Просто о сложном. Основы строения атома

Вариант 1

Часть А.

А 1. Ядро атома (39 К) образовано

1) 19 протонами и 20 электронами 2) 20 нейтронами и 19 электронами

3) 19 протонами и 20 нейтронами 4) 19 протонами и 19 нейтронами

А 2 . Атому элемента фосфор отвечает электронная формула

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

А 3. Химические элементы расположены в порядке уменьшения их атомных радиусов

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

А 4. Верны ли следующие суждения о химических элементах?

А. Все химические элементы-металлы относятся к S- и d- элементам.

Б. Неметаллы в соединениях проявляют только отрицательную степень окисления.

А 5. Среди металлов главной подгруппы II группы наиболее сильным восстановителем является

1) барий 2) кальций 3) стронций 4) магний

А 6. Число энергетических слоев и число электронов во внешнем энергетическом слое атома хрома равны соответственно

А 7. Высший гидроксид хрома проявляет

А 8. Электроотрицательность элементов возрастает слева направо по ряду

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

А 9. Степень окисления хлора в Ba(ClO 3) 2 равна

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

А 10. Элемент мышьяк относится к

Ответами к заданию В1-В2

В 1. Возрастание кислотных свойств высших оксидов происходит в рядах:

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

В 2 . Установите соответствие.

Состав ядра Электронная формула

А. 7 р + 1 , 7 n 0 1 1. 2S 2 2p 3

Б. 15 р + 1 , 16 n 0 1 2. 2S 2 2p 4

В. 9 р + 1 , 10 n 0 1 3. 3S 2 3p 5

Г. 34 р + 1 , 45 n 0 1 4. 2S 2 2p 5

С 1. Составьте формулу высшего оксида и высшего гидроксида брома. Запишите электронную конфигурацию атома брома в основном и возбужденном состоянии, определите его возможные валентности.

Составьте электронные формулы атома брома в максимальной и минимальной степенях.

Контрольная работа № 1 по теме «Строение атома»

Вариант 2

Часть А. Выберите один правильный ответ

А 1. Число протонов, нейтронов и электронов изотопа 90 Sr соответсвенно равно

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

А 2 . Электронная формула 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 6 4S 1 отвечает атому элемента

1. сера 2. бром 3.калий 4. марганец

А 3. В порядке уменьшения атомного радиуса расположены элементы

1) бор, алюминий, галлий 3) бор, углерод, кремний

2) калий, натрий, литий 4) криптон, ксенон, радон

А 4. Верны ли следующие суждения об изменении свойств элементов в ряду

Be-Mg-Ca-Sr-Ba?

А. Металлические свойства усиливаются.

Б. Радиус атомов и число валентных электронов не изменяется.

1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны

А 5. Среди неметаллов третьего периода наиболее сильным окислителем является

1) фосфор 2) кремний 3) сера 4) хлор

А 6. Число энергетических слоев и число электронов во внешнем энергетическом слое атома марганца равны соответственно

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

А 7. Высший гидроксид марганца проявляет

1) кислотные свойства 3) основные свойства

2) амфотерные свойства 4) не проявляет кислотно-основных свойств

А 8. Электроотрицательность элементов уменьшается слева направо по ряду

1) O-Sе-S-Te 2) Bе-Bе-Li-Н 3) O-N-P-As 4) Ge-Si-S-Cl

А 9. Степень окисления азота в Ba(NO 2) 2 равна

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

А 10. Элемент марганец относится к

1) s-элементам 2) р-элементам 3) d-элементам 4) переходным элементам

Ответами к заданию В1-В2 является последовательность цифр, которая соответствует номерам правильных ответов.

В 1. Возрастание основных свойств высших гидроксидов происходит в рядах образующих их элементов:

1) MgAl ) AsР 3) PSCl

4)BBeLi 5) MgCaBa 6)CaKCs

В 2 . Установите соответствие.

Состав ядра Электронная формула

А. 19 р + 1 , 20 n 0 1 1. 4S 1

Б. 20 р + 1 , 20 n 0 1 2. 4S 2

В. 14 р + 1 , 14 n 0 1 3. 5S 1

Г. 35 р + 1 , 45 n 0 1 4. 4S 2 4p 5

При выполнении задания С 1 подробно запишите ход его решения и полученный результат.

