d elementning elektron formulasi 4. Atomning elektron konfiguratsiyasi

1-sahifa
3. Elektron formula tuzing va u talliy Tl 3+. Valentlik elektronlari uchun atom Tl barcha to'rtta kvant sonining to'plamini ko'rsatadi.

Yechim:

Klechkovskiy qoidasiga ko'ra, to'ldirish energiya darajalari va pastki darajalar quyidagi ketma-ketlikda sodir bo'ladi:

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

5d6p7s (6d 3-2)5f6d7p.

Talliy elementi Tl yadro zaryadiga ega +81 (atom raqami 81), mos ravishda 81 elektron. Klechkovskiy qoidasiga ko'ra, biz elektronlarni energiya pastki darajalari o'rtasida taqsimlaymiz va Tl elementining elektron formulasini olamiz:

81 Tl talliy 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

Talliy ioni Tl 3+ zaryadi +3 ga teng, bu atom 3 ta elektrondan voz kechganligini bildiradi va atom faqat tashqi darajadagi valentlik elektronlarini berishi mumkinligi sababli (talliy uchun bular ikkita 6s va bitta 6p elektrondir), uning elektron formulasi quyidagicha ko'rinadi:

81 Tl 3+ talliy 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

Bosh kvant soni n elektronning umumiy energiyasini va uning yadrodan chiqarilish darajasini (energiya darajasining raqami) aniqlaydi; u 1 dan boshlanadigan har qanday butun son qiymatlarini qabul qiladi (n = 1, 2, 3, ...), ya'ni. davr raqamiga mos keladi.

Orbital (yon yoki azimutal) kvant soni l atom orbitalining shaklini aniqlaydi. U 0 dan n-1 gacha butun sonlarni qabul qilishi mumkin (l = 0, 1, 2, 3,..., n-1). Energiya darajasining raqamidan qat'i nazar, har bir qiymat l Orbital kvant soni maxsus shakldagi orbitalga mos keladi.

bilan orbitallar l= 0 s-orbitallar deyiladi,

l= 1 - p-orbitallar (3 xil, magnit kvant soni m bilan farqlanadi),

l= 2 – d-orbitallar (5 turdagi),

l= 3 – f-orbitallar (7 turdagi).

Magnit kvant soni m l elektron orbitalning kosmosdagi holatini tavsiflaydi va -dan butun sonlarni oladi. l + ga l, shu jumladan 0. Bu har bir orbital shakli uchun (2 l+ 1) fazoda energetik ekvivalent orientatsiya.

Spin kvant soni m S elektron o'z o'qi atrofida aylanganda paydo bo'ladigan magnit momentni tavsiflaydi. Qarama-qarshi aylanish yo'nalishlariga mos keladigan faqat ikkita +1/2 va -1/2 qiymatlarini qabul qiladi.
Valent elektronlar tashqi energiya darajasidagi elektronlardir. Talliyda 3 ta valentlik elektron mavjud: 2 s elektron va 1 p elektron.

s – elektronlar kvant raqamlari:

Orbital kvant soni l= 0 (s - orbital)

Magnit kvant soni m l = (2 l+ 1 = 1): m l = 0.

Spin kvant soni m S = ±1/2

Kvant raqamlari p - elektron:

Asosiy kvant soni n = 6 (oltinchi davr)

Orbital kvant soni l= 1 (p - orbital)

Magnit kvant soni (2 l+ 1 = 3): m = -1, 0, +1

Spin kvant soni m S = ±1/2
23. Ushbu xususiyatlarni belgilang kimyoviy elementlar, vaqti-vaqti bilan o'zgarib turadi. Bu xususiyatlarning davriy takrorlanishining sababi nimada? Misollar yordamida kimyoviy birikmalar xossalarining o'zgarishi davriyligining mohiyatini tushuntiring.

Yechim:

Atomlarning tashqi elektron qatlamlarining tuzilishi bilan belgilanadigan elementlarning xossalari davrlar va guruhlarga qarab tabiiy ravishda o'zgaradi. davriy jadval. Bunday holda, elektron tuzilmalarning o'xshashligi analog elementlarning xususiyatlarining o'xshashligini keltirib chiqaradi, lekin bu xususiyatlarning o'ziga xosligini emas. Shuning uchun, guruhlar va kichik guruhlarda bir elementdan ikkinchisiga o'tishda, xususiyatlarning oddiy takrorlanishi emas, balki ularning ko'proq yoki kamroq aniq tabiiy o'zgarishi kuzatiladi. Xususan, elementlar atomlarining kimyoviy harakati ularning elektronlarni yo'qotish va olish qobiliyatida namoyon bo'ladi, ya'ni. ularning oksidlanish va kamaytirish qobiliyatida. Atom qobiliyatining miqdoriy o'lchovi yo'qotish elektronlardir ionlanish potentsiali (E Va ) , va ularning qobiliyatining o'lchovi qayta egallash– elektronga yaqinlik (E Bilan ). Bir davrdan ikkinchi davrga o'tishda bu miqdorlarning o'zgarishi tabiati takrorlanadi va bu o'zgarishlar atomning elektron konfiguratsiyasining o'zgarishiga asoslanadi. Shunday qilib, inert gazlar atomlariga mos keladigan elektron qatlamlar barqarorlikni oshiradi va qiymati ortdi bir davr ichida ionlanish potentsiallari. Shu bilan birga, birinchi guruhning s-elementlari (Li, Na, K, Rb, Cs) eng past ionlanish potentsial qiymatlariga ega.

Elektromanfiylik- ma'lum element atomining birikmadagi boshqa elementlar atomlariga nisbatan elektronlarni o'ziga jalb qilish qobiliyatining o'lchovidir. Ta'riflardan biriga (Mulliken) ko'ra, atomning elektron manfiyligini uning ionlanish energiyasi va elektron yaqinligi yig'indisining yarmi sifatida ifodalash mumkin: = (E va + E c).

Davrlarda mavjud Umumiy tendentsiya elementning elektromanfiyligining oshishi va kichik guruhlarda - uning pasayishi. Eng past qiymatlar I guruhning s-elementlari elektromanfiylikka ega, VII guruhning p-elementlari esa eng katta elektronegativlikka ega.

Xuddi shu elementning elektron manfiyligi valentlik holatiga, duragaylanishga, oksidlanish darajasiga va boshqalarga qarab o'zgarishi mumkin. Elektromanfiylik elementlar birikmalarining xususiyatlarining o'zgarishi tabiatiga sezilarli ta'sir qiladi. Masalan, sulfat kislota o'zining kimyoviy analogi - selen kislotasidan ko'ra kuchli kislotali xususiyatga ega, chunki ikkinchisida markaziy selen atomi oltingugurt atomiga nisbatan past elektron manfiyligi tufayli kislotadagi H-O aloqalarini juda kuchli qutblantirmaydi. , bu kislotalikning zaiflashishini anglatadi.

H–O O
Yana bir misol: xrom (II) gidroksid va xrom (VI) gidroksid. Xrom (II) gidroksid, Cr (OH) 2, xrom (VI) gidroksid H 2 CrO 4 dan farqli o'laroq, asosiy xususiyatlarni namoyish etadi, chunki xrom +2 ning oksidlanish darajasi Cr 2+ ning Kulon bilan o'zaro ta'sirining zaifligini aniqlaydi. gidroksid ioni va bu ionni yo'q qilish qulayligi, ya'ni. asosiy xususiyatlarning namoyon bo'lishi. Shu bilan birga, xrom (VI) gidroksiddagi xrom +6 ning yuqori oksidlanish darajasi gidroksid ioni va markaziy xrom atomi o'rtasidagi kuchli Kulon tortishishini va bog'lanish bo'ylab dissotsiatsiyaning mumkin emasligini aniqlaydi. - Oh. Boshqa tomondan, xrom (VI) gidroksiddagi xromning yuqori oksidlanish darajasi uning elektronlarni jalb qilish qobiliyatini oshiradi, ya'ni. bu birikmadagi H-O aloqalarining yuqori polarizatsiyasini keltirib chiqaradigan elektromanfiylik kislotalikning oshishi uchun zaruriy shartdir.

Keyingisi muhim xususiyat atomlar ularning radiusidir. Davrlarda metall atomlarining radiuslari elementning atom soni ortishi bilan kamayadi, chunki davr ichida elementning atom raqamining ortishi bilan yadroning zaryadi ortadi va shuning uchun uni muvozanatlashtiradigan elektronlarning umumiy zaryadi; natijada elektronlarning kulon tortilishi ham kuchayadi, bu oxir-oqibat ular bilan yadro orasidagi masofaning qisqarishiga olib keladi. Radiusning eng aniq pasayishi tashqi energiya darajasi elektronlar bilan to'ldirilgan qisqa davrlar elementlarida kuzatiladi.

Katta davrlarda d- va f-elementlar atom yadrosining zaryadi ortishi bilan radiuslarning bir tekis kamayishini namoyon qiladi. Elementlarning har bir kichik guruhida atom radiuslari yuqoridan pastgacha ortib boradi, chunki bunday siljish yuqori energiya darajasiga o'tishni anglatadi.

Element ionlari radiuslarining ular hosil qiladigan birikmalar xossalariga ta'sirini gaz fazadagi gidrogal kislotalarning kislotaliligining ortishi misolida ko'rsatish mumkin: HI > HBr > HCl > HF.
43. Atomlari uchun faqat bitta valentlik holati mumkin bo'lgan elementlarni ayting va uning maydalangan yoki qo'zg'aluvchan bo'lishini ko'rsating.

Yechim:

Tashqi valentlik energiya darajasida bitta juftlashtirilmagan elektronga ega bo'lgan elementlarning atomlari bitta valentlik holatiga ega bo'lishi mumkin - bular davriy tizimning I guruhining elementlari (H - vodorod, Li - litiy, Na - natriy, K - kaliy, Rb - rubidiy). , Ag - kumush, Cs - seziy, Au - oltin, Fr - fransiy), mis bundan mustasno, chunki kimyoviy bog'lanishlar hosil bo'lganda, ularning soni valentlik bilan belgilanadi, d-elektron oldingi tashqi darajadagi. ham ishtirok etadilar (mis atomining asosiy holati 3d 10 4s 1 to'ldirilgan d- qobiqning barqarorligi bilan bog'liq, ammo birinchi qo'zg'atilgan holat 3d 9 4s 2 energiya bo'yicha asosiy holatdan atigi 1,4 eV ga oshadi (taxminan 125). kJ/mol Shuning uchun, in). kimyoviy birikmalar Ikkala davlat ham bir xil darajada namoyon bo'lib, ikki qator mis birikmalarini (I) va (II)) keltirib chiqaradi.

Shuningdek, tashqi energiya darajasi to'liq to'ldirilgan va elektronlar qo'zg'aluvchan holatga o'tish imkoniyatiga ega bo'lmagan elementlarning atomlari bitta valentlik holatiga ega bo'lishi mumkin. Bular VIII guruhning asosiy kichik guruhining elementlari - inert gazlar (He - geliy, Ne - neon, Ar - argon, Kr - kripton, Xe - ksenon, Rn - radon).

Ro'yxatdagi barcha elementlar uchun yagona valentlik holati asosiy holatdir, chunki hayajonlangan holatga o'tish imkoniyati yo'q. Bundan tashqari, qo'zg'aluvchan holatga o'tish atomning yangi valentlik holatini aniqlaydi, agar bunday o'tish mumkin bo'lsa, berilgan atomning valentlik holati yagona emas;

63. Valentlik qaytarilish modelidan foydalanish elektron juftlari va valentlik bog'lanish usuli, taklif qilingan molekulalar va ionlarning fazoviy tuzilishini ko'rib chiqing. Ko'rsating: a) markaziy atomning bog'lanish va yolg'iz elektron juftlari soni; b) duragaylashda ishtirok etuvchi orbitallar soni; v) duragaylanish turi; d) molekula yoki ionning turi (AB m E n); e) elektron juftlarning fazoda joylashishi; f) molekula yoki ionning fazoviy tuzilishi.

SO 3;

Yechim:

Valentlik bog'lanish usuliga ko'ra (bu usuldan foydalanish OEPVO modelidan foydalanish bilan bir xil natijaga olib keladi) molekulaning fazoviy konfiguratsiyasi markaziy atomning gibrid orbitallarining fazoviy joylashuvi bilan belgilanadi, ular natijasida hosil bo'ladi. orbitallarning o'zaro ta'siri.

Markaziy atomning gibridlanish turini aniqlash uchun gibridlovchi orbitallar sonini bilish kerak. Uni markaziy atomning bog’lanish va yolg’iz elektron juftlari sonini qo’shib, p bog’lar sonini ayirish yo’li bilan topish mumkin.

SO 3 molekulasida

bog'lovchi juftlarning umumiy soni 6. p-bog'lar sonini ayirib, gibridlovchi orbitallar sonini olamiz: 6 – 3 = 3. Shunday qilib, gibridlanish turi sp 2, ion turi AB 3, Elektron juftlarining fazoviy joylashuvi uchburchak shakliga ega va molekulaning o'zi uchburchakdir:

Ionda

bog'lovchi juftlarning umumiy soni 4. p bog'lar mavjud emas. Gibridlovchi orbitallar soni: 4. Demak, duragaylanish turi sp 3, AB 4 ion turi, elektron juftlarining fazoviy joylashuvi tetraedr shakliga ega, ionning o‘zi esa tetraedrdir:

83. Tenglamalarni yozing mumkin bo'lgan reaktsiyalar KOH, H 2 SO 4, H 2 O, Be(OH) 2 ning quyida keltirilgan birikmalar bilan oʻzaro taʼsiri:

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

Yechim:
a) KOH reaksiya reaksiyalari

2KOH + H 2 SO 3  K 2 SO 3 + 2H 2 O

2K + + 2 OH - + 2H+ + SO 3 2-  2K + + SO 3 2- + H 2 O

OH - + H +  H 2 O
KOH + BaO  reaktsiya yo'q
2KOH + CO 2  K 2 CO 3 + H 2 O

2K + + 2 OH - + CO 2  2K + + CO 3 2- + H 2 O

2OH - + H 2 CO 3  CO 3 2- + H 2 O
KOH + HNO 3  reaktsiya yo'q, eritmada bir vaqtning o'zida ionlar mavjud:

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

2KOH + Ni(OH) 2  K

2K + + 2 OH- + Ni(OH) 2  K + + -

KOH + Ca(OH) 2  reaksiya yo'q

b) reaksiya reaksiyalari H 2 SO 4

H 2 SO 4 + H 2 SO 3  reaksiya yo‘q
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  reaktsiya yo'q
H 2 SO 4 + HNO 3  reaksiya yo‘q
H 2 SO 4 + Ni(OH) 2  NiSO 4 + 2H 2 O

2H+ + SO 4 2- + Ni(OH) 2  Ni 2+ + SO 4 2- + 2 H 2 O

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

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

v) reaksiya reaksiyalari H 2 O

H 2 O + H 2 SO 3  reaksiya yo‘q

H 2 O + BaO  Ba(OH) 2

H 2 O + BaO  Ba 2+ + 2OH -

H 2 O + CO 2  reaktsiya yo'q
H 2 O + HNO 3  reaktsiya yo'q
H 2 O + NO 2  reaktsiya yo'q
H 2 O + Ni(OH) 2  reaksiya yo‘q

H 2 O + Ca(OH) 2  reaksiya yo‘q

a) Be(OH) 2 reaksiya reaksiyasi

Be(OH) 2 + H 2 SO 3  BeSO 3 + 2H 2 O

Be(OH) 2 + 2H+ + SO 3 2-  2+ boʻl + SO 3 2- + 2 H 2 O

Be(OH) 2 + 2H+  2+ + 2 bo'ling H 2 O
Be(OH) 2 + BaO  reaksiya yo‘q
2Be(OH) 2 + CO 2  2 CO 3 (OH) 2 ↓ + 2H 2 O bo'lsin
Be(OH) 2 + 2HNO 3  Be(NO 3) 2 + 2H 2 O

Be(OH) 2 + 2H+ + NO 3 -  Bo'l 2+ + 2NO 3 - + 2 H 2 O

Be(OH) 2 + 2H +  Bo'l 2+ + 2H 2 O
Be(OH) 2 + Ni(OH) 2  reaksiya yo'q
Be(OH) 2 + Ca(OH) 2  reaksiya yo‘q
103. Ko'rsatilgan reaksiya uchun

b) omillarning qaysi biri: entropiya yoki entalpiya reaksiyaning oldinga yo'nalishda o'z-o'zidan paydo bo'lishiga yordam berishini tushuntiring;

c) reaksiya qaysi yo'nalishda (to'g'ridan-to'g'ri yoki teskari) 298K va 1000K da davom etadi;

e) muvozanat aralashmasi mahsulotlarining konsentratsiyasini oshirishning barcha usullarini nomlang.

f) DG p (kJ) ning T (K) ga bog‘liqligi grafigini tuzing.

Yechim:

CO (g) + H 2 (g) = C (k) + H 2 O (g)

Moddalarning hosil bo'lish standart entalpiyasi, entropiyasi va Gibbs energiyasi

1. (DH 0 298) h.r. =
–
= -241,84 + 110,5 = -131,34 kJ 2. (DS 0 298) c.r. =
+
–
–
= 188,74+5,7-197,5-130,6 = -133,66 J/K = -133,66 10 -3 kJ/mol > 0.

To'g'ridan-to'g'ri reaktsiya entropiyaning pasayishi bilan birga keladi, tizimdagi tartibsizlik pasayadi - yuzaga kelishi uchun noqulay omil. kimyoviy reaksiya oldinga yo'nalishda.

3. Reaksiyaning standart Gibbs energiyasini hisoblang.

Gess qonuniga ko'ra:

(DG 0 298) h.r. =
–
= -228,8 +137,1 = -91,7 kJ

Aniqlanishicha, (DN 0 298) ch.r. > (DS 0 298) c.r. ·T va keyin (DG 0 298) h.r.

4.
≈
≈ 982,6 K.

≈ 982,6 K - bu haroratdan yuqorida teskari reaktsiya sodir bo'ladigan haqiqiy kimyoviy muvozanat o'rnatiladigan taxminiy harorat; Berilgan haroratda ikkala jarayon ham bir xil ehtimolga ega.

5. 1000K da Gibbs energiyasini hisoblang:

(DG 0 1000) h.r. ≈ DH 0 298 – 1000 DS 0 298 ≈ -131,4 – 1000 (-133,66) 10 -3 ≈ 2,32 kJ > 0.

Bular. 1000 K da: DS 0 h.r. ·T > DN 0 h.r.

Entalpiya omili hal qiluvchi bo'lib, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiyaning o'z-o'zidan paydo bo'lishi mumkin emas edi. Teskari reaktsiya sodir bo'ladi: bir mol gaz va 1 mol qattiq moddadan 2 mol gaz hosil bo'ladi.

log K 298 = 16,1; K 298 ≈ 10 16 >> 1.

Tizim haqiqiy kimyoviy muvozanat holatidan uzoqda, unda reaksiya mahsulotlari ustunlik qiladi.

Reaksiya uchun DG 0 ning haroratga bog'liqligi

CO (g) + H 2 (g) = C (k) + H 2 O (g)

K 1000 = 0,86 > 1 - tizim muvozanatga yaqin, ammo bu haroratda unda boshlang'ich moddalar ustunlik qiladi.

8. Le Shatelye printsipiga ko'ra, harorat ortishi bilan muvozanat teskari reaksiya tomon siljishi, muvozanat konstantasi esa kamayishi kerak.

9. Keling, bizning hisoblangan ma'lumotlarimiz Le Chatelier printsipiga qanday mos kelishini ko'rib chiqaylik. Keling, Gibbs energiyasi va bu reaksiyaning muvozanat konstantasining haroratga bog'liqligini ko'rsatadigan ba'zi ma'lumotlarni keltiramiz:

T, K	DG 0 t, kJ	K t
298	-131,34	10 16
982,6	0	1
1000	2,32	0,86

Shunday qilib, olingan hisoblangan ma'lumotlar Le Chatelier printsipi asosida qilingan xulosalarimizga mos keladi.
123. Tizimdagi muvozanat:

)

da tashkil etilgan quyidagi konsentratsiyalar: [B] va [C], mol/l.

Moddaning dastlabki konsentratsiyasi [B] 0 va muvozanat konstantasini aniqlang, agar A moddaning dastlabki konsentratsiyasi [A] 0 mol/l bo‘lsa.

Tenglamadan ko'rinib turibdiki, 0,26 mol S modda hosil bo'lishi uchun 0,13 mol A modda va bir xil miqdorda B modda kerak bo'ladi.

