Malyugina O.V. 14. előadás Külső és belső energiaszintek. Az energiaszint teljessége.

Emlékezzünk vissza röviden, amit már tudunk az atomok elektronhéjának szerkezetéről:

egy atom energiaszintjének száma = annak az időszaknak a száma, amelyben az elem található;

az egyes energiaszintek maximális kapacitását a 2n 2 képlet segítségével számítjuk ki

a külső energiahéj nem tartalmazhat 2-nél több elektront az 1. periódus elemeinél, és 8-nál több elektront a többi periódus elemeinél

Térjünk vissza még egyszer a kis periódusok elemeinek energiaszint-kitöltési rendszerének elemzéséhez:

1. táblázat Töltési energiaszintek

kis időszakok elemeire

Időszak száma	Energiaszintek száma = periódusszám	Elem szimbólum, sorozatszáma	Teljes elektronok	Az elektronok energiaszintek szerinti megoszlása		Csoportszám
				H +1) 1	+1 N, 1e -
				Ne + 2 ) 2	+2 Nem, 2e -
				Li + 3 ) 2 ) 1	+ 3 Li, 2e - , 1e -
				Ve +4) 2 ) 2	+ 4 Lenni, 2e - , 2 e -
				V +5) 2 ) 3	+5 B, 2e - , 3e -
				C +6) 2 ) 4	+6 C, 2e - , 4e -
				N + 7 ) 2 ) 5	+ 7 N, 2e - , 5 e -
				O + 8 ) 2 ) 6	+ 8 O, 2e - , 6 e -
				F + 9 ) 2 ) 7	+ 9 F, 2e - , 7 e -
				Ne+ 10 ) 2 ) 8	+ 10 Ne, 2e - , 8 e -
				Na+ 11 ) 2 ) 8 ) 1	+1 1 Na, 2e - , 8e - , 1e -
				Mg+ 12 ) 2 ) 8 ) 2	+1 2 Mg, 2e - , 8e - , 2 e -
				Al+ 13 ) 2 ) 8 ) 3	+1 3 Al, 2e - , 8e - , 3 e -
				Si+ 14 ) 2 ) 8 ) 4	+1 4 Si, 2e - , 8e - , 4 e -
				P+ 15 ) 2 ) 8 ) 5	+1 5 P, 2e - , 8e - , 5 e -
				S+ 16 ) 2 ) 8 ) 6	+1 5 P, 2e - , 8e - , 6 e -
				Cl+ 17 ) 2 ) 8 ) 7	+1 7 Cl, 2e - , 8e - , 7 e -
		18 Ar		Ar+ 18 ) 2 ) 8 ) 8	+1 8 Ar, 2e - , 8e - , 8 e -

Elemezze az 1. táblázatot. Hasonlítsa össze az utolsó energiaszint elektronjainak számát és annak a csoportnak a számát, amelyben a kémiai elem található!

Észrevetted-e ezt az atomok külső energiaszintjén lévő elektronok száma egybeesik a csoportszámmal, amelyben az elem megtalálható (a hélium kivételével)?

!!! Ez a szabály igazcsak elemekhezfő- alcsoportok

A D.I. minden időszaka Mengyelejev inert elemmel végződik(hélium He, neon Ne, argon Ar). Ezen elemek külső energiaszintje a lehető legnagyobb számú elektront tartalmazza: hélium -2, a többi elem - 8. Ezek a fő alcsoport VIII. csoportjának elemei. Az inert gáz energiaszintjének szerkezetéhez hasonló energiaszintet ún elkészült. Ez a periódusos rendszer egyes elemeinek energiaszintjének egyfajta erősségi határa. Az egyszerű anyagok - inert gázok - molekulái egy atomból állnak, és kémiai tehetetlenség jellemzi őket, pl. gyakorlatilag nem lépnek kémiai reakciókba.

A többi PSHE elem energiaszintje eltér az inert elem energiaszintjétől, ezeket az ún. befejezetlen. Ezen elemek atomjai arra törekszenek, hogy elektronok adásával vagy elfogadásával kiegészítsék a külső energiaszintet.

Kérdések az önkontrollhoz

Milyen energiaszintet nevezünk külsőnek?

Milyen energiaszintet nevezünk belsőnek?

Melyik energiaszintet nevezzük teljesnek?

Melyik csoport és alcsoport elemei rendelkeznek teljesített energiaszinttel?

Hány elektron van a fő alcsoportok elemeinek külső energiaszintjében?

Hogyan hasonlítanak egy-egy fő alcsoport elemei elektronikus szintszerkezetben?

Hány elektront tartalmaznak a külső szinten az a) IIA csoport elemei?

b) IVA csoport; c) VII A csoport

Válasz megtekintése

Utolsó

Bármelyik, kivéve az utolsót

Az, amelyik a maximális számú elektront tartalmazza. És a külső szint is, ha az első periódusban 8 elektront tartalmaz - 2 elektront.

VIIIA csoport elemei (inert elemek)

Annak a csoportnak a száma, amelyben az elem található

A fő alcsoportok minden eleme a külső energiaszinten annyi elektront tartalmaz, amennyi a csoportszám

a) az IIA csoport elemei 2 elektront tartalmaznak a külső szinten; b) az IVA csoport elemeinek 4 elektronja van; c) A VII. A csoport elemeinek 7 elektronja van.

Önálló megoldási feladatok

Azonosítsa az elemet a következő jellemzők alapján: a) 2 elektronszintje van, a külső szinten - 3 elektron; b) 3 elektronikus szinttel rendelkezik, a külsőn 5 elektron. Írja fel az elektronok eloszlását ezen atomok energiaszintjei között!

Melyik két atomnak van ugyanannyi töltött energiaszintje?

a) nátrium és hidrogén; b) hélium és hidrogén; c) argon és neon d) nátrium és klór

Hány elektron van a magnézium külső energiaszintjében?

Hány elektron van egy neonatomban?

Melyik két atomnak van ugyanannyi elektronja a külső energiaszinten: a) nátrium és magnézium; b) kalcium és cink; c) arzén és foszfor d) oxigén és fluor.

A kénatom külső energiaszintjén: a) 16 elektron; b) 2; c) 6 d) 4

Mi a közös a kén- és oxigénatomokban: a) az elektronok száma; b) energiaszintek száma c) periódusszám d) elektronok száma a külső szinten.

Mi a közös a magnézium- és foszforatomban: a) a protonok száma; b) energiaszintek száma c) csoportszám d) elektronok száma a külső szinten.

Válasszunk a második periódusból egy olyan elemet, amelynek a külső szintjén egy elektron van: a) lítium; b) berillium; c) oxigén; d) nátrium

A harmadik periódus elemének egy atomjának külső szintje 4 elektront tartalmaz. Adja meg ezt az elemet: a) nátrium; b) szén c) szilícium d) klór

Egy atomnak 2 energiaszintje van, és 3 elektront tartalmaz. Adja meg ezt az elemet: a) alumínium; b) bór c) magnézium d) nitrogén

Válasz megtekintése:

1. a) Állítsuk fel a kémiai elem „koordinátáit”: 2 elektronikus szint – II. periódus; 3 elektron a külső szinten – IIIA csoport. Ez a bór 5 B. Az elektronok energiaszintek közötti eloszlásának diagramja: 2e - , 3e -

b) III periódus, VA csoport, elemi foszfor 15 R. Az elektronok energiaszintek szerinti eloszlásának diagramja: 2e - , 8e - , 5e -

2. d) nátrium és klór.

Magyarázat: a) nátrium: +11 ) 2 ) 8 ) 1 (töltött 2) ←→ hidrogén: +1) 1

b) hélium: +2 ) 2 (töltött 1) ​​←→ hidrogén: hidrogén: +1) 1

c) hélium: +2 ) 2 (töltött 1) ​​←→ neon: +10 ) 2 ) 8 (töltött 2)

*G) nátrium: +11 ) 2 ) 8 ) 1 (töltött 2) ←→ klór: +17 ) 2 ) 8 ) 7 (töltött 2)

4. Tíz. Elektronok száma = atomszám

1. c) arzén és foszfor. Az ugyanabban az alcsoportban elhelyezkedő atomoknak ugyanannyi elektronja van.

Magyarázatok:

a) nátrium és magnézium (különböző csoportokban); b) kalcium és cink (ugyanabban a csoportban, de különböző alcsoportok); * c) arzén és foszfor (egy, fő, alcsoportban) d) oxigén és fluor (különböző csoportokban).

7. d) elektronok száma a külső szinten

8. b) energiaszintek száma

9. a) lítium (a II. időszak IA csoportjában található)

10. c) szilícium (IVA csoport, III. periódus)

11. b) bór (2 szint - IIidőszak, 3 elektron a külső szinten – IIIAcsoport)

Kémia óra 8. osztályban. "_"__________ 20_____

Az elektronok számának változása a kémiai elemek atomjainak külső energiaszintjén.

Cél. Vegye figyelembe a kémiai elemek atomjainak tulajdonságaiban bekövetkezett változásokat a PSHE D.I. Mengyelejev.

Nevelési. Ismertesse az elemek tulajdonságainak változásának mintázatait kis periódusokon és fő alcsoportokon belül; meghatározza a fémes és nemfémes tulajdonságok változásának okait időszakonként és csoportonként.

Fejlődési. Fejleszteni kell a képességet a tulajdonságok változásainak összehasonlítására és megtalálására a PSHE D.I-ben. Mengyelejev.

Nevelési. Az akadémiai munka kultúrájának előmozdítása az osztályteremben.

Az órák alatt.

1. Org. pillanat.

2. A tanult anyag ismétlése.

Önálló munkavégzés.

1.opció.

		Válaszlehetőségek
	Alumínium

6-10. Adja meg az alábbi elemek atomjaiban található energiaszintek számát!

		Válaszlehetőségek

	Elektronikus képlet	Válaszlehetőségek

2. lehetőség.

1-5. Adja meg az atommagban lévő neutronok számát!

		Válaszlehetőségek

6-10. Adja meg az elektronok számát a külső energiaszinten.

		Válaszlehetőségek
	Alumínium

11-15. Az atom jelzett elektronikus képlete megfelel az elemnek.

		Válaszlehetőségek
	1s22s22p63s23p6 4s1

3. Új téma tanulmányozása.

Gyakorlat. Oszd el az elektronokat a következő elemek energiaszintjei között: Mg, S, Ar.

Az elkészült elektronikus rétegek megnövelték a robusztusságot és a stabilitást. Azok az atomok, amelyeknek külső energiaszintje 8 elektron van - inert gázok - stabilak.

Egy atom mindig akkor lesz stabil, ha 8° a külső energiaszintjén.

Hogyan érhetik el ezen elemek atomjai a 8 elektronos külső szintet?

2 módja a befejezésnek:

Elektronokat adományozni

Fogadja el az elektronokat.

A fémek olyan elemek, amelyek elektronokat adnak, külső energiaszintjükön 1-3 ē.

A nemfémek olyan elemek, amelyek elektronokat fogadnak, külső energiaszintjük 4-7°.

Tulajdonságok megváltoztatása a PSHE-ben.

Egy perióduson belül, ahogy egy elem rendszáma növekszik, a fémes tulajdonságok gyengülnek, a nemfémesek pedig növekednek.

1. A külső energiaszinten lévő elektronok száma nő.

2. Az atom sugara csökken

3. Az energiaszintek száma állandó

A fő alcsoportokban a nemfémes tulajdonságok csökkennek, a fémes tulajdonságok pedig nőnek.

1. Az elektronok száma a külső energiaszinten állandó;

2. Az energiaszintek száma nő;

3. Az atom sugara nő.

Így a francium a legerősebb fém, a fluor a legerősebb nemfém.

4. Konszolidáció.

Feladatok.

1. Rendezd ezeket a kémiai elemeket a növekvő fémes tulajdonságok szerint:

A) Al, Na, Cl, Si, P

B) Mg, Ba, Ca, Be

B) N, Sb, Bi, As

D) Cs, Li, K, Na, Rb

2. Rendezd ezeket a kémiai elemeket a nemfémes tulajdonságok növelésének sorrendjében:

B) C, Sn, Ge, Si

B) Li, O, N, B, C

D) Br, F, I, Cl

3. Húzd alá a vegyi fémek szimbólumait:

A) Cl, Al, S, Na, P, Mg, Ar, Si

B) Sn, Si, Pb, Ge, C

Rendezzük a fémes tulajdonságok csökkenésének sorrendjében.

4. Húzd alá a nemfémek kémiai elemeinek szimbólumait:

A) Li, F, N, Be, O, B, C

B) Bi, As, N, Sb, P

Rendezzük a nemfémes tulajdonságok csökkenésének sorrendjében.

Házi feladat. oldal 61-63. Pl. 4 66. oldal

MBOU "Novopavlovsk város 1. számú gimnáziuma"

Kémia 8. osztály

Tantárgy:

"Az elektronok számának változása

külső energiaszinten

kémiai elemek atomjai"

Tanár: Tatyana Alekseevna Komarova

Novopavlovszk

Időpontja: ___________

Lecke– 9

Az óra témája: Az elektronok számának változása külső energián

kémiai elemek atomjainak szintje.

Az óra céljai:

— fogalmat alkotni az elemek fémes és nemfémes tulajdonságairól atomi szinten;

— mutassa be az elemek tulajdonságaiban bekövetkezett változások okait periódusokban és csoportokban az atomok szerkezete alapján;

— kezdeti ötleteket adni az ionos kötésekről.

Felszerelés: PSHE, „Ionos kötés” táblázat.

Az órák alatt

Idő szervezése.

A tudás ellenőrzése

A kémiai elemek jellemzői a táblázat szerint (3 fő)

Az atomok felépítése (2 fő)

Új anyagok tanulása

Gondoljuk át a következő kérdéseket:

1 . Mely kémiai elemek atomjai rendelkeznek teljes energiaszinttel?

- ezek inert gázok atomjai, amelyek a 8. csoport fő alcsoportjában találhatók.

Az elkészült elektronikus rétegek megnövelték a robusztusságot és a stabilitást.

Atomok A VIII. csoport (He Ne Ar Kr Xe Rn) 8e-t tartalmaz - külső szinten, ezért inertek, azaz. . kémiailag nem aktív, nem lépnek kölcsönhatásba más anyagokkal, pl. atomjaik megnövekedett stabilitással és stabilitással rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy minden kémiai elem (amelynek különböző elektronszerkezete van) hajlamos a kémiai kölcsönhatás során keletkezni befejezett külső energiaszint ,8е - .

Példa:

N a Mg F Cl

11 +12 +9 +17

2 8 1 2 8 2 2 7 2 8 7

1s 2 2s 2 p 6 3 s 1 1s 2 2s 2 p 6 3 s 2 1 s 2 2 s 2 p 5 1 s 2 2 s 2 p 6 3 s 2 p 5

Szerinted ezeknek az elemeknek az atomjai hogyan tudnak nyolc elektront elérni a külső szinten?

Ha (tegyük fel) a kezünkkel lezárjuk a Na és Mg utolsó szintjét, akkor teljes szinteket kapunk. Ezért ezeket az elektronokat fel kell adni a külső elektronikus szintről! Ezután, amikor az elektronok felszabadulnak, a 8e - külső előréteg külsővé válik.

Az F és Cl elemek esetében pedig 1 hiányzó elektront kell elfogadnod az energiaszintedhez, ahelyett, hogy 7e-t adnál. Tehát 2 módja van a teljes energiaszint elérésének:

A) ("extra") elektronok felszabadulása a külső rétegből.

B) A („hiányzó”) elektronok befogadása a külső szintre.

2. A fémesség és a nemfémesség fogalma atomi szinten:

Fémek olyan elemek, amelyek atomjai feladják külső elektronjaikat.

Nem fémek – Ezek olyan elemek, amelyek atomjai elektronokat fogadnak be a külső energiaszintre.

Minél könnyebben adja fel a Me atom elektronjait, annál kifejezettebb fémes tulajdonságok.

Minél könnyebben fogadja be a HeMe atom a hiányzó elektronokat a külső rétegbe, annál erősebben fejeződik ki nem fémes tulajdonságok.

3. A ch.e. atomok Me és NeMe tulajdonságainak változásai. időszakokban és csoportokban a PSHE-ben.

Időszakokban:

Példa: Na (1e -) Mg (2e -) – írja le az atom szerkezetét.

— Ön szerint melyik elemnek van erősebb fémes tulajdonsága, a Na vagy a Mg? Melyiknek könnyebb megadni az 1e-t vagy a 2e-t? (Természetesen 1e - , ezért a Na kifejezettebb fémes tulajdonságokkal rendelkezik).

Példa: Al (3e -) Si (4e -) stb.

Az idő múlásával a külső szinten lévő elektronok száma balról jobbra növekszik.

(A fémes tulajdonságok hangsúlyosabbak az Al-ban).

Természetesen az elektronok adott időszak alatti leadásának képessége csökkenni fog, i.e. a fémes tulajdonságok gyengülnek.

Így a legerősebb Mesek a periódusok elején helyezkednek el.

— Hogyan fog megváltozni az elektronok hozzáadásának képessége? (növekedni fog)

Példa:

SiCl

14 r +17 r

2 8 4 2 8 7

Könnyebb elfogadni 1 hiányzó elektront (Cl-ből), mint 4e Si-ből.

Következtetés:

A nem fémes tulajdonságok balról jobbra nőnek az idő alatt, a fémes tulajdonságok pedig gyengülnek.

A NeMe tulajdonságok fokozásának másik oka az atom sugarának csökkenése állandó szintszám mellett.

Mert az 1. perióduson belül az atomok energiaszintjének száma nem változik, viszont az atommagban lévő külső elektronok száma e - és a protonok száma p - nő. Ennek eredményeként nő az elektronok vonzása az atommaghoz (Coulomb-törvény), és csökken az atom sugara (r), az atom zsugorodni látszik.

Általános következtetés:

Egy perióduson belül egy elem rendszámának (N) növekedésével az elemek fémes tulajdonságai gyengülnek, a nemfémes tulajdonságok pedig nőnek, mert:

- Az e szám növekszik - külső szinten egyenlő a csoportszámmal és az atommagban lévő protonok számával.

— Az atom sugara csökken

— Az energiaszintek száma állandó.

4. Tekintsük az elemek tulajdonságaiban bekövetkezett változások vertikális függését (a fő alcsoportokon belül) csoportosan.

Példa: VII. csoport fő alcsoportja (halogének)

FCl

9 +17

2 7 2 8 7

1s 2 2 s 2 p 5 1 s 2 2 s 2 p 6 3 s 2 p 5

Az e szám ugyanaz ezeknek az elemeknek a külső szintjein, de az energiaszintek száma eltérő,

nál nél F -2e - és Cl - 3e - /

– Melyik atomnak van nagyobb sugara? (—a klórnak 3 energiaszintje van).

Minél közelebb vannak az e-k a maghoz, annál erősebben vonzódnak hozzá.

- Melyik elem atomját lesz könnyebb hozzáadni e - F vagy Cl?

(F – könnyebb hozzáadni 1 hiányzó elektront), mert kisebb a sugara, ami azt jelenti, hogy az elektron vonzási ereje az atommaghoz nagyobb, mint a Cl-é.

Coulomb törvénye

A két elektromos töltés közötti kölcsönhatás ereje fordítottan arányos a négyzettel

a köztük lévő távolságok, pl. minél nagyobb az atomok közötti távolság, annál kisebb az erő

két ellentétes töltés (jelen esetben elektronok és protonok) vonzása.

F erősebb, mint a Cl ˃Br ˃J stb.

Következtetés:

A csoportokban (fő alcsoportokban) a nemfémes tulajdonságok csökkennek, a fémes tulajdonságok pedig nőnek, mert:

1). Az elektronok száma az atomok külső szintjén azonos (és egyenlő a csoportszámmal).

2). Az atomokban lévő energiaszintek száma növekszik.

3). Az atom sugara nő.

Szóban a PSHE táblázat szerint tekintse az I. csoportot - a fő alcsoportot. Következzék, hogy a legerősebb fém az Fr-francium, a legerősebb nemfém pedig az F-fluor.

Ionos kötés.

Nézzük meg, mi történik az elemek atomjaival, ha azok külső szinten elérik az oktettet (azaz 8e -):

Írjuk fel az elemek képleteit:

Na 0 +11 2e - 8e - 1e - Mg 0 +12 2e - 8e - 2e - F 0 +9 2e - 7e - Cl 0 +17 2e - 8e - 7e -

Na x +11 2e - 8e - 0e - Mg x +12 2e - 8e - 0e - F x +9 2e - 8e - Cl x +17 2e - 8e - 8e -

A képlet felső sora ugyanannyi protont és elektront tartalmaz, mert Ezek a semleges atomok képletei (a nulla töltés „0” - ez az oxidációs állapot).

Alsó sor - különböző számok p + és e -, azaz. Ezek a töltött részecskék képletei.

Számítsuk ki ezeknek a részecskéknek a töltését.

Na +1 +11 2e - 8e - 0e - 2+8=10, 11-10 =1, oxidációs állapot +1

F - +9 2е - 8e - 2+8 =10, 9-10 =-1, oxidációs állapot -1

Mg +2 +12 2e — 8e — 0e — 2+8 =10, 12-10 =-2, oxidációs állapot -2

Az elektronok hozzáadásának és elvesztésének eredményeként töltött részecskék keletkeznek, amelyeket ionoknak nevezünk.

Me atomok visszarúgáskor e - „+”-t kap (pozitív töltés)

Az „idegen” elektronokat befogadó nem-Me atomok „-” (negatív töltés) töltéssel rendelkeznek.

Az ionok között létrejövő kémiai kötést ionosnak nevezzük.

Ionos kötés jön létre az erős Me és az erős NeMe között.

Példák.

a) ionos kötés kialakulása. Na + Cl -

N a Cl+ —

11 + +17 +11 +17

2 8 1 2 8 7 2 8 2 8 8

1e-

Az atomok ionokká alakításának folyamata:

1 e -

N a 0 + Cl 0 Na + + Cl — Na + Cl —

atom atom ion ion ion vegyület

2e -

b) Ca O 2+ 2-

Ca 0 + 2 C l 0 Ca 2+ Cl 2 —

2 e -

Az ismeretek, készségek és képességek megszilárdítása.

Atoms Me és NeMe

"+" és "-" ionok

Ionos kémiai kötés

Együtthatók és indexek.

D/Z§ 9, 1. szám, 2. szám, 58. o

Óra összefoglalója

Irodalom:

1. Kémia 8. osztály. általános műveltségi tankönyv

intézmények/O.S. Gabrielyan. Túzok 2009

2. Gabrielyan O.S. Tanári kézikönyv.

Kémia 8. osztály, Túzok, 2003

Malyugina 14. Külső és belső energiaszintek. Az energiaszint teljessége.

Emlékezzünk vissza röviden, amit már tudunk az atomok elektronhéjának szerkezetéről:

ü egy atom energiaszintjének száma = annak az időszaknak a száma, amelyben az elem elhelyezkedik;

ü az egyes energiaszintek maximális kapacitását a 2n2 képlet segítségével számítjuk ki

ü a külső energiahéj nem tartalmazhat 2-nél több elektront az 1. periódus elemeinél, és 8-nál több elektront más periódusú elemeknél

Térjünk vissza még egyszer a kis periódusok elemeinek energiaszint-kitöltési rendszerének elemzéséhez:

1. táblázat Töltési energiaszintek

kis időszakok elemeire

Időszak száma	Energiaszintek száma = periódusszám	Elem szimbólum, sorozatszáma	Teljes elektronok	Az elektronok energiaszintek szerinti megoszlása	Csoportszám
				H +1 )1	+1 N, 1e-
		Ne + 2 ) 2	+2 Nem, 2e-
				Li + 3 ) 2 ) 1	+ 3 Li, 2e-, 1e-
		Ve +4 ) 2 )2	+ 4 Lenni, 2e-,2 e-
		V +5 ) 2 )3	+5 B, 2e-, 3e-
		C +6 ) 2 )4	+6 C, 2e-, 4e-
		N + 7 ) 2 ) 5	+ 7 N, 2e-,5 e-
		O + 8 ) 2 ) 6	+ 8 O, 2e-,6 e-
		F + 9 ) 2 ) 7	+ 9 F, 2e-,7 e-
		Ne + 10 ) 2 ) 8	+ 10 Ne, 2e-,8 e-
				Na + 11 ) 2 ) 8 )1	+1 1 Na, 2e-, 8e-, 1e-
		Mg + 12 ) 2 ) 8 )2	+1 2 Mg, 2e-, 8e-, 2 e-
		Al + 13 ) 2 ) 8 )3	+1 3 Al, 2e-, 8e-, 3 e-
		Si + 14 ) 2 ) 8 )4	+1 4 Si, 2e-, 8e-, 4 e-
		P + 15 ) 2 ) 8 )5	+1 5 P, 2e-, 8e-, 5 e-
		S + 16 ) 2 ) 8 )6	+1 5 P, 2e-, 8e-, 6 e-
		Cl + 17 ) 2 ) 8 )7	+1 7 Cl, 2e-, 8e-, 7 e-
18 Ar		Ar+ 18 ) 2 ) 8 )8	+1 8 Ar, 2e-, 8e-, 8 e-

Elemezze az 1. táblázatot. Hasonlítsa össze az utolsó energiaszint elektronjainak számát és annak a csoportnak a számát, amelyben a kémiai elem található!

Észrevetted-e ezt az atomok külső energiaszintjén lévő elektronok száma egybeesik a csoportszámmal, amelyben az elem megtalálható (a hélium kivételével)?

!!! Ez a szabály igaz csak elemekhez fő- alcsoportok

A rendszer minden időszaka inert elemmel végződik(hélium He, neon Ne, argon Ar). Ezen elemek külső energiaszintje a lehető legnagyobb számú elektront tartalmazza: hélium -2, a többi elem - 8. Ezek a fő alcsoport VIII. csoportjának elemei. Az inert gáz energiaszintjének szerkezetéhez hasonló energiaszintet ún elkészült. Ez a periódusos rendszer egyes elemeinek energiaszintjének egyfajta erősségi határa. Az egyszerű anyagok molekulái - inert gázok - egy atomból állnak, és kémiai tehetetlenség jellemzi őket, vagyis gyakorlatilag nem lépnek be kémiai reakciókba.

A többi PSHE elem energiaszintje eltér az inert elem energiaszintjétől, ezeket az ún. befejezetlen. Ezen elemek atomjai arra törekszenek, hogy elektronok adásával vagy elfogadásával kiegészítsék a külső energiaszintet.

Kérdések az önkontrollhoz

1. Milyen energiaszintet nevezünk külsőnek?

2. Milyen energiaszintet nevezünk belsőnek?

3. Melyik energiaszintet nevezzük teljesnek?

4. Melyik csoport és alcsoport elemei rendelkeznek teljesített energiaszinttel?

5. Hány elektron van a fő alcsoportok elemeinek külső energiaszintjében?

6. Hogyan hasonlítanak egy-egy fő alcsoport elemei elektronikus szintszerkezetben?

7. Hány elektront tartalmaznak a külső szinten az a) IIA csoport elemei;

b) IVA csoport; c) VII A csoport

Válasz megtekintése

1. Utolsó

2. Bármelyik, kivéve az utolsót

3. Az, amelyik a maximális számú elektront tartalmazza. És a külső szint is, ha az első periódusban 8 elektront tartalmaz - 2 elektront.

4. VIIIA csoport elemei (inert elemek)

5. Annak a csoportnak a száma, amelyben az elem található

6. A fő alcsoportok minden eleme a külső energiaszinten annyi elektront tartalmaz, amennyi a csoportszám

7. a) az IIA csoport elemei 2 elektront tartalmaznak a külső szinten; b) az IVA csoport elemeinek 4 elektronja van; c) A VII. A csoport elemeinek 7 elektronja van.

Önálló megoldási feladatok

1. Azonosítsa az elemet a következő jellemzők alapján: a) 2 elektronszintje van, a külsőn - 3 elektron; b) 3 elektronikus szinttel rendelkezik, a külsőn 5 elektron. Írja fel az elektronok eloszlását ezen atomok energiaszintjei között!

2. Melyik két atomnak van ugyanannyi töltött energiaszintje?

Válasz megtekintése:

1. a) Állítsuk fel a kémiai elem „koordinátáit”: 2 elektronikus szint – II. periódus; 3 elektron a külső szinten – IIIA csoport. Ez a bór 5B. Az elektroneloszlás diagramja energiaszintek szerint: 2e-, 3e-

b) III periódus, VA csoport, elem foszfor 15P. Az elektroneloszlás diagramja energiaszintek szerint: 2e-, 8e-, 5e-

2. d) nátrium és klór.

Magyarázat: a) nátrium: +11 )2)8 )1 (töltött 2) ←→ hidrogén: +1)1

b) hélium: +2 )2 (töltött 1) ​​←→ hidrogén: hidrogén: +1)1

c) hélium: +2 )2 (töltött 1) ​​←→ neon: +10 )2)8 (töltött 2)

*G) nátrium: +11 )2)8 )1 (töltött 2) ←→ klór: +17 )2)8 )7 (töltött 2)

4. Tíz. Elektronok száma = atomszám

5 c) arzén és foszfor. Az ugyanabban az alcsoportban elhelyezkedő atomoknak ugyanannyi elektronja van.

Magyarázatok:

a) nátrium és magnézium (különböző csoportokban); b) kalcium és cink (ugyanabban a csoportban, de különböző alcsoportok); * c) arzén és foszfor (egy, fő, alcsoportban) d) oxigén és fluor (különböző csoportokban).

7. d) elektronok száma a külső szinten

8. b) energiaszintek száma

9. a) lítium (a II. időszak IA csoportjában található)

10. c) szilícium (IVA csoport, III. periódus)

11. b) bór (2 szint - IIidőszak, 3 elektron a külső szinten – IIIAcsoport)

E.N. Frenkel

Kémia oktatóanyag

Kézikönyv azoknak, akik nem ismerik, de szeretnék megtanulni és érteni a kémiát

I. rész. Az általános kémia elemei
(első nehézségi szint)

Folytatás. Elejét lásd a 13., 18., 23/2007

3. fejezet Alapvető információk az atom szerkezetéről.
D.I.Mengyelejev periodikus törvénye

Ne feledje, mi az atom, miből áll az atom, változik-e az atom a kémiai reakciókban.

Az atom egy elektromosan semleges részecske, amely pozitív töltésű atommagból és negatív töltésű elektronokból áll.

Az elektronok száma a kémiai folyamatok során változhat, de a nukleáris töltés mindig ugyanaz marad. Ismerve az elektronok eloszlását egy atomban (atomszerkezet), megjósolható egy adott atom számos tulajdonsága, valamint azon egyszerű és összetett anyagok tulajdonságai, amelyeknek része.

Az atom szerkezete, i.e. Az atommag összetétele és az elektronok atommag körüli eloszlása ​​könnyen meghatározható az elem periódusos rendszerben elfoglalt helyzetével.

D. I. Mengyelejev periodikus rendszerében a kémiai elemek egy bizonyos sorrendben vannak elrendezve. Ez a sorrend szorosan összefügg ezen elemek atomi szerkezetével. A rendszerben minden kémiai elem hozzá van rendelve sorozatszám, ezen kívül megadhatja hozzá az időszak számát, a csoport számát és az alcsoport típusát.

A cikk megjelenésének szponzora a "Megamech" online áruház. Az üzletben minden ízléshez találsz prémes termékeket - róka, nutria, nyúl, nyérc, ezüstróka, sarki rókából készült kabátokat, mellényeket és bundákat. A cég luxus szőrmetermékek vásárlását és egyedi szabásszolgáltatások igénybevételét is kínálja. Szőrmetermékek nagy- és kiskereskedelme - a költségvetési kategóriától a luxuskategóriáig, 50% kedvezmény, 1 év garancia, szállítás Ukrajna, Oroszország, FÁK és EU-országok egész területén, átvétel a Krivoy Rog-i bemutatóteremből, áruk vezető ukrán gyártóktól, Oroszország, Törökország és Kína. Megtekintheti a termékkatalógust, árakat, elérhetőségeket és tanácsot kaphat a weboldalon, amely a "megameh.com" címen található.

Egy kémiai elem pontos „címének” ismeretében - csoport, alcsoport és periódusszám - egyértelműen meghatározhatja atomjának szerkezetét.

Időszak a kémiai elemek vízszintes sora. A modern periódusos rendszer hét periódusból áll. Az első három periódus az kicsi, mert 2 vagy 8 elemet tartalmaznak:

1. periódus – H, Ő – 2 elem;

2. periódus – Li…Ne – 8 elem;

3. periódus – Na...Ar – 8 elem.

Egyéb időszakok – nagy. Mindegyik 2-3 sornyi elemet tartalmaz:

4. periódus (2 sor) – K...Kr – 18 elem;

6. periódus (3 sor) – Cs ... Rn – 32 elem. Ez az időszak számos lantanidot tartalmaz.

Csoport– kémiai elemek függőleges sora. Összesen nyolc csoport van. Minden csoport két alcsoportból áll: fő alcsoportÉs oldali alcsoport. Például:

A fő alcsoportot rövid periódusú (például N, P) és nagy periódusú (például As, Sb, Bi) kémiai elemek alkotják.

Az oldalsó alcsoportot csak hosszú periódusú kémiai elemek alkotják (például V, Nb,
Ta).

Vizuálisan ezek az alcsoportok könnyen megkülönböztethetők. A fő alcsoport a „magas”, az 1. vagy 2. periódustól indul. A másodlagos alcsoport „alacsony”, a 4. periódustól indul.

Tehát a periodikus rendszer minden kémiai elemének megvan a maga címe: periódus, csoport, alcsoport, sorozatszám.

Például a vanádium V a 4. periódus V. csoportjának másodlagos alcsoportjának kémiai eleme, 23. sorozatszáma.

Feladat 3.1. A 8, 26, 31, 35, 54 sorszámú kémiai elemek időszakát, csoportját és alcsoportját tüntesse fel.

Feladat 3.2. Adja meg a kémiai elem sorozatszámát és nevét, ha ismert, hogy található:

a) a 4. periódusban VI csoport, másodlagos alcsoport;

b) az 5. periódusban IV csoport, fő alcsoport.

Hogyan hozható összefüggésbe egy elem periódusos rendszerbeli helyzetére vonatkozó információ az atomjának szerkezetével?

Az atom magból (pozitív töltésük van) és elektronokból (negatív töltésű) áll. Általában az atom elektromosan semleges.

Pozitív atommag töltés megegyezik a kémiai elem sorozatszámával.

Az atommag egy összetett részecske. Az atom szinte teljes tömege az atommagban koncentrálódik. Mivel a kémiai elem azonos nukleáris töltéssel rendelkező atomok gyűjteménye, az elem szimbóluma mellett a következő koordináták vannak feltüntetve:

Ezekből az adatokból meg lehet határozni a mag összetételét. Az atommag protonokból és neutronokból áll.

Proton p tömege 1 (1,0073 amu) és töltése +1. Neutron n nincs töltése (semleges), tömege megközelítőleg megegyezik a proton tömegével (1,0087 a.u.m.).

Az atommag töltését a protonok határozzák meg. Ráadásul a protonok száma egyenlő(méret szerint) az atommag töltése, azaz sorozatszám.

A neutronok száma N a mennyiségek különbsége határozza meg: „magtömeg” Aés "sorozatszám" Z. Tehát egy alumínium atomhoz:

N = A – Z = 27 –13 = 14n,

Feladat 3.3. Határozza meg az atommagok összetételét, ha a kémiai elem:

a) 3. periódus, VII. csoport, fő alcsoport;

b) 4. periódus, IV csoport, másodlagos alcsoport;

c) 5. periódus, I. csoport, fő alcsoport.

Figyelem! Az atommag tömegszámának meghatározásakor a periódusos rendszerben feltüntetett atomtömeget kerekíteni kell. Ez azért van így, mert a proton és a neutron tömege gyakorlatilag egész, az elektronok tömege pedig elhanyagolható.

Határozzuk meg, hogy az alábbi magok közül melyik tartozik ugyanahhoz a kémiai elemhez:

A (20 R + 20n),

B (19 R + 20n),

20-BAN R + 19n).

Az A és B atommagok ugyanazon kémiai elem atomjaihoz tartoznak, mivel azonos számú protont tartalmaznak, azaz ezeknek az atommagoknak a töltése azonos. A kutatások azt mutatják, hogy egy atom tömege nincs jelentős hatással annak kémiai tulajdonságaira.

Az izotópok ugyanazon kémiai elem (azonos számú proton) atomjai, amelyek tömegükben különböznek (különböző számú neutron).

Az izotópok és kémiai vegyületeik fizikai tulajdonságaikban különböznek egymástól, de ugyanazon kémiai elem izotópjainak kémiai tulajdonságai megegyeznek. Így a szén-14 (14 C) izotópjai ugyanolyan kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a szén-12 (12 C), amelyek minden élő szervezet szövetében megtalálhatók. A különbség csak a radioaktivitásban (14 C izotóp) nyilvánul meg. Ezért az izotópokat különféle betegségek diagnosztizálására és kezelésére, valamint tudományos kutatásra használják.

Térjünk vissza az atom szerkezetének leírásához. Mint ismeretes, az atommag nem változik a kémiai folyamatokban. Mi változik? Az atomban lévő elektronok teljes száma és az elektronok eloszlása ​​változó. Tábornok az elektronok száma semleges atomban Nem nehéz meghatározni - megegyezik a sorozatszámmal, azaz. az atommag töltése:

Az elektronok negatív töltése –1, tömegük pedig elhanyagolható: a proton tömegének 1/1840-e.

A negatív töltésű elektronok taszítják egymást, és különböző távolságra vannak az atommagtól. Ahol a hozzávetőlegesen egyenlő energiájú elektronok megközelítőleg egyenlő távolságra helyezkednek el az atommagtól, és energiaszintet alkotnak.

Az atomban lévő energiaszintek száma megegyezik annak az időszaknak a számával, amelyben a kémiai elem található. Az energiaszinteket hagyományosan a következőképpen jelölik (például Al esetében):

Feladat 3.4. Határozza meg az oxigén-, magnézium-, kalcium- és ólomatomok energiaszintjének számát.

Minden energiaszint korlátozott számú elektront tartalmazhat:

Az elsőnek legfeljebb két elektronja van;

A másodiknak legfeljebb nyolc elektronja van;

A harmadiknak legfeljebb tizennyolc elektronja van.

Ezek a számok azt mutatják, hogy például a második energiaszintnek lehet 2, 5 vagy 7 elektronja, de nem lehet 9 vagy 12 elektronja.

Fontos tudni, hogy a bekapcsolt energiaszinttől függetlenül külső szint(az utolsó) nem tartalmazhat több mint nyolc elektront. A külső nyolcelektronos energiaszint a legstabilabb, és teljesnek nevezik. Ilyen energiaszintek találhatók a leginaktívabb elemekben - a nemesgázokban.

Hogyan határozható meg az elektronok száma a fennmaradó atomok külső szintjén? Erre van egy egyszerű szabály: a külső elektronok száma egyenlő:

A fő alcsoportok elemei esetében - a csoport száma;

Az oldalsó alcsoportok elemeinél nem lehet több kettőnél.

Például (5. ábra):

Feladat 3.5. Adja meg a 15, 25, 30, 53 rendszámú kémiai elemek külső elektronjainak számát!

Feladat 3.6. Keresse meg a periódusos rendszerben azokat a kémiai elemeket, amelyek atomjainak befejezett külső szintje van.

Nagyon fontos a külső elektronok számának helyes meghatározása, mert az atom legfontosabb tulajdonságai kapcsolódnak hozzájuk. Így a kémiai reakciókban az atomok arra törekszenek, hogy egy stabil, teljes külső szintet szerezzenek (8 e). Ezért azok az atomok, amelyeknek kevés elektronja van a külső szintjén, szívesebben adják el őket.

Azokat a kémiai elemeket, amelyek atomjai csak elektronok leadására képesek, nevezzük fémek. Nyilvánvaló, hogy egy fématom külső szintjén kevés elektronnak kell lennie: 1, 2, 3.

Ha egy atom külső energiaszintjében sok elektron van, akkor az ilyen atomok hajlamosak elektronokat fogadni, amíg a külső energiaszint be nem fejeződik, azaz legfeljebb nyolc elektront. Az ilyen elemeket ún nem fémek.

Kérdés. A másodlagos alcsoportok kémiai elemei fémek vagy nemfémek? Miért?

Válasz: A periódusos rendszer fő alcsoportjaiba tartozó fémeket és nemfémeket egy vonal választja el, amely bórtól asztatinig húzható. E vonal felett (és a vonalon) nem fémek, alatta - fémek. E sor alatt megjelenik az oldalsó alcsoportok összes eleme.

Feladat 3.7. Határozza meg, hogy a következők fémek vagy nemfémek: foszfor, vanádium, kobalt, szelén, bizmut. Használja az elem helyzetét a kémiai elemek periódusos rendszerében és az elektronok számát a külső héjban.

Az elektronok fennmaradó szinteken és alszinteken való eloszlásának összeállításához a következő algoritmust kell használni.

1. Határozza meg az atomban lévő elektronok teljes számát (atomszám alapján).

2. Határozza meg az energiaszintek számát (periódusszám szerint).

3. Határozza meg a külső elektronok számát (alcsoport típusa és csoportszám szerint).

4. Adja meg az elektronok számát az utolsó előtti kivételével minden szinten!

Például az 1–4. bekezdés szerint a mangánatom esetében meghatározzák:

Összesen 25 e; elosztott (2 + 8 + 2) = 12 e; Ez azt jelenti, hogy a harmadik szinten van: 25 – 12 = 13 e.

Megkaptuk az elektronok eloszlását a mangánatomban:

Feladat 3.8. A 16., 26., 33., 37. számú elemek atomjainak szerkezeti diagramjaival dolgozza ki az algoritmust. Jelezze, hogy ezek fémek vagy nemfémek! Magyarázza meg válaszát.

Az atom szerkezetének fenti diagramjainak összeállításakor nem vettük figyelembe, hogy az atomban az elektronok nemcsak szinteket foglalnak el, hanem bizonyos alszintek minden szinten. Az alszintek típusait latin betűk jelölik: s, p, d.

A lehetséges alszintek száma megegyezik a szintszámmal. Az első szint egyből áll
s-alszint. A második szint két alszintből áll - sÉs R. A harmadik szint - három alszintből - s, pÉs d.

Minden alszint szigorúan korlátozott számú elektront tartalmazhat:

az s-alszinten – legfeljebb 2e;

a p-alszinten - legfeljebb 6e;

d-alszinten – legfeljebb 10e.

Az azonos szintű alszinteket szigorúan meghatározott sorrendben töltjük ki: spd.

És így, R-egy alszint nem kezdheti el a kitöltést, ha nincs kitöltve s-adott energiaszint alszintje stb. E szabály alapján nem nehéz létrehozni a mangánatom elektronikus konfigurációját:

Általában egy atom elektronkonfigurációja A mangán a következőképpen van írva:

25 Mn 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 .

Feladat 3.9. Készítse el az atomok elektronikus konfigurációit a 16., 26., 33., 37. számú kémiai elemekhez.

Miért van szükség az atomok elektronikus konfigurációinak létrehozására? Ezen kémiai elemek tulajdonságainak meghatározása érdekében. Emlékeztetni kell arra, hogy csak vegyérték elektronok.

A vegyértékelektronok a külső energiaszinten vannak, és nem teljesek
a külső előtti szint d-alszintje.

Határozzuk meg a mangán vegyértékelektronjainak számát:

vagy rövidítve: Mn... 3 d 5 4s 2 .

Mit lehet meghatározni az atom elektronkonfigurációjának képlettel?

1. Milyen elem ez - fém vagy nem fém?

A mangán egy fém, mert a külső (negyedik) szint két elektront tartalmaz.

2. Milyen folyamat jellemző a fémre?

A mangánatomok reakciói során mindig csak elektronokat adnak fel.

3. Milyen elektronokat és hányat ad le a mangánatom?

A reakciók során a mangánatom két külső elektront ad fel (ezek vannak a legtávolabb az atommagtól, és a leggyengébb vonzza őket), valamint öt külső elektront. d-elektronok. A vegyértékelektronok teljes száma hét (2 + 5). Ebben az esetben nyolc elektron marad az atom harmadik szintjén, azaz. elkészült külső szint alakul ki.

Mindezek az érvek és következtetések egy diagram segítségével tükrözhetők (6. ábra):

Az atom eredő konvencionális töltéseit ún oxidációs állapotok.

Az atom szerkezetét tekintve hasonló módon kimutatható, hogy az oxigén tipikus oxidációs állapota –2, a hidrogéné pedig +1.

Kérdés. Melyik kémiai elemmel tud a mangán vegyületeket képezni, figyelembe véve a fent kapott oxidációs állapotokat?

VÁLASZ: Csak oxigénnel, mert atomja ellentétes töltésű oxidációs állapotú. A megfelelő mangán-oxidok képlete (itt az oxidációs állapotok ezen kémiai elemek vegyértékeinek felelnek meg):

A mangánatom szerkezete azt sugallja, hogy a mangán nem oxidálhat nagyobb mértékben, mert ebben az esetben a stabil, immár elkészült, pre-külső szinthez kellene hozzányúlni. Ezért a +7 oxidációs állapot a legmagasabb, és a megfelelő Mn 2 O 7 oxid a legmagasabb mangán-oxid.

Mindezen fogalmak megszilárdításához vegyük figyelembe a tellúratom szerkezetét és néhány tulajdonságát:

Nemfémként egy Te atom 2 elektront tud befogadni, mielőtt a külső szintet teljesítené, és leadhatja a „extra” 6 elektront:

3.10. feladat. Rajzolja fel a Na, Rb, Cl, I, Si, Sn atomok elektronkonfigurációit! Határozza meg ezen kémiai elemek tulajdonságait, legegyszerűbb vegyületeik képleteit (oxigénnel és hidrogénnel).

Gyakorlati következtetések

1. A kémiai reakciókban csak azok a vegyértékelektronok vesznek részt, amelyek csak az utolsó két szinten lehetnek.

2. A fématomok csak vegyértékelektronokat (mindegyik vagy több) adhatnak át, pozitív oxidációs állapotot fogadva el.

3. A nemfémek atomjai képesek elektronokat fogadni (maximum nyolc hiányzót), miközben negatív oxidációs állapotot érnek el, és vegyértékelektronokat (mindegyik vagy több) feladnak, miközben pozitív oxidációs állapotot vesznek fel.

Hasonlítsuk össze most egy alcsoport kémiai elemeinek, például a nátrium és a rubídium tulajdonságait:
Na...3 s 1 és Rb...5 s 1 .

Mi a közös ezeknek az elemeknek az atomszerkezetében? Az egyes atomok külső szintjén egy elektron aktív fém. Fémaktivitás az elektronfeladás képességével függ össze: minél könnyebben adja le az atom az elektronokat, annál hangsúlyosabbak a fémes tulajdonságai.

Mi tartja az elektronokat az atomban? A maghoz való vonzódásuk. Minél közelebb vannak az elektronok az atommaghoz, annál erősebben vonzza őket az atommag, annál nehezebb „leszakítani őket”.

Ez alapján megválaszoljuk a kérdést: melyik elem - Na vagy Rb - adja le könnyebben a külső elektronját? Melyik elem az aktívabb fém? Nyilvánvalóan rubídium, mert vegyértékelektronjai távolabb vannak az atommagtól (és kevésbé tartja őket szorosan az atommag).

Következtetés. A fő alcsoportokban felülről lefelé a fémes tulajdonságok nőnek, mert Az atom sugara nő, és a vegyértékelektronok kevésbé vonzódnak az atommaghoz.

Hasonlítsuk össze a VIIa csoport kémiai elemeinek tulajdonságait: Cl...3 s 2 3p 5 és én...5 s 2 5p 5 .

Mindkét kémiai elem nem fém, mert Egy elektron hiányzik a külső szint befejezéséhez. Ezek az atomok aktívan vonzzák a hiányzó elektronokat. Sőt, minél erősebben vonzza egy nemfémes atom a hiányzó elektront, annál hangsúlyosabban jelennek meg nemfémes tulajdonságai (elektronok befogadó képessége).

Mi okozza az elektron vonzását? Az atommag pozitív töltése miatt. Ráadásul minél közelebb van az elektron az atommaghoz, annál erősebb a kölcsönös vonzásuk, annál aktívabb a nemfém.

Kérdés. Melyik elemnek vannak kifejezettebb nemfémes tulajdonságai: a klórnak vagy a jódnak?

VÁLASZ: Nyilvánvalóan klórral, mert vegyértékelektronjai közelebb helyezkednek el az atommaghoz.

Következtetés. A nemfémek aktivitása az alcsoportokban felülről lefelé csökken, mert Az atom sugara növekszik, és az atommag egyre nehezebben tudja magához vonzani a hiányzó elektronokat.

Hasonlítsuk össze a szilícium és az ón tulajdonságait: Si...3 s 2 3p 2 és Sn...5 s 2 5p 2 .

Mindkét atom külső szintjén négy elektron található. Ezek az elemek azonban a periódusos rendszerben a bórt és az asztatint összekötő vonal ellentétes oldalán találhatók. Ezért a szilícium, amelynek szimbóluma a B–At vonal felett található, kifejezettebb nemfémes tulajdonságokkal rendelkezik. Éppen ellenkezőleg, az ón, amelynek szimbóluma a B–At vonal alatt van, erősebb fémes tulajdonságokat mutat. Ez azzal magyarázható, hogy az ónatomban négy vegyértékelektron távozik az atommagból. Ezért a hiányzó négy elektron hozzáadása nehézkes. Ugyanakkor az elektronok felszabadulása az ötödik energiaszintről meglehetősen könnyen megtörténik. A szilícium esetében mindkét folyamat lehetséges, az első (elektronok elfogadása) túlsúlyban.

Következtetések a 3. fejezethez. Minél kevesebb külső elektron van egy atomban, és minél távolabb vannak az atommagtól, annál erősebbek a fémes tulajdonságok.

Minél több külső elektron van egy atomban, és minél közelebb vannak az atommaghoz, annál több nemfémes tulajdonság jelenik meg.

A fejezetben megfogalmazott következtetések alapján a periódusos rendszer bármely kémiai elemére összeállítható egy „jellemző”.

Tulajdonságleírási algoritmus
kémiai elem helyzete alapján
a periódusos rendszerben

1. Készítsen diagramot egy atom szerkezetéről, azaz! határozza meg az atommag összetételét és az elektronok energiaszintek és alszintek közötti eloszlását:

Határozza meg az atomban lévő protonok, elektronok és neutronok teljes számát (atomszám és relatív atomtömeg alapján);

Határozza meg az energiaszintek számát (periódusszám szerint);

Határozza meg a külső elektronok számát (alcsoport típusa és csoportszám szerint);

Adja meg az elektronok számát az utolsó előtti kivételével minden energiaszinten;

2. Határozza meg a vegyértékelektronok számát!

3. Határozza meg, hogy egy adott kémiai elemben mely tulajdonságok - fém vagy nem fém - érvényesülnek jobban!

4. Határozza meg az adott (fogadott) elektronok számát!

5. Határozza meg egy kémiai elem legmagasabb és legalacsonyabb oxidációs fokát!

6. Készítsen kémiai képleteket a legegyszerűbb oxigénnel és hidrogénnel rendelkező vegyületekre ezekre az oxidációs állapotokra!

7. Határozza meg az oxid természetét, és alkosson egyenletet a vízzel való reakciójára!

8. A 6. bekezdésben megjelölt anyagokhoz alkossa meg a jellemző reakciók egyenleteit (lásd a 2. fejezetet).

3.11. feladat. A fenti séma alapján készítse el a kén-, szelén-, kalcium- és stronciumatomok leírását, valamint ezen kémiai elemek tulajdonságait. Milyen általános tulajdonságokat mutatnak oxidjaik és hidroxidjaik?

Ha elvégezte a 3.10 és 3.11 gyakorlatokat, akkor könnyen észreveheti, hogy nem csak az azonos alcsoport elemeinek atomjai, hanem azok vegyületei is közös tulajdonságokkal és hasonló összetétellel rendelkeznek.

D. I. Mengyelejev periodikus törvénye:a kémiai elemek tulajdonságai, valamint az általuk képzett egyszerű és összetett anyagok tulajdonságai periodikusan függnek atomjaik magjának töltésétől.

A periodikus törvény fizikai jelentése: a kémiai elemek tulajdonságai periodikusan ismétlődnek, mert a vegyértékelektronok konfigurációi (a külső és utolsó előtti szint elektronjainak eloszlása) periodikusan ismétlődnek.

Így az azonos alcsoportba tartozó kémiai elemek a vegyértékelektronok azonos eloszlással rendelkeznek, és ezért hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek.

Például az ötödik csoport kémiai elemeinek öt vegyértékelektronja van. Ugyanakkor a kémiai atomokban a fő alcsoportok elemei– minden vegyértékelektron a külső szinten van: ... ns 2 n.p. 3 hol n– időszakszám.

Az atomoknál másodlagos alcsoportok elemei A külső szinten csak 1-2 elektron van, a többi bent van d-külső előtti szint alszintje: ... ( n – 1)d 3 ns 2 hol n– időszakszám.

3.12. feladat. Készítsen rövid elektronikus képleteket a 35. és 42. számú kémiai elemek atomjaira, majd az algoritmus szerint állítsa össze az elektronok eloszlását ezekben az atomokban! Győződjön meg róla, hogy jóslata valóra válik.

Gyakorlatok a 3. fejezethez

1. Fogalmazza meg az „időszak”, „csoport”, „alcsoport” fogalmak definícióit. Mi a közös az alábbi kémiai elemekben: a) időszak? b) csoport; c) alcsoport?

2. Mik azok az izotópok? Milyen fizikai vagy kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek az izotópok? Miért?

3. Fogalmazd meg D. I. Mengyelejev periodikus törvényét. Magyarázza meg fizikai jelentését és illusztrálja példákkal!

4. Melyek a kémiai elemek fémes tulajdonságai? Hogyan változnak egy csoporton belül és egy időszak alatt? Miért?

5. Melyek a kémiai elemek nemfémes tulajdonságai? Hogyan változnak egy csoporton belül és egy időszak alatt? Miért?

6. Írjon rövid elektronikus képleteket a 43., 51., 38. számú kémiai elemekhez. Erősítse meg feltételezéseit ezen elemek atomjainak szerkezetének leírásával a fenti algoritmus segítségével! Adja meg ezen elemek tulajdonságait.

7. Rövid elektronikus képletek szerint

a) ...4 s 2 4p 1 ;

b) ...4 d 1 5s 2 ;

3-kor d 5 4s 1

határozza meg a megfelelő kémiai elemek helyzetét D. I. Mengyelejev periódusos rendszerében. Nevezd meg ezeket a kémiai elemeket! Erősítse meg feltevéseit azáltal, hogy az algoritmus szerint írja le ezen kémiai elemek atomjainak szerkezetét. Mutassa be ezen kémiai elemek tulajdonságait!

Folytatjuk