С 1. Составьте формулу высшего оксида и высшего гидроксида мышьяка. Запишите электронную конфигурацию атома мышьяка в основном и возбужденном состоянии, определите его возможные валентности.

Составьте электронные формулы атома мышьяка в максимальной и минимальной степенях.

«Строение атома»

Вариант №1

Задание 1.

4d; 3р; 3d; 4s; 5s; 4p

Задание 2.

Задание 3.

11 кл. Самостоятельная работа №1

Вариант №2

Задание 1.

В каком порядке будут заполняться подуровни:

4d; 3р; 3d; 4s; 5s; 4p

Задание 2.

Задание 3.

Определить атомы каких элементов имеют электронную конфигурацию:

а) 4s 2 4p 5 б) 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2

11 кл. Самостоятельная работа №1

Вариант №1

Задание 1.

В каком порядке будут заполняться подуровни:

4d; 3р; 3d; 4s; 5s; 4p

Задание 2.

Построить электронную и графическую конфигурацию атомов аргона и титана. К какому семейству относятся эти элементы?

Задание 3.

Определить атомы каких элементов имеют электронную конфигурацию:

а) 3s 2 3p 6 4s 2 б) 4s 2 4p 6 4d 1 5s 2

11 кл. Самостоятельная работа №1

Вариант №2

Задание 1.

В каком порядке будут заполняться подуровни:

4d; 3р; 3d; 4s; 5s; 4p

Задание 2.

Построить электронную и графическую конфигурацию атомов кальция и кобальта. К какому семейству относятся эти элементы?

Задание 3.

Определить атомы каких элементов имеют электронную конфигурацию:

а) 4s 2 4p 5 б) 3s 2 3p 6 3d 5 4s

Все в мире состоит из атомов. Но откуда они взялись, и из чего состоят сами? Сегодня отвечаем на эти простые и фундаментальные вопросы. Ведь многие люди, живущие на планете, говорят, что не понимают строения атомов, из которых сами и состоят.

Естественно, уважаемый читатель понимает, что в данной статье мы стараемся изложить все на максимально простом и интересном уровне, поэтому не «грузим» научными терминами. Тем, кто хочет изучить вопрос на более профессиональном уровне, советуем читать специализированную литературу. Тем не менее, сведения данной статьи могут сослужить хорошую службу в учебе и просто сделать Вас более эрудированными.

Атом – это частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, которая является носителем его свойств. Иными словами, это мельчайшая частица того или иного вещества, которая может вступать в химические реакции.

История открытия и строение

Понятия атома было известно еще в Древней Греции. Атомизм – физическая теория, которая гласит, что все материальные предметы состоят из неделимых частиц. Наряду с Древней Грецией, идеи атомизма параллельно развивался еще и в Древней Индии.

Не известно, рассказали тогдашним философам об атомах инопланетяне, или они додумались сами, но экспериментально подтвердить данную теорию химики смогли много позже – только в семнадцатом веке, когда Европа выплыла из пучины инквизиции и средневековья.

Долгое время господствующим представлением о строении атома было представление о нем как о неделимой частице. То, что атом все-таки можно разделить, выяснилось только в начале двадцатого века. Резерфорд, благодаря своему знаменитому опыту с отклонением альфа-частиц, узнал, что атом состоит из ядра, вокруг которого вращаются электроны. Была принята планетарная модель атома, в соответствии с которой электроны вращаются вокруг ядра, как планеты нашей Солнечной системы вокруг звезды.

Современные представления о строении атома продвинулись далеко. Ядро атома, в свою очередь, состоит субатомных частиц, или нуклонов – протонов и нейтронов. Именно нуклоны составляют основную массу атома. При этом протоны и нейтроны также не являются неделимыми частицами, и состоят из фундаментальных частиц - кварков.

Ядро атома имеет положительный электрический заряд, а электроны, вращающиеся по орбите – отрицательный. Таким образом, атом электрически нейтрален.

Ниже приведем элементарную схему строения атома углерода.

Свойства атомов

Масса

Массу атомов принято измерять в атомных единицах массы – а.е.м. Атомная единица массы представляет собой массу 1/12 части свободно покоящегося атома углерода, находящегося в основном состоянии.

В химии для измерения массы атомов используется понятие "моль" . 1 моль – это такое количество вещества, в котором содержится число атомов, равное числу Авогадро.

Размер

Размеры атомов чрезвычайно малы. Так, самый маленький атом – это атом Гелия, его радиус – 32 пикометра. Самый большой атом – атом цезия, имеющий радиус 225 пикометров. Приставка пико означает десять в минус двенадцатой степени! То есть, если 32 метра уменьшить в тысячу миллиардов раз, мы получим размер радиус атома гелия.

При этом, масштабы вещей таковы, что, по сути, атом на 99% состоит из пустоты. Ядро и электроны занимают крайне малую часть его объема. Для наглядности, рассмотрим такой пример. Если представить атом в виде олимпийского стадиона в Пекине (а можно и не в Пекине, просто представьте себе большой стадион), то ядро этого атома будет представлять собой вишенку, находящуюся в центре поля. Орбиты электронов при этом находились бы где-то на уровне верхних трибун, а вишня весила бы 30 миллионов тонн. Впечатляет, не так ли?

Откуда взялись атомы?

Как известно, сейчас различные атомы сгруппированы в таблицу Менделеева. В ней насчитывается 118 (а если с предсказанными, но еще не открытыми элементами - 126) элементов, не считая изотопов. Но так было далеко не всегда.

В самом начале формирования Вселенной никаких атомов не было и подавно, существовали лишь элементарные частицы, под воздействием огромных температур взаимодействующие между собой. Как сказал бы поэт, это был настоящий апофеоз частиц. В первые три минуты существования Вселенной, из-за понижения температуры и совпадения еще целой кучи факторов, запустился процесс первичного нуклеосинтеза, когда из элементарных частиц появились первые элементы: водород, гелий, литий и дейтерий (тяжелый водород). Именно из этих элементов образовались первые звезды, в недрах которых проходили термоядерные реакции, в результате которых водород и гелий «сгорали», образуя более тяжелые элементы. Если звезда была достаточно большой, то свою жизнь она заканчивала так называемым взрывом «сверхновой», в результате которого атомы выбрасывались в окружающее пространство. Так и получилась вся таблица Менделеева.

Так что, можно сказать, что все атомы, из которых мы состоим, когда-то были частью древних звезд.

Почему ядро атома не распадается?

В физике существует четыре типа фундаментальных взаимодействий между частицами и телами, которые они составляют. Это сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное взаимодействия.

Именно благодаря сильному взаимодействию, которое проявляется в масштабах атомных ядер и отвечает за притяжение между нуклонами, атом и является таким «крепким орешком».

Не так давно люди поняли, что при расщеплении ядер атомов высвобождается огромная энергия. Деление тяжелых атомных ядер является источником энергии в ядерных реакторах и ядерном оружии.

Итак, друзья, познакомив Вас со структурой и основами строения атома, нам остается только напомнить о том, что готовы в любой момент прийти Вам на помощь. Не важно, нужно Вам выполнить диплом по ядерной физике, или самую маленькую контрольную – ситуации бывают разные, но выход есть из любого положения. Подумайте о масштабах Вселенной, закажите работу в Zaochnik и помните – нет поводов для беспокойства.

Электроны

Понятие атом возникло еще в античном мире для обозначения частиц вещества. В переводе с греческого атом означает «неделимый».

Ирландский физик Стони на основании опытов пришел к выводу, что электричество переносится мельчайшими частицами, сущеетвующими в атомах всех химических элементов. В 1891 г. Стони предложил эти частицы назвать электронами, что по-гречески означает «янтарь». Через несколько лет после того, как электрон получил свое название, английский физик Джозеф Томсон и французский физик Жан Перрен доказали, что электроны несут на себе отрицательный заряд. Это наименьший отрицательный заряд, который в химии принят за единицу (-1). Томсон даже сумел определить скорость движения электрона (скорость электрона на орбите обратно пропорциональна номеру орбиты n. Радиусы орбит растут пропорционально квадрату номера орбиты. На первой орбите атома водорода (n=1; Z=1) скорость равна ≈ 2,2·106 м/с, то есть примерно в сотню раз меньше скорости света с=3·108 м/с.) и массу электрона (она почти в 2000 раз меньше массы атома водорода).

Состояние электронов в атоме

Под состоянием электрона в атоме понимают со­вокупность информации об энергии определенного электрона и пространстве, в котором он находится . Электрон в атоме не имеет траектории движения, т. е. можно говорить лишь о веро­ятности нахождения его в пространстве вокруг ядра .

Он может находиться в лю­бой части этого пространства, окружающего ядро, и совокупность его различных положений рассматривают как электронное облако с определенной плотностью отрицательного заряда. Образно это можно предста­вить себе так: если бы удалось через сотые или миллионные доли секунды сфотографиро­вать положение электрона в атоме, как при фотофинише, то электрон на таких фотогра­фиях был бы представлен в виде точек. При наложении бесчисленного множества та­ких фотографий получилась бы картина электронного облака с наибольшей плот­ностью там, где этих точек будет больше всего.

Пространство вокруг атомного ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона, называ­ется орбиталью. В нем заключено приблизительно 90 % электронного облака , и это означает, что около 90 % времени электрон находится в этой части пространства. По форме различают 4 известных ныне типа орбиталей , которые обозначаются латинскими буквами s, p, d и f . Графическое изображение некоторых форм электронных орбиталей представлено на рисунке.

Важнейшей характеристикой движения электрона на определенной орбитали является энергия его связи с ядром . Электроны, обладающие близкими значениями энергии, образуют единый электронный слои, или энергетический уровень. Энергетические уровни нумеруют, начиная от ядра, - 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7.

Целое число n, обозначающее номер энергетического уровня, называют главным квантовым числом. Оно характеризует энергию электронов, занимающих данный энергетический уровень. Наименьшей энергией обладают электроны первого энергетического уровня, наиболее близкого к ядру. По сравнению с электронами первого уровня, электроны последующих уровней будут характеризоваться большим запасом энергии. Следовательно, наименее прочно связаны с ядром атома электроны внешнего уровня.

Наибольшее число электронов на энергетичес­ком уровне определяется по формуле:

N = 2n 2 ,

где N - максимальное число электронов; n - но­мер уровня, или главное квантовое число. Следовательно, на первом, ближайшем к ядру энергетическом уровне может находиться не бо­лее двух электронов; на втором - не более 8; на третьем - не более 18; на четвертом - не бо­лее 32.

Начиная со второго энергетического уровня (n = 2) каждый из уровней подразделяется на подуровни (подслои), несколько отличающиеся друг от друга энергией связи с ядром. Число подуровней равно значению главного квантового числа: первый энергетический уровень имеет один подуровень; второй - два; третий - три; четвертый - четыре подуровня . Подуровни в свою очередь образованы орбиталями. Каждому значению n соответствует число орбиталей, равное n.

Подуровни принято обозначать латинскими буквами, равно как и форму орбиталей, из которых они состоят: s, p, d, f.

Протоны и нейтроны

Атом любого химического элемента сравним с крохотной Солнечной системой. Поэтому такую модель атома, предложенную Э. Резерфордом, называют планетарной .

Атомное ядро, в котором сосредоточена вся масса атома, состоит из частиц двух видов - протонов и нейтронов .

Протоны имеют заряд, равный заряду электронов, но противоположный по знаку (+1), и массу, равную массе атома водорода (она принята в химии за единицу). Нейтроны не несут заряда, они нейтральны и имеют массу, равную массе протона.

Протоны и нейтроны вместе называют нуклонами (от лат. nucleus - ядро). Сумма числа протонов и нейтронов в атоме называется массовым числом . Например, массовое число атома алюминия:

13 + 14 = 27

число протонов 13, число нейтронов 14, массовое число 27

Так как массой электрона, ничтожно малой, можно пренебречь, то очевидно, что в ядре сосредоточена вся масса атома. Электроны обозначают e — .

Поскольку атом электронейтрален , то также очевидно, что число протонов и электронов в атоме одинаково. Оно равно порядковому номеру химического элемента, присвоенному ему в Периодической системе. Масса атома складывается из массы протонов и нейтронов. Зная порядковый номер элемента (Z), т. е. число протонов, и массовое число (А), равное сумме чисел протонов и нейтронов, можно найти число нейтронов (N) по формуле:

N = A — Z

Например, число нейтронов в атоме железа равно:

56 — 26 = 30

Изотопы

Разновидности атомов одного и того же элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное массовое число, называются изотопами . Химические элементы, встречающиеся в природе, являются смесью изотопов. Так, углерод имеет три изотопа с массой 12, 13, 14; кислород - три изотопа с массой 16, 17, 18 и т. д. Обычно приводимая в Периодической системе относительная атомная масса химического элемента является средним значением атомных масс природной смеси изотопов данного элемента с учетом их относительного содержания в природе. Химические свойства изотопов большинства химических элементов совершенно одинаковы. Однако изотопы водорода сильно различаются по свойствам из-за резкого кратного увеличения их относительной атомной массы; им даже присвоены индивидуальные названия и химические знаки.

Элементы первого периода

Схема электронного строения атома водорода:

Схемы электронного строения атомов показывают распределение электронов по электронным слоям (энергетическим уровням).

Графическая электронная формула атома во­дорода (показывает распределение электронов по энергетическим уровням и подуровням):

Графические электронные формулы атомов показывают распределение электронов не только по уровням и подуровням, но и по орбиталям.

В атоме гелия первый электронный слой завершен - в нем 2 электрона. Водород и гелий - s-элементы; у этих атомов заполняется электронами s-орбиталь.

У всех элементов второго периода первый электронный слой заполнен , и электроны заполняют s- и р-орбитали второго электронного слоя в соот­ветствии с принципом наименьшей энергии (снача­ла s, а затем р) и правилами Паули и Хунда.

В атоме неона второй электронный слой завершен - в нем 8 электронов.

У атомов элементов третьего периода первый и второй электронные слои завершены, поэтому заполняется третий электронный слой, в котором электроны могут занимать 3s-, 3р- и 3d- подуровни.

У атома магния достраивается 3s- электронная орбиталь. Na и Mg - s-элементы.

У алюминия и последующих элементов запол­няется электронами 3р-подуровень.

У элементов третьего периода остаются неза­полненными 3d-орбитали.

Все элементы от Al до Ar - р-элементы. s- и р-элементы образуют главные подгруппы в Пе­риодической системе.

Элементы четвертого — седьмого периодов

У атомов калия и кальция появляется четвертый электронный слой, заполняется 4s-подуровень, т. к. он имеет меньшую энергию, чем 3d-подуровень.

К, Са - s-элементы, входящие в главные под­группы. У атомов от Sc до Zn заполняется электро­нами 3d-подуровень. Это 3d-элементы. Они входят в побочные подгруппы, у них заполняется пред­внешний электронный слой, их относят к переход­ным элементам.

Обратите внимание на строение электронных оболочек атомов хрома и меди. В них происходит «провал» одного электрона с 4s- на 3d-подуровень, что объясняется большей энергетической устойчи­востью образующихся при этом электронных кон­фигураций 3d 5 и 3d 10:

В атоме цинка третий электронный слой завер­шен - в нем заполнены все подуровни 3s, 3р и 3d, всего на них 18 электронов. У следующих за цин­ком элементов продолжает заполняться четвертый электронный слой, 4р-подуровень.

Элементы от Ga до Кr - р-элементы.

У атома криптона внешний слой (четвертый) завершен, имеет 8 электронов. Но всего в четвертом электронном слое может быть 32 электрона; у атома криптона пока остаются незаполненными 4d- и 4f-подуровни.У элементов пятого периода идет заполнение по-дуровней в следующем порядке: 5s — 4d — 5р. И так-же встречаются исключения, связанные с «провалом » электронов, у 41 Nb, 42 Мо, 44 Ru, 45 Rh, 46 Pd, 47 Ag.

В шестом и седьмом периодах появляются f-элементы, т. е. элементы, у которых идет заполнение соответственно 4f- и 5f-подуровней третьего снаружи электронного слоя.

4f-элементы называют лантаноидами.

5f-элементы называют актиноидами.

Порядок заполнения электронных подуровней в атомах элементов шестого периода: 55 Cs и 56 Ва - 6s-элементы; 57 La … 6s 2 5d x - 5d-элемент; 58 Се - 71 Lu - 4f-элементы; 72 Hf — 80 Hg - 5d-элементы; 81 Т1 — 86 Rn - 6d-элементы. Но и здесь встречаются элементы, у которых «нарушается» порядок заполне­ния электронных орбиталей, что, например, связано с большей энергетической устойчивостью наполовину и полностью заполненных f-подуровней, т. е. nf 7 и nf 14 . В зависимости от того, какой подуровень атома заполняется электронами последним, все элемен­ты делят на четыре электронных семейства, или блока:

• s-элементы . Электронами заполняется s-под­уровень внешнего уровня атома; к s-элементам относятся водород, гелий и элементы главных подгрупп I и II групп.

• p-элементы . Электронами заполняется р-подуровень внешнего уровня атома; к р-элементам относятся элементы главных подгрупп III- VIII групп.

• d-элементы . Электронами заполняется d-под­уровень предвнешнего уровня атома; к d-эле­ментам относятся элементы побочных подгрупп I-VIII групп, т. е. элементы вставных декад больших периодов, расположенных между s- и р-элементами. Их также называют переход­ными элементами.

• f-элементы . Электронами заполняется f-подуро­вень третьего снаружи уровня атома; к ним от­носятся лантаноиды и антиноиды.

Швейцарский физик В. Паули в 1925 г. установил, что в атоме на одной орбитали может находиться не более двух электронов, имеющих противоположные (антипараллельные) спины (в переводе с английского - «веретено»), т. е. обладающих такими свойствами, которые условно можно представить себе как вращение электрона вокруг своей воображаемый оси: по часовой или против часовой стрелки.

Этот принцип носит название принципа Паули . Если на орбитали находится один электрон, то он называется неспаренным, если два, то это спаренные электроны, т. е. электроны с противоположными спинами. На рисунке показана схема подразделения энергетических уровней на подуровни и очередность их заполнения.

Очень часто строение электронных оболочек атомов изображают с помощью энергетических или квантовых ячеек - записывают так называемые графические электронные формулы. Для этой записи используют следующие обозначения: каждая квантовая ячейка обозначается клеткой, которая соответствует одной орбитали; каждый электрон обозначается стрелкой, соответствующей направлению спина. При записи графической электронной формулы следует помнить два правила: принцип Паули и правило Ф. Хунда , согласно которому электроны занимают свободные ячейки сначала по одному и имеют при этом одинаковое значение спина, а лишь затем спариваются, но спины, при этом по принципу Паули будут уже противоположно направленными.

Правило Хунда и принцип Паули

Правило Хунда - правило квантовой химии, определяющее порядок заполнения орбиталей определённого подслоя и формулируется следующим образом: суммарное значение спинового квантового числа электронов данного подслоя должно быть максимальным. Сформулировано Фридрихом Хундом в 1925 году.

Это означает, что в каждой из орбиталей подслоя заполняется сначала один электрон, а только после исчерпания незаполненных орбиталей на эту орбиталь добавляется второй электрон. При этом на одной орбитали находятся два электрона с полуцелыми спинами противоположного знака, которые спариваются (образуют двухэлектронное облако) и, в результате, суммарный спин орбитали становится равным нулю.

Другая формулировка : Ниже по энергии лежит тот атомный терм, для которого выполняются два условия.

1. Мультиплетность максимальна
2. При совпадении мультиплетностей суммарный орбитальный момент L максимален.

Разберём это правило на примере заполнения орбиталей p-подуровня p -элементов второго периода (то есть от бора до неона (в приведённой ниже схеме горизонтальными чёрточками обозначены орбитали, вертикальными стрелками - электроны, причём направление стрелки обозначает ориентацию спина).

