E.N.FRENKEL
Tutorial sa kimika
Isang gabay para sa mga hindi alam, ngunit gustong matuto at maunawaan ang kimika
Bahagi I. Mga Elemento ng Pangkalahatang Chemistry
(unang antas ng kahirapan)
pagpapatuloy. Tingnan ang simula sa No. 13, 18, 23/2007
Kabanata 3. Elementarya na impormasyon tungkol sa istruktura ng atom.
Pana-panahong batas ng D.I. Mendeleev
Tandaan kung ano ang isang atom, kung ano ang binubuo ng isang atom, kung ang isang atom ay nagbabago sa mga reaksiyong kemikal.
Ang atom ay isang electrically neutral na particle na binubuo ng positively charged nucleus at negatively charged electron.
Ang bilang ng mga electron sa panahon ng mga proseso ng kemikal ay maaaring magbago, ngunit Ang nuclear charge ay palaging nananatiling pareho. Ang pag-alam sa pamamahagi ng mga electron sa isang atom (ang istraktura ng isang atom), posible na mahulaan ang maraming mga katangian ng isang naibigay na atom, pati na rin ang mga katangian ng simple at kumplikadong mga sangkap kung saan ito kasama.
Ang istraktura ng atom, i.e. ang komposisyon ng nucleus at ang pamamahagi ng mga electron sa paligid ng nucleus ay madaling matukoy ng posisyon ng elemento sa periodic system.
Sa pana-panahong sistema ng D.I. Mendeleev, ang mga elemento ng kemikal ay nakaayos sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod. Ang pagkakasunud-sunod na ito ay malapit na nauugnay sa istraktura ng mga atomo ng mga elementong ito. Ang bawat elemento ng kemikal sa system ay itinalaga serial number, bilang karagdagan, para dito maaari mong tukuyin ang numero ng panahon, numero ng pangkat, uri ng subgroup.
Sponsor ng paglalathala ng artikulo sa online na tindahan na "Megameh". Sa tindahan ay makakahanap ka ng mga produktong fur para sa bawat panlasa - mga jacket, vests at fur coat na gawa sa fox, nutria, rabbit, mink, silver fox, arctic fox. Nag-aalok din sa iyo ang kumpanya na bumili ng mga piling produkto ng balahibo at gamitin ang mga serbisyo ng indibidwal na pananahi. Pakyawan at tingi ang mga produktong fur - mula sa kategorya ng badyet hanggang sa luho, mga diskwento hanggang 50%, 1 taon na warranty, paghahatid sa Ukraine, Russia, mga bansang CIS at EU, pickup mula sa showroom sa Krivoy Rog, mga kalakal mula sa nangungunang mga tagagawa ng Ukraine , Russia, Turkey at China. Maaari mong tingnan ang katalogo ng mga kalakal, presyo, contact at makakuha ng payo sa website, na matatagpuan sa: "megameh.com".
Ang pag-alam sa eksaktong "address" ng isang elemento ng kemikal - isang pangkat, subgroup at numero ng panahon, ang isa ay maaaring malinaw na matukoy ang istraktura ng atom nito.
Panahon ay isang pahalang na hilera ng mga elemento ng kemikal. Mayroong pitong panahon sa modernong periodic system. Ang unang tatlong yugto maliit, dahil naglalaman sila ng 2 o 8 elemento:
1st period - H, He - 2 elemento;
2nd period - Li ... Ne - 8 elemento;
Ika-3 yugto - Na ... Ar - 8 elemento.
Iba pang mga panahon - malaki. Ang bawat isa sa kanila ay naglalaman ng 2-3 hilera ng mga elemento:
Ika-4 na yugto (2 hilera) - K ... Kr - 18 elemento;
Ika-6 na yugto (3 hilera) - Cs ... Rn - 32 elemento. Kasama sa panahong ito ang ilang lanthanides.
Grupo ay isang patayong hilera ng mga elemento ng kemikal. May walong grupo sa kabuuan. Ang bawat pangkat ay binubuo ng dalawang subgroup: pangunahing subgroup at pangalawang subgroup. Halimbawa:
Ang pangunahing subgroup ay nabuo ng mga kemikal na elemento ng maliliit na panahon (halimbawa, N, P) at malalaking panahon (halimbawa, As, Sb, Bi).
Ang isang side subgroup ay nabuo ng mga elemento ng kemikal na may malalaking panahon lamang (halimbawa, V, Nb,
Ta).
Sa paningin, ang mga subgroup na ito ay madaling makilala. Ang pangunahing subgroup ay "mataas", ito ay nagsisimula sa 1st o 2nd period. Ang pangalawang subgroup ay "mababa", simula sa ika-4 na yugto.
Kaya, ang bawat elemento ng kemikal ng periodic system ay may sariling address: period, group, subgroup, ordinal number.
Halimbawa, ang vanadium V ay isang kemikal na elemento ng ika-4 na yugto, pangkat V, pangalawang subgroup, serial number 23.
Gawain 3.1. Tukuyin ang panahon, pangkat at subgroup para sa mga elemento ng kemikal na may mga serial number 8, 26, 31, 35, 54.
Gawain 3.2. Tukuyin ang serial number at pangalan ng elemento ng kemikal, kung alam na ito ay matatagpuan:
a) sa ika-4 na yugto, pangkat VI, pangalawang subgroup;
b) sa ika-5 yugto, pangkat IV, pangunahing subgroup.
Paano maiuugnay ang impormasyon tungkol sa posisyon ng isang elemento sa periodic system sa istruktura ng atom nito?
Ang isang atom ay binubuo ng isang nucleus (positibong sisingilin) at mga electron (negatibong sisingilin). Sa pangkalahatan, ang atom ay neutral sa kuryente.
Positibo singil ng nucleus ng isang atom katumbas ng atomic number ng elementong kemikal.
Ang nucleus ng isang atom ay isang kumplikadong particle. Halos lahat ng masa ng isang atom ay puro sa nucleus. Dahil ang isang kemikal na elemento ay isang koleksyon ng mga atomo na may parehong nuclear charge, ang mga sumusunod na coordinate ay ipinahiwatig malapit sa simbolo ng elemento:
Batay sa mga datos na ito, maaaring matukoy ang komposisyon ng nucleus. Ang nucleus ay binubuo ng mga proton at neutron.
Proton p ay may mass na 1 (1.0073 amu) at may singil na +1. Neutron n wala itong singil (neutral), at ang masa nito ay humigit-kumulang katumbas ng masa ng isang proton (1.0087 amu).
Ang nuclear charge ay tinutukoy ng mga proton. At ang bilang ng mga proton ay(ayon sa laki) singil ng nucleus ng isang atom, ibig sabihin. serial number.
Bilang ng mga neutron N tinutukoy ng pagkakaiba sa pagitan ng mga dami: "mass ng nucleus" PERO at "serial number" Z. Kaya, para sa isang aluminyo atom:
N = PERO – Z = 27 –13 = 14n,
Gawain 3.3. Tukuyin ang komposisyon ng nuclei ng mga atom kung ang elementong kemikal ay nasa:
a) 3rd period, pangkat VII, pangunahing subgroup;
b) ika-4 na yugto, pangkat IV, pangalawang subgroup;
c) 5th period, group I, pangunahing subgroup.
Pansin! Kapag tinutukoy ang mass number ng nucleus ng isang atom, kinakailangang i-round off ang atomic mass na ipinahiwatig sa periodic system. Ginagawa ito dahil ang masa ng proton at neutron ay halos integer, at ang masa ng mga electron ay maaaring mapabayaan.
Alamin natin kung alin sa mga nuclei sa ibaba ang nabibilang sa parehong elemento ng kemikal:
A (20 R + 20n),
B (19 R + 20n),
SA 20 R + 19n).
Ang mga atomo ng parehong elemento ng kemikal ay may nuclei A at B, dahil naglalaman ang mga ito ng parehong bilang ng mga proton, ibig sabihin, ang mga singil ng mga nuclei na ito ay pareho. Ipinakikita ng mga pag-aaral na ang masa ng isang atom ay hindi gaanong nakakaapekto sa mga katangian ng kemikal nito.
Ang isotopes ay tinatawag na mga atomo ng parehong elemento ng kemikal (kaparehong bilang ng mga proton), na naiiba sa masa (ibang bilang ng mga neutron).
Ang mga isotopes at ang kanilang mga kemikal na compound ay naiiba sa bawat isa sa mga pisikal na katangian, ngunit ang mga kemikal na katangian ng isotopes ng parehong elemento ng kemikal ay pareho. Kaya, ang mga isotopes ng carbon-14 (14 C) ay may parehong mga katangian ng kemikal gaya ng carbon-12 (12 C), na pumapasok sa mga tisyu ng anumang buhay na organismo. Ang pagkakaiba ay makikita lamang sa radyaktibidad (isotope 14 C). Samakatuwid, ang mga isotopes ay ginagamit para sa pagsusuri at paggamot ng iba't ibang mga sakit, para sa siyentipikong pananaliksik.
Bumalik tayo sa paglalarawan ng istraktura ng atom. Tulad ng alam mo, ang nucleus ng isang atom ay hindi nagbabago sa mga proseso ng kemikal. Ano ang nagbabago? Ang variable ay ang kabuuang bilang ng mga electron sa atom at ang pamamahagi ng mga electron. Heneral bilang ng mga electron sa isang neutral na atom madaling matukoy - ito ay katumbas ng serial number, i.e. singil ng nucleus ng isang atom:
Ang mga electron ay may negatibong singil na -1, at ang kanilang masa ay bale-wala: 1/1840 ng masa ng isang proton.
Ang mga electron na may negatibong singil ay nagtataboy sa isa't isa at nasa magkaibang distansya mula sa nucleus. Kung saan Ang mga electron na may humigit-kumulang pantay na dami ng enerhiya ay matatagpuan sa humigit-kumulang pantay na distansya mula sa nucleus at bumubuo ng antas ng enerhiya.
Ang bilang ng mga antas ng enerhiya sa isang atom ay katumbas ng bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang elementong kemikal. Ang mga antas ng enerhiya ay karaniwang itinalaga bilang mga sumusunod (halimbawa, para sa Al):
Gawain 3.4. Tukuyin ang bilang ng mga antas ng enerhiya sa mga atomo ng oxygen, magnesium, calcium, lead.
Ang bawat antas ng enerhiya ay maaaring maglaman ng limitadong bilang ng mga electron:
Sa una - hindi hihigit sa dalawang electron;
Sa pangalawa - hindi hihigit sa walong mga electron;
Sa pangatlo - hindi hihigit sa labing walong mga electron.
Ang mga numerong ito ay nagpapakita na, halimbawa, ang pangalawang antas ng enerhiya ay maaaring magkaroon ng 2, 5, o 7 electron, ngunit hindi 9 o 12 electron.
Mahalagang malaman na anuman ang numero ng antas ng enerhiya sa panlabas na antas(huling) ay hindi maaaring higit sa walong mga electron. Ang panlabas na walong-electron na antas ng enerhiya ay ang pinaka-matatag at tinatawag na kumpleto. Ang ganitong mga antas ng enerhiya ay matatagpuan sa mga pinaka-hindi aktibong elemento - ang mga marangal na gas.
Paano matukoy ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng natitirang mga atom? Mayroong isang simpleng panuntunan para dito: bilang ng mga panlabas na electron katumbas ng:
Para sa mga elemento ng pangunahing subgroup - ang bilang ng grupo;
Para sa mga elemento ng pangalawang subgroup, hindi ito maaaring higit sa dalawa.
Halimbawa (Larawan 5):
Gawain 3.5. Tukuyin ang bilang ng mga panlabas na electron para sa mga elemento ng kemikal na may mga serial number na 15, 25, 30, 53.
Gawain 3.6. Maghanap ng mga elemento ng kemikal sa periodic table, sa mga atomo kung saan mayroong kumpletong panlabas na antas.
Napakahalaga na matukoy nang tama ang bilang ng mga panlabas na electron, dahil Ito ay sa kanila na ang pinakamahalagang katangian ng atom ay nauugnay. Kaya, sa mga reaksiyong kemikal, ang mga atom ay may posibilidad na makakuha ng isang matatag, nakumpletong panlabas na antas (8 e). Samakatuwid, ang mga atomo, sa panlabas na antas kung saan kakaunti ang mga electron, ay mas gustong ibigay ang mga ito.
Ang mga kemikal na elemento na ang mga atomo ay maaari lamang mag-abuloy ng mga electron ay tinatawag na mga metal. Malinaw, dapat mayroong ilang mga electron sa panlabas na antas ng metal na atom: 1, 2, 3.
Kung mayroong maraming mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ng isang atom, ang mga naturang atom ay may posibilidad na tumanggap ng mga electron bago makumpleto ang panlabas na antas ng enerhiya, iyon ay, hanggang sa walong mga electron. Ang mga naturang elemento ay tinatawag di-metal.
Tanong. Ang mga kemikal ba na elemento ng pangalawang subgroup ay nabibilang sa mga metal o di-metal? Bakit?
Sagot. Ang mga metal at di-metal ng mga pangunahing subgroup sa periodic table ay pinaghihiwalay ng isang linya na maaaring iguhit mula boron hanggang astatine. Sa itaas ng linyang ito (at sa linya) ay mga di-metal, sa ibaba - mga metal. Ang lahat ng elemento ng pangalawang subgroup ay nasa ibaba ng linyang ito.
Gawain 3.7. Tukuyin kung ang mga metal o di-metal ay kinabibilangan ng: phosphorus, vanadium, cobalt, selenium, bismuth. Gamitin ang posisyon ng elemento sa periodic table ng mga elemento ng kemikal at ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas.
Upang mabuo ang pamamahagi ng mga electron sa mga natitirang antas at sublevel, ang sumusunod na algorithm ay dapat gamitin.
1. Tukuyin ang kabuuang bilang ng mga electron sa atom (sa pamamagitan ng serial number).
2. Tukuyin ang bilang ng mga antas ng enerhiya (ayon sa numero ng panahon).
3. Tukuyin ang bilang ng mga panlabas na electron (ayon sa uri ng subgroup at numero ng grupo).
4. Ipahiwatig ang bilang ng mga electron sa lahat ng antas maliban sa penultimate.
Halimbawa, ayon sa mga puntos 1–4 para sa manganese atom, ito ay tinutukoy:
Kabuuan 25 e; ipinamahagi (2 + 8 + 2) = 12 e; kaya, sa ikatlong antas ay: 25 - 12 = 13 e.
Ang pamamahagi ng mga electron sa manganese atom ay nakuha:
Gawain 3.8. Isagawa ang algorithm sa pamamagitan ng pagguhit ng mga atomic structure diagram para sa mga elemento No. 16, 26, 33, 37. Ipahiwatig kung ang mga ito ay metal o hindi metal. Ipaliwanag ang sagot.
Kapag pinagsama-sama ang mga diagram sa itaas ng istraktura ng atom, hindi namin isinasaalang-alang na ang mga electron sa atom ay sumasakop hindi lamang mga antas, kundi pati na rin ang ilang mga sublevel bawat antas. Ang mga uri ng mga sublevel ay ipinahiwatig ng mga letrang Latin: s, p, d.
Ang bilang ng mga posibleng sublevel ay katumbas ng level number. Ang unang antas ay binubuo ng isa
s-sublevel. Ang pangalawang antas ay binubuo ng dalawang sublevel - s at R. Ang ikatlong antas - mula sa tatlong sublevel - s, p at d.
Ang bawat sublevel ay maaaring maglaman ng mahigpit na limitadong bilang ng mga electron:
sa s-sublevel - hindi hihigit sa 2e;
sa p-sublevel - hindi hihigit sa 6e;
sa d-sublevel - hindi hihigit sa 10e.
Ang mga sublevel ng isang antas ay pinupunan sa isang mahigpit na tinukoy na pagkakasunud-sunod: spd.
Sa ganitong paraan, R- hindi maaaring magsimulang punan ang sublevel kung hindi puno s-sublevel ng isang naibigay na antas ng enerhiya, atbp. Batay sa panuntunang ito, madaling mabuo ang elektronikong pagsasaayos ng manganese atom:
Sa pangkalahatan elektronikong pagsasaayos ng isang atom ang mangganeso ay nakasulat na ganito:
25 Mn 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 .
Gawain 3.9. Gumawa ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atom para sa mga elemento ng kemikal No. 16, 26, 33, 37.
Bakit kailangang gumawa ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo? Upang matukoy ang mga katangian ng mga elementong kemikal na ito. Dapat tandaan na iyon lamang mga electron ng valence.
Ang mga electron ng Valence ay nasa panlabas na antas ng enerhiya at hindi kumpleto
d-sublevel ng pre-outer level.
Tukuyin natin ang bilang ng mga valence electron para sa manganese:
o pinaikling: Mn ... 3 d 5 4s 2 .
Ano ang maaaring matukoy ng formula para sa elektronikong pagsasaayos ng isang atom?
1. Anong elemento ito - metal o di-metal?
Ang Manganese ay isang metal, dahil ang panlabas (ika-apat) na antas ay naglalaman ng dalawang electron.
2. Anong proseso ang tipikal para sa metal?
Ang mga atomo ng Manganese ay palaging nag-aabuloy ng mga electron sa mga reaksyon.
3. Anong mga electron at ilan ang magbibigay ng manganese atom?
Sa mga reaksyon, ang manganese atom ay nagbibigay ng dalawang panlabas na electron (sila ang pinakamalayo mula sa nucleus at mas mahinang naaakit nito), pati na rin ang limang pre-outer. d-mga electron. Ang kabuuang bilang ng mga valence electron ay pito (2 + 5). Sa kasong ito, walong electron ang mananatili sa ikatlong antas ng atom, i.e. nabuo ang kumpletong panlabas na antas.
Ang lahat ng mga pangangatwiran at konklusyon na ito ay maipapakita gamit ang scheme (Larawan 6):
Ang mga nagresultang conditional charge ng isang atom ay tinatawag mga estado ng oksihenasyon.
Isinasaalang-alang ang istraktura ng atom, sa katulad na paraan maaari itong ipakita na ang karaniwang estado ng oksihenasyon para sa oxygen ay -2, at para sa hydrogen +1.
Tanong. Alin sa mga elemento ng kemikal ang maaaring bumuo ng mga compound ng manganese, kung isasaalang-alang natin ang mga antas ng oksihenasyon nito na nakuha sa itaas?
Sagot: May oxygen lang, tk. ang atom nito ay may kabaligtaran na singil sa estado ng oksihenasyon nito. Ang mga formula ng kaukulang manganese oxides (dito ang mga estado ng oksihenasyon ay tumutugma sa mga valence ng mga elementong kemikal na ito):
Ang istraktura ng manganese atom ay nagpapahiwatig na ang mangganeso ay hindi maaaring magkaroon ng mas mataas na antas ng oksihenasyon, dahil sa kasong ito, ang isa ay kailangang hawakan ang matatag, nakumpleto na ngayon, pre-outer na antas. Samakatuwid, ang +7 oxidation state ay ang pinakamataas, at ang katumbas na Mn 2 O 7 oxide ay ang pinakamataas na manganese oxide.
Upang pagsama-samahin ang lahat ng mga konseptong ito, isaalang-alang ang istraktura ng tellurium atom at ilan sa mga katangian nito:
Bilang isang non-metal, ang Te atom ay maaaring tumanggap ng 2 electron bago makumpleto ang panlabas na antas at mag-donate ng "dagdag" na 6 na electron:
Gawain 3.10. Iguhit ang mga elektronikong pagsasaayos ng Na, Rb, Cl, I, Si, Sn atoms. Tukuyin ang mga katangian ng mga elementong kemikal na ito, ang mga formula ng kanilang pinakasimpleng compound (na may oxygen at hydrogen).
Mga Praktikal na Konklusyon
1. Ang mga valence electron lamang ang lumahok sa mga reaksiyong kemikal, na maaari lamang sa huling dalawang antas.
2. Ang mga metal na atom ay maaari lamang mag-donate ng mga valence electron (lahat o iilan), na kumukuha ng mga positibong estado ng oksihenasyon.
3. Ang mga non-metal na atom ay maaaring tumanggap ng mga electron (nawawala - hanggang walo), habang nakakakuha ng mga negatibong estado ng oksihenasyon, at nag-donate ng mga valence electron (lahat o iilan), habang nakakakuha sila ng mga positibong estado ng oksihenasyon.
Ihambing natin ngayon ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal ng isang subgroup, halimbawa, sodium at rubidium:
Na...3 s 1 at Rb...5 s 1 .
Ano ang karaniwan sa istruktura ng mga atomo ng mga elementong ito? Sa panlabas na antas ng bawat atom, ang isang elektron ay mga aktibong metal. aktibidad ng metal nauugnay sa kakayahang mag-abuloy ng mga electron: mas madaling magbigay ng mga electron ang isang atom, mas malinaw ang mga katangiang metal nito.
Ano ang humahawak ng mga electron sa isang atom? pagkahumaling sa nucleus. Kung mas malapit ang mga electron sa nucleus, mas malakas silang naaakit ng nucleus ng atom, mas mahirap itong "punitin ang mga ito".
Batay dito, sasagutin natin ang tanong: aling elemento - Na o Rb - ang mas madaling nagbibigay ng panlabas na elektron? Aling elemento ang mas aktibong metal? Malinaw, rubidium, dahil ang mga valence electron nito ay mas malayo sa nucleus (at hindi gaanong mahigpit na hawak ng nucleus).
Konklusyon. Sa pangunahing mga subgroup, mula sa itaas hanggang sa ibaba, ang mga katangian ng metal ay pinahusay, dahil ang radius ng atom ay tumataas, at ang mga valence electron ay mas mahinang naaakit sa nucleus.
Ihambing natin ang mga katangian ng mga kemikal na elemento ng pangkat VIIa: Cl …3 s 2 3p 5 at ako...5 s 2 5p 5 .
Ang parehong mga elemento ng kemikal ay hindi metal, dahil. isang elektron ang nawawala bago makumpleto ang panlabas na antas. Ang mga atomo na ito ay aktibong maakit ang nawawalang elektron. Bukod dito, ang mas malakas na nawawalang elektron ay umaakit sa isang non-metal na atom, mas malakas ang mga di-metal na katangian nito (ang kakayahang tumanggap ng mga electron) ay ipinahayag.
Ano ang sanhi ng pagkahumaling ng isang elektron? Dahil sa positibong singil ng nucleus ng atom. Bilang karagdagan, mas malapit ang elektron sa nucleus, mas malakas ang kanilang kapwa pagkahumaling, mas aktibo ang di-metal.
Tanong. Aling elemento ang may mas malinaw na mga di-metal na katangian: chlorine o yodo?
Sagot: Obviously, chlorine, kasi. ang mga valence electron nito ay mas malapit sa nucleus.
Konklusyon. Ang aktibidad ng mga hindi metal sa mga subgroup ay bumababa mula sa itaas hanggang sa ibaba, dahil tumataas ang radius ng atom at mas mahirap para sa nucleus na maakit ang mga nawawalang electron.
Ihambing natin ang mga katangian ng silicon at lata: Si …3 s 2 3p 2 at Sn…5 s 2 5p 2 .
Ang parehong mga atom ay may apat na electron sa panlabas na antas. Gayunpaman, ang mga elementong ito sa periodic table ay nasa magkabilang panig ng linyang nag-uugnay sa boron at astatine. Samakatuwid, para sa silikon, ang simbolo nito ay nasa itaas ng B–At na linya, ang mga di-metal na katangian ay mas malinaw. Sa kabaligtaran, ang lata, na ang simbolo ay nasa ibaba ng B–At na linya, ay may mas malakas na katangian ng metal. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa atom ng lata, apat na valence electron ang tinanggal mula sa nucleus. Samakatuwid, ang attachment ng nawawalang apat na electron ay mahirap. Kasabay nito, ang pagbabalik ng mga electron mula sa ikalimang antas ng enerhiya ay nangyayari nang madali. Para sa silikon, ang parehong mga proseso ay posible, na ang una (pagtanggap ng mga electron) ay nangingibabaw.
Mga konklusyon sa kabanata 3. Ang mas kaunting mga panlabas na electron sa isang atom at mas malayo ang mga ito mula sa nucleus, mas malakas ang mga katangian ng metal.
Ang mas maraming mga panlabas na electron sa isang atom at mas malapit ang mga ito sa nucleus, mas maraming mga di-metal na katangian ang ipinakikita.
Batay sa mga konklusyong nabuo sa kabanatang ito, para sa anumang kemikal na elemento ng periodic system, maaari kang gumawa ng "characteristic".
Algorithm ng Paglalarawan ng Ari-arian
elemento ng kemikal sa pamamagitan ng posisyon nito
sa periodic system
1. Gumuhit ng diagram ng istraktura ng atom, i.e. matukoy ang komposisyon ng nucleus at ang pamamahagi ng mga electron sa pamamagitan ng mga antas ng enerhiya at sublevel:
Tukuyin ang kabuuang bilang ng mga proton, electron at neutron sa isang atom (sa pamamagitan ng serial number at relatibong atomic mass);
Tukuyin ang bilang ng mga antas ng enerhiya (ayon sa numero ng panahon);
Tukuyin ang bilang ng mga panlabas na electron (ayon sa uri ng subgroup at numero ng grupo);
Ipahiwatig ang bilang ng mga electron sa lahat ng antas ng enerhiya maliban sa penultimate;
2. Tukuyin ang bilang ng mga valence electron.
3. Tukuyin kung aling mga katangian - metal o di-metal - ang mas malinaw para sa isang partikular na elemento ng kemikal.
4. Tukuyin ang bilang ng ibinigay (natanggap) na mga electron.
5. Tukuyin ang pinakamataas at pinakamababang estado ng oksihenasyon ng isang elemento ng kemikal.
6. Isinasaad ng pagbuo para sa oksihenasyon na ito ang mga kemikal na formula ng pinakasimpleng compound na may oxygen at hydrogen.
7. Tukuyin ang katangian ng oxide at sumulat ng equation para sa reaksyon nito sa tubig.
8. Para sa mga sangkap na ipinahiwatig sa talata 6, gumawa ng mga equation ng mga katangiang reaksyon (tingnan ang Kabanata 2).
Gawain 3.11. Ayon sa pamamaraan sa itaas, gumawa ng mga paglalarawan ng mga atomo ng sulfur, selenium, calcium at strontium at ang mga katangian ng mga elementong kemikal na ito. Ano ang mga pangkalahatang katangian ng kanilang mga oxide at hydroxides?
Kung nakumpleto mo na ang mga pagsasanay 3.10 at 3.11, kung gayon madaling makita na hindi lamang ang mga atomo ng mga elemento ng isang subgroup, kundi pati na rin ang kanilang mga compound ay may mga karaniwang katangian at isang katulad na komposisyon.
Pana-panahong batas ng D.I. Mendeleev:ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal, pati na rin ang mga katangian ng simple at kumplikadong mga sangkap na nabuo sa kanila, ay nasa pana-panahong pag-asa sa singil ng nuclei ng kanilang mga atomo.
Ang pisikal na kahulugan ng periodic law: ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal ay pana-panahong inuulit dahil ang mga pagsasaayos ng mga valence electron (ang pamamahagi ng mga electron ng mga panlabas at penultimate na antas) ay pana-panahong inuulit.
Kaya, ang mga elemento ng kemikal ng parehong subgroup ay may parehong pamamahagi ng mga valence electron at, samakatuwid, mga katulad na katangian.
Halimbawa, ang mga kemikal na elemento ng ikalimang pangkat ay may limang valence electron. Kasabay nito, sa mga atomo ng kemikal mga elemento ng pangunahing subgroup- lahat ng valence electron ay nasa panlabas na antas: ... ns 2 np 3, saan n– numero ng panahon.
Sa mga atomo mga elemento ng pangalawang subgroup 1 o 2 electron lamang ang nasa panlabas na antas, ang natitira ay nasa d- sublevel ng pre-external level: ... ( n – 1)d 3 ns 2, kung saan n– numero ng panahon.
