Индивидуальные задания

Задание. Решите задачи своего варианта (табл. 26).

Таблица 26

Исходные данные

Вариант	Номера задач	Вариант	Номера задач
	1 (а), 10(б)		14 (а), 22
	2, 18 (б)		15 (а), 1 (в)
	3, 27		16 (а), 12
	4, 25 (а)		17, 25 (в)
	5, 23		18 (а), 7
	6, 25 (б)		19, 10 (в)
	7, 18 (г)		20, 9 (в)
	8(а), 19		21, 9(б)
	9 (а), 20		22, 16(в)
	10 (а), 24		8 (б), 18 (в)
	11, 25		8 (в), 24.
	12, 15 (б)		14 (б), 23
	13, 16 (б)		14 (в), 6
	8 (г),21		26, 10 (б)
	15 (в), 19		8 (д), 27

1. Сокращенная электронная формула элемента изображена в виде: а)...5p³ ; б) …4s²4p²; в) …3s²3р¹. Какой это элемент? Напишите полную электронную формулу и набор квантовых чисел для последнего электрона на внешнем электронном уровне¹⁾.

2. Сокращенная электронная формула элемента изображена в виде:...3d⁸. Какой это элемент? Напишите полную электронную формулу и набор квантовых чисел для 8-го электрона на d-подуровне¹⁾.

3. Напишите полную электронную формулу элемента церия ₅₈Ce.

4. Напишите полную электронную формулу и нарисуйте орбитальную диаграмму для элемента ₁₉K. Запишите набор квантовых чисел для последнего (наиболее далекого от ядра) электрона этого элемента¹⁾.

5¹⁾. В каком элементе при его образовании из субатомных частиц последним свое место в электронной оболочке займет электрон с таким набором квантовых чисел: n = 3, l = 2, m =  1, s = 1/2? Напишите полную электронную формулу для этого элемента.

6¹⁾. Для какого элемента последним в электронной оболочке будет электрон с таким набором квантовых чисел: n = 4, l = 1, m = 1, s = 1/2? Напишите полную электронную формулу для этого элемента. Сколько у него неспаренных электронов?

7¹⁾. Для какого элемента последним в электронной оболочке будет электрон с таким набором квантовых чисел: n = 2, l = 1, m = 0, s = 1/2? Напишите полную электронную формулу. Почему этот элемент не может быть благородным? Какой подуровень не заполнен по сравнению с ближайшим благородным элементом? Какой благородный элемент ближайший по электронному строению?

8. Назовите элементы и укажите число неспаренных электронов в атомах, имеющих следующие электронные конфигурации:

а) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²;

б) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴;

в) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶4s²;

г) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰4s² 4р³

д) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵4s².

9. Объясните принципы и правила, определяющие последовательность заполнения атомных орбиталей электронами. Напишите электронную формулу элемента с порядковым номером а) 23; б) 40; в) 29.

10. Что характеризуют квантовые числа? Каково соотношение между ними? Комбинация, каких атомных орбиталей и в каком количестве возможна для главного квантового числа, равного а) 4; б) 3; в) 2?

11. Что понимают под возбужденным состоянием атома? Напишите электронные формулы атома фосфора, находящегося в нормальном и возбужденном состояниях. Представьте графические электронные формулы для этих двух состояний.

12. Как зависит энергия электрона от орбитального квантового числа в многоэлектронном атоме при постоянном значении главного квантового числа? Какой из подуровней 3d или 4s будет заполняться электронами раньше?

13. Определите последовательность заполнения электронных подуровней, если l + n = 5. Что понимают под атомной орбиталью?

14. Напишите электронные формулы атомов элементов с зарядом ядра а)10, 15, 35; б) 6, 21, 36; в) 19, 22, 34. Какой смысл вкладывают в понятие s-, p-, d-электронных облаков. Как изобразить их графически?

15. Приведите графическую электронную формулу атома а) железа; б) кобальта; в) никеля. Как располагаются d-электроны в атоме железа? Объясните порядок заполнения d-орбиталей.

16. Какую информацию дает электронная формула элемента? Запишите электронную формулу и представьте графическую формулу валентных электронов элементов: а) хрома; б) молибдена; в) азота. Определите основные химические свойства этих элементов.

17. Какие элементы называются электронными аналогами? Перечислите электронные аналоги в шестой группе периодической системы элементов. Какой общей электронной формулой можно описать конфигурацию внешнего электронного слоя халькогенов?

18. Объясните, исходя из электронного строения атомов, каков физический смысл номера периода и номера группы. Напишите электронные формулы атомов следующих элементов: а) калия, б) ванадия,
в) мышьяка, г) марганца. Какими химическими свойствами обладают данные атомы.

19. Что понимают под атомным радиусом? Как изменяются атомные радиусы элементов в периодах и группах?

20. Какое максимальное число электронов могут занимать s-, p-, d-, f-орбитали данного энергетического уровня? Почему?

21. Какие орбитали атома заполняются электронами раньше: 4S или 3d? Почему?

22. Какие орбитали атома заполняются электронами раньше: 5S или 4р? Почему?

23. Напишите электронные формулы элементов с порядковыми номерами: а) 9, 38; б) 42, 20; в) 6, 29. Указать валентные электроны.

24. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковым номером 14 и 40. Сколько свободных 3d-орбиталей у атомов последнего элемента?

25. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами а) 9 и 18; б) 16 и 26; в) 25 и 34. Покажите распределение элементов этих атомов по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

26¹⁾. Квантовые числа для электронов внешнего энергетического уровня атомов некоторых элементов имеют следующие значения: n = 4, l = 0, m_l = 0, m_s = ±½. Напишите электронные формулы атомов этих элементов и определите, сколько свободных 3d-орбиталей содержит каждый из них.

27. В чем заключается принцип Паули? Может ли быть на каком-нибудь подуровне атома р⁷- и d¹²-электронов? Почему? Составьте электронную формулу атома элемента с порядковым номером 22 и укажите его валентные электроны.

1. Примечание к задачам на квантовые числа. В таких задачах существует опре­деленная условность – мы полагаем, что самый первый электрон, начинающий заселять электронное облако в любом атоме, имеет спин s = +1/2. На самом деле для электронов со спином +1/2 и –1/2 это равновероятно. Так, при образовании атомов водорода в недрах звезд все они имеют электронную оболочку 1s¹, но 50 % атомов водорода имеют электроны с s = +1/2, и 50 % – электроны с s = –1/2. Приведенные здесь задачи предлагается решить в рамках введенной нами условности.

Тестовые задания

1. Магнитное квантовое число характеризует:

а) энергетическое стояние электрона в подуровне и форму электронного облака.

б) удаленность электрона от ядра, номер энергетического уровня, энергию электрона на орбитали.

в) ориентацию орбитали в пространстве.

г) момент количества движения электрона вокруг собственной оси.

2. Из принципа Паули следует:

а) распределение электронов по уровням обусловлено требованием минимума энергии;

б) на одной орбитали могут находиться только два электрона с противоположными спинами;

в) на атомных орбиталях электроны стремятся расположиться так, чтобы их суммарный спин был максимальным;

г) максимальное число электронов на подуровне строго лимитировано.

3. Последовательность заселения электронных оболочек выражается правилом:

а) правилом Паули

б) правилом Гунда

в) правилом Клечковского

г) принципом наименьшей энергии

4. В состав атомного ядра входят:

а) протоны и электроны

б) нейтроны и электроны

в) протоны и нейтроны

г) нейтроны и позитроны

5. Спиновое квантовое число характеризует:

а) энергетическое стояние электрона в подуровне и форму электронного облака;

б) удаленность электрона от ядра, номер энергетического уровня, энергию электрона на орбитали;

в) ориентацию орбитали в пространстве;

г) момент количества движения электрона вокруг собственной оси.

6. Из правила Гунда следует:

а) распределение электронов по уровням обусловлено требованием минимума энергии.

б) на одной орбитали могут находиться только два электрона с противоположными спинами.

в) на атомных орбиталях электроны стремятся расположиться так, чтобы их суммарный спин был максимальным.

г) максимальное число электронов на подуровне строго лимитировано.

7. Правильно составленная электронная формула хлора:

а)

б)

в)

г)

8. Название элемента с электронной формулой атома [Ar]3d³4s² – это

а) селен

б) алюминий

в) цинк

г) титан

9. Электронная формула валентных подуровней 3d³4s² отвечает атому элемента

а) As

б) V

в) Br

г) Mn

10. Электронная формула аниона Э^2– [Ne]3s²3p⁶ отвечает элементу

а) аргону

б) хлору

в) сере

г) фосфору

11. Укажите общее число электронов в частицах Be²⁺, Cl^–

а) 12

б) 18

в) 20

г) 28

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН.