Samo o kompleksu. Osnove strukture atoma

opcija 1

Dio A.

A 1. Nastaje jezgra atoma (39 K).

1) 19 protona i 20 elektrona 2) 20 neutrona i 19 elektrona

3) 19 protona i 20 neutrona 4) 19 protona i 19 neutrona

A 2. Atom elementa fosfora odgovara elektronskoj formuli

1) 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 2 2) 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 3 3) 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 4 4) 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 5

A 3. Kemijski elementi poredani su u opadajućem redoslijedu svojih atomskih polumjera

1) Ba, Cd, Sb 2) In, Pb, Sb 3) Cs, Na, H 4) Br, Se, As

A 4. Jesu li sljedeće tvrdnje o kemijskim elementima točne?

A. Svi kemijski elementi-metali pripadaju S- i d-elementima.

B. Nemetali u spojevima pokazuju samo negativno oksidacijsko stanje.

A 5. Među metalima glavne podskupine skupine II najjači redukcijski agens je

1) barij 2) kalcij 3) stroncij 4) magnezij

A 6. Broj energetskih slojeva i broj elektrona u vanjskom energetskom sloju atoma kroma su, redom,

A 7. Viši kromov hidroksid pokazuje

A 8. Elektronegativnost elemenata raste slijeva nadesno u nizu

1) O-S-Se-Te 2) B-Be-Li-Na 3) O-N-P-As 4) Ge-Si-S-Cl

A 9. Oksidacijsko stanje klora u Ba(ClO 3) 2 je

1) +1 2) +3 3) +5 4) +7

A 10. Element arsen pripada

Odgovori na zadatak B1-B2

U 1. Povećanje kiselih svojstava viših oksida događa se u nizu:

1) CaOSiO 2 SO 3 2) CO 2 Al 2 O 3 MgO 3) Li 2 OCO 2 N 2 O 5

4) As 2 O 5 P 2 O 5 N 2 O 5 5) BeOCaOSrO 6) SO 3 P 2 O 5 Al 2 O 3

U 2. Postavite utakmicu.

Sastav jezgre Elektronska formula

A. 7 p + 1, 7 n 0 1 1. 2S 2 2 p 3

B. 15 p + 1, 16 n 0 1 2. 2S 2 2p 4

B. 9 p + 1 , 10 n 0 1 3. 3S 2 3p 5

D. 34 p + 1, 45 n 0 1 4. 2S 2 2p 5

od 1. Napiši formulu za viši oksid i viši brom hidroksid. Zapišite elektronsku konfiguraciju atoma broma u osnovnom i pobuđenom stanju, odredite njegove moguće valencije.

Napiši elektroničke formule atoma broma u najvećoj i najmanjoj potenciji.

Test br. 1 na temu "Struktura atoma"

opcija 2

Dio A. Izaberite jedan točan odgovor

A 1. Broj protona, neutrona i elektrona izotopa 90 Sr je

1. 38, 90, 38 2. 38, 52, 38 3. 90, 52, 38 4. 38, 52,90

A 2. Elektronska formula 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 6 4S 1 odgovara atomu elementa

1. sumpor 2. brom 3. kalij 4. mangan

A 3. Elementi su raspoređeni prema opadajućem atomskom radijusu

1) bor, aluminij, galij 3) bor, ugljik, silicij

2) kalij, natrij, litij 4) kripton, ksenon, radon

A 4. Jesu li sljedeće prosudbe o promjeni svojstava elemenata u nizu točne?

Be-Mg-Ca-Sr-Ba?

A. Metalna svojstva su poboljšana.

B. Polumjer atoma i broj valentnih elektrona se ne mijenjaju.

1) samo je A točno 2) samo je B točno 3) oba su suda točna 4) oba su suda pogrešna

A 5. Među nemetalima treće periode najjači oksidans je

1) fosfor 2) silicij 3) sumpor 4) klor

A 6. Broj energetskih slojeva i broj elektrona u vanjskom energetskom sloju atoma mangana su, redom,

1) 4, 2 2) 4, 1 3) 4, 6 4) 4, 5

A 7. Viši mangan hidroksid pokazuje

1) svojstva kiselina 3) osnovna svojstva

2) amfoterna svojstva 4) ne pokazuje acidobazna svojstva

A 8. Elektronegativnost elemenata opada s lijeva na desno duž reda

1) O-Se-S-Te 2) Be-Be-Li-H 3) O-N-P-As 4) Ge-Si-S-Cl

A 9. Oksidacijsko stanje dušika u Ba(NO 2) 2 je

1) +1 2) +3 3) +5 4) +7

A 10. Element mangan pripada

1) s-elementi 2) p-elementi 3) d-elementi 4) prijelazni elementi

Odgovori na zadatak B1-B2 je niz znamenki koji odgovara brojevima točnih odgovora.

U 1. Povećanje osnovnih svojstava viših hidroksida događa se u nizu elemenata koji ih tvore:

1) MgAl ) AsR 3) PSCl

4) BBeLi 5) MgCaBa 6)CaKCs

U 2. Postavite utakmicu.

Sastav jezgre Elektronska formula

A. 19 p + 1, 20 n 0 1 1. 4S 1

B. 20 p + 1, 20 n 0 1 2. 4S 2

B. 14 p + 1, 14 n 0 1 3. 5S 1

D. 35 p + 1, 45 n 0 1 4. 4S 2 4p 5

Prilikom rješavanja zadatka C 1 detaljno zapišite tijek njegova rješavanja i dobiveni rezultat.

od 1. Napiši formulu za viši oksid i viši arsenov hidroksid. Napišite elektroničku konfiguraciju atoma arsena u osnovnom i pobuđenom stanju, odredite njegove moguće valencije.

Napiši elektroničke formule atoma arsena u maksimalnoj i minimalnoj potenciji.

"Struktura atoma"

Opcija broj 1

Vježba 1.

4d; 3p; 3d; 4s; 5s; 4p

Zadatak 2.

Zadatak 3.

11 stanica Samostalni rad №1

Opcija broj 2

Vježba 1.

Kojim redom će se popunjavati podrazine:

4d; 3p; 3d; 4s; 5s; 4p

Zadatak 2.

Zadatak 3.

Odredite koji atomi elemenata imaju elektroničku konfiguraciju:

a) 4s 2 4p 5 b) 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2

11 stanica Samostalni rad br.1

Opcija broj 1

Vježba 1.

Kojim redom će se popunjavati podrazine:

4d; 3p; 3d; 4s; 5s; 4p

Vježbajte 2.

Konstruirajte elektroničku i grafičku konfiguraciju atoma argona i titana. Kojoj obitelji pripadaju ovi elementi?

Zadatak 3.

Odredite koji atomi elemenata imaju elektroničku konfiguraciju:

a) 3s 2 3p 6 4s 2 b) 4s 2 4p 6 4d 1 5s 2

11 stanica Samostalni rad br.1

Opcija broj 2

Vježba 1.

Kojim redom će se popunjavati podrazine:

4d; 3p; 3d; 4s; 5s; 4p

Vježbajte 2.

Konstruirajte elektroničku i grafičku konfiguraciju atoma kalcija i kobalta. Kojoj obitelji pripadaju ovi elementi?

Zadatak 3.

Odredite koji atomi elemenata imaju elektroničku konfiguraciju:

a) 4s 2 4p 5 b) 3s 2 3p 6 3d 5 4s

Sve na svijetu sastoji se od atoma. Ali odakle su došli i od čega se oni sami sastoje? Danas odgovaramo na ova jednostavna i temeljna pitanja. Doista, mnogi ljudi koji žive na planeti kažu da ne razumiju strukturu atoma, od kojih su oni sami sastavljeni.

Naravno, dragi čitatelj razumije da u ovom članku pokušavamo sve prikazati na najjednostavnijoj i najzanimljivijoj razini, stoga se ne "opterećujemo" znanstvenim terminima. Za one koji žele proučavati ovo pitanje na profesionalnijoj razini, savjetujemo vam da pročitate stručnu literaturu. Međutim, informacije u ovom članku mogu učiniti dobar posao u vašem učenju i samo vas učiniti eruditnijim.

Atom je čestica tvari mikroskopske veličine i mase, najmanji dio kemijskog elementa, koji je nositelj njegovih svojstava. Drugim riječima, to je najmanja čestica tvari koja može stupiti u kemijske reakcije.

Povijest otkrića i strukture

Pojam atoma bio je poznat još u staroj Grčkoj. Atomizam je fizikalna teorija koja tvrdi da su svi materijalni objekti sastavljeni od nedjeljivih čestica. Zajedno s Drevna grčka, ideja atomizma također je paralelno razvijana u staroj Indiji.

Ne zna se jesu li vanzemaljci tadašnjim filozofima govorili o atomima ili su se toga sami dosjetili, no kemičari su ovu teoriju uspjeli eksperimentalno potvrditi mnogo kasnije – tek u sedamnaestom stoljeću, kada je Europa izašla iz ponora inkvizicije i srednjeg dobi.

Dugo vremena dominantna ideja o strukturi atoma bila je ideja o njemu kao nedjeljivoj čestici. Činjenica da se atom još uvijek može podijeliti, postalo je jasno tek početkom dvadesetog stoljeća. Rutherford je zahvaljujući svom poznatom eksperimentu s otklonom alfa čestica saznao da se atom sastoji od jezgre oko koje kruže elektroni. Usvojen je planetarni model atoma prema kojem se elektroni okreću oko jezgre, poput planeta našeg sunčevog sustava oko zvijezde.

Moderne ideje o strukturi atoma daleko su napredovale. Jezgra atoma, pak, sastoji se od subatomskih čestica, odnosno nukleona - protona i neutrona. Nukleoni su ti koji čine najveći dio atoma. Istovremeno, protoni i neutroni također nisu nedjeljive čestice, već se sastoje od osnovnih čestica - kvarkova.

Jezgra atoma ima pozitivan električni naboj, dok elektroni koji kruže po njoj imaju negativan naboj. Dakle, atom je električki neutralan.

Ispod je elementarni dijagram strukture ugljikovog atoma.

svojstva atoma

Težina

Masa atoma obično se mjeri jedinicama atomske mase – a.m.u. Jedinica atomske mase je masa 1/12 slobodnog mirujućeg ugljikovog atoma u njegovom osnovnom stanju.

U kemiji se za mjerenje mase atoma koristi koncept "mol". 1 mol je količina tvari koja sadrži broj atoma jednak Avogadrovom broju.

Veličina

Atomi su izuzetno mali. Dakle, najmanji atom je atom helija, njegov radijus je 32 pikometra. Najveći atom je atom cezija, koji ima polumjer od 225 pikometara. Prefiks piko znači deset na minus dvanaesti! Odnosno, ako se 32 metra smanji za tisuću milijardi puta, dobit ćemo veličinu polumjera atoma helija.

U isto vrijeme, razmjer stvari je takav da se, zapravo, atom sastoji od 99% praznine. Jezgra i elektroni zauzimaju izuzetno mali dio njenog volumena. Za ilustraciju, pogledajmo primjer. Ako zamislite atom u obliku olimpijskog stadiona u Pekingu (ili možda ne u Pekingu, samo zamislite veliki stadion), tada će jezgra tog atoma biti trešnja smještena u središtu polja. Orbite elektrona tada bi bile negdje na razini gornjih tribina, a trešnja bi bila teška 30 milijuna tona. Impresivno, zar ne?

Odakle su došli atomi?

Kao što znate, sada su različiti atomi grupirani u periodnom sustavu. Ima 118 (a ako je s predviđenim, ali još neotkrivenim elementima - 126) elemenata, ne računajući izotope. Ali nije uvijek bilo tako.

Na samom početku nastanka Svemira nije bilo atoma, štoviše, postojale su samo elementarne čestice, koje su međusobno djelovale pod utjecajem ogromnih temperatura. Kako bi pjesnik rekao, bila je to prava apoteoza čestica. U prve tri minute postojanja Svemira, zbog pada temperature i podudarnosti čitavog niza faktora, započeo je proces primarne nukleosinteze, kada su se od elementarnih čestica pojavili prvi elementi: vodik, helij, litij i deuterij (teški vodik). Upravo od tih elemenata nastale su prve zvijezde, u čijim su se dubinama odvijale termonuklearne reakcije, uslijed čega su vodik i helij "izgorjeli", tvoreći teže elemente. Ako je zvijezda bila dovoljno velika, onda je svoj život završila takozvanom eksplozijom “supernove”, pri čemu su atomi izbačeni u okolni prostor. I tako je ispao cijeli periodni sustav.

Dakle, možemo reći da su svi atomi od kojih smo sastavljeni nekada bili dio drevnih zvijezda.

Zašto se jezgra atoma ne raspada?

U fizici postoje četiri vrste temeljnih interakcija između čestica i tijela od kojih se one sastoje. To su jake, slabe, elektromagnetske i gravitacijske interakcije.

Upravo zahvaljujući snažnoj interakciji, koja se očituje na razini atomskih jezgri i odgovorna je za privlačnost među nukleonima, atom je tako “tvrd orah”.

Ne tako davno, ljudi su shvatili da kada se jezgre atoma cijepaju, oslobađa se ogromna energija. Fisija teških atomskih jezgri izvor je energije u nuklearnim reaktorima i nuklearnom oružju.

Dakle, prijatelji, nakon što smo vas upoznali sa strukturom i osnovama strukture atoma, možemo vas samo podsjetiti da smo spremni pomoći vam u bilo kojem trenutku. Nije važno, morate završiti diplomu u nuklearna fizika, ili najmanja kontrola - situacije su različite, ali iz svake situacije postoji izlaz. Razmislite o razmjerima Svemira, naručite posao u Zaochniku i zapamtite - nema razloga za brigu.

Elektroni

Pojam atoma nastao je u starom svijetu za označavanje čestica materije. Na grčkom atom znači "nedjeljiv".

Irski fizičar Stoney je na temelju pokusa došao do zaključka da elektricitet prenose najsitnije čestice koje postoje u atomima svih kemijskih elemenata. Godine 1891. Stoney je predložio da se te čestice nazovu elektronima, što na grčkom znači "jantar". Nekoliko godina nakon što je elektron dobio ime, engleski fizičar Joseph Thomson i francuski fizičar Jean Perrin dokazali su da elektroni nose negativan naboj. To je najmanji negativni naboj, koji se u kemiji uzima kao jedinica (-1). Thomson je čak uspio odrediti brzinu elektrona (brzina elektrona u orbiti obrnuto je proporcionalna broju orbite n. Polumjeri orbita rastu proporcionalno kvadratu broja orbite. U prvoj orbiti vodika atom (n=1; Z=1), brzina je ≈ 2,2 106 m/c, odnosno oko sto puta manja od brzine svjetlosti c=3 108 m/s.) i masa elektrona ( gotovo je 2000 puta manja od mase atoma vodika).

Stanje elektrona u atomu

Stanje elektrona u atomu je skup informacija o energiji pojedinog elektrona i prostoru u kojem se nalazi. Elektron u atomu nema putanju gibanja, tj. može se samo govoriti o vjerojatnost pronalaska u prostoru oko jezgre.

Može se nalaziti u bilo kojem dijelu tog prostora koji okružuje jezgru, a ukupnost njegovih različitih položaja smatra se elektronskim oblakom s određenom gustoćom negativnog naboja. Slikovito se to može zamisliti na sljedeći način: kada bi bilo moguće fotografirati položaj elektrona u atomu u stotinkama ili milijuntim dijelovima sekunde, kao u fotofinišu, tada bi elektron na takvim fotografijama bio predstavljen kao točke. Prekrivanje bezbrojnih takvih fotografija rezultiralo bi slikom elektronskog oblaka najveće gustoće gdje će biti najviše tih točaka.

Prostor oko atomske jezgre, u kojem se najvjerojatnije nalazi elektron, naziva se orbitala. Sadrži približno 90% e-oblak, a to znači da je oko 90% vremena elektron u ovom dijelu prostora. Razlikuje se po obliku 4 trenutno poznate vrste orbitala, koji se označavaju latinskim slova s, p, d i f. Grafički prikaz nekih oblika elektronskih orbitala prikazan je na slici.

