տուն Կանխարգելում 4-րդ տարրի ժամանակաշրջանների d էլեկտրոնային բանաձևը. Ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա

Կանխարգելում

4-րդ տարրի ժամանակաշրջանների d էլեկտրոնային բանաձևը. Ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա

Էջ 1
3. Գրի՛ր էլեկտրոնային բանաձեւ և նաթալիում Tl 3+. Վալենտային էլեկտրոնների համար ատոմ Tl-ն ցույց է տալիս բոլոր չորս քվանտային թվերի բազմությունը:

Լուծում:

Կլեչկովսկու կանոնի համաձայն, լցնում էներգիայի մակարդակներըև ենթամակարդակներն առաջանում են հետևյալ հաջորդականությամբ.

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s(5d 1)4f

5d6p7s (6d 3-2)5f6d7p.

Թալիում Tl տարրն ունի +81 միջուկային լիցք (ատոմային թիվ 81), համապատասխանաբար՝ 81 էլեկտրոն։ Կլեչկովսկու կանոնի համաձայն, մենք էլեկտրոնները բաշխում ենք էներգիայի ենթամակարդակների միջև և ստանում Tl տարրի էլեկտրոնային բանաձևը.

81 Tl թալիում 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 1

Թալիումի իոնը Tl 3+ ունի +3 լիցք, ինչը նշանակում է, որ ատոմը տվել է 3 էլեկտրոն, և քանի որ ատոմը կարող է հրաժարվել միայն արտաքին մակարդակի վալենտային էլեկտրոններից (թալիումի համար դրանք երկու 6s և մեկ 6p էլեկտրոններ են), դրա էլեկտրոնային բանաձևը կունենա հետևյալ տեսքը.

81 Tl 3+ թալիում 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 0 4f 14 5d 10 6p 0

Հիմնական քվանտային թիվը nորոշում է էլեկտրոնի ընդհանուր էներգիան և միջուկից դրա հեռացման աստիճանը (էներգիայի մակարդակի համարը). այն ընդունում է ցանկացած ամբողջ արժեք՝ սկսած 1-ից (n = 1, 2, 3, ...), այսինքն. համապատասխանում է ժամանակաշրջանի համարին.

Օրբիտալ (կողային կամ ազիմուտալ) քվանտային թիվ լորոշում է ատոմային ուղեծրի ձևը. Այն կարող է վերցնել ամբողջ արժեքներ 0-ից մինչև n-1 (l = 0, 1, 2, 3,..., n-1): Անկախ էներգիայի մակարդակի համարից, յուրաքանչյուր արժեք լՈւղեծրային քվանտային թիվը համապատասխանում է հատուկ ձևի ուղեծրի։

Օրբիտալներ հետ լ= 0 կոչվում են s-օրբիտալներ,

լ= 1 – p-օրբիտալներ (3 տեսակ, որոնք տարբերվում են մագնիսական քվանտային թվով m),

լ= 2 – d-orbitals (5 տեսակ),

լ= 3 – f-orbitals (7 տեսակ):

Մագնիսական քվանտային թիվը m l բնութագրում է էլեկտրոնի ուղեծրի դիրքը տարածության մեջ և վերցնում է ամբողջ արժեքներ՝ լ մինչև + լ, ներառյալ 0: Սա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր ուղեծրի ձևի համար կա (2 լ+ 1) էներգետիկորեն համարժեք կողմնորոշում տարածության մեջ.

Սպինի քվանտային թիվը m S բնութագրում է մագնիսական մոմենտը, որն առաջանում է, երբ էլեկտրոնը պտտվում է իր առանցքի շուրջ։ Ընդունում է միայն երկու արժեք +1/2 և –1/2, որոնք համապատասխանում են պտտման հակառակ ուղղություններին:
Վալենտային էլեկտրոնները էլեկտրոններ են արտաքին էներգիայի մակարդակում: Թալիումն ունի 3 վալենտային էլեկտրոն՝ 2 վ էլեկտրոն և 1 p էլեկտրոն։

Քվանտային թվեր s – էլեկտրոններ.

Օրբիտալ քվանտային թիվ լ= 0 (վ – ուղեծրային)

Մագնիսական քվանտային թիվ m l = (2 լ+ 1 = 1): մ լ = 0:

Spin քվանտային համարը m S = ±1/2

Քվանտային թվեր p – էլեկտրոն.

Հիմնական քվանտային թիվը n = 6 (վեցերորդ շրջան)

Օրբիտալ քվանտային թիվ լ= 1 (p – ուղեծրային)

Մագնիսական քվանտային թիվ (2 լ+ 1 = 3): m = -1, 0, +1

Spin քվանտային համարը m S = ±1/2
23. Նշեք այդ հատկությունները քիմիական տարրեր, որոնք պարբերաբար փոխվում են։ Ինչո՞վ է պայմանավորված այս հատկությունների պարբերական կրկնությունը: Օրինակներով բացատրե՛ք քիմիական միացությունների հատկությունների փոփոխությունների պարբերականության էությունը:

Լուծում:

Տարրերի հատկությունները, որոնք որոշվում են ատոմների արտաքին էլեկտրոնային շերտերի կառուցվածքով, բնականաբար փոխվում են ըստ ժամանակաշրջանների և խմբերի. պարբերական աղյուսակ. Այս դեպքում էլեկտրոնային կառուցվածքների նմանությունը հանգեցնում է անալոգային տարրերի հատկությունների նմանությանը, բայց ոչ այդ հատկությունների նույնությանը: Ուստի խմբերով և ենթախմբերով մի տարրից մյուսը տեղափոխվելիս նկատվում է ոչ թե հատկությունների պարզ կրկնությունը, այլ դրանց քիչ թե շատ ընդգծված բնական փոփոխությունը։ Մասնավորապես, տարրերի ատոմների քիմիական վարքագիծը դրսևորվում է էլեկտրոններ կորցնելու և ձեռք բերելու ունակությամբ, այսինքն. օքսիդացման և նվազեցման ունակության մեջ: Ատոմի ունակության քանակական չափում կորցնելէլեկտրոններն են իոնացման ներուժ (E Եվ ) , և նրանց ունակության չափանիշը նորից ձեռք բերել– էլեկտրոնների մերձեցում (E Հետ ). Այս քանակների փոփոխության բնույթը մի ժամանակաշրջանից մյուսն անցնելու ժամանակ կրկնվում է, և այդ փոփոխությունները հիմնված են ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայի փոփոխության վրա։ Այսպիսով, լրացված էլեկտրոնային շերտերը, որոնք համապատասխանում են իներտ գազերի ատոմներին, ցուցաբերում են կայունության բարձրացում և ավելացել է արժեքըիոնացման ներուժը որոշակի ժամանակահատվածում: Միաժամանակ առաջին խմբի s-տարրերը (Li, Na, K, Rb, Cs) ունեն ամենացածր իոնացման պոտենցիալ արժեքները։

