Malyugina O.V. 14 paskaita. Išoriniai ir vidiniai energijos lygiai. Energijos lygio užbaigtumas.

Trumpai prisiminkime, ką jau žinome apie atomų elektroninio apvalkalo struktūrą:

atomo energijos lygių skaičius = periodo, kuriame yra elementas, skaičius;

kiekvieno energijos lygio didžiausia talpa apskaičiuojama pagal formulę 2n 2

išoriniame energetiniame apvalkale negali būti daugiau nei 2 elektronų pirmojo periodo elementams ir daugiau nei 8 elektronų kitų periodų elementams

Dar kartą grįžkime prie energijos lygių užpildymo mažų laikotarpių elementuose schemos analizės:

1 lentelė. Užpildymo energijos lygiai

mažų laikotarpių elementams

Laikotarpio numeris	Energijos lygių skaičius = laikotarpio skaičius	Elemento simbolis, jo serijos numeris	Iš viso elektronų	Elektronų pasiskirstymas pagal energijos lygius		Grupės numeris
Laikotarpio numeris	Energijos lygių skaičius = laikotarpio skaičius	Elemento simbolis, jo serijos numeris	Iš viso elektronų			Grupės numeris
				H +1) 1	+1 N, 1e -
				Ne + 2 ) 2	+2 Ne, 2e -
				Li + 3 ) 2 ) 1	+ 3 Li, 2e - , 1e -
				Ve +4) 2 ) 2	+ 4 Būk, 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 -

Analizuokite 1 lentelę. Palyginkite elektronų skaičių paskutiniame energijos lygyje ir grupės, kurioje yra cheminis elementas, skaičių.

Ar pastebėjote, kad elektronų skaičius išoriniame atomų energijos lygyje sutampa su grupės skaičiumi, kuriame randamas elementas (išskyrus helią)?

!!! Ši taisyklė yra teisingatik elementamspagrindinis pogrupius

Kiekvienas D.I. Mendelejevas baigiasi inertiniu elementu(helis He, neonas Ne, argonas Ar). Šių elementų išoriniame energijos lygyje yra didžiausias galimas elektronų skaičius: helis -2, likę elementai - 8. Tai pagrindinio pogrupio VIII grupės elementai. Energijos lygis, panašus į inertinių dujų energijos lygio struktūrą, vadinamas baigtas. Tai yra tam tikra energijos lygio riba kiekvienam periodinės lentelės elementui. Paprastų medžiagų – inertinių dujų – molekulės susideda iš vieno atomo ir pasižymi cheminiu inertiškumu, t.y. praktiškai neįsitraukia į chemines reakcijas.

Likusių PSHE elementų energijos lygis skiriasi nuo inertinio elemento energijos lygio, tokie lygiai vadinami nebaigtas. Šių elementų atomai siekia užbaigti išorinį energijos lygį duodami arba priimdami elektronus.

Klausimai savikontrolei

Koks energijos lygis vadinamas išoriniu?

Koks energijos lygis vadinamas vidiniu?

Koks energijos lygis vadinamas užbaigtu?

Kurios grupės ir pogrupio elementai turi užbaigtą energijos lygį?

Koks yra elektronų skaičius pagrindinių pogrupių elementų išoriniame energijos lygyje?

Kuo vieno pagrindinio pogrupio elementai yra panašūs elektroninio lygio struktūroje?

Kiek elektronų išoriniame lygyje turi a) grupės IIA elementai?

b) IVA grupė; c) VII A grupė

Žiūrėti atsakymą

Paskutinis

Bet kuri, išskyrus paskutinį

Tas, kuriame yra didžiausias elektronų skaičius. Ir taip pat išorinis lygis, jei jame yra 8 elektronai pirmam periodui - 2 elektronai.

VIIIA grupės elementai (inertiniai elementai)

Grupės, kurioje yra elementas, numeris

Visuose pagrindinių pogrupių elementuose išoriniame energijos lygyje yra tiek elektronų, kiek yra grupės skaičius

a) IIA grupės elementai išoriniame lygyje turi 2 elektronus; b) grupės IVA elementai turi 4 elektronus; c) VII A grupės elementai turi 7 elektronus.

Savarankiško sprendimo užduotys

Identifikuokite elementą pagal šias charakteristikas: a) turi 2 elektronų lygius, išoriniame lygyje - 3 elektronus; b) turi 3 elektroninius lygius, išoriniame - 5 elektronus. Užrašykite elektronų pasiskirstymą tarp šių atomų energijos lygių.

Kurie du atomai turi tą patį užpildytų energijos lygių skaičių?

a) natris ir vandenilis; b) helis ir vandenilis; c) argonas ir neonas d) natris ir chloras

Kiek elektronų yra išoriniame magnio energijos lygyje?

Kiek elektronų yra neono atome?

Kurie du atomai turi vienodą elektronų skaičių išoriniame energijos lygyje: a) natrio ir magnio; b) kalcio ir cinko; c) arsenas ir fosforas d) deguonis ir fluoras.

Sieros atomo išoriniame energijos lygyje yra: a) 16 elektronų; b) 2; c) 6 d) 4

Kas bendro tarp sieros ir deguonies atomų: a) elektronų skaičius; b) energijos lygių skaičius c) periodo skaičius d) elektronų skaičius išoriniame lygyje.

Kas bendro tarp magnio ir fosforo atomų: a) protonų skaičius; b) energijos lygių skaičius c) grupės skaičius d) elektronų skaičius išoriniame lygyje.

Pasirinkite antrojo periodo elementą, kurio išoriniame lygyje yra vienas elektronas: a) litis; b) berilio; c) deguonis; d) natrio

Trečiojo periodo elemento atomo išoriniame lygyje yra 4 elektronai. Nurodykite šį elementą: a) natrio; b) anglis c) silicis d) chloras

Atomas turi 2 energijos lygius ir 3 elektronus. Nurodykite šį elementą: a) aliuminio; b) boras c) magnis d) azotas

Žiūrėti atsakymą:

1. a) Nustatykime cheminio elemento „koordinates“: 2 elektroniniai lygiai – II periodas; 3 elektronai išoriniame lygyje – III A grupė. Tai boras 5 B. Elektronų pasiskirstymo energijos lygiais diagrama: 2e - , 3e -

b) III periodas, VA grupė, elementas fosforas 15 R. Elektronų pasiskirstymo pagal energijos lygius diagrama: 2e - , 8e - , 5e -

2. d) natrio ir chloro.

Paaiškinimas: a) natris: +11 ) 2 ) 8 ) 1 (užpildytas 2) ←→ vandenilis: +1) 1

b) helis: +2 ) 2 (užpildytas 1) ←→ vandenilis: vandenilis: +1) 1

c) helis: +2 ) 2 (užpildyta 1) ←→ neoninė: +10 ) 2 ) 8 (užpildyti 2)

*G) natrio: +11 ) 2 ) 8 ) 1 (užpildytas 2) ←→ chloras: +17 ) 2 ) 8 ) 7 (užpildyta 2)

4. Dešimt. Elektronų skaičius = atominis skaičius

c) arsenas ir fosforas. Atomai, esantys tame pačiame pogrupyje, turi tą patį elektronų skaičių.

Paaiškinimai:

a) natris ir magnis (skirtingose grupėse); b) kalcis ir cinkas (tai toje pačioje grupėje, bet skirtingi pogrupiai); * c) arsenas ir fosforas (viename, pagrindiniame, pogrupyje) d) deguonis ir fluoras (skirtingose grupėse).

7. d) elektronų skaičius išoriniame lygyje

8. b) energijos lygių skaičius

9. a) litis (esantis II laikotarpio IA grupėje)

10. c) silicis (IVA grupė, III laikotarpis)

11. b) boras (2 lygiai - IIlaikotarpį, 3 elektronai išoriniame lygyje – IIIAgrupė)

Chemijos pamoka 8 klasėje. "_"__________ 20_____

Elektronų skaičiaus kitimas cheminių elementų atomų išoriniame energijos lygyje.

Tikslas. Apsvarstykite cheminių elementų atomų savybių pokyčius PSHE D.I. Mendelejevas.

Švietimo. Paaiškinti elementų savybių kitimo dėsningumus per mažus periodus ir pagrindinius pogrupius; nustatyti metalinių ir nemetalinių savybių pasikeitimo priežastis laikotarpiais ir grupėmis.

Vystantis. Ugdykite gebėjimą palyginti ir rasti savybių pokyčių modelius PSHE D.I. Mendelejevas.

Švietimo. Puoselėti akademinio darbo kultūrą klasėje.

Per užsiėmimus.

1. Org. momentas.

2. Studijuotos medžiagos kartojimas.

Savarankiškas darbas.

1 variantas.

		Atsakymų variantai

	Aliuminis

6-10. Nurodykite energijos lygių skaičių šių elementų atomuose.

		Atsakymų variantai

	Elektroninė formulė	Atsakymų variantai
	Elektroninė formulė

2 variantas.

1-5. Nurodykite neutronų skaičių atomo branduolyje.

		Atsakymų variantai

6-10. Nurodykite elektronų skaičių išoriniame energijos lygyje.

		Atsakymų variantai


	Aliuminis

11-15. Nurodyta elektroninė atomo formulė atitinka elementą.

		Atsakymų variantai




	1s22s22p63s23p6 4s1

3. Naujos temos studijavimas.

Pratimas. Paskirstykite elektronus tarp šių elementų energijos lygių: Mg, S, Ar.

Užbaigti elektroniniai sluoksniai padidino tvirtumą ir stabilumą. Atomai, kurių išoriniame energijos lygyje – inertinėse dujose – yra 8 elektronai, yra stabilūs.

Atomas visada bus stabilus, jei jo išoriniame energijos lygyje bus 8°.

Kaip šių elementų atomai gali pasiekti 8 elektronų išorinį lygį?

2 būdai užbaigti:

Dovanokite elektronus

Priimti elektronus.

Metalai yra elementai, dovanojantys elektronus; išoriniame energijos lygyje jie turi 1–3 ē.

Nemetalai yra elementai, kurie priima elektronus, jų išorinis energijos lygis yra 4-7°.

PSHE savybių keitimas.

Per vieną laikotarpį, didėjant elemento atominiam skaičiui, metalinės savybės susilpnėja ir nemetalinės savybės didėja.

1. Elektronų skaičius išoriniame energijos lygyje didėja.

2. Atomo spindulys mažėja

3. Energijos lygių skaičius yra pastovus

Pagrindiniuose pogrupiuose nemetalinės savybės mažėja, o metalinės savybės didėja.

1. Elektronų skaičius išoriniame energijos lygyje yra pastovus;

2. Padidėja energijos lygių skaičius;

3. Atomo spindulys didėja.

Taigi francis yra stipriausias metalas, fluoras – stipriausias nemetalas.

4. Konsolidavimas.

Pratimai.

1. Išdėstykite šiuos cheminius elementus pagal didėjančias metalo savybes:

A) Al, Na, Cl, Si, P

B) Mg, Ba, Ca, Be

B) N, Sb, Bi, As

D) Cs, Li, K, Na, Rb

2. Išdėstykite šiuos cheminius elementus nemetalinių savybių didinimo tvarka:

B) C, Sn, Ge, Si

B) Li, O, N, B, C

D) Br, F, I, Cl

3. Pabraukite cheminių metalų simbolius:

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

B) Sn, Si, Pb, Ge, C

Išdėstykite metalinių savybių mažėjimo tvarka.

4. Pabraukite nemetalų cheminių elementų simbolius:

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

B) Bi, As, N, Sb, P

Išdėstykite nemetalinių savybių mažėjimo tvarka.

Namų darbai. Puslapis 61-63. Pvz. 4 66 psl

MBOU "Novopavlovsko miesto 1 gimnazija"

Chemija 8 klasė

Tema:

„Elektronų skaičiaus pokytis

išoriniame energijos lygmenyje

cheminių elementų atomai"

Mokytoja: Tatjana Alekseevna Komarova

Novopavlovskas

Data: ___________

Pamoka– 9

Pamokos tema: Elektronų skaičiaus pokytis esant išorinei energijai

cheminių elementų atomų lygis.

Pamokos tikslai:

— suformuoti sampratą apie metalines ir nemetalines elementų savybes atominiame lygmenyje;

— parodyti elementų savybių pasikeitimo priežastis periodais ir grupėmis, remiantis jų atomų sandara;

— pateikti pradinių idėjų apie jonines jungtis.

Įranga: PSHE, lentelė „Joninis sujungimas“.

Per užsiėmimus

Laiko organizavimas.

Žinių patikrinimas

Cheminių elementų charakteristikos pagal lentelę (3 žmonės)

Atomų sandara (2 žmonės)

Naujos medžiagos mokymasis

Panagrinėkime šiuos klausimus:

1 . Kurių cheminių elementų atomai turi pilną energijos lygį?

- tai inertinių dujų atomai, esantys pagrindiniame 8-osios grupės pogrupyje.

Užbaigti elektroniniai sluoksniai padidino tvirtumą ir stabilumą.

Atomai VIII grupėje (He Ne Ar Kr Xe Rn) yra 8e - išoriniame lygyje, todėl jie yra inertiški, t.y. . nėra chemiškai aktyvus, nesąveikauja su kitomis medžiagomis, t.y. jų atomai turi didesnį stabilumą ir stabilumą. Tai yra, visi cheminiai elementai (turintys skirtingas elektronines struktūras) yra linkę gauti cheminės sąveikos metu baigtas išorinis energijos lygis ,8е - .

Pavyzdys:

N a Mg F Cl

11 +12 +9 +17

2 8 1 2 8 2 2 7 2 8 7

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

Kaip manote, ar šių elementų atomai gali pasiekti aštuonis elektronus išoriniame lygyje?

Jei (tarkime) ranka uždarysime paskutinį Na ir Mg lygį, tada gausime užbaigtus lygius. Todėl šie elektronai turi būti atiduoti nuo išorinio elektroninio lygio! Tada, kai išsilaisvina elektronai, išorinis 8e - sluoksnis tampa išoriniu.

O elementams F ir Cl turėtumėte priimti 1 trūkstamą elektroną iki savo energijos lygio, o ne duoti 7e - . Taigi, yra 2 būdai pasiekti visišką energijos lygį:

A) ("papildomų") elektronų išlaisvinimas iš išorinio sluoksnio.

B) ("trūkstamų") elektronų priėmimas į išorinį lygį.

2. Metališkumo ir nemetališkumo samprata atominiame lygmenyje:

Metalai yra elementai, kurių atomai atiduoda išorinius elektronus.

Nemetalai – Tai elementai, kurių atomai priima elektronus į išorinį energijos lygį.

Kuo lengviau Me atomas atiduoda savo elektronus, tuo jis ryškesnis metalines savybes.

Kuo lengviau HeMe atomas priima trūkstamus elektronus į išorinį sluoksnį, tuo stipriau jis pasireiškia nemetalinės savybės.

3. Ch.e. atomų Me ir NeMe savybių pokyčiai. laikotarpiais ir grupėse PSHE.

Laikotarpiais:

Pavyzdys: Na (1e -) Mg (2e -) – užrašyti atomo sandarą.

— Kaip manote, kuris elementas turi stipresnes metalines savybes, Na ar Mg? Kam lengviau duoti 1e – ar 2e –? (Žinoma 1e - , todėl Na turi ryškesnes metalines savybes).

Pavyzdys: Al (3e -) Si (4e -) ir kt.

Per šį laikotarpį elektronų skaičius išoriniame lygyje didėja iš kairės į dešinę.

(metalinės savybės ryškesnės Al).

Žinoma, gebėjimas atsisakyti elektronų per tam tikrą laikotarpį sumažės, t.y. metalinės savybės susilpnės.

Taigi stipriausi Mes yra laikotarpių pradžioje.

— Kaip pasikeis galimybė pridėti elektronų? (padidės)

Pavyzdys:

SiCl

14 r +17 r

2 8 4 2 8 7

Lengviau priimti 1 trūkstamą elektroną (iš Cl), nei 4e iš Si.

Išvada:

Nemetalinės savybės per laikotarpį padidės iš kairės į dešinę, o metalinės savybės susilpnės.

Kita NeMe savybių stiprinimo priežastis yra atomo spindulio sumažėjimas esant pastoviam lygių skaičiui.

Nes per 1 periodą atomų energijos lygių skaičius nekinta, tačiau didėja išorinių elektronų skaičius e - ir protonų skaičius p - branduolyje. Dėl to didėja elektronų trauka į branduolį (Kulono dėsnis), o atomo spindulys (r) mažėja, atomas tarsi susitraukia.

Bendra išvada:

Per vieną laikotarpį, padidėjus elemento eilės skaičiui (N), elementų metalinės savybės susilpnėja, o nemetalinės – didėja, nes:

– Skaičius e didėja – išoriniame lygyje jis lygus grupės skaičiui ir protonų skaičiui branduolyje.

— Atomo spindulys mažėja

— Energijos lygių skaičius yra pastovus.

4. Panagrinėkime vertikalią elementų savybių pokyčių priklausomybę (pagrindinių pogrupių viduje) grupėse.

Pavyzdys: VII grupės pagrindinis pogrupis (halogenai)

FCl

9 +17

2 7 2 8 7

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

Skaičius e yra vienodas išoriniuose šių elementų lygiuose, tačiau energijos lygių skaičius skiriasi,

adresu F -2e - ir Cl - 3e - /

– Kuris atomas turi didesnį spindulį? (-chloras turi 3 energijos lygius).

Kuo e yra arčiau branduolio, tuo stipriau jie prie jo traukia.

- Kurio elemento atomo bus lengviau pridėti e - F ar Cl?

(F – lengviau pridėti 1 trūkstamą elektroną), nes jo spindulys yra mažesnis, o tai reiškia, kad elektrono traukos jėga į branduolį yra didesnė nei Cl.

Kulono dėsnis

Dviejų elektros krūvių sąveikos jėga yra atvirkščiai proporcinga kvadratui

atstumai tarp jų, t.y. kuo didesnis atstumas tarp atomų, tuo mažesnė jėga

dviejų priešingų krūvių (šiuo atveju elektronų ir protonų) pritraukimas.

F yra stipresnis nei Cl ˃Br ˃J ir kt.

Išvada:

Grupėse (pagrindiniuose pogrupiuose) nemetalinės savybės mažėja, o metalinės savybės didėja, nes:

1). Elektronų skaičius išoriniame atomų lygyje yra toks pat (ir lygus grupės skaičiui).

2). Energijos lygių skaičius atomuose auga.

3). Atomo spindulys didėja.

Žodžiu, pagal PSHE lentelę, laikyti I grupę – pagrindiniu pogrupiu. Darykite išvadą, kad stipriausias metalas yra Fr francis, o stipriausias nemetalas yra F fluoras.

Joninis ryšys.

Panagrinėkime, kas atsitiks su elementų atomais, jei jie pasieks oktetą (t. y. 8e -) išoriniame lygyje:

Užrašykime elementų formules:

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 -

Viršutinėje formulių eilutėje yra tiek pat protonų ir elektronų, nes Tai yra neutralių atomų formulės (nulinis krūvis yra „0“ - tai oksidacijos būsena).

Apatinė eilutė - skirtingi skaičiai p + ir e -, t.y. Tai yra įkrautų dalelių formulės.

Apskaičiuokime šių dalelių krūvį.

Na +1 +11 2e - 8e - 0e - 2+8=10, 11-10 =1, oksidacijos būsena +1

F - +9 2е - 8e - 2+8 =10, 9-10 =-1, oksidacijos būsena -1

Mg +2 +12 2e — 8e — 0e — 2+8 =10, 12-10 =-2, oksidacijos laipsnis -2

Dėl elektronų pridėjimo ir praradimo gaunamos įkrautos dalelės, kurios vadinamos jonais.

Me atomai po atatrankos e – įgauna „+“ (teigiamas krūvis)

Ne-Me atomai, priimantys „svetimus“ elektronus, įkraunami „-“ (neigiamas krūvis)

Tarp jonų susidaręs cheminis ryšys vadinamas joniniu.

Tarp stipraus Me ir stipraus NeMe susidaro joninis ryšys.

Pavyzdžiai.

a) joninio ryšio susidarymas. Na + Cl -

N a Cl+ —

11 + +17 +11 +17

2 8 1 2 8 7 2 8 2 8 8

1e-

Atomų pavertimo jonais procesas:

1 e -

N a 0 + Cl 0 Na + + Cl — Na + Cl —

atomas atomas jonas jonas joninis junginys

2e -

b) Ca O 2+ 2-

Ca 0 + 2 C l 0 Ca 2+ Cl 2 —

2 e -

Žinių, įgūdžių ir gebėjimų įtvirtinimas.

Atomai Aš ir NeMe

Jonai "+" ir "-"

Joninė cheminė jungtis

Koeficientai ir indeksai.

D/Z§ 9, Nr.1, Nr.2, 58 p

Pamokos santrauka

Literatūra:

1. Chemija 8 kl. vadovėlis bendrojo lavinimo

institucijos/O.S. Gabrielianas. Bustard 2009 m

2. Gabrielyan O.S. Mokytojo žinynas.

Chemija 8 klasė, Bustard, 2003 m

Malyugina 14. Išorinis ir vidinis energijos lygiai. Energijos lygio užbaigtumas.

Trumpai prisiminkime, ką jau žinome apie atomų elektroninio apvalkalo struktūrą:

ü atomo energijos lygių skaičius = periodo, kuriame yra elementas, skaičius;

ü kiekvieno energijos lygio didžiausia talpa apskaičiuojama pagal formulę 2n2

ü išoriniame energetiniame apvalkale negali būti daugiau nei 2 elektronų pirmojo periodo elementams ir daugiau nei 8 elektronų kitų periodų elementams

Dar kartą grįžkime prie energijos lygių užpildymo mažų laikotarpių elementuose schemos analizės:

1 lentelė. Užpildymo energijos lygiai

mažų laikotarpių elementams

Laikotarpio numeris	Energijos lygių skaičius = laikotarpio skaičius	Elemento simbolis, jo serijos numeris	Iš viso elektronų	Elektronų pasiskirstymas pagal energijos lygius	Grupės numeris

				H +1 )1	+1 N, 1e-
		Ne + 2 ) 2	+2 Ne, 2e-
				Li + 3 ) 2 ) 1	+ 3 Li, 2e-, 1e-
		Ve +4 ) 2 )2	+ 4 Būk, 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-

Analizuokite 1 lentelę. Palyginkite elektronų skaičių paskutiniame energijos lygyje ir grupės, kurioje yra cheminis elementas, skaičių.

Ar pastebėjote, kad elektronų skaičius išoriniame atomų energijos lygyje sutampa su grupės skaičiumi, kuriame randamas elementas (išskyrus helią)?

!!! Ši taisyklė yra teisinga tik elementams pagrindinis pogrupius

Kiekvienas sistemos laikotarpis baigiasi inertiniu elementu(helis He, neonas Ne, argonas Ar). Šių elementų išoriniame energijos lygyje yra didžiausias galimas elektronų skaičius: helis -2, likę elementai - 8. Tai pagrindinio pogrupio VIII grupės elementai. Energijos lygis, panašus į inertinių dujų energijos lygio struktūrą, vadinamas baigtas. Tai yra tam tikra energijos lygio riba kiekvienam periodinės lentelės elementui. Paprastų medžiagų - inertinių dujų - molekulės susideda iš vieno atomo ir pasižymi cheminiu inertiškumu, tai yra, jos praktiškai nedalyvauja cheminėse reakcijose.

Klausimai savikontrolei

1. Koks energijos lygis vadinamas išoriniu?

2. Koks energijos lygis vadinamas vidiniu?

3. Koks energijos lygis vadinamas užbaigtu?

4. Kurios grupės ir pogrupio elementai turi užbaigtą energijos lygį?

5. Koks yra elektronų skaičius pagrindinių pogrupių elementų išoriniame energijos lygyje?

6. Kuo vieno pagrindinio pogrupio elementai yra panašūs elektroninio lygio struktūra?

7. Kiek elektronų išoriniame lygyje turi a) IIA grupės elementai;

b) IVA grupė; c) VII A grupė

Žiūrėti atsakymą

1. Paskutinis

2. Bet kuri, išskyrus paskutinį

3. Ta, kurioje yra didžiausias elektronų skaičius. Ir taip pat išorinis lygis, jei jame yra 8 elektronai pirmam periodui - 2 elektronai.

4. VIIIA grupės elementai (inertiniai elementai)

5. Grupės, kurioje yra elementas, numeris

6. Visuose pagrindinių pogrupių elementuose išoriniame energijos lygyje yra tiek elektronų, kiek yra grupės skaičius

7. a) IIA grupės elementai išoriniame lygyje turi 2 elektronus; b) grupės IVA elementai turi 4 elektronus; c) VII A grupės elementai turi 7 elektronus.

Savarankiško sprendimo užduotys

1. Identifikuokite elementą pagal šias charakteristikas: a) turi 2 elektroninius lygius, išoriniame - 3 elektronus; b) turi 3 elektroninius lygius, išoriniame - 5 elektronus. Užrašykite elektronų pasiskirstymą tarp šių atomų energijos lygių.

2. Kurie du atomai turi tiek pat užpildytų energijos lygių?

Žiūrėti atsakymą:

1. a) Nustatykime cheminio elemento „koordinates“: 2 elektroniniai lygiai – II periodas; 3 elektronai išoriniame lygyje – III A grupė. Tai boras 5B. Elektronų pasiskirstymo pagal energijos lygius diagrama: 2e-, 3e-

b) III laikotarpis, VA grupė, elementas fosforas 15P. Elektronų pasiskirstymo pagal energijos lygius diagrama: 2e-, 8e-, 5e-

2. d) natrio ir chloro.

Paaiškinimas: a) natris: +11 )2)8 )1 (užpildytas 2) ←→ vandenilis: +1)1

b) helis: +2 )2 (užpildytas 1) ←→ vandenilis: vandenilis: +1)1

c) helis: +2 )2 (užpildyta 1) ←→ neoninė: +10 )2)8 (užpildyti 2)

*G) natrio: +11 )2)8 )1 (užpildytas 2) ←→ chloras: +17 )2)8 )7 (užpildyta 2)

4. Dešimt. Elektronų skaičius = atominis skaičius

5 c) arsenas ir fosforas. Atomai, esantys tame pačiame pogrupyje, turi tą patį elektronų skaičių.

Paaiškinimai:

7. d) elektronų skaičius išoriniame lygyje

8. b) energijos lygių skaičius

9. a) litis (esantis II laikotarpio IA grupėje)

10. c) silicis (IVA grupė, III laikotarpis)

11. b) boras (2 lygiai - IIlaikotarpį, 3 elektronai išoriniame lygyje – IIIAgrupė)

E.N.Frenkelis

Chemijos pamoka

Vadovas tiems, kurie nemoka, bet nori išmokti ir suprasti chemiją

I dalis. Bendrosios chemijos elementai
(pirmas sunkumo lygis)

Tęsinys. Žr. pradžią Nr. 13, 18, 23/2007

3 skyrius. Pagrindinė informacija apie atomo sandarą.
Periodinis D.I.Mendelejevo įstatymas

Prisiminkite, kas yra atomas, iš ko sudarytas atomas, ar atomas keičiasi cheminių reakcijų metu.

Atomas yra elektriškai neutrali dalelė, susidedanti iš teigiamai įkrauto branduolio ir neigiamai įkrautų elektronų.

Elektronų skaičius gali keistis vykstant cheminiams procesams, bet branduolinis krūvis visada išlieka toks pat. Žinant elektronų pasiskirstymą atome (atomo struktūroje), galima numatyti daugybę tam tikro atomo savybių, taip pat paprastų ir sudėtingų medžiagų, kurių dalis jis yra, savybes.

Atomo sandara, t.y. Branduolio sudėtį ir elektronų pasiskirstymą aplink branduolį galima lengvai nustatyti pagal elemento padėtį periodinėje lentelėje.

D.I. Mendelejevo periodinėje sistemoje cheminiai elementai yra išdėstyti tam tikra seka. Ši seka yra glaudžiai susijusi su šių elementų atomine struktūra. Kiekvienas cheminis elementas sistemoje yra priskirtas serijos numeris, be to, galite nurodyti laikotarpio numerį, grupės numerį ir pogrupio tipą.

Straipsnio publikavimo rėmėjas yra internetinė parduotuvė „Megamech“. Parduotuvėje rasite kailių gaminių kiekvienam skoniui – švarkų, liemenių ir kailinių iš lapės, nutrijos, triušio, audinės, sidabrinės lapės, arktinės lapės. Taip pat įmonė siūlo įsigyti prabangių kailinių gaminių bei naudotis siuvimo pagal užsakymą paslaugomis. Kailių gaminių didmeninė ir mažmeninė prekyba - nuo biudžetinės kategorijos iki prabangios klasės, nuolaidos iki 50%, 1 metų garantija, pristatymas visoje Ukrainoje, Rusijoje, NVS ir ES šalyse, atsiėmimas iš salono Krivoy Rog, prekės iš pirmaujančių Ukrainos gamintojų , Rusija, Turkija ir Kinija. Galite peržiūrėti prekių katalogą, kainas, kontaktus ir gauti patarimų svetainėje, kuri yra adresu: "megameh.com".

Žinodami tikslų cheminio elemento „adresą“ - grupę, pogrupį ir periodo numerį, galite vienareikšmiškai nustatyti jo atomo struktūrą.

Laikotarpis yra horizontali cheminių elementų eilutė. Šiuolaikinė periodinė sistema turi septynis periodus. Pirmieji trys laikotarpiai yra mažas, nes juose yra 2 arba 8 elementai:

1 periodas – H, He – 2 elementai;

2 periodas – Li…Ne – 8 elementai;

3 periodas – Na...Ar – 8 elementai.

Kiti laikotarpiai – didelis. Kiekviename iš jų yra 2–3 elementų eilutės:

4 periodas (2 eil.) – K...Kr – 18 elementų;

6 periodas (3 eilutės) – Cs ... Rn – 32 elementai. Šis laikotarpis apima daugybę lantanidų.

Grupė– vertikali cheminių elementų eilė. Iš viso yra aštuonios grupės. Kiekviena grupė susideda iš dviejų pogrupių: pagrindinis pogrupis Ir šoninis pogrupis. Pavyzdžiui:

Pagrindinį pogrupį sudaro trumpų periodų (pvz., N, P) ir didelių periodų (pavyzdžiui, As, Sb, Bi) cheminiai elementai.

Šoninį pogrupį sudaro tik ilgų laikotarpių cheminiai elementai (pavyzdžiui, V, Nb,
Ta).

Vizualiai šiuos pogrupius lengva atskirti. Pagrindinis pogrupis yra „aukštas“, jis prasideda nuo 1 arba 2 periodo. Antrinis pogrupis yra „žemas“, prasideda nuo 4-ojo periodo.

Taigi kiekvienas periodinės sistemos cheminis elementas turi savo adresą: periodą, grupę, pogrupį, serijos numerį.

Pavyzdžiui, vanadis V yra 4 periodo, V grupės, antrinio pogrupio, 23 serijos numeris, cheminis elementas.

3.1 užduotis. Nurodykite cheminių elementų, kurių serijos numeriai 8, 26, 31, 35, 54, laikotarpį, grupę ir pogrupį.

3.2 užduotis. Nurodykite cheminio elemento serijos numerį ir pavadinimą, jei žinoma, kad jis yra:

a) IV periode VI grupė, antrinis pogrupis;

b) 5-ajame periode IV grupė, pagrindinis pogrupis.

Kaip informaciją apie elemento padėtį periodinėje lentelėje galima susieti su jo atomo sandara?

Atomas susideda iš branduolio (jie turi teigiamą krūvį) ir elektronų (jie turi neigiamą krūvį). Apskritai atomas yra elektriškai neutralus.

Teigiamas atominis branduolinis krūvis lygus cheminio elemento serijos numeriui.

Atomo branduolys yra sudėtinga dalelė. Beveik visa atomo masė yra sutelkta branduolyje. Kadangi cheminis elementas yra atomų, turinčių tą patį branduolinį krūvį, rinkinys, šalia elemento simbolio nurodytos šios koordinatės:

Iš šių duomenų galima nustatyti branduolio sudėtį. Branduolys susideda iš protonų ir neutronų.

Protonas p jo masė yra 1 (1,0073 amu), o įkrova +1. Neutronas n neturi krūvio (neutralus), o jo masė yra maždaug lygi protono masei (1,0087 a.m.).

Branduolio krūvį lemia protonai. Be to protonų skaičius lygus(pagal dydį) atomo branduolio krūvis, t.y. serijos numeris.

Neutronų skaičius N nustatomas pagal dydžių skirtumą: „šerdies masė“ A ir "serijos numeris" Z. Taigi, aliuminio atomui:

N = A – Z = 27 –13 = 14n,

3.3 užduotis. Nustatykite atomų branduolių sudėtį, jei cheminis elementas yra:

a) 3 periodas, VII grupė, pagrindinis pogrupis;

b) IV laikotarpis, IV grupė, antrinis pogrupis;

c) 5 laikotarpis, I grupė, pagrindinis pogrupis.

Dėmesio! Nustatant atomo branduolio masės skaičių, reikia suapvalinti periodinėje lentelėje nurodytą atominę masę. Taip daroma, nes protono ir neutrono masės praktiškai yra sveikos, o elektronų masės galima nepaisyti.

Nustatykime, kurie iš toliau pateiktų branduolių priklauso tam pačiam cheminiam elementui:

A (20 R + 20n),

B (19 R + 20n),

20 METU R + 19n).

Branduoliai A ir B priklauso to paties cheminio elemento atomams, nes juose yra tiek pat protonų, ty šių branduolių krūviai yra vienodi. Tyrimai rodo, kad atomo masė neturi didelės įtakos jo cheminėms savybėms.

Izotopai – tai to paties cheminio elemento (to paties protonų skaičiaus) atomai, kurių masė skiriasi (skirtingas neutronų skaičius).

Izotopai ir jų cheminiai junginiai skiriasi vienas nuo kito fizikinėmis savybėmis, tačiau to paties cheminio elemento izotopų cheminės savybės yra vienodos. Taigi anglies-14 (14 C) izotopai turi tas pačias chemines savybes kaip ir anglies-12 (12 C), kurie yra bet kurio gyvo organizmo audiniuose. Skirtumas pasireiškia tik radioaktyvumu (14 C izotopas). Todėl izotopai naudojami įvairių ligų diagnostikai ir gydymui bei moksliniams tyrimams.

Grįžkime prie atomo sandaros aprašymo. Kaip žinoma, atomo branduolys cheminiuose procesuose nekinta. Kas keičiasi? Bendras elektronų skaičius atome ir elektronų pasiskirstymas kinta. Generolas elektronų skaičius neutraliame atome Nustatyti nesunku – jis lygus eilės numeriui, t.y. atomo branduolio krūvis:

Elektronų neigiamas krūvis yra –1, o jų masė yra nereikšminga: 1/1840 protono masės.

Neigiamai įkrauti elektronai atstumia vienas kitą ir yra skirtingais atstumais nuo branduolio. Kuriame Maždaug vienodą energijos kiekį turintys elektronai išsidėstę maždaug vienodais atstumais nuo branduolio ir sudaro energijos lygį.

Energijos lygių skaičius atome yra lygus periodo, kuriame yra cheminis elementas, skaičiui. Energijos lygiai paprastai žymimi taip (pavyzdžiui, Al):

3.4 užduotis. Nustatykite energijos lygių skaičių deguonies, magnio, kalcio ir švino atomuose.

Kiekviename energijos lygyje gali būti ribotas elektronų skaičius:

Pirmasis turi ne daugiau kaip du elektronus;

Antrasis turi ne daugiau kaip aštuonis elektronus;

Trečiasis turi ne daugiau kaip aštuoniolika elektronų.

Šie skaičiai rodo, kad, pavyzdžiui, antrasis energijos lygis gali turėti 2, 5 arba 7 elektronus, bet negali turėti 9 ar 12 elektronų.

Svarbu tai žinoti, nepaisant įjungto energijos lygio skaičiaus išorinis lygis(paskutinis) negali turėti daugiau nei aštuonių elektronų. Išorinis aštuonių elektronų energijos lygis yra stabiliausias ir vadinamas užbaigtu. Tokie energijos lygiai yra pačiuose neaktyviausiuose elementuose – tauriosiose dujose.

Kaip nustatyti elektronų skaičių likusių atomų išoriniame lygyje? Tam yra paprasta taisyklė: išorinių elektronų skaičius lygus:

Pagrindinių pogrupių elementams – grupės numeris;

Šoninių pogrupių elementų skaičius negali būti didesnis nei du.

Pavyzdžiui (5 pav.):

3.5 užduotis. Nurodykite išorinių elektronų skaičių cheminiams elementams, kurių atominis skaičius yra 15, 25, 30, 53.

3.6 užduotis. Raskite periodinėje lentelėje cheminius elementus, kurių atomai turi užbaigtą išorinį lygį.

Labai svarbu teisingai nustatyti išorinių elektronų skaičių, nes su jais siejamos svarbiausios atomo savybės. Taigi cheminėse reakcijose atomai siekia įgyti stabilų, pilną išorinį lygį (8 e). Todėl atomai, kurių išoriniame lygyje yra nedaug elektronų, nori juos atiduoti.

Cheminiai elementai, kurių atomai gali atiduoti tik elektronus, vadinami metalai. Akivaizdu, kad išoriniame metalo atomo lygyje elektronų turėtų būti nedaug: 1, 2, 3.

Jei atomo išoriniame energijos lygyje yra daug elektronų, tai tokie atomai linkę priimti elektronus tol, kol baigsis išorinis energijos lygis, t.y. iki aštuonių elektronų. Tokie elementai vadinami nemetalai.

Klausimas. Ar antrinių pogrupių cheminiai elementai yra metalai ar nemetalai? Kodėl?

Atsakymas: Periodinėje lentelėje pagrindinių pogrupių metalai ir nemetalai yra atskirti linija, kurią galima nubrėžti nuo boro iki astatino. Virš šios linijos (ir ant linijos) yra nemetalai, žemiau – metalai. Visi šoninių pogrupių elementai rodomi po šia eilute.

3.7 užduotis. Nustatykite, ar šie yra metalai ar nemetalai: fosforas, vanadis, kobaltas, selenas, bismutas. Naudokite elemento padėtį periodinėje cheminių elementų lentelėje ir elektronų skaičių išoriniame apvalkale.

Norėdami sudaryti elektronų pasiskirstymą likusiuose lygiuose ir polygiuose, turėtumėte naudoti šį algoritmą.

1. Nustatykite bendrą elektronų skaičių atome (pagal atominį skaičių).

2. Nustatykite energijos lygių skaičių (pagal periodo skaičių).

3. Nustatykite išorinių elektronų skaičių (pagal pogrupio tipą ir grupės numerį).

4. Nurodykite elektronų skaičių visuose lygiuose, išskyrus priešpaskutinį.

Pavyzdžiui, pagal 1–4 dalis mangano atomui nustatoma:

Iš viso 25 e; paskirstytas (2 + 8 + 2) = 12 e; Tai reiškia, kad trečiame lygyje yra: 25 – 12 = 13 e.

Mes gavome elektronų pasiskirstymą mangano atome:

3.8 užduotis. Sudarykite algoritmą, sudarydami elementų Nr. 16, 26, 33, 37 atomų sandaros diagramas. Nurodykite, ar tai metalai, ar nemetalai. Paaiškinkite savo atsakymą.

Rengdami aukščiau pateiktas atomo struktūros diagramas, neatsižvelgėme į tai, kad elektronai atome užima ne tik lygius, bet ir tam tikrus polygiai kiekvienas lygis. Polygių tipai žymimi lotyniškomis raidėmis: s, p, d.

Galimų polygių skaičius yra lygus lygio skaičiui. Pirmasis lygis susideda iš vieno
s- žemesnio lygio. Antrasis lygis susideda iš dviejų polygių - s Ir R. Trečiasis lygis - iš trijų sublygių - s, p Ir d.

Kiekviename polygyje gali būti griežtai ribotas elektronų skaičius:

s polygyje – ne daugiau kaip 2e;

p polygyje - ne daugiau kaip 6e;

d-polygyje – ne daugiau 10e.

To paties lygio polygiai pildomi griežtai nustatyta tvarka: spd.

Taigi, R-polygis negali pradėti pildyti, jei jis neužpildytas s-duotojo energijos lygio polygis ir kt. Remiantis šia taisykle, nesunku sukurti mangano atomo elektroninę konfigūraciją:

Apskritai atomo elektronų konfigūracija manganas parašytas taip:

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

3.9 užduotis. Sudarykite elektronines atomų konfigūracijas cheminiams elementams Nr. 16, 26, 33, 37.

Kodėl reikia sukurti elektronines atomų konfigūracijas? Siekiant nustatyti šių cheminių elementų savybes. Reikėtų prisiminti, kad tik valentiniai elektronai.

Valentiniai elektronai yra išoriniame energijos lygyje ir yra neišsamūs
iki išorinio lygio d polygis.

Nustatykime mangano valentinių elektronų skaičių:

arba sutrumpintai: Mn... 3 d 5 4s 2 .

Ką galima nustatyti pagal atomo elektroninės konfigūracijos formulę?

1. Koks tai elementas – metalinis ar nemetalas?

Manganas yra metalas, nes išoriniame (ketvirtajame) lygyje yra du elektronai.

2. Koks procesas būdingas metalui?

Mangano atomai reakcijose visada atiduoda tik elektronus.

3. Kokių elektronų ir kiek atiduos mangano atomas?

Reakcijų metu mangano atomas atiduoda du išorinius elektronus (jie yra toliausiai nuo branduolio ir yra silpniausiai jo traukiami), taip pat penkis išorinius elektronus. d- elektronai. Bendras valentinių elektronų skaičius yra septyni (2 + 5). Tokiu atveju trečiame atomo lygyje liks aštuoni elektronai, t.y. formuojamas baigtas išorinis lygis.

Visi šie argumentai ir išvados gali būti atspindėti naudojant diagramą (6 pav.):

Gauti įprastiniai atomo krūviai vadinami oksidacijos būsenos.

Atsižvelgiant į atomo struktūrą, panašiu būdu galima parodyti, kad tipinės deguonies oksidacijos laipsniai yra –2, o vandenilio +1.

Klausimas. Su kokiu cheminiu elementu manganas gali sudaryti junginius, atsižvelgiant į aukščiau nurodytas jo oksidacijos būsenas?

ATSAKYMAS: Tik su deguonimi, nes jo atomas turi priešingo krūvio oksidacijos būseną. Atitinkamų mangano oksidų formulės (čia oksidacijos būsenos atitinka šių cheminių elementų valentingus):

Mangano atomo struktūra rodo, kad manganas negali turėti aukštesnio oksidacijos laipsnio, nes šiuo atveju tektų paliesti stabilų, dabar jau baigtą, priešišorinį lygį. Todėl oksidacijos laipsnis +7 yra didžiausias, o atitinkamas Mn 2 O 7 oksidas yra didžiausias mangano oksidas.

Norėdami konsoliduoti visas šias sąvokas, apsvarstykite telūro atomo struktūrą ir kai kurias jo savybes:

Kaip nemetalas, Te atomas gali priimti 2 elektronus prieš baigdamas išorinį lygį ir atsisakyti „papildomų“ 6 elektronų:

3.10 užduotis. Nubraižykite Na, Rb, Cl, I, Si, Sn atomų elektronines konfigūracijas. Nustatykite šių cheminių elementų savybes, jų paprasčiausių junginių (su deguonimi ir vandeniliu) formules.

Praktinės išvados

1. Cheminėse reakcijose dalyvauja tik valentiniai elektronai, kurie gali būti tik paskutiniuose dviejuose lygiuose.

2. Metalo atomai gali duoti tik valentinius elektronus (visus arba kelis), priimdami teigiamas oksidacijos būsenas.

3. Nemetalų atomai gali priimti elektronus (iki aštuonių trūkstamų), įgydami neigiamas oksidacijos būsenas ir atsisakyti valentinių elektronų (visų ar kelių), o įgydami teigiamas oksidacijos būsenas.

Dabar palyginkime vieno pogrupio cheminių elementų, pavyzdžiui, natrio ir rubidžio, savybes:
Na...3 s 1 ir Rb...5 s 1 .

Ką bendro turi šių elementų atominės struktūros? Kiekvieno atomo išoriniame lygyje vienas elektronas yra aktyvūs metalai. Metalo veikla siejamas su galimybe atsisakyti elektronų: kuo lengviau atomas atsisako elektronų, tuo ryškesnės jo metalinės savybės.

Kas laiko elektronus atome? Jų trauka į šerdį. Kuo elektronai arčiau branduolio, tuo stipriau juos traukia atomo branduolys, tuo sunkiau juos „atplėšti“.

Tuo remdamiesi atsakysime į klausimą: kuris elementas – Na ar Rb – lengviau atiduoda savo išorinį elektroną? Kuris elementas yra aktyvesnis metalas? Akivaizdu, kad rubidžio, nes jo valentiniai elektronai yra toliau nuo branduolio (ir ne taip tvirtai laikomi branduolio).

Išvada. Pagrindiniuose pogrupiuose, iš viršaus į apačią, metalinės savybės didėja, nes Atomo spindulys didėja, o valentiniai elektronai mažiau traukia branduolį.

Palyginkime VIIa grupės cheminių elementų savybes: Cl...3 s 2 3p 5 ir aš...5 s 2 5p 5 .

Abu cheminiai elementai yra nemetalai, nes Trūksta vieno elektrono, kad užbaigtų išorinį lygį. Šie atomai aktyviai pritrauks trūkstamą elektroną. Be to, kuo stipriau nemetalinis atomas pritraukia trūkstamą elektroną, tuo ryškesnės jo nemetalinės savybės (gebėjimas priimti elektronus).

Kas sukelia elektrono trauką? Dėl teigiamo atomo branduolio krūvio. Be to, kuo elektronas arčiau branduolio, tuo stipresnė jų tarpusavio trauka, tuo nemetalas aktyvesnis.

Klausimas. Kuris elementas turi ryškesnes nemetalines savybes: chloras ar jodas?

ATSAKYMAS: Akivaizdu, kad su chloru, nes jo valentiniai elektronai yra arčiau branduolio.

Išvada. Nemetalų aktyvumas pogrupiuose mažėja iš viršaus į apačią, nes Atomo spindulys didėja ir branduoliui darosi vis sunkiau pritraukti trūkstamus elektronus.

Palyginkime silicio ir alavo savybes: Si...3 s 2 3p 2 ir Sn...5 s 2 5p 2 .

Abiejų atomų išoriniame lygyje yra keturi elektronai. Tačiau šie periodinės lentelės elementai yra priešingose linijos, jungiančios borą ir astatiną, pusėse. Todėl silicis, kurio simbolis yra virš linijos B-At, turi ryškesnes nemetalines savybes. Priešingai, alavas, kurio simbolis yra žemiau linijos B–At, pasižymi stipresnėmis metalinėmis savybėmis. Tai paaiškinama tuo, kad alavo atome iš branduolio pašalinami keturi valentiniai elektronai. Todėl trūkstamų keturių elektronų pridėjimas yra sunkus. Tuo pačiu metu elektronų išlaisvinimas iš penktojo energijos lygio vyksta gana lengvai. Siliciui galimi abu procesai, kai vyrauja pirmasis (elektronų priėmimas).

3 skyriaus išvados. Kuo mažiau išorinių elektronų yra atome ir kuo toliau nuo branduolio, tuo stipresnės yra metalinės savybės.

Kuo daugiau išorinių elektronų yra atome ir kuo jie arčiau branduolio, tuo daugiau atsiranda nemetalinių savybių.

Remiantis šiame skyriuje suformuluotomis išvadomis, „charakteristika“ gali būti sudaryta bet kuriam periodinės lentelės cheminiam elementui.

Savybės aprašymo algoritmas
cheminis elementas pagal savo padėtį
periodinėje lentelėje

1. Nubraižykite atomo sandaros schemą, t.y. nustatyti branduolio sudėtį ir elektronų pasiskirstymą energijos lygiuose ir polygiuose:

Nustatykite bendrą protonų, elektronų ir neutronų skaičių atome (pagal atominį skaičių ir santykinę atominę masę);

Nustatyti energijos lygių skaičių (pagal periodo skaičių);

Nustatyti išorinių elektronų skaičių (pagal pogrupio tipą ir grupės numerį);

Nurodykite elektronų skaičių visuose energijos lygiuose, išskyrus priešpaskutinį;

2. Nustatykite valentinių elektronų skaičių.

3. Nustatykite, kurios savybės – metalinės ar nemetalinės – yra ryškesnės tam tikrame cheminiame elemente.

4. Nustatykite duotųjų (priimtų) elektronų skaičių.

5. Nustatykite cheminio elemento aukščiausią ir mažiausią oksidacijos būseną.

6. Sudarykite šių oksidacijos būsenų paprasčiausių junginių su deguonimi ir vandeniliu chemines formules.

7. Nustatykite oksido prigimtį ir sukurkite jo reakcijos su vandeniu lygtį.

8. 6 dalyje nurodytoms medžiagoms sudaryti būdingų reakcijų lygtis (žr. 2 skyrių).

3.11 užduotis. Naudodamiesi aukščiau pateikta schema, sukurkite sieros, seleno, kalcio ir stroncio atomų bei šių cheminių elementų savybių aprašymus. Kokias bendras savybes turi jų oksidai ir hidroksidai?

Jei atlikote 3.10 ir 3.11 pratimus, nesunku pastebėti, kad ne tik to paties pogrupio elementų atomai, bet ir jų junginiai turi bendrų savybių ir panašią sudėtį.

Periodinis D.I.Mendelejevo dėsnis:cheminių elementų savybės, taip pat jų suformuotų paprastų ir sudėtingų medžiagų savybės periodiškai priklauso nuo jų atomų branduolių krūvio.

Fizinė periodinio įstatymo reikšmė: periodiškai kartojasi cheminių elementų savybės, nes periodiškai kartojasi valentinių elektronų konfigūracijos (išorinio ir priešpaskutinio lygio elektronų pasiskirstymas).

Taigi to paties pogrupio cheminiai elementai turi tą patį valentinių elektronų pasiskirstymą ir dėl to panašias savybes.

Pavyzdžiui, penkios grupės cheminiai elementai turi penkis valentinius elektronus. Tuo pačiu metu cheminiuose atomuose pagrindinių pogrupių elementai– visi valentiniai elektronai yra išoriniame lygyje: ... ns 2 n.p. 3 kur n– laikotarpio numeris.

Prie atomų šoninių pogrupių elementai Išoriniame lygyje yra tik 1 arba 2 elektronai, likusieji yra viduje d-Išorinio lygio polygis: ... ( n – 1)d 3 ns 2 kur n– laikotarpio numeris.

3.12 užduotis. Sudarykite trumpas elektronines formules cheminių elementų Nr. 35 ir 42 atomams, tada pagal algoritmą sudarykite elektronų pasiskirstymą šiuose atomuose. Įsitikinkite, kad jūsų prognozė išsipildo.

Pratimai 3 skyriui

1. Suformuluokite sąvokų „laikotarpis“, „grupė“, „pogrupis“ apibrėžimus. Ką bendro turi cheminiai elementai, sudarantys: a) laikotarpį? b) grupė; c) pogrupis?

2. Kas yra izotopai? Kokių savybių – fizinių ar cheminių – izotopai turi tas pačias savybes? Kodėl?

3. Suformuluokite periodinį D.I. Mendelejevo dėsnį. Paaiškinkite jo fizinę reikšmę ir iliustruokite pavyzdžiais.

4. Kokios yra cheminių elementų metalinės savybės? Kaip jie keičiasi grupėje ir per tam tikrą laikotarpį? Kodėl?

5. Kokios yra nemetalinės cheminių elementų savybės? Kaip jie keičiasi grupėje ir per tam tikrą laikotarpį? Kodėl?

6. Parašykite trumpas elektronines formules cheminiams elementams Nr. 43, 51, 38. Patvirtinkite savo prielaidas aprašydami šių elementų atomų sandarą aukščiau pateiktu algoritmu. Nurodykite šių elementų savybes.

7. Pagal trumpas elektronines formules

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

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

3 val d 5 4s 1

nustatyti atitinkamų cheminių elementų padėtį periodinėje D.I.Mendelejevo lentelėje. Pavadinkite šiuos cheminius elementus. Patvirtinkite savo prielaidas, apibūdindami šių cheminių elementų atomų struktūrą pagal algoritmą. Nurodykite šių cheminių elementų savybes.

Tęsinys