SISTEMATIZAREA, GENERALIZAREA ȘI DEFINIREA CURSULUI DE CHIMIE
Capitolul II. Legea periodică și sistemul periodic Mendeleyev bazat pe învățături
despre structura atomului
Problemele la §§1-3 (pag. 70)
Comparați formularea legii periodice date de D.I. Mendeleev, cu o formulă modernă. Explicați de ce a fost nevoie de o astfel de modificare a textului.
Formularea legii periodice dată de D.I. Mendeleev, citit, proprietățile elementelor chimice găsite în funcția periodică a maselor atomice ale acestor elemente. Formularea modernă spune: proprietățile elementelor chimice se află într-o dependență periodică de sarcina nucleului acestor elemente. Această clarificare a fost necesară în ceea ce privește momentul stabilirii dreptului periodic Mendeleev nu a fost încă cunoscut despre structura atomului. După determinarea structurii atomului și stabilirea nivelurilor electronice ale legilor electronilor de introducere a devenit clar că reapariția periodică a proprietăților elementelor asociate cu frecvența structurii cojile de electroni.
De ce numărul de elemente din perioade corespunde unei serii de numere 2 - 8 - 18 - 32? Explicați acest model, ținând cont de localizarea electronilor față de nivelurile de energie.
Electronii dintr-un atom pot ocupa s-, p-, d- și f-orbitale. La un nivel electronic, pot exista un s-orbital, trei p-orbitale, cinci d-orbitale și șapte f-orbitale. Pe o orbitală
nu pot exista mai mult de doi electroni. Astfel, dacă numai s-orbitalii sunt umpluți, la nivel electronic există 2 electroni. Dacă s și p orbitale sunt umplut, 2 + 6 = 8 electroni sunt la un nivel electronic. Dacă s-au umplut s-, p- și d-orbitalii, la nivel electronic există 2 + 6 + 10 = 18 electroni. În cele din urmă, în cazul în care s-, p-, d- și f-orbitalii sunt umpluți electronic, există 2 + 6 + 10 + 14 = 32 de electroni. Astfel, numărul de elemente din perioade corespunde numărului maxim posibil de electroni la nivel electronic.
Pe baza teoriei structurii atomilor, explicați de ce grupurile de elemente sunt împărțite în principal și secundar.
În elementele principalelor subgrupe ale sistemului periodic de elemente, orbitele electronice ale nivelului electronic extern sunt umplute cu electroni. În elementele sub-subgrupurilor, electronii umple orbitele penultimului nivel electronic.
Care sunt trăsăturile distinctive ale momentelor s-, p-, d- și f?
În atomii de s-elemente, s-orbitalii s-au umplut, atomii p-elemente sunt umpluți cu p-orbitali, atomii de elemente d
- d-orbitale și orbitale f în atomii de elemente f.
Utilizarea tabelului sistemului periodic de elemente chimice Mendeleev, elaborează diagrame ale aranjamentului electronilor de-a lungul orbitalilor și nivelele de energie din atomii de elemente de vanadiu V, nichel Ni și arsenic As. Care dintre ele aparțin elementelor p și care aparțin elementelor d și de ce?
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2
Atomul de nichel: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2
Arsenic atom: 1s 2s 2p 6s 3s 2 3p 6 3d 10s 4p 3s
În atomii de vanadiu și nichel, subalternul 3D este umplut, deci sunt denumiți d-elemente. În atomul de arsenic, al patrulea nivel este umplut, adică arsenicul este elementul p.
Explicați de ce semnul chimic al hidrogenului este plasat de obicei în subgrupul principal al grupului I și în subgrupul principal al grupului VII.
Într-un atom de hidrogen s-electron într-o (și numai) norul de electroni extern, la fel ca în atomii metal alcalin. Prin urmare, hidrogenul este plasat în primul grup al sistemului periodic. Pe de altă parte, pentru a umple învelișul de electroni exterior al unui atom de hidrogen dintr-un electron lipseste, deoarece atomii de halogen, hidrogen, astfel încât să pună subgrupa principal VII a sistemului periodic.
Pe baza modelelor de plasare a electronilor de-a lungul orbitalilor, explicați de ce lantanidele și actinidele posedă proprietăți chimice similare.
În atomii lantanidelor și actinidelor, cel de-al treilea în afara nivelului de electroni este umplut. Deoarece proprietățile chimice depind în principal de electronii carcasei exterioare, lantanidele și actinidele sunt foarte asemănătoare în proprietăți.