Gawain 3.12. Gumawa ng maikling mga elektronikong formula para sa mga atomo ng mga elemento ng kemikal No. 35 at 42, at pagkatapos ay buuin ang pamamahagi ng mga electron sa mga atom na ito ayon sa algorithm. Tiyaking magkatotoo ang iyong hula.
Mga pagsasanay para sa kabanata 3
1. Bumuo ng mga kahulugan ng mga konseptong "panahon", "grupo", "subgroup". Ano ang binubuo ng mga kemikal na elemento: a) period; b) isang pangkat; c) subgroup?
2. Ano ang isotopes? Anong mga katangian - pisikal o kemikal - mayroon ang mga isotopes na magkakatulad? Bakit?
3. Bumuo ng pana-panahong batas ng DIMendeleev. Ipaliwanag ang pisikal na kahulugan nito at ilarawan gamit ang mga halimbawa.
4. Ano ang mga katangian ng metal ng mga elemento ng kemikal? Paano sila nagbabago sa isang grupo at sa isang panahon? Bakit?
5. Ano ang mga di-metal na katangian ng mga elemento ng kemikal? Paano sila nagbabago sa isang grupo at sa isang panahon? Bakit?
6. Gumawa ng maikling electronic formula ng mga elemento ng kemikal No. 43, 51, 38. Kumpirmahin ang iyong mga pagpapalagay sa pamamagitan ng paglalarawan sa istruktura ng mga atom ng mga elementong ito ayon sa algorithm sa itaas. Tukuyin ang mga katangian ng mga elementong ito.
7. Sa pamamagitan ng maikling electronic formula
a) ...4 s 2 4p 1 ;
b) …4 d 1 5s 2 ;
sa 3 d 5 4s 1
matukoy ang posisyon ng mga kaukulang elemento ng kemikal sa periodic system ng D.I. Mendeleev. Pangalanan ang mga kemikal na elementong ito. Kumpirmahin ang iyong mga pagpapalagay sa isang paglalarawan ng istraktura ng mga atomo ng mga elementong kemikal na ito ayon sa algorithm. Tukuyin ang mga katangian ng mga elementong kemikal na ito.
Itutuloy
Ang mas malapit sa atomic nucleus ay ang electron shell ng atom, mas malakas ang mga electron ay naaakit sa nucleus at mas malaki ang kanilang binding energy sa nucleus. Samakatuwid, ang pag-aayos ng mga shell ng elektron ay maginhawang nailalarawan sa pamamagitan ng mga antas ng enerhiya at mga sublevel at ang pamamahagi ng mga electron sa kanila. Ang bilang ng mga antas ng elektronikong enerhiya ay katumbas ng bilang ng panahon, kung saan matatagpuan ang elemento. Ang kabuuan ng mga bilang ng mga electron sa mga antas ng enerhiya ay katumbas ng ordinal na bilang ng elemento.
Ang elektronikong istraktura ng atom ay ipinapakita sa fig. 1.9 sa anyo ng isang diagram ng pamamahagi ng mga electron sa mga antas ng enerhiya at mga sublevel. Ang diagram ay binubuo ng mga electronic cell na inilalarawan ng mga parisukat. Ang bawat cell ay sumasagisag sa isang electron orbital na may kakayahang tumanggap ng dalawang electron na may magkasalungat na pag-ikot, na ipinapahiwatig ng pataas at pababang mga arrow.
kanin. 1.9.
Ang electronic diagram ng isang atom ay binuo sa pagkakasunud-sunod pagtaas ng bilang ng antas ng enerhiya. Sa parehong direksyon tumataas ang enerhiya ng elektron at bumababa ang enerhiya ng koneksyon nito sa nucleus. Para sa kalinawan, maaari nating isipin na ang nucleus ng atom ay "nasa ilalim" ng diagram. Ang bilang ng mga electron sa isang atom ng isang elemento ay katumbas ng bilang ng mga proton sa nucleus, i.e. atomic number ng elemento sa periodic table.
Ang unang antas ng enerhiya ay binubuo lamang ng isang orbital, na tinutukoy ng simbolo s. Ang orbital na ito ay puno ng hydrogen at helium na mga electron. Ang hydrogen ay may isang electron, at ang hydrogen ay monovalent. Ang helium ay may dalawang magkapares na electron na may magkasalungat na mga spin, ang helium ay may zero valency at hindi bumubuo ng mga compound sa iba pang mga elemento. Ang enerhiya ng isang kemikal na reaksyon ay hindi sapat upang pukawin ang isang helium atom at ilipat ang isang elektron sa pangalawang antas.
Ang pangalawang antas ng enerhiya ay binubuo ng. "-sublevel at /. (-sublevel, na may tatlong orbital (mga cell). Ang Lithium ay nagpapadala ng ikatlong electron sa 2"-sublevel. Ang isang hindi pares na electron ay nagiging sanhi ng lithium na monovalent. Ang Beryllium ay pumupuno sa parehong sublevel na may pangalawang electron, samakatuwid, sa Sa unexcited state, ang beryllium ay may dalawang magkapares na electron.Gayunpaman, ang isang hindi gaanong enerhiya sa paggulo ay lumalabas na sapat upang ilipat ang isang electron sa ^-sublevel, na ginagawang bivalent ang beryllium.
Ang karagdagang pagpuno ng 2p-sublevel ay nagpapatuloy sa katulad na paraan. Ang oxygen sa mga compound ay divalent. Ang oxygen ay hindi nagpapakita ng mas mataas na valence dahil sa imposibilidad ng pagpapares ng pangalawang antas ng mga electron at paglilipat ng mga ito sa ikatlong antas ng enerhiya.
Hindi tulad ng oxygen, ang sulfur na matatagpuan sa ilalim ng oxygen sa parehong subgroup ay maaaring magpakita ng mga valences 2, 4 at 6 sa mga compound nito dahil sa posibilidad ng pag-alis ng mga third-level na electron at paglipat ng mga ito sa ^-sublevel. Tandaan na posible rin ang ibang mga valence state ng sulfur.
Ang mga elemento na ang s-sublevel ay napunan ay tinatawag na “-elements. Katulad nito, ang pagkakasunod-sunod ay nabuo R- mga elemento. Mga elemento s- at ang mga p-sublevel ay kasama sa mga pangunahing subgroup. Ang mga elemento ng pangalawang subgroup ay ^-element (maling pangalan - transitional elements).
Maginhawang tukuyin ang mga subgroup sa pamamagitan ng mga simbolo ng mga electron, dahil sa kung saan nabuo ang mga elementong kasama sa subgroup, halimbawa. s"-subgroup (hydrogen, lithium, sodium, atbp.) o //-subgroup (oxygen, sulfur, atbp.).
Kung ang periodic table ay itinayo sa paraan na ang mga numero ng period ay tumaas mula sa ibaba hanggang sa itaas, at una ang isa at pagkatapos ay dalawang electron ang inilagay sa bawat electron cell, isang mahabang periodic table ang makukuha, na kahawig ng isang diagram ng pamamahagi. ng mga electron sa mga antas ng enerhiya at mga sublevel.
| Pangalan ng parameter | Ibig sabihin |
| Paksa ng artikulo: | MGA ANTAS NG ENERHIYA |
| Rubric (temang kategorya) | Edukasyon |
ISTRUKTURA NG ATOM
1. Pag-unlad ng teorya ng istraktura ng atom. MULA SA
2. Ang nucleus at electron shell ng atom. MULA SA
3. Ang istraktura ng nucleus ng isang atom. MULA SA
4. Nuclides, isotopes, mass number. MULA SA
5. Mga antas ng enerhiya.
6. Quantum-mechanical na paliwanag ng istraktura.
6.1. Orbital na modelo ng atom.
6.2. Mga panuntunan para sa pagpuno ng mga orbital.
6.3. Mga orbital na may mga s-electron (atomic s-orbitals).
6.4. Mga orbital na may mga p-electron (atomic p-orbitals).
6.5. Mga orbital na may d-f electron
7. Mga sublevel ng enerhiya ng isang multielectron atom. mga numerong quantum.
MGA ANTAS NG ENERHIYA
Ang istraktura ng electron shell ng isang atom ay tinutukoy ng iba't ibang reserbang enerhiya ng mga indibidwal na electron sa atom. Alinsunod sa modelo ng Bohr ng atom, ang mga electron ay maaaring maghawak ng mga posisyon sa atom, na tumutugma sa tiyak na tinukoy (quantized) na mga estado ng enerhiya. Ang mga estadong ito ay tinatawag na mga antas ng enerhiya.
Ang bilang ng mga electron na maaaring nasa isang hiwalay na antas ng enerhiya ay tinutukoy ng formula 2n 2, kung saan ang n ay ang bilang ng antas, na ipinapahiwatig ng Arabic numerals 1 - 7. Ang pinakamataas na pagpuno ng unang apat na antas ng enerhiya sa. alinsunod sa formula 2n 2 ay: para sa unang antas - 2 electron, para sa pangalawa - 8, para sa ikatlong -18 at para sa ikaapat na antas - 32 electron. Ang pinakamataas na pagpuno ng mas mataas na antas ng enerhiya sa mga atomo ng mga kilalang elemento na may mga electron ay hindi pa nakakamit.
kanin. Ipinapakita ng 1 ang pagpuno ng mga antas ng enerhiya ng unang dalawampung elemento na may mga electron (mula sa hydrogen H hanggang calcium Ca, mga itim na bilog). Sa pamamagitan ng pagpuno sa mga antas ng enerhiya sa ipinahiwatig na pagkakasunud-sunod, ang pinakasimpleng mga modelo ng mga atomo ng mga elemento ay nakuha, habang sinusunod ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno (mula sa ibaba hanggang sa itaas at mula kaliwa hanggang kanan sa figure) sa paraang ang huling itinuturo ng elektron ang simbolo ng kaukulang elemento Sa ikatlong antas ng enerhiya M(Ang maximum na kapasidad ay 18 e -) para sa mga elemento Na - Ar ay naglalaman lamang ng 8 mga electron, pagkatapos ay ang ikaapat na antas ng enerhiya ay magsisimulang mabuo N- dalawang electron ang lumilitaw dito para sa mga elementong K at Ca. Ang susunod na 10 electron ay muling sumasakop sa antas M(mga elementong Sc – Zn (hindi ipinakita), at pagkatapos ay ang pagpuno ng antas ng N na may anim pang electron ay nagpapatuloy (mga elementong Ca-Kr, mga puting bilog).
| kanin. isa |  kanin. 2 |
Kung ang atom ay nasa ground state, kung gayon ang mga electron nito ay sumasakop sa mga antas na may pinakamababang enerhiya, ibig sabihin, ang bawat kasunod na elektron ay sumasakop sa masigasig na pinaka-kanais-nais na posisyon, tulad ng sa Fig. 1. Sa isang panlabas na epekto sa isang atom na nauugnay sa paglipat ng enerhiya dito, halimbawa, sa pamamagitan ng pag-init, ang mga electron ay inililipat sa mas mataas na antas ng enerhiya (Larawan 2). Ang estadong ito ng atom ay tinatawag na excited. Ang lugar na nabakante sa mas mababang antas ng enerhiya ay pinupuno (bilang isang kapaki-pakinabang na posisyon) ng isang elektron mula sa isang mas mataas na antas ng enerhiya. Sa panahon ng paglipat, ang electron ay nagbibigay ng isang tiyak na halaga ng enerhiya, ang ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ ay tumutugma sa pagkakaiba ng enerhiya sa pagitan ng mga antas. Bilang resulta ng mga electronic transition, ang katangian ng radiation ay lumitaw. Mula sa mga parang multo na linya ng hinihigop (nagpapalabas) na liwanag, ang isa ay maaaring gumawa ng isang dami ng konklusyon tungkol sa mga antas ng enerhiya ng atom.
Alinsunod sa modelong quantum ng atom ni Bohr, ang isang elektron na may tiyak na estado ng enerhiya ay gumagalaw sa isang pabilog na orbit sa atom. Ang mga electron na may parehong reserbang enerhiya ay nasa pantay na distansya mula sa nucleus, ang bawat antas ng enerhiya ay tumutugma sa sarili nitong hanay ng mga electron, na tinatawag na electron layer ni Bohr. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ayon kay Bohr, ang mga electron ng isang layer ay gumagalaw sa isang spherical surface, ang mga electron ng susunod na layer kasama ang isa pang spherical surface. lahat ng mga sphere ay nakasulat sa isa't isa na may sentro na tumutugma sa atomic nucleus.
MGA ANTAS NG ENERHIYA - konsepto at uri. Pag-uuri at mga tampok ng kategoryang "ENERGY LEVELS" 2017, 2018.
Alalahanin natin sandali kung ano ang alam na natin tungkol sa istraktura ng shell ng elektron ng mga atomo:
ang bilang ng mga antas ng enerhiya ng isang atom = ang bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang elemento;
ang pinakamataas na kapasidad ng bawat antas ng enerhiya ay kinakalkula ng formula 2n 2
ang panlabas na enerhiya shell ay hindi maaaring maglaman ng higit sa 2 mga electron para sa mga elemento ng panahon 1, higit sa 8 mga electron para sa mga elemento ng iba pang mga panahon
Muli, bumalik tayo sa pagsusuri ng scheme para sa pagpuno ng mga antas ng enerhiya sa mga elemento ng maliliit na panahon:
Talahanayan 1. Pagpuno ng mga antas ng enerhiya
Para sa mga elemento ng maliliit na panahon
| Numero ng panahon | Bilang ng mga antas ng enerhiya = numero ng panahon | Simbolo ng elemento, ang ordinal na numero nito | Kabuuan mga electron | Pamamahagi ng mga electron sa pamamagitan ng mga antas ng enerhiya | Numero ng pangkat |
|
| Scheme 1 | Scheme 2 |
|||||
| 1 | 1 | 1 N | 1 | H +1) 1 | +1 H, 1e - | ako (VII) |
| 2 Hindi | 2 | He + 2 ) 2 | +2 hindi, 2nd - | VIII |
||
| 2 | 2 | 3Li | 3 | Li + 3 ) 2 ) 1 | + 3 Li, 2e - , 1e - | ako |
| 4 Maging | 4 | Maging +4) 2 ) 2 | + 4 Maging, 2e - , 2 e - | II |
||
| 5B | 5 | B +5) 2 ) 3 | +5 B, 2e - , ika-3 - | III |
||
| 6C | 6 | C +6) 2 ) 4 | +6 C, 2e - , ika-4 - | IV |
||
| 7 N | 7 | N + 7 ) 2 ) 5 | + 7 N, 2e - , 5 e - | V |
||
| 8 O | 8 | O + 8 ) 2 ) 6 | + 8 O, 2e - , 6 e - | VI |
||
| 9F | 9 | F + 9 ) 2 ) 7 | + 9 F, 2e - , 7 e - | VI |
||
| 10 Ne | 10 | Ne+ 10 ) 2 ) 8 | + 10 Ne, 2e - , 8 e - | VIII |
||
| 3 | 3 | 11 Na | 11 | Na+ 11 ) 2 ) 8 ) 1 | +1 1 Na, 2e - , 8e - , 1e - | ako |
| 12 mg | 12 | mg+ 12 ) 2 ) 8 ) 2 | +1 2 mg, 2e - , 8e - , 2 e - | II |
||
| 13 Al | 13 | Sinabi ni Al+ 13 ) 2 ) 8 ) 3 | +1 3 Sinabi ni Al, 2e - , 8e - , 3 e - | III |
||
| 14 Si | 14 | Si+ 14 ) 2 ) 8 ) 4 | +1 4 Si, 2e - , 8e - , 4 e - | IV |
||
| 15p | 15 | P+ 15 ) 2 ) 8 ) 5 | +1 5 P, 2e - , 8e - , 5 e - | V |
||
| 16S | 16 | S+ 16 ) 2 ) 8 ) 6 | +1 5 P, 2e - , 8e - , 6 e - | VI |
||
| 17Cl | 17 | Cl+ 17 ) 2 ) 8 ) 7 | +1 7 Cl, 2e - , 8e - , 7 e - | VI |
||
| 18 Ar | 18 | Ar+ 18 ) 2 ) 8 ) 8 | +1 8 Ar, 2e - , 8e - , 8 e - | VIII |
||
Pag-aralan ang talahanayan 1. Ihambing ang bilang ng mga electron sa huling antas ng enerhiya at ang bilang ng pangkat kung saan matatagpuan ang elementong kemikal.
Napansin mo ba yun ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ng mga atom ay kapareho ng bilang ng pangkat, kung saan matatagpuan ang elemento (ang exception ay helium)?
!!! Totoo ang panuntunang itolamang para sa mga elementomajor mga subgroup.
Ang bawat panahon ng D.I. Mendeleev nagtatapos sa isang hindi gumagalaw na elemento(helium He, neon Ne, argon Ar). Ang panlabas na antas ng enerhiya ng mga elementong ito ay naglalaman ng pinakamataas na posibleng bilang ng mga electron: helium -2, ang natitirang mga elemento - 8. Ito ang mga elemento ng pangkat VIII ng pangunahing subgroup. Ang antas ng enerhiya na katulad ng istraktura ng antas ng enerhiya ng isang inert gas ay tinatawag nakumpleto. Ito ay isang uri ng limitasyon ng lakas ng antas ng enerhiya para sa bawat elemento ng Periodic system. Ang mga molekula ng mga simpleng sangkap - mga inert na gas, ay binubuo ng isang atom at nakikilala sa pamamagitan ng chemical inertness, i.e. halos hindi pumasok sa mga reaksiyong kemikal.
Para sa natitirang mga elemento ng PSCE, ang antas ng enerhiya ay naiiba sa antas ng enerhiya ng hindi gumagalaw na elemento, ang mga naturang antas ay tinatawag hindi natapos. Ang mga atomo ng mga elementong ito ay may posibilidad na makumpleto ang kanilang panlabas na antas ng enerhiya sa pamamagitan ng pagbibigay o pagtanggap ng mga electron.
Mga tanong para sa pagpipigil sa sarili
Anong antas ng enerhiya ang tinatawag na panlabas?
Anong antas ng enerhiya ang tinatawag na panloob?
Anong antas ng enerhiya ang tinatawag na kumpleto?
Ang mga elemento ng aling pangkat at subgroup ay may kumpletong antas ng enerhiya?
Ano ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ng mga elemento ng pangunahing subgroup?
Paano magkatulad ang mga elemento ng isang pangunahing subgroup sa istruktura ng antas ng elektroniko
Gaano karaming mga electron sa panlabas na antas ang naglalaman ng mga elemento ng a) pangkat IIA;
Tingnan ang sagot
Huling
Anuman maliban sa huli
Ang isa na naglalaman ng maximum na bilang ng mga electron. Pati na rin ang panlabas na antas, kung naglalaman ito ng 8 electron para sa panahon I - 2 electron.
Mga elemento ng Group VIIIA (inert elements)
Ang bilang ng pangkat kung saan matatagpuan ang elemento
Ang lahat ng mga elemento ng pangunahing mga subgroup sa panlabas na antas ng enerhiya ay naglalaman ng kasing dami ng mga electron bilang numero ng pangkat
a) ang mga elemento ng pangkat IIA ay may 2 electron sa panlabas na antas; b) ang mga elemento ng pangkat IVA ay may 4 na electron; c) ang mga elemento ng pangkat VII A ay may 7 electron.
Mga gawain para sa malayang solusyon
Tukuyin ang elemento ayon sa mga sumusunod na katangian: a) mayroon itong 2 elektronikong antas, sa panlabas - 3 electron; b) ay may 3 electronic na antas, sa panlabas - 5 electron. Isulat ang pamamahagi ng mga electron sa mga antas ng enerhiya ng mga atom na ito.
Aling dalawang atom ang may parehong bilang ng napunong antas ng enerhiya?
Gaano karaming mga electron ang nasa panlabas na antas ng enerhiya ng magnesium?
Ilang electron ang mayroon sa isang neon atom?
Anong dalawang atomo ang may parehong bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya: a) sodium at magnesium; b) kaltsyum at sink; c) arsenic at phosphorus d) oxygen at fluorine.
Sa panlabas na antas ng enerhiya ng sulfur atom ng mga electron: a) 16; b) 2; c) 6 d) 4
Ano ang pagkakatulad ng sulfur at oxygen atoms: a) ang bilang ng mga electron; b) ang bilang ng mga antas ng enerhiya c) ang bilang ng panahon d) ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas.
Ano ang pagkakatulad ng magnesium at phosphorus atoms: a) ang bilang ng mga proton; b) ang bilang ng mga antas ng enerhiya c) ang numero ng pangkat d) ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas.
Pumili ng elemento ng ikalawang yugto, na mayroong isang elektron sa panlabas na antas: a) lithium; b) beryllium; c) oxygen; d) sosa
Mayroong 4 na electron sa panlabas na antas ng isang atom ng isang elemento ng ikatlong yugto. Tukuyin ang elementong ito: a) sodium; b) carbon c) silikon d) kloro
Ang isang atom ay may 2 antas ng enerhiya at 3 electron. Tukuyin ang elementong ito: a) aluminyo; b) boron c) magnesiyo d) nitrogen
Tingnan ang sagot:
1. a) Itatag natin ang "coordinate" ng elementong kemikal: 2 electronic level - II period; 3 electron sa panlabas na antas - III Isang pangkat. Ito ay boron 5 B. Scheme ng pamamahagi ng mga electron ayon sa mga antas ng enerhiya: ika-2 - , ika-3 -
B) III period, VA group, element phosphorus 15 R. Scheme ng pamamahagi ng mga electron ayon sa mga antas ng enerhiya: ika-2 - , 8e - , 5e -
2. d) sodium at chlorine.
Paliwanag: a) sodium: +11 ) 2 ) 8 ) 1 (napuno ng 2) ←→ hydrogen: +1) 1
B) helium: +2 ) 2 (punong 1) ←→ hydrogen: hydrogen: +1) 1
C) helium: +2 ) 2 (puno ng 1) ←→ neon: +10 ) 2 ) 8 (napuno 2)
*G) sosa: +11 ) 2 ) 8 ) 1 (napuno ng 2) ←→ chlorine: +17 ) 2 ) 8 ) 7 (napunan 2)
4. Sampu. Bilang ng mga electron = serial number
c) arsenic at posporus. Ang mga atom na matatagpuan sa parehong subgroup ay may parehong bilang ng mga electron.
A) sodium at magnesium (sa iba't ibang grupo); b) calcium at zinc (sa parehong grupo, ngunit magkaibang mga subgroup); * c) arsenic at phosphorus (sa isa, pangunahing, subgroup) d) oxygen at fluorine (sa iba't ibang grupo).
7. d) ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas
8. b) ang bilang ng mga antas ng enerhiya
9. a) lithium (matatagpuan sa pangkat IA ng panahon II)
10. c) silicon (IVA group, III period)
11. b) boron (2 antas - IIpanahon, 3 electron sa panlabas na antas - IIIAGrupo)
Ang atom ay isang electrically neutral na particle na binubuo ng isang positively charged nucleus at isang negatively charged electron shell. Ang nucleus ay nasa gitna ng atom at binubuo ng mga proton na may positibong sisingilin at mga neutron na hindi sinisingil na pinagsasama-sama ng mga puwersang nuklear. Ang istrukturang nuklear ng atom ay pinatunayan sa eksperimento noong 1911 ng English physicist na si E. Rutherford.
Tinutukoy ng bilang ng mga proton ang positibong singil ng nucleus at katumbas ng ordinal na numero ng elemento. Ang bilang ng mga neutron ay kinakalkula bilang pagkakaiba sa pagitan ng atomic mass at ng ordinal na numero ng elemento. Ang mga elemento na may parehong nuclear charge (parehong bilang ng mga proton) ngunit magkaibang atomic mass (magkaibang bilang ng mga neutron) ay tinatawag na isotopes. Ang masa ng isang atom ay pangunahing puro sa nucleus, dahil ang hindi gaanong maliit na masa ng mga electron ay maaaring mapabayaan. Ang atomic mass ay katumbas ng kabuuan ng mga masa ng lahat ng proton at lahat ng neutron ng nucleus.
Ang elemento ay isang uri ng atom na may parehong nuclear charge. Sa kasalukuyan, 118 iba't ibang elemento ng kemikal ang kilala.
Ang lahat ng mga electron ng isang atom ay bumubuo sa shell ng elektron nito. Ang shell ng elektron ay may negatibong singil na katumbas ng kabuuang bilang ng mga electron. Ang bilang ng mga electron sa shell ng isang atom ay tumutugma sa bilang ng mga proton sa nucleus at katumbas ng ordinal na numero ng elemento. Ang mga electron sa shell ay ipinamamahagi sa mga layer ng elektron ayon sa mga reserbang enerhiya (ang mga electron na may katulad na enerhiya ay bumubuo ng isang layer ng elektron): ang mga electron na may mas mababang enerhiya ay mas malapit sa nucleus, ang mga electron na may mas mataas na enerhiya ay mas malayo sa nucleus. Ang bilang ng mga electronic layer (mga antas ng enerhiya) ay tumutugma sa bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang elemento ng kemikal.
Pagkilala sa pagitan ng nakumpleto at hindi kumpletong mga antas ng enerhiya. Ang isang antas ay itinuturing na kumpleto kung naglalaman ito ng pinakamataas na posibleng bilang ng mga electron (ang unang antas - 2 mga electron, ang pangalawang antas - 8 mga electron, ang ikatlong antas - 18 mga electron, ang ikaapat na antas - 32 mga electron, atbp.). Ang hindi kumpletong antas ay naglalaman ng mas kaunting mga electron.
Ang antas na pinakamalayo mula sa nucleus ng isang atom ay tinatawag na panlabas na antas. Ang mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay tinatawag na panlabas (valence) na mga electron. Ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay tumutugma sa bilang ng pangkat kung saan matatagpuan ang elemento ng kemikal. Ang panlabas na antas ay itinuturing na kumpleto kung naglalaman ito ng 8 mga electron. Ang mga atomo ng mga elemento ng pangkat na 8A (inert gases helium, neon, krypton, xenon, radon) ay may nakumpletong panlabas na antas ng enerhiya.
Ang rehiyon ng espasyo sa paligid ng nucleus ng isang atom, kung saan ang elektron ay malamang na matatagpuan, ay tinatawag na electron orbital. Ang mga orbital ay naiiba sa antas ng enerhiya at hugis. Ang hugis ay nakikilala ang mga s-orbital (sphere), p-orbitals (volumetric eight), d-orbitals at f-orbitals. Ang bawat antas ng enerhiya ay may sariling hanay ng mga orbital: sa unang antas ng enerhiya - isang s-orbital, sa pangalawang antas ng enerhiya - isang s- at tatlong p-orbital, sa ikatlong antas ng enerhiya - isang s-, tatlong p-, limang d-orbital , sa ikaapat na antas ng enerhiya isang s-, tatlong p-, limang d-orbital at pitong f-orbital. Ang bawat orbital ay maaaring humawak ng maximum na dalawang electron.
Ang pamamahagi ng mga electron sa mga orbital ay makikita gamit ang mga electronic formula. Halimbawa, para sa isang magnesium atom, ang pamamahagi ng mga electron sa mga antas ng enerhiya ay ang mga sumusunod: 2e, 8e, 2e. Ang formula na ito ay nagpapakita na ang 12 electron ng isang magnesium atom ay ipinamamahagi sa tatlong antas ng enerhiya: ang unang antas ay nakumpleto at naglalaman ng 2 mga electron, ang pangalawang antas ay nakumpleto at naglalaman ng 8 mga electron, ang ikatlong antas ay hindi nakumpleto, dahil naglalaman ng 2 electron. Para sa isang calcium atom, ang distribusyon ng mga electron sa mga antas ng enerhiya ay ang mga sumusunod: 2e, 8e, 8e, 2e. Ang formula na ito ay nagpapakita na ang 20 calcium electron ay ipinamamahagi sa apat na antas ng enerhiya: ang unang antas ay nakumpleto at naglalaman ng 2 mga electron, ang pangalawang antas ay nakumpleto at naglalaman ng 8 mga electron, ang ikatlong antas ay hindi nakumpleto, dahil naglalaman ng 8 mga electron, ang ikaapat na antas ay hindi nakumpleto, dahil naglalaman ng 2 electron.