Najvažnija karakteristika gibanja elektrona po određenoj orbiti je energija njegove veze s jezgrom. Elektroni sa sličnim energetskim vrijednostima tvore jedan elektronski sloj, odnosno energetsku razinu. Energetske razine su numerirane počevši od jezgre - 1, 2, 3, 4, 5, 6 i 7.

Cijeli broj n, koji označava broj energetske razine, naziva se glavni kvantni broj. Karakterizira energiju elektrona koji zauzimaju određenu energetsku razinu. Najnižu energiju imaju elektroni prve energetske razine, najbliže jezgri. U usporedbi s elektronima prve razine, elektroni sljedećih razina karakterizirat će veliku količinu energije. Posljedično, elektroni vanjske razine su najslabije vezani za jezgru atoma.

Najveći broj elektrona u energetskoj razini određuje se formulom:

N = 2n2,

gdje je N najveći broj elektrona; n je broj razine, odnosno glavni kvantni broj. Posljedično, prva energetska razina najbliža jezgri ne može sadržavati više od dva elektrona; na drugom - ne više od 8; na trećem - ne više od 18; na četvrtom - ne više od 32.

Počevši od druge energetske razine (n = 2), svaka od razina podijeljena je na podrazine (podslojeve), koje se međusobno nešto razlikuju po energiji vezanja s jezgrom. Broj podrazina jednak je vrijednosti glavnog kvantnog broja: prva energetska razina ima jednu podrazinu; drugi - dva; treći - tri; četvrti - četiri podrazine. Podrazine, pak, tvore orbitale. Svaka vrijednostn odgovara broju orbitala jednakom n.

Uobičajeno je označavati podrazine latiničnim slovima, kao i oblik orbitala od kojih se sastoje: s, p, d, f.

Protoni i neutroni

Atom bilo kojeg kemijskog elementa usporediv je sa sićušnim Sunčev sustav. Stoga se takav model atoma, koji je predložio E. Rutherford, naziva planetarni.

Atomska jezgra, u kojoj je koncentrirana cjelokupna masa atoma, sastoji se od čestica dvije vrste - protona i neutrona.

Protoni imaju naboj jednak naboju elektrona, ali suprotnog predznaka (+1), i masu jednaku masi atoma vodika (u kemiji je prihvaćen kao jedinica). Neutroni nemaju naboj, neutralni su i imaju masu jednaku masi protona.

Protoni i neutroni zajednički se nazivaju nukleoni (od lat. nucleus - jezgra). Zbroj broja protona i neutrona u atomu naziva se maseni broj. Na primjer, maseni broj atoma aluminija:

13 + 14 = 27

broj protona 13, broj neutrona 14, maseni broj 27

Budući da se masa elektrona, koja je zanemariva, može zanemariti, očito je da je cjelokupna masa atoma koncentrirana u jezgri. Elektroni predstavljaju e - .

Jer atom električki neutralan, također je očito da je broj protona i elektrona u atomu isti. Jednak je rednom broju kemijskog elementa koji mu je dodijeljen u periodnom sustavu. Masu atoma čini masa protona i neutrona. Znajući redni broj elementa (Z), tj. broj protona, i maseni broj (A), jednak zbroju brojeva protona i neutrona, možete pronaći broj neutrona (N) pomoću formula:

N=A-Z

Na primjer, broj neutrona u atomu željeza je:

56 — 26 = 30

izotopi

Nazivaju se varijante atoma istog elementa koji imaju isti nuklearni naboj, ali različite masene brojeve izotopi. Kemijski elementi koji se nalaze u prirodi mješavina su izotopa. Dakle, ugljik ima tri izotopa s masom 12, 13, 14; kisik - tri izotopa s masom 16, 17, 18 itd. Obično se daje u periodnom sustavu, relativna atomska masa kemijskog elementa je prosječna vrijednost atomskih masa prirodne mješavine izotopa dati element uzimajući u obzir njihov relativni sadržaj u prirodi. Kemijska svojstva Izotopi većine kemijskih elemenata potpuno su isti. Međutim, izotopi vodika uvelike se razlikuju po svojstvima zbog dramatičnog višestrukog povećanja njihove relativne atomske mase; čak su dobili i pojedinačna imena i kemijske simbole.

Elementi prvog razdoblja

Shema elektronske strukture atoma vodika:

Sheme elektroničke strukture atoma prikazuju raspored elektrona po elektronskim slojevima (energijskim razinama).

Grafička elektronska formula atoma vodika (prikazuje raspodjelu elektrona po energetskim razinama i podrazinama):

Grafičke elektroničke formule atoma prikazuju raspodjelu elektrona ne samo po razinama i podrazinama, već i po orbitama.

U atomu helija prvi elektronski sloj je završen – ima 2 elektrona. Vodik i helij su s-elementi; kod ovih atoma, s-orbitala je ispunjena elektronima.

Svi elementi drugog razdoblja popunjen je prvi sloj elektrona, a elektroni ispunjavaju s- i p-orbitale drugog elektronskog sloja u skladu s načelom najmanje energije (prvo s, a zatim p) i pravilima Paulija i Hunda.

U atomu neona dovršen je drugi elektronski sloj – ima 8 elektrona.

Za atome elemenata treće periode prvi i drugi elektronski sloj su dovršeni, pa je popunjen treći elektronski sloj u kojem elektroni mogu zauzimati 3s-, 3p- i 3d-podrazine.

3s elektronska orbitala je završena na atomu magnezija. Na i Mg su s-elementi.

Za aluminij i sljedeće elemente, podrazina 3p je ispunjena elektronima.

Elementi treće periode imaju nepopunjene 3d orbitale.

Svi elementi od Al do Ar su p-elementi. s- i p-elementi čine glavne podskupine u periodnom sustavu.

Elementi četvrtog - sedmog razdoblja

Četvrti sloj elektrona pojavljuje se na atomima kalija i kalcija, podrazina 4s je ispunjena, jer ima manju energiju od podrazine 3d.

K, Ca - s-elementi uključeni u glavne podskupine. Za atome od Sc do Zn, 3d podrazina je ispunjena elektronima. Ovo su 3d elementi. Ubrajaju se u sekundarne podskupine, imaju ispunjen predvanjski sloj elektrona, nazivaju se prijelaznim elementima.

Obratite pozornost na strukturu elektronskih ljuski atoma kroma i bakra. U njima dolazi do “ispada” jednog elektrona s 4s- na 3d-podrazinu, što se objašnjava većom energetskom stabilnošću nastalih elektroničkih konfiguracija 3d 5 i 3d 10:

U atomu cinka treći elektronski sloj je završen - u njemu su popunjene sve podrazine 3s, 3p i 3d, ukupno na njima ima 18 elektrona. U elementima koji slijede nakon cinka, četvrti sloj elektrona nastavlja se puniti, podrazina 4p.

Elementi od Ga do Kr su p-elementi.

Vanjski sloj (četvrti) atoma kriptona je potpun i ima 8 elektrona. Ali u četvrtom elektronskom sloju mogu biti samo 32 elektrona; 4d- i 4f-podrazine atoma kriptona ostaju još nepopunjene.Elementi pete periode popunjavaju podrazine sljedećim redom: 5s - 4d - 5p. A postoje i iznimke koje se odnose na " neuspjeh» elektroni, y 41 Nb, 42 Mo, 44 Ru, 45 Rh, 46 Pd, 47 Ag.

U šestoj i sedmoj periodi pojavljuju se f-elementi, tj. elementi u kojima su popunjene 4f- odnosno 5f-podrazine trećeg vanjskog elektronskog sloja.

4f elementi nazivaju se lantanidi.

5f elementi nazivaju se aktinidi.

Redoslijed popunjavanja elektronskih podrazina u atomima elemenata šeste periode: 55 Cs i 56 Ba - 6s-elementi; 57 La … 6s 2 5d x - 5d element; 58 Ce - 71 Lu - 4f elementi; 72 Hf - 80 Hg - 5d elemenata; 81 T1 - 86 Rn - 6d elementi. Ali i tu postoje elementi u kojima je redoslijed popunjavanja elektronskih orbitala “narušen”, što je, primjerice, povezano s većom energetskom stabilnošću polu i potpuno popunjenih f-podrazina, tj. nf 7 i nf 14. Ovisno o tome koja je podrazina atoma posljednja ispunjena elektronima, svi elementi se dijele u četiri elektronske obitelji ili bloka:

s-elementi. S-podrazina vanjske razine atoma ispunjena je elektronima; s-elementi uključuju vodik, helij i elemente glavnih podskupina I. i II.

p-elementi. P-podrazina vanjske razine atoma ispunjena je elektronima; p-elementi uključuju elemente glavnih podskupina III-VIII skupina.

d-elementi. D-podrazina predvanjske razine atoma ispunjena je elektronima; d-elementi uključuju elemente sekundarnih podskupina skupina I-VIII, tj. elemente interkalarnih dekada velikih perioda koji se nalaze između s- i p-elemenata. Nazivaju se i prijelazni elementi.

f-elementi. F-podrazina treće vanjske razine atoma ispunjena je elektronima; to uključuje lantanide i antinoide.

Švicarski fizičar W. Pauli 1925. godine utvrdio je da u atomu u jednoj orbiti ne mogu biti više od dva elektrona koji imaju suprotne (antiparalelne) spinove (u prijevodu s engleskog - "vreteno"), tj. imaju takva svojstva koja se mogu uvjetno zamisliti kao rotacija elektrona oko svoje zamišljene osi: u smjeru kazaljke na satu ili suprotno od njega.

Ovaj princip se zove Paulijevo načelo. Ako postoji jedan elektron u orbitali, onda se on naziva nespareni, ako su dva, onda su to spareni elektroni, odnosno elektroni sa suprotnim spinovima. Na slici je prikazan dijagram podjele energetskih razina na podrazine i redoslijed njihovog popunjavanja.

Vrlo često se struktura elektronskih ljuski atoma prikazuje pomoću energetskih ili kvantnih ćelija - one zapisuju takozvane grafičke elektronske formule. Za ovaj zapis koristi se sljedeća oznaka: svaka kvantna stanica označena je ćelijom koja odgovara jednoj orbitali; svaki elektron je označen strelicom koja odgovara smjeru spina. Prilikom pisanja grafičke elektroničke formule treba zapamtiti dva pravila: Paulijev princip i F. Hundovo pravilo, prema kojem elektroni zauzimaju slobodne ćelije, prvo jedan po jedan i istovremeno imaju istu vrijednost spina, pa tek onda sparu, ali će spinovi, prema Paulijevom principu, već biti suprotno usmjereni.

Hundovo pravilo i Paulijev princip

Hundovo pravilo- pravilo kvantne kemije, koje određuje redoslijed popunjavanja orbitala određenog podsloja i formulira se na sljedeći način: ukupna vrijednost spinskog kvantnog broja elektrona ovog podsloja treba biti najveća. Formulirao Friedrich Hund 1925.

To znači da se u svakoj od orbitala podsloja prvo popunjava po jedan elektron, a tek nakon što se potroše nepopunjene orbitale, ovoj orbitali se dodaje drugi elektron. U tom slučaju u jednoj orbitali postoje dva elektrona s polucijelim spinovima suprotnog predznaka, koji se sparuju (formiraju dvoelektronski oblak) i kao rezultat toga ukupni spin orbitale postaje jednak nuli.

Druga formulacija: Ispod energije nalazi se atomski član za koji su zadovoljena dva uvjeta.

Mnoštvo je maksimalno
Kada se višestrukosti podudaraju, ukupni orbitalni moment L je maksimalan.

Analizirajmo ovo pravilo na primjeru popunjavanja orbitala p-podrazine str- elementi druge periode (odnosno od bora do neona (u donjem dijagramu vodoravne crte označavaju orbitale, okomite strelice označavaju elektrone, a smjer strelice označava orijentaciju spina).

pravilo Klečkovskog

Pravilo Klečkovskog - povećanjem ukupnog broja elektrona u atomima (s povećanjem naboja njihovih jezgri, odnosno rednih brojeva kemijskih elemenata), atomske orbitale se naseljavaju na način da pojava elektrona u orbitalama viših energija ovisi samo o glavni kvantni broj n i ne ovisi o svim ostalim kvantnim brojevima, uključujući i one iz l. Fizički to znači da je u atomu sličnom vodiku (u nedostatku međuelektronskog odbijanja) orbitalna energija elektrona određena samo prostornom udaljenošću gustoće naboja elektrona od jezgre i ne ovisi o značajkama njegova gibanja u polju jezgre.

Klečkovskovo empirijsko pravilo i slijed sekvenci donekle kontradiktornog realnog energetskog slijeda atomskih orbitala koji proizlaze iz njega samo u dva slučaja istog tipa: za atome Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt, Au, dolazi do “ispada” elektrona sa s - podrazine vanjskog sloja na d-podrazinu prethodnog sloja, što dovodi do energetski stabilnijeg stanja atoma, naime: nakon popunjavanja orbitale 6 s dva elektroni s

Kontrolni rad br.1.

Opcija 1.

1. Unesite broj potpuno ispunjenih

a) razine energije

b) energetski podrazini

za atome elemenata br. 32 i br. 37.

2. Kation E3+ nekog elementa ima elektroničku konfiguraciju 1s22s22p6. Koliko protona i neutrona ima u jezgri atoma određenog elementa?

3. Odredite broj elektrona i broj protona u ionima NO2-, H3O+.

4. Napiši elektroničku konfiguraciju čestica: As3-, Rb+. Navedite primjere drugih čestica iste elektroničke konfiguracije (po 2 primjera).

…4s23d3? Odgovor napišite u obliku tablice.

6. Dajte opis elementa br. 33 prema planu:

opcija 2.

1. 1. Navesti broj potpuno popunjenih

a) razine energije

b) energetski podrazini

za atome elemenata br. 25 i br. 35.

2. E3 anion nekog elementa ima elektronsku konfiguraciju 1s22s22p63s23p6. Koliko protona i neutrona ima u jezgri atoma određenog elementa?

3. Odredite broj elektrona i broj protona u ionima NH4+, SO32-.

4. Napiši elektroničku konfiguraciju čestica: Se2-, Ga3+. Navedite primjere drugih čestica iste elektroničke konfiguracije (po 2 primjera).

5. Koje vrijednosti mogu uzeti kvantne brojeve za elektrone

…3s23r4? Odgovor napišite u obliku tablice.

6. Dajte opis elementa br. 38 prema planu:

1) položaj u periodnom sustavu

2) građa atoma (čestice u jezgri, elektronska konfiguracija, raspodjela elektrona po razinama, grafički prikaz vanjske razine)

3) metal ili nemetal (uz objašnjenje)

4) usporedba sa susjednim elementima po razdoblju i podskupini

5) formula višeg oksida i njegova priroda (s reakcijskim jednadžbama)

6) formula hidroksida i njegova priroda (s jednadžbama reakcija)

7) formula hlapivog vodikovog spoja za nemetal.

Test br. 1 na temu "Struktura atoma"

Opcija 1.

1. Unesite broj potpuno ispunjenih

a) razine energije

b) energetski podrazini

za atome elemenata br. 32 i br. 37.

2. Kation E 3+ s 2 2 s 2 2 p 6 . C

NO2-, H3O+.

Kao 3- , Rb +

Li 3 N, H 2 Se, PCl 3, SiO 2.

a) SiO 2 → P 2 O 5 → SO 3

b) NH 3 → PH 3 → AsH 3

c) Al → Mg → Na

d) BaO → SrO → CaO?

opcija 2.

1. 1. Navesti broj potpuno popunjenih

a) razine energije

b) energetski podrazini

za atome elemenata br. 25 i br. 35.

2. Anion E 3- neki element ima elektroničku konfiguraciju 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 . C Koliko protona i neutrona ima u jezgri atoma određenog elementa?

3. Odredite broj elektrona i broj protona u ionima NH4+, SO32-.

4. Napiši elektronsku konfiguraciju čestica: Se 2- , Ga 3+ . Navedite primjere drugih čestica iste elektroničke konfiguracije (po 2 primjera).

5. Označite vrstu kemijske veze i prikažite mehanizam njezina nastanka:

SiCl4, H2O2, CO2, Mg3P2.

6. Kako se svojstva mijenjaju u nizu:

a) Al 2 O 3 → MgO → Na 2 O

b) HF → HCl → HBr

c) Se → S → O

d) N 2 O 5 → P 2 O 5 → As 2 O 5?