batas at pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal

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

Ang periodicity ng mga pagbabago sa mga katangian (mga katangian) ng mga atom ng mga elemento ng kemikal at ang kanilang mga compound ay dahil sa pana-panahong pag-uulit ng mga antas ng enerhiya ng valence at mga sublevel sa pamamagitan ng isang tiyak na bilang ng mga elemento ng istruktura. 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 natin na ang periodicity ng mga pagbabago sa mga katangian (mga katangian) ay nangangahulugan ng kanilang panaka-nakang pagpapahina at pagpapalakas (o, sa kabaligtaran, panaka-nakang pagpapalakas at pagpapahina) habang ang singil ng atomic nucleus ay tumataas.

Paminsan-minsan, habang ang singil ng atomic nucleus ay tumataas ayon sa 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 covalency at pinakamataas na estado ng oksihenasyon; elektronikong pagsasaayos.

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

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

Ang atomic radius sa mga pangkat A ay tumataas mula sa itaas hanggang sa ibaba habang ang bilang ng mga elektronikong layer ay tumataas. Ang radius ng isang atom ay bumababa habang ito ay gumagalaw mula kaliwa pakanan sa isang panahon, dahil ang bilang ng mga layer ay nananatiling pareho, ngunit ang singil ng nucleus ay tumataas, at ito ay humahantong sa compression ng electron shell (ang mga electron ay mas malakas na naaakit sa ang nucleus). Ang He atom ay may pinakamaliit na radius, ang Fr atom ang may pinakamalaking.

Ang radii ng hindi lamang mga de-koryenteng neutral na mga atomo, kundi pati na rin ang mga monatomic na ion ay pana-panahong nagbabago. Ang mga pangunahing trend sa kasong ito ay ang mga sumusunod:

• ang anion radius ay mas malaki, at ang cation radius 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 atom ng iba't ibang elemento ay may parehong elektronikong pagsasaayos (at samakatuwid ay ang parehong bilang ng mga layer ng elektron), kung gayon ang radius ay mas maliit para sa particle na ang nuclear charge 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 elektron, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng singil ng nucleus: mas malaki ang bilang ng mga layer ng electron at ang mas maliit (!) na singil ng nucleus, mas malaki ang radius ng particle.

Sa nakalistang mga 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. Dahil dito, ang nais na serye ay ganito ang hitsura:< r (K +) < r (Ar) < r (S 2−).

r(Ca2+)

Sagot: Ca 2+, K +, Ar, S 2−. Enerhiya ng ionization

E at ang pinakamababang enerhiya na dapat gamitin upang alisin ang elektron na pinakamahina na nakagapos sa nucleus mula sa isang nakahiwalay na atom:

E + E u = E + + e.

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

Sa mga panahon mula kaliwa hanggang kanan, ang enerhiya ng ionization ay karaniwang tumataas. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng isang pare-parehong pagbaba sa radius ng mga atomo at isang pagtaas sa nuclear charge. 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, habang ang atomic number ng isang elemento ay tumataas, ang E at, bilang panuntunan, ay bumababa, dahil ang radius ng atom ay tumataas, at ang nagbubuklod na enerhiya ng elektron na may nucleus ay bumababa. Ang enerhiya ng ionization ng mga atom ng mga marangal na gas, kung saan kumpleto ang mga panlabas na layer ng elektron, ay lalong mataas.

Ang enerhiya ng ionization ay maaaring magsilbi bilang isang sukatan ng pagbabawas ng mga katangian ng isang nakahiwalay na atom: mas mababa ito, mas madaling mapunit 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 ang kakayahan ng atom na magbigay ng isang elektron: ang mas mababang E at, mas malinaw ang mga katangian ng metal ng atom.

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

Electron affinity Eav ay ang pagbabago sa enerhiya sa panahon ng pagdaragdag ng isang electron sa isang neutral na atom:

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 avg, mas malinaw ang mga katangian ng pag-oxidize ng atom. Sa pangkalahatan, sa kabuuan 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 halogen ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamataas na pagkakaugnay ng elektron para sa mga metal, ang pagkakaugnay ng elektron ay mababa o kahit na negatibo.

Minsan ang electron affinity ay itinuturing na isang criterion para sa mga non-metallic na katangian ng isang atom, ibig sabihin ay ang kakayahan ng isang atom na tumanggap ng isang electron: mas malaki ang E avg, mas malinaw ang mga non-metallic na katangian ng atom.

Kaya, ang mga nonmetallic at oxidizing na 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 table, ipahiwatig kung aling atom ng 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 katangian ng metal ng mga atom ay tumataas mula sa itaas hanggang sa ibaba sa pangkat A at mula sa kanan hanggang kaliwa sa buong panahon, napag-uusapan natin na ang sodium atom ay may pinakamalakas na 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 chemically bonded atom) na makaakit ng mga electron. Hindi tulad ng E at at E avg, Ang electronegativity ay hindi natutukoy sa eksperimento

, samakatuwid sa pagsasagawa ng isang bilang ng mga kaliskis ng mga halaga ng χ ay ginagamit.

Sa mga yugto 1–3, natural na tumataas ang halaga ng χ mula kaliwa hanggang kanan, at sa bawat yugto ang pinaka-electronegative na elemento ay halogen: 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 pinakamababang halaga ng χ ay katangian ng alkali metal atoms.< 2.

Para sa mga atomo ng mga di-metal na elemento, bilang panuntunan, χ > 2 (mga pagbubukod sa Si, At), at para sa mga atomo ng mga elementong metal χ

Isang serye kung saan ang χ ng mga atom ay tumataas mula kaliwa hanggang kanan - alkali at alkaline earth na mga metal, mga metal ng p- at d-families, Si, B, H, P, C, S, Br, Cl, N, O, F

Ang mga halaga ng atomic electronegativity ay ginagamit, halimbawa, upang tantiyahin ang antas ng polarity ng isang covalent bond. Pinakamataas na covalency nag-iiba ang mga atomo sa panahon mula I hanggang VII (minsan hanggang VIII), at nag-iiba mula kaliwa hanggang kanan sa isang panahon mula +1 hanggang +7 (minsan hanggang +8). Gayunpaman, mayroong mga pagbubukod:

• fluorine, bilang pinaka-electronegative na elemento, ay nagpapakita ng isang estado ng oksihenasyon sa mga compound na katumbas ng -1;
• ang pinakamataas na covalency ng mga atomo ng lahat ng elemento ng 2nd period ay 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 isang atom ng oxygen ay mas mababa sa numero ng pangkat at katumbas ng +2.

Aralin 2

Ang mga quantum number na tinalakay sa itaas ay maaaring mukhang mga abstract na konsepto at malayo sa chemistry. Sa katunayan, magagamit lamang ang mga ito upang kalkulahin ang istruktura ng mga tunay na atomo at molekula gamit ang espesyal na pagsasanay sa matematika at isang malakas na computer. Gayunpaman, kung magdadagdag 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 sumusunod sa mga kilalang batas: higit sa dalawang electron ay hindi maaaring sabay na nasa isang orbital (sa isang estado ng enerhiya), at kahit na pagkatapos lamang kung ang kanilang mga spin ay nasa magkasalungat na direksyon. Iba pang mga pormulasyon: dalawang magkaparehong particle ay hindi maaaring nasa parehong quantum state; Ang isang atom ay hindi maaaring magkaroon ng dalawang electron na may parehong mga halaga ng lahat ng apat na quantum number.

Subukan nating "lumikha" ng mga electron shell ng mga atom gamit ang pinakabagong pormulasyon ng prinsipyong 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 ay mayroon lamang isang orbital na may m l = 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 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). Sa l = 0 mayroong isang orbital, sa l = 1 mayroong tatlong orbital (na may mga halaga ng m l: -1, 0, +1). Ang bawat 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 gamit ang formula 2n 2:

Tukuyin natin ang bawat orbital sa pamamagitan ng isang parisukat na cell, ang mga electron sa pamamagitan ng magkasalungat na direksyon na mga arrow. Para sa karagdagang "konstruksyon" ng mga electronic shell ng mga atom, kinakailangan na gumamit ng isa pang panuntunan, na binuo noong 1927 ni Friedrich Hund (Hund): ang pinaka-matatag na estado para sa isang naibigay na l ay ang mga may pinakamalaking kabuuang spin, 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.

Sa pagpapatuloy ng "konstruksyon", maaari mong maabot ang simula ng ikatlong yugto, ngunit pagkatapos ay kailangan mong ipakilala ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng d at f orbitals bilang isang postulate.

Mula sa diagram na itinayo batay sa kaunting pagpapalagay, malinaw na ang mga quantum object (mga atomo ng mga elemento ng kemikal) ay magkakaibang magkakaugnay sa mga proseso ng pagbibigay at pagtanggap ng mga electron. Siya at ang mga bagay na Ne ay magiging walang malasakit sa mga prosesong ito dahil sa isang ganap na okupado na shell ng elektron. Ang bagay na F ay malamang na aktibong tatanggapin ang nawawalang elektron, at ang bagay na Li ay mas malamang na isuko ang elektron.

Ang Object C ay dapat magkaroon ng mga natatanging katangian - mayroon itong parehong bilang ng mga orbital at parehong bilang ng mga electron. Marahil ay magsusumikap siyang bumuo ng mga koneksyon sa kanyang sarili dahil sa mataas 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 malito sa mga pisikal na bagay): "apoy", "hangin", "tubig", "lupa". Ang prinsipyo ng pagkonekta sa China ay "kahoy", sa Greece ito ay "quintessence" (ang ikalimang kakanyahan). Ang kaugnayan ng "ikalimang elemento" sa iba pang apat ay ipinakita sa science fiction na pelikula ng parehong pangalan.

Larong "Parallel World"

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, bumuo kami ng isang pana-panahong sistema ng isang parallel na mundo. Magiging matagumpay ang laro kung isang parameter lang ang magbabago, na hindi nangangailangan ng mga karagdagang pagpapalagay tungkol sa kaugnayan sa pagitan ng mga quantum number at mga antas ng enerhiya.

Sa unang pagkakataon, ang isang katulad na larong may problema ay iniaalok sa mga mag-aaral sa All-Union Olympiad noong 1969 (ika-9 na baitang):

"Ano ang magiging hitsura ng isang periodic system ng mga elemento kung ang maximum na bilang ng mga electron sa isang layer ay tinutukoy ng formula 2n 2 -1, at ang panlabas na antas ay hindi maaaring magkaroon ng higit sa pitong mga electron? unang apat na yugto (pagtatalaga ng mga elemento sa pamamagitan ng kanilang mga atomic na numero).

Masyadong mahirap ang gawaing ito. Sa sagot, kinakailangan upang pag-aralan ang ilang mga kumbinasyon ng mga postulate na nagtatatag ng mga halaga ng mga numero ng quantum na may mga postulate tungkol sa kaugnayan sa pagitan ng mga halagang ito. Matapos ang isang detalyadong pagsusuri sa problemang ito, napagpasyahan namin 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.

Kami sa Scientific Research Center ng Moscow State University ay karaniwang gumagamit ng isang mas simple at mas visual na problema, kung saan ang mga quantum number ng "parallel world" ay halos hindi naiiba sa atin. Sa magkatulad na mundong ito nakatira ang mga analogue ng mga tao - homozoids(hindi dapat seryosohin ang paglalarawan ng mga homozoid mismo).

Pana-panahong batas at istraktura ng atom

Gawain 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

Buuin ang unang tatlong tuldok ng kanilang periodic table, pinapanatili ang ating mga pangalan para sa mga elementong may katumbas na numero.

1. Paano hinuhugasan ng mga homozoid ang kanilang sarili?
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 gawaing pang-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 tayo 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. Kapaki-pakinabang na tandaan na ayon sa lahat ng data, ang hydrogen at helium ay ang pinakakaraniwang elemento sa Uniberso. Ito ay nagpapahintulot sa amin na ipalagay ang pagkakaroon ng mga katulad na mundo. Gayunpaman, para sa mga p-electron ay nagbabago ang larawan. Sa l= 1 nakakakuha tayo ng dalawang halaga sa halip na tatlo: 0 at +1. Samakatuwid, mayroon lamang dalawang p orbital na kayang tumanggap ng 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, natural, ay naging mas maikli (sa una ay may 2 elemento, sa pangalawa at pangatlo - 6 sa halip na 8. Ang mga nabagong tungkulin ng mga elemento ay napapansin nang napakasaya (sinasadya naming itago ang mga pangalan sa likod ng mga numero): inert gases O at Si, alkali metal F. Upang hindi malito, ipahiwatig natin kanilang ang mga elemento ay mga simbolo lamang, at ating- Sa salita.

Ang pagsusuri sa mga tanong sa problema ay nagpapahintulot sa amin na pag-aralan ang kahalagahan ng pamamahagi ng mga electron sa panlabas na antas para sa mga kemikal na katangian ng elemento. Ang unang tanong ay simple - hydrogen = H, at ang C ay nagiging oxygen. Ang sagot sa pangalawang tanong ay nauugnay sa paglutas ng problema - bakit ang carbon ay isang "elemento ng buhay" para sa atin 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 analogue ng oxygen, nitrogen, phosphorus, at sulfur. Kailangan nating magpatuloy nang kaunti at pag-aralan ang mga konsepto ng hybridization, ground at excited states. Pagkatapos ang elemento ng buhay ay nagiging isang analogue ng ating carbon sa simetrya (B) - 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 magkatulad na mundo nawalan tayo ng mga direktang analogue ng ating ika-3 at ika-5 (o ika-2 at ika-6) na grupo. Halimbawa, ang yugto 3 elemento ay tumutugma sa:

Pinakamataas na estado ng oksihenasyon: Na (+3), Mg (+4), Al (+5); gayunpaman, ang priyoridad ay ang mga kemikal na katangian at ang kanilang panaka-nakang pagbabago, at ang haba ng panahon ay nabawasan.

Pagkatapos ang sagot sa ikatlong 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 pagpipilian (walang direktang analogue 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 parallel na mundo" ay ang pag-unawa na ang walang katapusang pagkakaiba-iba ng ating mundo ay nagmumula sa 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) 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, pana-panahong nagbabago ang mga katangian ng mga atom ng mga elemento habang tumataas ang atomic na bilang ng elemento:

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

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

4) singil ng atomic nucleus

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

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

5. Ang elementong kemikal ay matatagpuan sa ika-4 na yugto, pangkat IA. Ang pamamahagi ng mga electron sa isang atom ng elementong ito ay tumutugma sa isang serye 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 mga sumusunod na orbital?

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

8. Piliin ang mga formula ng mga particle (atoms, ions) na may electron 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 isang solong halaga na +1 (ang natitirang mga quantum number ay may mga ordinaryong halaga)?

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

10. Sa anong serye nakaayos ang mga elemento ng kemikal sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng 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) 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

• Zagorsky V.V. Isang bersyon ng pagtatanghal sa physics at mathematics school ng paksang "Structure of the Atom and the Periodic Law", Russian Chemical Journal (ZhRKhO na pinangalanang D.I. Mendeleev), 1994, v. 38, N 4, p
• Zagorsky V.V. Ang istraktura ng atom at ang Periodic Law / "Chemistry" N 1, 1993 (dagdag sa pahayagan na "Una ng Setyembre")

Pana-panahong batas.

Estraktura ng mga atom

Ang artikulo ay nagpapakita ng mga gawain sa pagsubok sa paksa mula sa bangko ng mga gawain sa pagsubok 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 “Mga pangunahing klase ng mga di-organikong compound.”) Sa kasalukuyan, ang kimika sa ika-8 baitang ay itinuturo gamit ang siyam na aklat-aralin. Samakatuwid, sa dulo ng artikulo mayroong isang listahan ng mga kontroladong elemento ng kaalaman na nagpapahiwatig ng mga numero ng gawain. Magbibigay-daan ito sa mga gurong nagtatrabaho sa iba't ibang programa na pumili ng parehong naaangkop na pagkakasunud-sunod ng mga gawain mula sa isang paksa, at isang hanay ng mga kumbinasyon ng mga gawain sa pagsubok mula sa iba't ibang paksa, kabilang ang para sa panghuling kontrol.

Ang iminungkahing 80 pagsubok na gawain ay pinagsama-sama sa 20 tanong sa apat na bersyon, kung saan ang mga katulad na gawain ay inuulit. Upang mag-compile ng mas malaking bilang ng mga opsyon mula sa listahan ng mga elemento ng kaalaman, pipili kami (random) na mga numero ng gawain para sa bawat pinag-aralan na elemento alinsunod sa aming pagpaplanong pampakay. Ang pagtatanghal na ito ng mga gawain 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 bersyon at ang pagpapalit ng isa o dalawang tamang sagot ay binabawasan ang posibilidad na mahulaan ang sagot. Ang pagiging kumplikado 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.

Mayroong isang opinyon na ang mga pagsusulit ay isang "laro ng hula". Inaanyayahan ka naming suriin kung ito ay totoo. Pagkatapos ng pagsubok, ihambing ang mga resulta sa mga marka sa log. Kung ang mga resulta ng pagsusulit ay mas mababa, ito ay maaaring dahil sa mga sumusunod na dahilan.

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

Opsyon 1

Mga gawain.

1. Sa ika-4 na yugto, ang VIa group ay mayroong isang elemento na may serial number:

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

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

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

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

1) 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 ng mga atomo ng mga elemento na may numero ng pangkat:

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 formula ng pabagu-bago ng isip na hydrogen compound ng mga elemento ng pangkat VI:

1) EN 4; 2) EN 3;

3) NE; 4) N ​​2 E.

8. 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) O; 4) N.

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

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) Pagsingil ng nucleus ng isang atom;

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

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

4) bilang ng mga neutron.

16.

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

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

1) pagbaba;

2) huwag magbago;

3) pagtaas;

4) pagbabago sa pana-panahon.

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

1) ang bilang ng mga neutron;

2) ang bilang ng mga proton;

3) ang bilang ng mga valence electron;

4) posisyon sa talahanayan ng D.I.

19. Bilang ng mga neutron sa nucleus ng 12 C atom:

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 serial number 35 ay matatagpuan sa:

1) ika-7 yugto, pangkat IV;

2) 4th period, pangkat VIIa;

3) 4th period, pangkat VIIb;

4) 7th period, IVb group.

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

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

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

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 ng mga atomo ng mga elemento na may bilang ng pangkat:

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

25. Supreme Nitric Oxide Formula:

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

3) N 2 O 5; 4) HINDI;

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

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

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

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

28. Bilang ng panlabas na layer ng elektron sa potassium atom:

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

29. Ang pinakamalaking atomic radius ng isang elemento ay:

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 elemento na maaaring parehong 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. Mga pangunahing katangian ng elemento ng kemikal:

1) atomic mass;

2) nuclear charge;

3) bilang ng mga antas ng enerhiya;

4) bilang ng mga neutron.

36. Simbolo ng 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 system ng mga elemento ng kemikal, na may pagtaas ng 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:

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 serial number ng elemento na nasa pangkat IVa, ang ika-4 na yugto ng talahanayan ni Mendeleev:

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

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

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

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

1) ang bilang ng mga neutron;

2) ang bilang ng mga proton;

3) atomic mass;

4) serial number.

44. Para sa mga atomo ng mga elemento ng pangkat IVa, ang bilang ng mga valence electron ay katumbas ng:

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 valency 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 layer ng elektron sa isang selenium atom ay katumbas ng:

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

49. Ang pinakamalaking atomic radius ng isang elemento ay:

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) N; 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, mga di-metal na katangian ng mga elemento:

1) pagbabago sa pana-panahon;

2) tumindi;

3) huwag magbago;

4) humina.

56. Simbolo ng 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:

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

2) pagtaas ng bilang ng mga elektronikong layer;

3) isang pagtaas sa bilang ng mga neutron;

4) 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. Paano naiiba ang mga atomo ng isotopes ng parehong elemento?

1) Ang bilang ng mga proton;

2) ang bilang ng mga neutron;

3) bilang ng mga electron;

4) nuclear charge.

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 elemento na may serial number 29 ay matatagpuan sa:

1) 4th period, pangkat Ia;

2) 4th period, pangkat Ib;

3) 1st period, pangkat Ia;

4) 5th period, pangkat Ia.

62. Ang singil ng nucleus ng isang atom ng elemento No. 15 ay:

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

63. Ang singil ng nucleus ng isang atom ay tinutukoy ng:

1) ang serial number ng elemento;

2) numero ng pangkat;

3) numero ng panahon;

4) atomic mass.

64. Para 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 superior phosphorus oxide:

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

3) NRO 3; 4) R 2 O 5.

67. Valency ng nitrogen atom sa hydrogen compound nito:

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

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

1) ang bilang ng mga valence electron;

2) mas mataas na valence sa kumbinasyon ng oxygen;

3) ang kabuuang bilang ng mga electron;

4) ang bilang ng mga antas ng enerhiya.

69. Ang pinakamalaking atomic radius ng isang elemento ay:

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 mas madaling nagbibigay ng elektron?

1) Sosa; 2) cesium;

3) potasa; 4) lithium.

72. Ang mga katangian ng metal ay tumaas sa 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) N; 4) Cr.

74. Mga di-metal na katangian sa seryeng 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) nuclear charge;

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

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

76. Aling mga atomo ang bumubuo ng amphoteric oxide?

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

77. Sa panahon ng pagtaas ng 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 isang atom.

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

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 elemento ng kaalaman sa paksa
"Pana-panahong batas. Istraktura ng atom"

(Ang mga numero ng end-to-end na gawain ay ibinibigay sa panaklong)

Ang atomic number 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), mga formula ng pinakamataas na oxide (5, 25, 45, 65), pinakamataas na valency ng elemento (6, 26, 46, 66) , mga formula ng hydrogen compound (7, 27, 47, 67).

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

Pagbabago sa atomic radius (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 di-metal na mga 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 ang 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).

Numero ng masa, 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 isang atom (20, 40, 60, 80).

Mga sagot sa mga gawain sa pagsubok sa paksa
"Pana-panahong batas. Istraktura ng atom"

Panitikan

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

Ang atomic number ng isang elemento ay nagpapakita ng:

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

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

Ang pinakatamang pahayag ay ang mga elemento ng kemikal sa PSE 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) singil ng atomic nucleus.

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

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

b) isang pagtaas sa mga singil ng atomic nuclei;

c) pagtaas sa atomic mass;

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

Sa mga sumusunod, pana-panahong nagbabago ang mga katangian ng mga atom ng mga elemento habang tumataas ang atomic number ng elemento:

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

b) kamag-anak na atomic mass;

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

d) singil ng atomic nucleus.

Pumili ng mga pares kung saan pana-panahong nagbabago ang bawat katangian ng atom sa pagtaas ng bilang ng proton 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 elementoVAt ang mga grupo:

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

b) lahat ng mga atom 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 bilang ng pangkat.

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

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

Mga gawain

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

Ang natural na tanso ay binubuo ng mga nuclides na Cu 63 at Cu 65. 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 mole 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, na ang mga masa ay 4.0 g at 9.0 g, ayon sa pagkakabanggit.

Ang isang kemikal na elemento ay binubuo ng dalawang nuclides. Ang nucleus ng unang nuclide ay naglalaman ng 10 proton at 10 neutron. Mayroong 2 higit pang mga neutron sa nucleus ng pangalawang nuclide. Para sa bawat 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 sa isang natural na timpla para sa bawat 4 na atom ng oxygen-16 ay mayroong 3 atoms ng oxygen-17 at 1 atom ng oxygen-18?

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 na pang-edukasyon:

Kalikasan at uri ng mga bono ng kemikal. Mga pangunahing parameter ng isang bono ng kemikal: enerhiya, haba.

Covalent bond. Mga mekanismo ng palitan at donor-acceptor ng covalent bond formation. Direksyon at saturation ng mga covalent bond. Polarity at polarizability ng covalent bonds. Valency at estado ng oksihenasyon. Mga posibilidad ng Valence at mga estado ng valence ng mga atom ng mga elemento ng A-group. Single at maramihang mga bono. Atomic crystal lattices. Ang konsepto ng hybridization ng atomic orbitals. Mga pangunahing uri ng hybridization. Anggulo ng mga koneksyon. Spatial na istraktura ng mga molekula. Empirical, molecular at structural (graphical) formula ng mga molecule.

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

Koneksyon ng metal. Mga kristal na sala-sala ng mga metal.

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

Hydrogen bond. Ang kahalagahan 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?

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, direksyon, polarity, multiplicity, s- at p-bond);

pangunahing katangian ng ionic, metal at hydrogen bond;

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;

Paano naiiba ang mga sangkap na may istrakturang mala-kristal sa mga sangkap na may istrakturang walang hugis?

Bilang resulta ng pag-aaral ng paksa, dapat makuha ng mga mag-aaral ang 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 gamit ang mga formula ng iba't ibang mga sangkap;

pagtatatag ng geometriko 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 pag-aralan ang paksa, ang mga mag-aaral ay dapat magkaroon ng ideya:

– 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 katangian ng mga ito;

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

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

Ang mga formula ng mga sangkap ay ibinigay: 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 nonpolar bond sa istruktura;

may kakayahang bumuo ng mga bono ng hydrogen;

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

Paano nagbabago ang polarity ng mga bono sa mga hilera?

a) H 2 O; H2S; H2Se; H 2 Te b) PH 3; H2S; HCl.

Sa anong estado - lupa o nasasabik - ang mga atomo ng mga nakahiwalay na elemento sa mga sumusunod na compound:

B Cl 3; P Cl 3; Si O2; Maging F2; H 2 S; C H4; H Cl O4?

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

Alin sa mga kemikal na sangkap na iminungkahi sa ibaba ang cleavage ng mga bono ay mas malamang na mangyari sa pagbuo ng mga ions, 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 hydrogen halides ay ibinibigay: HF, HCl, HBr, HI. Pumili ng hydrogen halide:

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

na may pinakamaraming polar na bono (hindi bababa sa polar na bono);

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

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

Kapag nabuo ang isang kemikal na bono ng fluorine–fluorine, 2.64 ´
10–19 J ng enerhiya. Kalkulahin ang kemikal na dami ng mga molekula ng fluorine na dapat mabuo upang mailabas ang 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 mga pagbabago na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng periodicity. Kasama sa mga katangiang ito ang laki (radius) ng isang 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 nucleus. 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 kristal na istruktura. Ang mga kalkulasyon batay sa mga equation ng quantum mechanics ay isinagawa din. Sa Fig. 5.10 bago ang

kanin. 5.10. Periodicity ng mga pagbabago sa atomic radii

isang kurba ng mga pagbabago sa atomic radii depende sa singil ng nucleus ay naka-plot.

Mula sa hydrogen hanggang helium ang radius ay bumababa at pagkatapos ay tumataas nang husto para sa lithium. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng paglitaw ng isang elektron sa ikalawang antas ng enerhiya. Sa ikalawang yugto mula sa lithium hanggang neon, habang tumataas ang nuclear charge, 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 ang pagbaba sa radius ay bumagal.

Kapag dumadaan mula sa neon hanggang sodium - ang unang elemento ng ikatlong panahon - ang radius ay muling tumataas nang husto, at pagkatapos ay unti-unting bumababa sa argon. Pagkatapos nito, ang isang matalim na pagtaas sa radius ng potasa ay nangyayari muli. Ang isang katangian na periodic sawtooth curve ay nakuha. Ang bawat seksyon ng curve mula sa isang alkali metal hanggang sa isang marangal na gas ay nagpapakilala ng pagbabago sa radius sa isang panahon: ang pagbaba ng radius ay sinusunod kapag lumilipat mula kaliwa hanggang kanan. Ito rin ay kagiliw-giliw na malaman ang likas na katangian ng pagbabago sa radii sa mga pangkat ng mga elemento. Upang gawin ito, kailangan mong gumuhit ng isang linya sa pamamagitan ng mga elemento ng isang grupo. Mula sa posisyon ng maxima sa mga metal na alkali ay agad na malinaw na ang radii ng mga atom ay tumataas kapag lumilipat mula sa itaas hanggang sa ibaba sa isang grupo. Ito ay dahil sa pagtaas ng bilang ng mga shell ng elektron.

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 temperatura ng pagkatunaw ng mga alkali metal mula sa lithium hanggang cesium:

Ang mga sukat ng mga atom ay nauugnay sa kanilang mga masiglang katangian. Kung mas malaki ang radius ng mga panlabas na ulap ng elektron, mas madaling mawala ang atom ng isang elektron. Kasabay nito, ito ay nagiging positibong sisingilin at siya.

Ang isang ion ay isa sa mga posibleng estado ng isang atom kung saan ito ay may singil sa kuryente dahil sa pagkawala o pagkakaroon 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 alisin ang isang panlabas na elektron mula sa isang atom sa gas na estado:

Ang nagreresultang positibong ion ay maaari ding mawalan ng mga electron, nagiging doble ang sisingilin, triply charge, atbp. Sa kasong ito, ang enerhiya ng ionization ay tumataas nang husto.

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

Marami, ngunit hindi lahat, ang mga atomo ay may kakayahang magdagdag ng karagdagang elektron, na nagiging isang negatibong sisingilin na ion A~. Nailalarawan ang ari-arian na ito enerhiya ng pagkakaugnay ng elektron E ikasal Ito ang enerhiya na inilabas kapag ang isang elektron ay nakakabit sa isang atom sa estado ng gas:

Ang parehong ionization energy at electron affinity energy ay karaniwang tinutukoy bilang 1 taling ng mga atomo at ipahayag sa kJ/mol. Isaalang-alang ang ionization ng sodium atom bilang resulta ng pagdaragdag at pagkawala ng isang electron (Larawan 5.11) . Mula sa figure ay malinaw na upang alisin ang isang elektron mula sa isang sodium atom ito ay kinakailangan 10 beses na mas maraming enerhiya kaysa inilabas kapag ang isang electron ay idinagdag. Ang negatibong sodium ion ay hindi matatag at halos hindi kailanman 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 electron affinity energy sa isang panahon ay mas kumplikado, dahil ang mga elementong IIA- at VIIIA-rpynn ay walang electron affinity. Maaaring ipagpalagay na ang enerhiya ng pagkakaugnay ng elektron ay katulad 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 .18. Maaari bang bumuo ang mga atomo ng magnesium at argon ng mga negatibong sisingilin na mga ion sa estadong puno ng gas?

Ang mga ion na may positibo at negatibong singil ay umaakit sa isa't isa, na humahantong sa iba't ibang pagbabago. Ang pinakasimpleng kaso ay ang pagbuo ng mga ionic bond, iyon ay, ang kumbinasyon ng mga ion sa isang sangkap sa ilalim ng impluwensya ng electrostatic attraction. Pagkatapos ay lumilitaw ang isang ionic na kristal na istraktura, katangian ng table salt NaCl at marami pang ibang asin. Siguro

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

upang ang negatibong ion ay hindi humawak ng labis na elektron nito nang napakahigpit, at ang positibong ion, sa kabaligtaran, ay nagsusumikap na ibalik ang elektrikal na neutralidad nito. Pagkatapos ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga ion ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga molekula. Malinaw na ang mga ion ng magkasalungat na mga palatandaan ng singil na C1 + at C1~ ay naaakit sa isa't isa. Ngunit dahil sa ang katunayan na ang mga ito ay mga ion ng magkatulad na mga atomo, sila ay bumubuo ng isang C1 2 molekula na may zero na singil sa mga atomo.

MGA TANONG AT PAGSASANAY

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

2. Kalkulahin ang mga mass fraction ng isotopes sa kalikasan.

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

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

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

6. Isulat ang pinaikling electronic formula ng G ion.

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

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

9. Bumuo ng kumpletong mga diagram ng enerhiya ng mga atomo ng zinc at gallium.

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

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

12. Imungkahi ang posibleng katangian ng pagbabago sa radius ng mga atom sa panahon ng paglipat sa periodic system sa diagonal na direksyon, halimbawa Li - Mg - Sc.