Denumiți elementele obținute în mod artificial, indicați locul acestora în tabelul tabelului periodic al elementelor chimice. Mendeleyev și trageți diagrame, de la-
Acestea sunt pozițiile electronilor de-a lungul orbitalilor din atomii acestor elemente.
Nu a fost găsit în natură și pot fi obținute numai în mod artificial technețiu (№ 43), prometiu (№ 61), astatin (№ 85), franciu (№ 87) și transuranice elemente, adică elementele sunt în sistemul periodic după uraniu (numerotate 93 și mai mult).
Circuite electronice de technețiu, promethium, astata și franceză:
43 Tc 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 5 5s 2
61 Pm 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 5 5s 2 5p 6 6s 2
85 La 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 5 87 Fr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 5p 2 6 10 5d 6s 2 6p 6 7s 1
Circuitul electronic al primului element transuranic este neptuniu:
1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4d 6 10 14 4f 5s 5p 2 6 10 5d 5f 4 6s 2 6p 6 6d 1 7s 2
Explicați esența conceptului de "valență" din punctul de vedere al ideilor moderne despre structura atomilor și formarea unei legături chimice.
Valence este egal cu numărul de legături chimice pe care un atom dintr-un element dat se poate forma cu atomii din alte elemente. Electronii de nivel de electroni externi participă la formarea legăturilor chimice. Valence poate fi, de asemenea, definit ca numărul de electroni pe care un atom dintr-un element chimic dat poate oferi pentru a forma legături chimice cu atomii de alte elemente.
De ce valoarea numerică a valenței nu coincide întotdeauna cu numărul de electroni la nivelul energiei externe?
Formarea legăturilor chimice este posibilă dacă există atomi nepartiți în atom. În multe elemente, nu toți electronii de la nivelul electronic extern sunt nepermanenți.
De exemplu, la atomii de oxigen și de sulf există șase electroni la nivelul exterioară, dar numai doi dintre ei nu sunt corelați:
Prin urmare, valența maximă a sulfului este de șase, adică coincide cu numărul de electroni la nivelul electronic extern. Atomul de oxigen la nivelul al doilea nu există d-orbitali, deci nu există nici o posibilitate de decuplare a electronilor și valență de oxigen nu poate fi mai mult de două, care nu este egal cu numărul de electroni în nivelul exterior.
De ce valența maximă a elementelor din a doua perioadă nu poate depăși numărul 4?
Atomii elementelor din a doua perioadă poate fi mai mică de patru electroni nepereche, deoarece al doilea nivel de electroni are unul s-orbital și trei orbitali p. Valența egal cu numărul de electroni nepereche, astfel încât elementele de valență ale a doua perioadă nu poate fi mai mare de 4.
Faceți circuite electronice care reflectă valența azotului în acidul azotic și valența carbonului și oxigenului în monoxidul de carbon (II).
a) Molecule de monoxid de carbon. Structura cojilor de electroni ai atomilor de carbon și de oxigen:
Într-o moleculă de monoxid de carbon, se formează două legături datorită a doi electroni nepartimi ai atomului de carbon și doi electroni nepartimi ai atomului de oxigen. Atomul de oxigen are, de asemenea, o pereche de electroni pe orbitalii 2p, în timp ce atomul de carbon are o orbitală 2p liberă. O pereche de electroni trece de la un atom de oxigen la un atom de carbon, formând o legătură donor-acceptor. Formula electronică a monoxidului de carbon (II) poate fi reprezentată după cum urmează:
(săgeata denotă o legătură donor-acceptor).
b) Molecule de acid azotic. Circuite electronice ale atomilor de hidrogen, oxigen și azot:
Atomul de hidrogen formează o legătură cu atomul de oxigen datorită unui singur electron. Cel de-al doilea electron al atomului de oxigen participă la formarea unei legături cu atomul de azot:
La atomul de azot există doi electroni neparticipați și formează două legături cu cel de-al doilea atom de oxigen:
La atomul de azot, perechea de electroni a rămas pe orbitele 2s.
În cel de-al treilea atom de oxigen, se produce împerecherea electronilor și se formează o orbită liberă:
O pereche de electroni de la atomul de azot trece la orbitele eliberate ale atomului de oxigen și se formează o legătură donor-acceptor:
De ce, conform ideilor moderne, conceptul de valență este inaplicabil pentru compușii ionici?
Valence este egal cu numărul de legături formate de un atom și depinde de numărul de electroni la nivelul electronic extern. Compușii ionici constau din ioni încărcați pozitiv și negativ, care sunt reținuți împreună de forțele de atracție electrică. În compușii ionici, numărul de legături dintre ioni depinde de
din structura cristalului, poate fi diferită și nu este legată de numărul de electroni la nivelul electronic extern.
Ce modele sunt observate în schimbarea radiațiilor atomice în perioadele de la stânga la dreapta și în tranziția de la o perioadă la alta?
În perioade, raza atomică scade de la stânga la dreapta. Acest lucru se datorează faptului că încărcătura nucleului crește și electronii sunt mai atrăgători de nucleu, coaja de electroni pare să se contracteze. În grupuri, razele atomilor cresc de sus în jos, din moment ce crește numărul de cochilii de electroni.
Amintiți-vă de formularea legii periodice date de D.I. Mendeleev și formularea modernă a acestei legi. Pe exemple concrete, confirmați că nu numai proprietățile elementelor chimice se schimbă periodic, ci și formele și proprietățile compușilor lor.
Formularea legii periodice dată de D.I. Mendeleev, citit, proprietățile elementelor chimice găsite în funcția periodică a maselor atomice ale acestor elemente. Formularea modernă citește proprietăți sunt elemente chimice din tabelul periodic, în funcție de sarcina nucleului acestor elemente. Periodic, proprietățile compușilor de elemente chimice se schimbă. De exemplu, oxizi ai metalelor din grupe principale grupa I (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O) prezintă proprietăți de bază și de oxizi de elemente ale grupelor principale grupa IV (CO 2. 2. GeO SiO 2 SnO 2. PbO2) - proprietăți acide.
După arderea completă a 0,68 g dintr-o substanță necunoscută s-au obținut 1,28 g de dioxid de sulf (IV) și 0,36 g de apă. Găsiți formula chimică a substanței care trebuie arsă.
0,02 mol de apă conține 0,02 2 = 0,04 mol de atomi de hidrogen. 0,02 moli de oxid de sulf conține 0,02 moli atomi de hidrogen. Calculam masa hidrogenului și a sulfului în substanță:
m (H) = n (H) M (H) = 0,04 mol 1 g / mol = 0,04 g.
m (S) = n (S) M (S) = 0,02 moli 32 g / mol = 0,64 g.
Masa sulfului și a hidrogenului este de 0,64 + 0,04 = 0,68 g, adică egală cu masa substanței, astfel încât substanța să nu conțină alte elemente, cu excepția sulfului și a hidrogenului. 0,04 moli de hidrogen reprezintă 0,02 moli de sulf, adică există un atom de sulf la 2 atomi de hidrogen, cea mai simplă formulă pentru H2S este hidrogen sulfurat.
Răspuns. hidrogen sulfurat H2S
O soluție de 10 g hidroxid de sodiu a fost trecută prin 20 g hidrogen sulfurat. Ce fel de sare sa format in timpul asta? Determinați masa și cantitatea.
Conform cu ecuația (2), 1 mol de hidroxid de sodiu reacționează cu 1 mol de hidrogen sulfurat, astfel încât sunt necesare 0,59 mol hidroxid de sodiu pentru a reacționa cu 0,59 moli de hidrogen sulfurat și presupunând că sunt luați numai 0,25 moli. În consecință, hidrogenul sulfurat este luat în exces și se formează hidrosulfură de sodiu, calculul fiind efectuat folosind hidroxid de sodiu. Din 1 mol de hidroxid de sodiu, se formează 1 mol de hidrosulfură de sodiu prin intermediul ecuației, prin urmare 0,25 moli de hidrosulfură de sodiu se obțin din 0,25 moli de hidroxid de sodiu.
Să calculăm masa molară a hidrosulfurii de sodiu:
M (NaHS) = 23 + 1 + 32 = 56 g / mol
Să calculăm masa hidrosulfurii de sodiu:
m (NaHS) = V (NaHS) M (NaHS) = 0,25 mol 56 g / mol = 14 g.
Răspuns. va conduce la 0,25 moli (14 g) hidrosulfură de sodiu.
Câtă cantitate de alumină în grame poate fi obținută din 100 g hidrat cristalin de clorură de aluminiu AlCl3 6H20?
Pentru a continua descărcarea, trebuie să colectați imaginea:
Trimiteți-le prietenilor: