Будова атома

ПЕРІОДИЧНИЙ ЗАКОН ТА ПЕРІОДИЧНА СИСТЕМА ЕЛЕМЕНТІВ.

Завдання для домашньої підготовки

Електрон та його властивості. Планетарна модель атома Резерфорда. Модель атома по Бору, її зв'язок з квантовою теорією та спектрами. Поняття про хвильові властивості електрона. Квантові числа, їx фізичний зміст, межі зміни. Енергетичні рівні, підрівні, орбіталі. Принцип Паулі. Правило Гунда. Порядок заповнення електронами енергетичних рівнів та підрівнів. Електронні формули та схеми.

Періодичний закон у формулюванні Д. І. Менделєєва. Структура періодичної системи: періоди, групи, головні та побічні підгрупи. Номер групи та валентність. Відхилення у системі від формулювання Менделєєва.

Закон Мозлі. Сучасне формулювання періодичного закону. Валентні підрівні, що заповнюються в кожному періоді та кількість елементів у періодах. s-, р-, d-, f-елементи. Елементи головних та побічних підгруп, валентні електрони. "Проскок" електрона. Особливості розміщення в періодичній системі d-елементів 8-ої групи, лантаноїдів та актиноїдів.

Зміна радіусів атомів у періодах та групах. Енергія іонізації та спорідненість до електрона, їx зміна в періодах та групах. Електронегативність (ЕН), відносна шкала ЕН.

Запитання та задачі для самостійної роботи

1. Використовуючи залежності електрона від головного квантового числа для атома водню, поясніть:

а) на якому рівні I чи II електрон має більшу енергію?

б) в якому випадку виділяється квант з більшою енергією: при переході електрона з II рівня на I чи з III на II?

в) які рівні – II та III чи III та IV – більше відрізняються за енергією?

Відповідь підтвердіть відповідними розрахунками.

2. Покажіть за допомогою схем, як розташовані електрони:

а) на d-підpiвні, якщо Sm s = 0, 1 та 2

б) на р-підрівні, якщо Sm s = 0 та 1.

3. Які з наведених в умові електронних конфігурацій не реалізуються? Відповідь обгрунтуйте за допомогою квантових чисел. 1р³, 2р³, 5s², 2d² , 2d¹⁰, 2p¹⁰, 5d⁶,6p⁶

4. Які підрівні відповідають сумі n + l: а) 5; б) 6; в) 7? В якій послідовності вони заповнюються?

5. Які квантові числа характеризують енергію атомних орбіталей? Розташуйте атомні орбіталі, що наводяться в умові, у порядку зростання їх енергії. Які правила ви для цього використали? Вкажіть максимальну кількість електронів на атомних орбіталях даного типу. а) 3d, 4d, 4s, 4p, б) 5s, 6s, 5p, 4d.

6. Для кожного з наведених в умові електронів наведіть у таблиці значення квантових чисел. Які правила ви для цього використали? Відповідь навести у вигляді таблиці.

N	l	ml	ms

а) три електрони на 5d-AO, б) чотири електрони на 6р-АО, в) п`ять електронів на 4¦-АО.

7. Складіть електронні формули атомів та іонів Fe, Fe³⁺, Se, Se^2-, Zn, Zn²⁺, P, P^3-. До якої електронної родини належать ці елементи?

8. У якому стані - нормальному чи збудженому, знаходяться атоми, що підкреслені, у наведених сполуках. Складіть електронні формули атомів цих елементів у стані, який відповідає їх валентності у сполуках. H Cl, K Cl O₃, Na₂ Zn O₂ Na₂ C O₃, Na₂ Fe O₄.

9. Виходячи із розташування в періодичній системі елементів (період, група, підгрупа): а) берилій та магній; б) кальцій та цинк; в) в ряду: літій-натрій-калій-рубідій; вкажіть елемент з меншою енергією іонізації. Який з металів більш активний?

10. Виходячи із положення у періодичній системі (група, підгрупа, період): а) фтор, хлор, бром, йод; б) оксиген, сульфур, селен, телур; вкажіть елемент, що має більшу енергію спорідненості до електрону, у якого із них яскравіше проявляються неметалічні властивості?

11. Складіть електронні формули атомів елементів з вказаним порядковим номером: а) 17, 25; б) 39, 13. Дайте обгрунтування їх розташування у періодичній системі (група, період). Чому ці елементи розташовані у одній групі? Відповідь обгрунтувати.

12. Вкажіть період, групи та підгрупи для елементів, атоми яких мають наведену в умові будову двох зовнішніх електронних шарів.

а)...4s²4p⁶4d¹⁰5s², б)...3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³, в)...4s²4p⁶4d¹5s², г)... 6s²6p⁶6d¹⁰7s²7p¹.