Правило Клечковского

Правило Клечковского — по мере увеличения суммарного числа электронов в атомах (при возрастании зарядов их ядер, или порядковых номеров химических элементов) атомные орбитали заселяются таким образом, что появление электронов на орбитали с более высокой энергией зависит только от главного квантового числа n и не зависит от всех остальных квантовых чисел, в том числе и от l. Физически это означает, что в водородоподобном атоме (в отсутствие межэлектронного отталкивания) орбитальная энергия электрона определяется только пространственной удаленностью зарядовой плотности электрона от ядра и не зависит от особенностей его движения в поле ядра.

Эмпирическое правило Клечковского и вытекающее из него схема очерёдностей несколько противоречатреальной энергетической последовательности атомых орбиталей только в двух однотипных случаях: у атомов Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt, Au имеет место “провал” электрона с s-подуровня внешнего слояна d-подуровень предыдущего слоя, что приводит к энергетически более устойчивому состоянию атома, аименно: после заполнения двумя электронами орбитали 6s

Контрольная работа №1.

Вариант 1.

1. Укажите число полностью заполненных

а) энергетических уровней

б) энергетических подуровней

для атомов элементов №32 и №37.

2. Катион Э3+ некоторого элемента имеет электронную конфигурацию 1s22s22p6. Cколько протонов и нейтронов содержится в ядре атома данного элемента?

3. Определите число электронов и число протонов в ионах NO2-, Н3О+.

4. Напишите электронную конфигурацию частиц: As3-, Rb+. Приведите примеры других частиц с такой же электронной конфигурацией (по 2 примера).

…4s23d3? Ответ оформите в виде таблицы.

6. Дайте характеристику элементу № 33 по плану:

Вариант 2.

1. 1. Укажите число полностью заполненных

а) энергетических уровней

б) энергетических подуровней

для атомов элементов № 25 и №35.

2. Анион Э3- некоторого элемента имеет электронную конфигурацию 1s22s22p63s23p6. Cколько протонов и нейтронов содержится в ядре атома данного элемента?

3. Определите число электронов и число протонов в ионах NH4+, SO32-.

4. Напишите электронную конфигурацию частиц: Se2-, Ga3+. Приведите примеры других частиц с такой же электронной конфигурацией (по 2 примера).

5. Какие значения могут принимать квантовые числа для электронов

…3s23р4? Ответ оформите в виде таблицы.

6. Дайте характеристику элементу № 38 по плану:

1) положение в периодической таблице

2) строение атома (частицы в составе ядра, электронная конфигурация, распределение электронов по уровням, графическое изображение наружного уровня)

3) металл или неметалл (с объяснением)

4) сравнение с соседними элементами по периоду и подгруппе

5) формула высшего оксида и его характер (с уравнениями реакций)

6) формула гидроксида и его характер (с уравнениями реакций)

7) формула летучего водородного соединения для неметалла.

Контрольная работа №1 по теме «Строение атома»

Вариант 1.

1. Укажите число полностью заполненных

а) энергетических уровней

б) энергетических подуровней

для атомов элементов №32 и №37.

2. Катион Э 3+ s 2 2 s 2 2 p 6 . C

NO 2 - , Н 3 О + .

As 3- , Rb +

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

а ) SiO 2 → P 2 O 5 → SO 3

б ) NH 3 → PH 3 → AsH 3

в) Al → Mg → Na

г) BaO → SrO → CaO?

Вариант 2.

1. 1. Укажите число полностью заполненных

а) энергетических уровней

б) энергетических подуровней

для атомов элементов № 25 и №35.

2. Анион Э 3- некоторого элемента имеет электронную конфигурацию 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 . C колько протонов и нейтронов содержится в ядре атома данного элемента?

3. Определите число электронов и число протонов в ионах NH 4 + , SO 3 2- .

4. Напишите электронную конфигурацию частиц: Se 2- , Ga 3+ . Приведите примеры других частиц с такой же электронной конфигурацией (по 2 примера).

5. Укажите вид химической связи и покажите механизм её образования:

SiCl 4 , H 2 O 2 , CO 2 , Mg 3 P 2 .

6. Как изменяются свойства в ряду:

а) Al 2 O 3 → MgO → Na 2 O

б) HF → HCl → HBr

в ) Se → S → O

г ) N 2 O 5 → P 2 O 5 → As 2 O 5 ?