Էլեկտրոնեգատիվությունտվյալ տարրի ատոմի էլեկտրոնները դեպի իրեն ձգելու ունակության չափանիշն է՝ համեմատած միացության այլ տարրերի ատոմների հետ։ Ըստ սահմանումներից մեկի (Mulliken)՝ ատոմի էլեկտրաբացասականությունը կարող է արտահայտվել որպես նրա իոնացման էներգիայի և էլեկտրոնների մերձեցման գումարի կեսը՝ = (E և + E c):

Ժամանակաշրջաններում կա Ընդհանուր միտումտարրի էլեկտրաբացասականության աճ, իսկ ենթախմբերում՝ նվազում։ Նվազագույն արժեքներ I խմբի s տարրերն ունեն էլեկտրաբացասականություն, իսկ VII խմբի p տարրերը՝ ամենամեծ էլեկտրաբացասականությունը։

Նույն տարրի էլեկտրաբացասականությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված վալենտային վիճակից, հիբրիդացումից, օքսիդացման վիճակից և այլն: Էլեկտրոնեգատիվությունը զգալիորեն ազդում է տարրերի միացությունների հատկությունների փոփոխությունների բնույթի վրա: Օրինակ՝ ծծմբական թթունն ավելի ուժեղ թթվային հատկություններ է ցուցաբերում, քան իր քիմիական անալոգը՝ սելենաթթուն, քանի որ վերջինիս մեջ կենտրոնական սելենի ատոմը, ծծմբի ատոմի համեմատ իր ցածր էլեկտրաբացասականության պատճառով, այնքան ուժեղ չի բևեռացնում թթվի H–O կապերը։ , ինչը նշանակում է թթվայնության թուլացում։

H–O O
Մեկ այլ օրինակ՝ քրոմ (II) հիդրօքսիդ և քրոմ (VI) հիդրօքսիդ։ Քրոմի (II) հիդրօքսիդը՝ Cr(OH) 2, ցուցադրում է հիմնական հատկություններ՝ ի տարբերություն քրոմի (VI) հիդրօքսիդի՝ H 2 CrO 4-ի, քանի որ քրոմ +2-ի օքսիդացման վիճակը որոշում է Cr 2+-ի Կուլոնյան փոխազդեցության թուլությունը: հիդրօքսիդի իոնը և այս իոնի վերացման հեշտությունը, այսինքն. հիմնական հատկությունների դրսևորում. Միևնույն ժամանակ, քրոմ +6-ի բարձր օքսիդացման վիճակը քրոմի (VI) հիդրօքսիդում որոշում է հիդրօքսիդի իոնի և քրոմի կենտրոնական ատոմի միջև ուժեղ Կուլոնյան ձգումը և կապի երկայնքով տարանջատման անհնարինությունը։ - Օհ. Մյուս կողմից, քրոմի (VI) հիդրօքսիդում քրոմի բարձր օքսիդացման վիճակը ուժեղացնում է էլեկտրոններ ներգրավելու նրա կարողությունը, այսինքն. էլեկտրաբացասականություն, որն առաջացնում է այս միացության մեջ H–O կապերի բարձր բևեռացում՝ նախապայման հանդիսանալով թթվայնության բարձրացման համար։

Հաջորդը կարևոր հատկանիշատոմները նրանց շառավիղներն են: Ժամանակահատվածներում մետաղի ատոմների շառավիղները նվազում են տարրի ատոմային թվի ավելացման հետ, քանի որ որոշակի ժամանակահատվածում տարրի ատոմային թվի ավելացման դեպքում միջուկի լիցքը մեծանում է, և, հետևաբար, այն հավասարակշռող էլեկտրոնների ընդհանուր լիցքը. Արդյունքում, էլեկտրոնների Կուլոնյան ձգողականությունը նույնպես մեծանում է, ինչը, ի վերջո, հանգեցնում է նրանց և միջուկի միջև հեռավորության նվազմանը: Շառավիղի առավել ցայտուն նվազումը նկատվում է կարճ ժամանակահատվածների տարրերում, որոնցում արտաքին էներգիայի մակարդակը լցված է էլեկտրոններով։

Մեծ ժամանակաշրջաններում d- և f-տարրերը ցույց են տալիս շառավիղների ավելի սահուն նվազում ատոմային միջուկի լիցքի ավելացման հետ: Տարրերի յուրաքանչյուր ենթախմբի ներսում ատոմային շառավիղները հակված են աճել վերևից ներքև, քանի որ նման տեղաշարժը նշանակում է անցում դեպի ավելի բարձր էներգիայի մակարդակ:

Տարրերի իոնների շառավիղների ազդեցությունը նրանց կազմած միացությունների հատկությունների վրա կարելի է ցույց տալ գազային փուլում հիդրոհալաթթուների թթվայնության բարձրացման օրինակով՝ HI > HBr > HCl > HF:
43. Անվանե՛ք այն տարրերը, որոնց ատոմների համար հնարավոր է միայն մեկ վալենտային վիճակ, և նշե՛ք՝ այն հիմնավորված կլինի, թե գրգռված:

Լուծում:

Արտաքին վալենտային էներգիայի մակարդակում մեկ չզույգացված էլեկտրոն ունեցող տարրերի ատոմները կարող են ունենալ մեկ վալենտական վիճակ. սրանք պարբերական համակարգի I խմբի տարրեր են (H - ջրածին, Li - լիթիում, Na - նատրիում, K - կալիում, Rb - ռուբիդիում: , Ag - արծաթ, Cs - ցեզիում, Au - ոսկի, Fr - ֆրանցիում), բացառությամբ պղնձի, քանի որ քիմիական կապերի առաջացմանը մասնակցում են նաև նախաարտաքին մակարդակի d-էլեկտրոնները, որոնց թիվը որոշվում է. ըստ վալենտականության (պղնձի ատոմի 3d 10 4s 1 հիմնական վիճակը պայմանավորված է լցված d- թաղանթի կայունությամբ, սակայն առաջին գրգռված վիճակը 3d 9 4s 2 էներգիայով գերազանցում է հիմնական վիճակը ընդամենը 1,4 էՎ-ով (մոտ 125 կՋ) /մոլ).Հետևաբար, մեջ քիմիական միացություններԵրկու վիճակներն էլ դրսևորվում են նույն չափով՝ առաջացնելով պղնձի միացությունների երկու շարք (I) և (II)):

Նաև այն տարրերի ատոմները, որոնցում արտաքին էներգիայի մակարդակը ամբողջությամբ լցված է, և էլեկտրոնները հնարավորություն չունեն անցնելու գրգռված վիճակի, կարող են ունենալ մեկ վալենտային վիճակ: Սրանք VIII խմբի հիմնական ենթախմբի տարրեր են՝ իներտ գազեր (He - հելիում, Ne - նեոն, Ar - արգոն, Kr - կրիպտոն, Xe - քսենոն, Rn - ռադոն):

Բոլոր թվարկված տարրերի համար միակ վալենտային վիճակը հիմնական վիճակն է, քանի որ հուզված վիճակի անցնելու հնարավորություն չկա։ Բացի այդ, անցումը գրգռված վիճակի որոշում է ատոմի նոր վալենտային վիճակը, համապատասխանաբար, եթե այդպիսի անցում հնարավոր է, ապա տվյալ ատոմի վալենտային վիճակը միակը չէ։

63. Վալենտային վանման մոդելի կիրառում էլեկտրոնների զույգերև վալենտային կապի մեթոդը, հաշվի առեք առաջարկվող մոլեկուլների և իոնների տարածական կառուցվածքը: Նշեք՝ ա) կենտրոնական ատոմի կապող և միայնակ էլեկտրոնային զույգերի թիվը. բ) հիբրիդացման մեջ ներգրավված ուղեծրերի քանակը. գ) հիբրիդացման տեսակը. դ) մոլեկուլի կամ իոնի տեսակը (AB m E n); ե) էլեկտրոնային զույգերի տարածական դասավորությունը. զ) մոլեկուլի կամ իոնի տարածական կառուցվածքը.

SO 3;

Լուծում:

Վալենտային կապի մեթոդի համաձայն (այս մեթոդի օգտագործումը հանգեցնում է նույն արդյունքի, ինչ OEPBO մոդելի օգտագործումը), մոլեկուլի տարածական կոնֆիգուրացիան որոշվում է կենտրոնական ատոմի հիբրիդային օրբիտալների տարածական դասավորությամբ, որոնք ձևավորվում են ուղեծրերի միջև փոխազդեցությունը.

Կենտրոնական ատոմի հիբրիդացման տեսակը որոշելու համար անհրաժեշտ է իմանալ հիբրիդացնող օրբիտալների թիվը։ Այն կարելի է գտնել՝ գումարելով կենտրոնական ատոմի կապող և միայնակ էլեկտրոնային զույգերի քանակը և հանելով π կապերի քանակը։

SO 3 մոլեկուլում

կապող զույգերի ընդհանուր թիվը 6 է: Հանեցնելով π-կապերի քանակը՝ ստանում ենք հիբրիդացնող օրբիտալների թիվը՝ 6 – 3 = 3: Այսպիսով, հիբրիդացման տեսակը sp 2 է, իոնի տեսակը՝ AB 3, Էլեկտրոնային զույգերի տարածական դասավորությունը ունի եռանկյունու ձև, իսկ մոլեկուլն ինքնին եռանկյունի է.

Իոնում

կապող զույգերի ընդհանուր թիվը 4 է: Չկան π կապեր: Հիբրիդացնող ուղեծրերի թիվը՝ 4. Այսպիսով, հիբրիդացման տեսակը sp 3 է, AB 4 իոնի տեսակը, էլեկտրոնային զույգերի տարածական դասավորությունը քառաեդրոնի տեսք ունի, իսկ իոնն ինքնին քառաեդրոն է.

83. Գրի՛ր հավասարումները հնարավոր ռեակցիաներ KOH, H 2 SO 4, H 2 O, Be(OH) 2 փոխազդեցությունները ստորև տրված միացությունների հետ.

H 2 SO 3, BaO, CO 2, HNO 3, Ni(OH) 2, Ca(OH) 2;

Լուծում:
ա) KOH ռեակցիաներ

2KOH + H 2 SO 3  K 2 SO 3 + 2H 2 O

2K + + 2 Օհ - + 2Հ+ + SO 3 2-  2K + + SO 3 2- + Հ 2 Օ

Օհ - + Հ +  Հ 2 Օ
KOH + BaO  ռեակցիա չկա
2KOH + CO 2  K 2 CO 3 + H 2 O

2K + + 2 Օհ - + CO 2  2K + + CO 3 2- + Հ 2 Օ

2Օհ - + Հ 2 CO 3  CO 3 2- + Հ 2 Օ
KOH + HNO 3  ոչ մի ռեակցիա, լուծույթը միաժամանակ պարունակում է իոններ.

K + + OH - + H + + NO 3 -

2KOH + Ni(OH) 2  Կ

2K + + 2 Օհ- + Ni(OH) 2  K + + -

KOH + Ca(OH) 2  ոչ մի ռեակցիա

բ) ռեակցիաների ռեակցիաներ H 2 SO 4

H 2 SO 4 + H 2 SO 3  ոչ մի ռեակցիա
H 2 SO 4 + BaO  BaSO 4 + H 2 O

2H + + SO 4 2- + BaO  BaSO 4 + H 2 O

H 2 SO 4 + CO 2  ոչ մի ռեակցիա
H 2 SO 4 + HNO 3  ոչ մի ռեակցիա
H 2 SO 4 + Ni (OH) 2  NiSO 4 + 2H 2 O

2Հ+ + SO 4 2- + Ni (OH) 2  Նի 2+ + SO 4 2- + 2 Հ 2 Օ

2Հ + + Ni (OH) 2  Նի 2+ + 2Հ 2 Օ
H 2 SO 4 + Ca(OH) 2  CaSO 4 + 2H 2 O

2H + + SO 4 2- + Ca(OH) 2  CaSO 4 + 2H 2 O

գ) H 2 O-ի ռեակցիաների ռեակցիաները

H 2 O + H 2 SO 3  ոչ մի ռեակցիա

H 2 O + BaO  Ba(OH) 2

H 2 O + BaO  Ba 2+ + 2OH -

H 2 O + CO 2  ոչ մի ռեակցիա
H 2 O + HNO 3  ոչ մի ռեակցիա
H 2 O + NO 2  ոչ մի ռեակցիա
H 2 O + Ni(OH) 2  ոչ մի ռեակցիա

H 2 O + Ca(OH) 2  ոչ մի ռեակցիա

ա) ռեակցիաների ռեակցիաները Be(OH) 2

Be(OH) 2 + H 2 SO 3  BeSO 3 + 2H 2 O

Be (OH) 2 + 2Հ+ + SO 3 2-  Եղեք 2+ + SO 3 2- + 2 Հ 2 Օ

Be (OH) 2 + 2Հ+  Եղիր 2+ + 2 Հ 2 Օ
Be(OH) 2 + BaO  ոչ մի ռեակցիա
2Be(OH) 2 + CO 2  Be 2 CO 3 (OH) 2 ↓ + 2H 2 O
Be(OH) 2 + 2HNO 3  Be(NO 3) 2 + 2H 2 O

Be (OH) 2 + 2Հ+ + NO 3 -  Լինել 2+ + 2NO 3 - + 2 Հ 2 Օ

Be (OH) 2 + 2Հ +  Լինել 2+ + 2Հ 2 Օ
Be(OH) 2 + Ni(OH) 2  ոչ մի ռեակցիա
Be(OH) 2 + Ca(OH) 2  ոչ մի ռեակցիա
103. Նշված ռեակցիայի համար

բ) բացատրել, թե գործոններից որն է՝ էնտրոպիան կամ էնթալպիան նպաստում է ռեակցիայի ինքնաբուխ առաջացմանը դեպի առաջ.

գ) որ ուղղությամբ (ուղիղ կամ հակառակ) ռեակցիան ընթանալու է 298K և 1000K ջերմաստիճաններում.

ե) անվանել հավասարակշռված խառնուրդի արտադրանքի կոնցենտրացիայի բարձրացման բոլոր ուղիները.

զ) գծագրել ΔG p (kJ) կախվածությունը T (K)-ից

Լուծում:

CO (g) + H 2 (g) = C (k) + H 2 O (գ)

Նյութերի առաջացման ստանդարտ էթալպիա, էնտրոպիա և Գիբսի էներգիա

1. (ΔH 0 298) ժ.ր. =

–

= -241,84 + 110,5 = -131,34 կՋ 2. (ΔS 0 298) ք.ր. =

–

= 188,74+5,7-197,5-130,6 = -133,66 J/K = -133,66 10 -3 կՋ/մոլ > 0:

Ուղղակի ռեակցիան ուղեկցվում է էնտրոպիայի նվազմամբ, համակարգում անկարգությունը նվազում է՝ անբարենպաստ գործոն առաջացման համար։ քիմիական ռեակցիաառաջի ուղղությամբ։

3. Հաշվի՛ր ռեակցիայի ստանդարտ Գիբսի էներգիան:

Հեսսի օրենքի համաձայն.

(ΔG 0 298) ժ.ր. =
–
= -228,8 +137,1 = -91,7 կՋ

Պարզվել է, որ (ΔН 0 298) ch.r. > (ΔS 0 298) ք.ր. ·T և ապա (ΔG 0 298) ժ.ր.

4.
≈
≈ 982,6 Կ.

≈ 982.6 K-ն այն մոտավոր ջերմաստիճանն է, որում հաստատվում է իրական քիմիական հավասարակշռություն, այս ջերմաստիճանից բարձր հակառակ ռեակցիա է տեղի ունենում: Տվյալ ջերմաստիճանում երկու գործընթացներն էլ հավասարապես հավանական են։

5. Հաշվեք Գիբսի էներգիան 1000K.

(ΔG 0 1000) ժ.ր. ≈ ΔН 0 298 – 1000·ΔS 0 298 ≈ -131,4 – 1000·(-133,66)·10 -3 ≈ 2,32 կՋ > 0:

Նրանք. ժամը 1000 K: ΔS 0 ժ.ր. ·Т > ΔН 0 ժ.ր.

Էնթալպիայի գործոնը դարձավ որոշիչ, ուղղակի ռեակցիայի ինքնաբուխ առաջացումը դարձավ անհնար։ Տեղի է ունենում հակադարձ ռեակցիա՝ մեկ մոլ գազից և 1 մոլ պինդ նյութից առաջանում է 2 մոլ գազ։

տեղեկամատյան K 298 = 16.1; K 298 ≈ 10 16 >> 1.

Համակարգը հեռու է իրական քիմիական հավասարակշռության վիճակից, դրանում գերակշռում են ռեակցիայի արտադրանքները:

ΔG 0-ի կախվածությունը ռեակցիայի ջերմաստիճանից

CO (g) + H 2 (g) = C (k) + H 2 O (գ)

K 1000 = 0,86 > 1 – համակարգը մոտ է հավասարակշռությանը, բայց այս ջերմաստիճանում նրանում գերակշռում են մեկնարկային նյութերը։

8. Լե Շատելիեի սկզբունքի համաձայն, երբ ջերմաստիճանը մեծանում է, հավասարակշռությունը պետք է փոխվի դեպի հակառակ ռեակցիա, իսկ հավասարակշռության հաստատունը պետք է նվազի:

9. Եկեք դիտարկենք, թե ինչպես են մեր հաշվարկված տվյալները համաձայն Լե Շատելիեի սկզբունքի հետ։ Ներկայացնենք որոշ տվյալներ, որոնք ցույց են տալիս Գիբսի էներգիայի և այս ռեակցիայի հավասարակշռության հաստատունի կախվածությունը ջերմաստիճանից.

Տ, Կ	ΔG 0 տ, կՋ	Կ տ
298	-131,34	10 16
982,6	0	1
1000	2,32	0,86

Այսպիսով, ստացված հաշվարկված տվյալները համապատասխանում են Le Chatelier-ի սկզբունքի հիման վրա արված մեր եզրակացություններին։
123. Հավասարակշռությունը համակարգում.

)

հիմնադրվել է հետևյալ կոնցենտրացիաները[B] և [C], մոլ/լ.

Որոշեք [B] 0 նյութի սկզբնական կոնցենտրացիան և հավասարակշռության հաստատունը, եթե A նյութի սկզբնական կոնցենտրացիան [A] 0 մոլ/լ է։

Հավասարումից երևում է, որ 0,26 մոլ C նյութի առաջացման համար պահանջվում է 0,13 մոլ A նյութ և նույնքան B նյութ։

Այնուհետև A նյութի հավասարակշռության կոնցենտրացիան [A] = 0,4-0,13 = 0,27 մոլ/լ է։

B [B] նյութի սկզբնական կոնցենտրացիան 0 = [B] + 0,13 = 0,13+0,13 = 0,26 մոլ/լ։

Պատասխան՝ [B] 0 = 0,26 մոլ/լ, Կպ = 1,93:

143. ա) 300 գ լուծույթը պարունակում է 36 գ KOH (լուծույթի խտությունը՝ 1,1 գ/մլ). Հաշվե՛ք այս լուծույթի տոկոսը և մոլային կոնցենտրացիան:

բ) Քանի՞ գրամ բյուրեղային սոդա Na 2 CO 3 ·10H 2 O պետք է ընդունել 2 լիտր 0,2 M Na 2 CO 3 լուծույթ պատրաստելու համար:

Լուծում:

Մենք գտնում ենք տոկոսային կոնցենտրացիան՝ օգտագործելով հավասարումը.

KOH-ի մոլային զանգվածը 56,1 գ/մոլ է;

Լուծույթի մոլարությունը հաշվարկելու համար մենք գտնում ենք KOH-ի զանգվածը, որը պարունակվում է 1000 մլ (այսինքն՝ 1000 · 1,100 = 1100 գ) լուծույթում.

1100: 100 = ժամը: 12; ժամը= 12 1100 / 100 = 132 գ

C m = 56.1 / 132 = 0.425 մոլ / լ:

Պատասխան՝ C = 12%, Cm = 0,425 մոլ/լ

Լուծում:

1. Գտե՛ք անջուր աղի զանգվածը

m = cm·M·V, որտեղ M – մոլային զանգված, V – ծավալ.

մ = 0,2 106 2 = 42,4 գ:

2. Համամասնությունից գտե՛ք բյուրեղային հիդրատի զանգվածը

բյուրեղային հիդրատի մոլային զանգված 286 գ/մոլ - զանգված X

անջուր աղի մոլային զանգված 106գ/մոլ - զանգված 42,4գ

հետեւաբար X = m Na 2 CO 3 10H 2 O = 42.4 286/106 = 114.4 գ:

Պատասխան՝ m Na 2 CO 3 10H 2 O = 114,4 գ:

163. Հաշվե՛ք նաֆթալինի C 10 H 8 5% լուծույթի եռման ջերմաստիճանը բենզոլում: Բենզոլի եռման ջերմաստիճանը 80,2 0 C է։

Տրված է.

Միջին (C 10 H 8) = 5%

եռալ (C 6 H 6) = 80.2 0 C

Գտնել.

եռալ (լուծույթ) -?

Լուծում:

Ռաուլի երկրորդ օրենքից

ΔT = E m = (E m B 1000) / (m A μ B)

Այստեղ E-ն լուծիչի էբուլիոսկոպիկ հաստատունն է

E(C 6 H 6) = 2.57

m A-ն լուծիչի կշիռն է, m B-ն լուծվող նյութի կշիռն է, M B-ն նրա մոլեկուլային զանգվածն է:

Թող լուծույթի զանգվածը լինի 100 գրամ, հետևաբար՝ լուծվող նյութի զանգվածը 5 գրամ է, իսկ լուծիչի զանգվածը՝ 100 – 5 = 95 գրամ։

M (նաֆթալին C 10 H 8) = 12 10 + 1 8 = 128 գ / մոլ:

Մենք բոլոր տվյալները փոխարինում ենք բանաձևի մեջ և գտնում ենք լուծույթի եռման կետի աճը մաքուր լուծիչի համեմատ.

ΔT = (2,57 5 1000)/(128 95) = 1,056

Նաֆթալինի լուծույթի եռման կետը կարելի է գտնել բանաձևով.

T k.r-ra = T k.r-la + ΔT = 80.2 + 1.056 = 81.256

Պատասխան՝ 81.256 o C

183. Առաջադրանք 1. Գրի՛ր թույլ էլեկտրոլիտների դիսոցման հավասարումներ և դիսոցման հաստատուններ:

Առաջադրանք 2. Հաշվի առնելով իոնային հավասարումները՝ գրի՛ր համապատասխան մոլեկուլային հավասարումները:

Առաջադրանք 3. Գրե՛ք մոլեկուլային և իոնային ձևերով հետևյալ փոխակերպումների ռեակցիայի հավասարումները.

Ոչ	Վարժություն 1	Առաջադրանք 2	Առաջադրանք 3
183	Zn(OH) 2, H 3 AsO 4	Ni 2+ + OH – + Cl – = NiOHCl	NaHSO 3 → Na 2 SO 3 → H 2 SO 3 → NaHSO 3

Լուծում:

Գրե՛ք դիսոցման հավասարումներ և թույլ էլեկտրոլիտների դիսոցման հաստատուններ:

Ist.՝ Zn(OH) 2 ↔ ZnOH + + OH -

Kd 1 =
= 1,5 · 10 -5
IIst.՝ ZnOH + ↔ Zn 2+ + OH -

Kd 2 =
= 4,9·10 -7

Zn(OH) 2 – ամֆոտերային հիդրօքսիդ, հնարավոր է թթվային դիսոցացիա

Ist.՝ H 2 ZnO 2 ↔ H + + HZnO 2 -

Kd 1 =

IIst.՝ HZnO 2 - ↔ H + + ZnO 2 2-

Kd 2 =

H 3 AsO 4 – օրթոարսենաթթու – ուժեղ էլեկտրոլիտ, ամբողջությամբ տարանջատվում է լուծույթում.
H 3 AsO 4 ↔3Н + + AsO 4 3-
Հաշվի առնելով իոնային հավասարումները՝ գրի՛ր համապատասխան մոլեկուլային հավասարումները:

Ni 2+ + OH – + Cl – = NiOHCl

NiCl2 + NaOH (անբավարար) = NiOHCl + NaCl

Ni 2+ + 2Cl - + Na + + OH - = NiOHCl + Na + + Cl -

Ni 2+ + Cl - + OH - = NiOHCl
Գրե՛ք մոլեկուլային և իոնային ձևերով հետևյալ փոխակերպումների ռեակցիայի հավասարումները.

NaHSO 3 → Na 2 SO 3 → H 2 SO 3 → NaHSO 3

1) NaHSO 3 + NaOH → Na 2 SO 3 + H 2 O

Na++ HSO 3 - +Na++ Օհ- → 2Na + + ԱՅՍՊԵՍ 3 2- + Հ 2 Օ

HSO 3 - + Օհ - → + ԱՅՍՊԵՍ 3 2- + Հ 2 Օ
2) Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 3 + Na 2 SO 3

2Na + + ԱՅՍՊԵՍ 3 2- + 2Ն+ + SO 4 2- → Հ 2 ԱՅՍՊԵՍ 3 + 2Na + + ԱՅՍՊԵՍ 3 2-

ԱՅՍՊԵՍ 3 2- + 2Ն + → Հ 2 ԱՅՍՊԵՍ 3 + ԱՅՍՊԵՍ 3 2-
3) H 2 SO 3 (ավելորդ) + NaOH → NaHSO 3 + H 2 O

2 Ն + + ԱՅՍՊԵՍ 3 2- + Na + + Օհ- → Na + + HSO 3 - + Հ 2 Օ

2 Ն + + ԱՅՍՊԵՍ 3 2 + Օհ- → Na + + Հ 2 Օ
203. Առաջադրանք 1. Գրի՛ր մոլեկուլային և իոնային ձևերով աղերի հիդրոլիզի հավասարումներ, նշի՛ր լուծույթների pH-ը (pH > 7, pH Առաջադրանք 2. Գրի՛ր նյութերի միջև տեղի ունեցող ռեակցիաների հավասարումներ. ջրային լուծույթներ

Ոչ	Վարժություն 1	Առաջադրանք 2
203	Na2S; CrBr 3	FeCl 3 + Na 2 CO 3; Na 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3

Առաջադրանք 1. Գրեք մոլեկուլային և իոնային ձևերով աղերի հիդրոլիզի հավասարումներ, նշեք լուծույթների pH-ը (pH > 7, pH.

Na2S - ուժեղ հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղը հիդրոլիզ է անցնում անիոնում։ Միջավայրի ռեակցիան ալկալային է (pH > 7):

Իստ. Na 2 S + HON ↔ NaHS + NaOH

2Na + + S 2- + HON ↔ Na + + HS - + Na + + OH -

IIst. NaHS + HOH ↔ H 2 S + NaOH

Na + + HS - + HOH ↔ Na + + H 2 S + OH -
CrBr 3 - թույլ հիմքից և ուժեղ թթվից առաջացած աղը հիդրոլիզ է անցնում կատիոնի մեջ: Միջավայրի ռեակցիան թթվային է (pH

Իստ. CrBr 3 + HOH ↔ CrOHBr 2 + HBr

Cr 3+ + 3Br - + HOH ↔ CrOH 2+ + 2Br - + H + + Br -

IIst. CrOHBr 2 + HON ↔ Cr(OH) 2 Br + HBr

CrOH 2+ + 2Br - + HOH ↔ Cr(OH) 2 + + Br - + H + + Br -

III Արվեստ. Cr(OH) 2 Br + HON↔ Cr(OH) 3 + HBr

Cr(OH) 2 + + Br - + HOH↔ Cr(OH) 3 + H + + Br -

Հիդրոլիզը հիմնականում տեղի է ունենում առաջին փուլում:

Առաջադրանք 2. Գրի՛ր ջրային լուծույթներում նյութերի միջև տեղի ունեցող ռեակցիաների հավասարումներ

FeCl 3 + Na 2 CO 3

FeCl3 – աղ, որը ձևավորվում է ուժեղ թթվով և թույլ հիմքով

Na 2 CO 3 - աղ, որը ձևավորվում է թույլ թթվից և ուժեղ հիմքից

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 6H(OH) = 2Fe(OH) 3 + 3H 2 CO 3 + 6NaCl

2Ֆե 3+ + 6Cl - + 6Na + + 3 CO 3 2- + 6Ն(ՆԱ) = 2 Fe ( Օհ) 3 + 3Հ 2 CO 3 + 6Na + +6Cl -

2Ֆե 3+ + 3CO 3 2- + 6Ն(ՆԱ) = 2 Fe ( Օհ) 3 + 3H 2 O + 3CO 2
Na 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3

Տեղի է ունենում հիդրոլիզի փոխադարձ ուժեղացում

Al 2 (SO 4) 3 - աղ, որը ձևավորվում է ուժեղ թթվից և թույլ հիմքից

Na 2 CO 3 – աղ, որը ձևավորվում է թույլ թթվով և ուժեղ հիմքով

Երբ երկու աղերը միասին հիդրոլիզվում են, առաջանում են թույլ հիմք և թույլ թթու.

Ist՝ 2Na 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 2HOH => 4Na + + 2HCO 3 - + 2AlOH 2+ + 3 SO 4 2 -

IIst՝ 2HCO 3 - + 2AlOH 2+ + 2HOH => 2H 2 CO 3 + 2Al(OH) 2 +

IIIst՝ 2Al(OH) 2 + + 2HOH => 2Al(OH) 3 + 2H +

Հիդրոլիզի համառոտ հավասարում

Al 2 (SO 4) 3 + 2 Na 2 CO 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 2H 2 CO 3 + 2 Na 2 SO 4 + H 2 SO 4

2Ալ 3+ + 3 SO 4 2 - + 2 Na + + 2 ԳՄԱՍԻՆ 3 2- + 6Հ 2 Օ = 2Al(OH) 3 ↓ + 2Հ 2 Գ O 3 + 2 Na + + 2SO 4 2 - + 2H + + SO 4 2 -

2Ալ 3+ + 2ԳՄԱՍԻՆ 3 2- + 6Հ 2 Օ = 2Al(OH) 3 ↓ + 2Հ 2 Գ O 3
Էջ 1

Տարրերի ատոմների համար էլեկտրոնային բանաձևեր գրելիս նշեք էներգիայի մակարդակները (հիմնական քվանտային թվի արժեքները nթվերի տեսքով՝ 1, 2, 3 և այլն), էներգիայի ենթամակարդակներ (օրբիտալ քվանտային թվերի արժեքներ. լտառերի տեսքով - ս, էջ, դ, զ) և վերևի համարը ցույց է տալիս տվյալ ենթամակարդակի էլեկտրոնների թիվը:

Աղյուսակի առաջին տարրը D.I. Մենդելեևը ջրածին է, հետևաբար ատոմի միջուկի լիցքը Նհավասար է 1-ի, ատոմն ունի միայն մեկ էլեկտրոն ս- առաջին մակարդակի ենթամակարդակ: Հետևաբար, ջրածնի ատոմի էլեկտրոնային բանաձևն ունի հետևյալ ձևը.

Երկրորդ տարրը հելիումն է, նրա ատոմն ունի երկու էլեկտրոն, ուստի հելիումի ատոմի էլեկտրոնային բանաձևը 2 է։ Ոչ 1ս 2. Առաջին շրջանը ներառում է ընդամենը երկու տարր, քանի որ առաջին էներգետիկ մակարդակը լցված է էլեկտրոններով, որոնք կարող են զբաղեցնել միայն 2 էլեկտրոն։

Երրորդ տարրը` լիթիումը, արդեն երկրորդ շրջանում է, հետևաբար, դրա երկրորդ էներգետիկ մակարդակը սկսում է լցվել էլեկտրոններով (այս մասին մենք խոսեցինք վերևում): Երկրորդ մակարդակի էլեկտրոններով լրացումը սկսվում է ս- ենթամակարդակ, հետևաբար լիթիումի ատոմի էլեկտրոնային բանաձևը 3 է Լի 1ս 2 2ս 1 . Բերիլիումի ատոմը լրացվում է էլեկտրոններով ս- Ենթամակարդակ: 4 Վե 1ս 2 2ս 2 .

2-րդ շրջանի հետագա տարրերում երկրորդ էներգետիկ մակարդակը շարունակում է լցված լինել էլեկտրոններով, միայն այժմ այն լցված է էլեկտրոններով. Ռ- Ենթամակարդակ: 5 IN 1ս 2 2ս 2 2Ռ 1 ; 6 ՀԵՏ 1ս 2 2ս 2 2Ռ 2 … 10 Նե 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 .

Նեոնի ատոմը լրացնում է էլեկտրոններով Ռ-ենթամակարդակ, այս տարրը ավարտում է երկրորդ շրջանը, այն ունի ութ էլեկտրոն, քանի որ ս- Եվ Ռ- Ենթամակարդակները կարող են պարունակել միայն ութ էլեկտրոն:

3-րդ շրջանի տարրերն ունեն երրորդ մակարդակի էներգետիկ ենթամակարդակները էլեկտրոններով լցնելու նմանատիպ հաջորդականություն։ Այս ժամանակաշրջանի որոշ տարրերի ատոմների էլեկտրոնային բանաձևերը հետևյալն են.

11 Նա 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 1 ; 12 Մգ 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 ; 13 Ալ 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 1 ;

14 Սի 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 2 ;…; 18 Ար 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 .

Երրորդ շրջանը, ինչպես երկրորդը, ավարտվում է տարրով (արգոն), որն ամբողջությամբ լցված է էլեկտրոններով Ռ-ենթամակարդակ, չնայած երրորդ մակարդակը ներառում է երեք ենթամակարդակ ( ս, Ռ, դ) Ըստ Կլեչկովսկու կանոնների համաձայն էներգիայի ենթամակարդակների լրացման վերը նշված կարգի՝ 3-րդ ենթամակարդակի էներգիան. դավելի ենթամակարդակ 4 էներգիա սհետևաբար, արգոնի կողքին գտնվող կալիումի ատոմը և դրա հետևում գտնվող կալցիումի ատոմը լցված են էլեկտրոններով 3 ս- չորրորդ մակարդակի ենթամակարդակ.

19 TO 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 1 ; 20 Ք.ա 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 2 .

Սկսած 21-րդ տարրից՝ սկանդիումից, տարրերի ատոմներում 3-րդ ենթամակարդակը սկսում է լցվել էլեկտրոններով. դ. Այս տարրերի ատոմների էլեկտրոնային բանաձևերն են.

21 գիտ 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 2 3դ 1 ; 22 Թի 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 2 3դ 2 .

24-րդ տարրի (քրոմ) և 29-րդ տարրի (պղինձ) ատոմներում նկատվում է մի երևույթ, որը կոչվում է էլեկտրոնի «արտահոսք» կամ «խափանում»՝ էլեկտրոն արտաքին 4-ից։ ս- ենթամակարդակը «ընկնում է» 3-ով դ- ենթամակարդակ, լրացնելով այն կիսով չափ (քրոմի համար) կամ ամբողջությամբ (պղնձի համար), ինչը նպաստում է ատոմի ավելի մեծ կայունությանը.

24 Քր 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 1 3դ 5 (...4-ի փոխարեն ս 2 3դ 4) և

29 Cu 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 1 3դ 10 (...4-ի փոխարեն ս 2 3դ 9).

Սկսած 31-րդ տարրից՝ գալիումից, շարունակվում է 4-րդ մակարդակի լրացումը էլեկտրոններով, այժմ՝ Ռ- ենթամակարդակ:

31 Գա 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 2 3դ 10 4էջ 1 …; 36 Քր 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 2 3դ 10 4էջ 6 .

Այս տարրն ավարտում է չորրորդ շրջանը, որն արդեն ներառում է 18 տարր։

Էներգետիկ ենթամակարդակները էլեկտրոններով լրացնելու նմանատիպ կարգ է տեղի ունենում 5-րդ շրջանի տարրերի ատոմներում։ Առաջին երկուսի համար (ռուբիդիում և ստրոնցիում) այն լցված է ս- 5-րդ մակարդակի ենթամակարդակ, հաջորդ տասը տարրերի համար (իտրիումից մինչև կադմիում) լրացվում է. դ- 4-րդ մակարդակի ենթամակարդակ; Ժամանակահատվածը լրացվում է վեց տարրով (ինդիումից մինչև քսենոն), որոնց ատոմները լցված են էլեկտրոններով։ Ռ– արտաքին, հինգերորդ մակարդակի ենթամակարդակ: Ժամանակահատվածում կա նաև 18 տարր:

Վեցերորդ շրջանի տարրերի համար լրացման այս կարգը խախտված է։ Ժամանակաշրջանի սկզբում, ինչպես միշտ, կան երկու տարր, որոնց ատոմները լցված են էլեկտրոններով ս– արտաքին, վեցերորդ, մակարդակի ենթամակարդակ: Նրանց ետևում գտնվող հաջորդ տարրը՝ լանթանը, սկսում է լցվել էլեկտրոններով դ– նախորդ մակարդակի ենթամակարդակ, այսինքն. 5 դ. Սա ավարտում է լրացումը էլեկտրոններով 5 դ- Ենթամակարդակը կանգ է առնում և հաջորդ 14 տարրերը` ցերիումից մինչև լուտետիում, սկսում են լցվել զ- 4-րդ մակարդակի ենթամակարդակ: Այս տարրերը բոլորն ընդգրկված են աղյուսակի մեկ բջիջում, իսկ ներքևում ներկայացված է այդ տարրերի ընդլայնված շարքը, որը կոչվում է լանտանիդներ:

Սկսած 72-րդ տարրից՝ հաֆնիումից մինչև 80-րդ տարրը՝ սնդիկ, էլեկտրոններով լիցքավորումը շարունակվում է 5. դ-ենթամակարդակ, և շրջանն ավարտվում է, ինչպես միշտ, վեց տարրերով (թալիումից մինչև ռադոն), որոնց ատոմները լցված են էլեկտրոններով Ռ– արտաքին, վեցերորդ, մակարդակի ենթամակարդակ: Սա ամենամեծ ժամանակաշրջանն է՝ ներառյալ 32 տարր։

Յոթերորդ, անավարտ ժամանակաշրջանի տարրերի ատոմներում տեսանելի է ենթամակարդակների լրացման նույն կարգը, ինչպես նկարագրված է վերևում։ Մենք թույլ ենք տալիս ուսանողներին իրենք գրել այն: էլեկտրոնային բանաձևեր 5-7-րդ ժամանակաշրջանների տարրերի ատոմները՝ հաշվի առնելով վերը նշված ամեն ինչ։

Նշում:Որոշ դասագրքերՏարրերի ատոմների էլեկտրոնային բանաձևերը գրելու այլ կարգ է թույլատրվում՝ ոչ թե դրանց լրացման հերթականությամբ, այլ յուրաքանչյուր էներգետիկ մակարդակում աղյուսակում տրված էլեկտրոնների քանակին համապատասխան։ Օրինակ, մկնդեղի ատոմի էլեկտրոնային բանաձևը կարող է նման լինել 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 3դ 10 4ս 2 4էջ 3 .

Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաատոմբանաձև է, որը ցույց է տալիս ատոմների էլեկտրոնների դասավորությունը ըստ մակարդակների և ենթամակարդակների։ Հոդվածն ուսումնասիրելուց հետո դուք կիմանաք, թե որտեղ և ինչպես են գտնվում էլեկտրոնները, կծանոթանաք քվանտային թվերին և կկարողանաք կառուցել ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան իր թվով, հոդվածի վերջում կա տարրերի աղյուսակ։

Ինչու՞ ուսումնասիրել տարրերի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան:

Ատոմները նման են շինարարական հավաքածուի՝ կան որոշակի քանակությամբ մասեր, դրանք տարբերվում են միմյանցից, բայց նույն տեսակի երկու մասերը բացարձակապես նույնն են։ Բայց այս շինարարական հավաքածուն շատ ավելի հետաքրքիր է, քան պլաստիկը, և ահա թե ինչու: Կազմաձևը փոխվում է կախված նրանից, թե ով է մոտակայքում: Օրինակ՝ թթվածինը ջրածնի կողքին Միգուցեվերածվում է ջրի, երբ նատրիումի մոտ այն վերածվում է գազի, իսկ երկաթի մոտ՝ ամբողջությամբ վերածվում է ժանգի։ Հարցին պատասխանելու համար, թե ինչու է դա տեղի ունենում և կանխատեսում է ատոմի վարքագիծը մյուսի կողքին, անհրաժեշտ է ուսումնասիրել էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, որը կքննարկվի ստորև:

Քանի՞ էլեկտրոն կա ատոմում:

Ատոմը բաղկացած է միջուկից և նրա շուրջը պտտվող էլեկտրոններից, միջուկը բաղկացած է պրոտոններից և նեյտրոններից։ Չեզոք վիճակում յուրաքանչյուր ատոմ ունի էլեկտրոնների թիվը, որը հավասար է իր միջուկի պրոտոնների թվին: Նշված է պրոտոնների թիվը սերիական համարտարրը, օրինակ՝ ծծումբը, ունի 16 պրոտոն՝ պարբերական համակարգի 16-րդ տարրը։ Ոսկին ունի 79 պրոտոն՝ պարբերական համակարգի 79-րդ տարրը։ Ըստ այդմ՝ չեզոք վիճակում ծծումբն ունի 16 էլեկտրոն, իսկ ոսկին՝ 79 էլեկտրոն։

Որտեղ փնտրել էլեկտրոն:

Դիտարկելով էլեկտրոնի վարքագիծը՝ ստացվել են որոշակի օրինաչափություններ, դրանք նկարագրվում են քվանտային թվերով, ընդհանուր առմամբ չորսն է.

Հիմնական քվանտային թիվը
Օրբիտալ քվանտային թիվ
Մագնիսական քվանտային թիվ
Սփին քվանտային թիվը

Ուղեծրային

Այնուհետև, ուղեծր բառի փոխարեն մենք կօգտագործենք «Օրբիտալ» տերմինը, ուղեծիրը էլեկտրոնի ալիքային ֆունկցիան է, մոտավորապես այն շրջանն է, որտեղ էլեկտրոնը ծախսում է իր ժամանակի 90%-ը:

N - մակարդակ
L - պատյան
M l - ուղեծրային համար
M s - առաջին կամ երկրորդ էլեկտրոնը ուղեծրում

Ուղեծրային քվանտային թիվ l

Էլեկտրոնային ամպի ուսումնասիրության արդյունքում պարզվել է, որ կախված էներգիայի մակարդակը, ամպը ստանում է չորս հիմնական ձևեր՝ գնդակ, համր և ևս երկու ավելի բարդ ձևեր։ Էներգիայի ավելացման կարգով այս ձևերը կոչվում են s-, p-, d- և f-կեղև: Այս պատյաններից յուրաքանչյուրը կարող է ունենալ 1 (s-ի վրա), 3 (p-ի վրա), 5 (d-ի վրա) և 7 (f-ի վրա) ուղեծրեր։ Ուղեծրային քվանտային համարը այն թաղանթն է, որում գտնվում են ուղեծրերը։ s,p,d և f ուղեծրերի ուղեծրային քվանտային թիվը համապատասխանաբար ընդունում է 0,1,2 կամ 3 արժեքները:

S-շեղանի վրա կա մեկ ուղեծր (L=0)՝ երկու էլեկտրոն
p-շեղանի վրա կա երեք ուղեծր (L=1)՝ վեց էլեկտրոն
d թաղանթի վրա կա հինգ ուղեծր (L=2)՝ տասը էլեկտրոն
f-շեղանի վրա յոթ ուղեծրեր կան (L=3)՝ տասնչորս էլեկտրոն

Մագնիսական քվանտային թիվ մ լ

p-կեղևի վրա կան երեք ուղեծրեր, դրանք նշանակված են -L-ից +L թվերով, այսինքն՝ p-կեղևի համար (L=1) կան «-1», «0» և «1» ուղեծրեր։ . Մագնիսական քվանտային թիվը նշվում է m l տառով:

Շրջանակի ներսում էլեկտրոնների համար ավելի հեշտ է տեղակայվել տարբեր ուղեծրերում, ուստի առաջին էլեկտրոնները լրացնում են մեկական ուղեծրում, իսկ հետո յուրաքանչյուրին ավելացվում է զույգ էլեկտրոն։

Դիտարկենք d-shell-ը.
D-կեղևը համապատասխանում է L=2 արժեքին, այսինքն՝ հինգ օրբիտալներին (-2,-1,0,1 և 2), առաջին հինգ էլեկտրոնները լրացնում են թաղանթը ՝ վերցնելով M l =-2, M արժեքները: l =-1, M l =0, M l =1,M l =2:

Spin քվանտային թիվը m s

Սպինը էլեկտրոնի պտտման ուղղությունն է իր առանցքի շուրջ, կա երկու ուղղություն, ուստի սպինի քվանտային թիվն ունի երկու արժեք՝ +1/2 և -1/2։ Էներգիայի մեկ ենթամակարդակը կարող է պարունակել միայն երկու էլեկտրոն՝ հակառակ սպիններով: Սպինի քվանտային թիվը նշվում է մ վ

Հիմնական քվանտային թիվը n

Հիմնական քվանտային թիվը էներգիայի մակարդակն է այս պահինՀայտնի է էներգիայի յոթ մակարդակ, որոնցից յուրաքանչյուրը նշվում է արաբական թվով՝ 1,2,3,...7: Յուրաքանչյուր մակարդակում խեցիների քանակը հավասար է մակարդակի թվին. առաջին մակարդակում կա մեկ պատյան, երկրորդում՝ երկու և այլն:

Էլեկտրոնի համարը

Այսպիսով, ցանկացած էլեկտրոն կարելի է նկարագրել չորս քվանտային թվերով, այս թվերի համակցությունը եզակի է էլեկտրոնի յուրաքանչյուր դիրքի համար, վերցրեք առաջին էլեկտրոնը, էներգիայի ամենացածր մակարդակը N = 1 է, առաջին մակարդակում կա մեկ շերտ, Ցանկացած մակարդակի առաջին կեղևն ունի գնդակի ձև (s -shell), այսինքն. L=0, մագնիսական քվանտային թիվը կարող է վերցնել միայն մեկ արժեք՝ M l =0 և սպինը հավասար կլինի +1/2-ի։ Եթե վերցնենք հինգերորդ էլեկտրոնը (ինչ ատոմում էլ լինի), ապա նրա համար հիմնական քվանտային թվերը կլինեն՝ N=2, L=1, M=-1, սպին 1/2։

Տարրի էլեկտրոնային բանաձևը կազմելու ալգորիթմ.

1. Որոշե՛ք ատոմի էլեկտրոնների թիվը՝ օգտագործելով քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակը D.I. Մենդելեևը.

2. Օգտագործելով այն ժամանակաշրջանի թիվը, որում գտնվում է տարրը, որոշեք էներգիայի մակարդակների քանակը. վերջին էլեկտրոնային մակարդակում էլեկտրոնների թիվը համապատասխանում է խմբի համարին:

3. Մակարդակները բաժանել ենթամակարդակների և ուղեծրերի և լրացնել դրանք էլեկտրոններով՝ համաձայն ուղեծրերի լրացման կանոնների.

Պետք է հիշել, որ առաջին մակարդակը պարունակում է առավելագույնը 2 էլեկտրոն 1s 2, երկրորդում՝ առավելագույնը 8 (երկու սև վեց R: 2s 2 2p 6), երրորդում՝ առավելագույնը 18 (երկու ս, վեց էջ, և տասը դ՝ 3s 2 3p 6 3d 10).

Հիմնական քվանտային թիվը nպետք է լինի նվազագույն:
Նախ լրացնել s-ենթամակարդակ, ապա р-, d- b f-ենթամակարդակներ.
Էլեկտրոնները լրացնում են ուղեծրերը օրբիտալների էներգիայի ավելացման հերթականությամբ (Կլեչկովսկու կանոն)։
Ենթամակարդակի շրջանակներում էլեկտրոնները նախ մեկ առ մեկ գրավում են ազատ ուղեծրերը և միայն դրանից հետո զույգեր են կազմում (Հունդի կանոն):
Մեկ ուղեծրում չի կարող լինել ավելի քան երկու էլեկտրոն (Պաուլիի սկզբունք):

Օրինակներ.

1. Ստեղծենք ազոտի էլեկտրոնային բանաձեւ։ Պարբերական աղյուսակում ազոտը 7-րդն է։