U holda A moddaning muvozanat konsentratsiyasi [A] = 0,4-0,13 = 0,27 mol/l ga teng.

B moddasining dastlabki konsentratsiyasi [B] 0 = [B] + 0,13 = 0,13+0,13 = 0,26 mol/l.

Javob: [B] 0 = 0,26 mol/l, Kp = 1,93.

143. a) 300 g eritmada 36 g KOH (eritma zichligi 1,1 g/ml) mavjud. Ushbu eritmaning foiz va molyar konsentratsiyasini hisoblang.

b) 2 litr 0,2 M Na 2 CO 3 eritmasini tayyorlash uchun necha gramm kristall soda Na 2 CO 3 ·10H 2 O olish kerak?

Yechim:

Tenglama yordamida foiz kontsentratsiyasini topamiz:

KOH ning molyar massasi 56,1 g/mol;

Eritmaning molyarligini hisoblash uchun biz 1000 ml (ya'ni 1000 · 1,100 = 1100 g) eritma tarkibidagi KOH massasini topamiz:

1100: 100 = da: 12; da= 12 1100 / 100 = 132 g

C m = 56,1 / 132 = 0,425 mol / l.

Javob: C = 12%, Sm = 0,425 mol/l

Yechim:

1. Suvsiz tuzning massasini toping

m = sm·M·V, bu erda M - molyar massa, V – hajm.

m = 0,2 106 2 = 42,4 g.

2. Proporsiyadan kristallgidratning massasini toping

kristall gidratning molyar massasi 286 g/mol - massa X

suvsiz tuzning molyar massasi 106g/mol - massasi 42,4g

demak, X = m Na 2 CO 3 10H 2 O = 42,4 286/106 = 114,4 g.

Javob: m Na 2 CO 3 10H 2 O = 114,4 g.

163. Benzoldagi 5% li naftalin C 10 H 8 eritmasining qaynash temperaturasini hisoblang. Benzolning qaynash harorati 80,2 0 S.

Berilgan: O'rtacha (C 10 H 8) = 5% qaynatish (C 6 H 6) = 80,2 0 S

Toping: qaynatish (eritma) -?

Yechim:

Raulning ikkinchi qonunidan

DT = E m = (E m B 1000) / (m A m B)

Bu yerda E - erituvchining ebullioskopik konstantasi

E (C 6 H 6) = 2,57

m A - erituvchining og'irligi, m B - erigan moddaning og'irligi, M B - molekulyar og'irligi.

Eritmaning massasi 100 gramm bo'lsin, shuning uchun erigan moddaning massasi 5 gramm, erituvchining massasi esa 100 - 5 = 95 gramm.

M (naftalin C 10 H 8) = 12 10 + 1 8 = 128 g / mol.

Biz barcha ma'lumotlarni formulaga almashtiramiz va toza erituvchi bilan solishtirganda eritmaning qaynash nuqtasining oshishini topamiz:

DT = (2,57 5 1000)/(128 95) = 1,056

Naftalin eritmasining qaynash nuqtasini quyidagi formula yordamida topish mumkin:

T k.r-ra = T k.r-la + DT = 80,2 + 1,056 = 81,256

Javob: 81.256 o C

183. 1-topshiriq. Kuchsiz elektrolitlar uchun dissotsilanish tenglamalari va dissotsilanish konstantalarini yozing.

Topshiriq 2. Ion tenglamalari berilgan, mos keladigan molekulyar tenglamalarni yozing.

3-topshiriq. Quyidagi o'zgarishlarning molekulyar va ionli ko'rinishdagi reaksiya tenglamalarini yozing.

Yo'q.	1-mashq	Vazifa 2	Vazifa 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

Yechim:

Kuchsiz elektrolitlar uchun dissotsilanish tenglamalari va dissotsilanish konstantalarini yozing.

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 – amfoter gidroksid, kislota tipidagi dissotsilanish mumkin

Ist.: H 2 ZnO 2 ↔ H + + HZnO 2 -

Kd 1 =

IIst.: HZnO 2 - ↔ H + + ZnO 2 2-

Kd 2 =

H 3 AsO 4 - ortoarsen kislotasi - kuchli elektrolit, eritmada to'liq ajraladi:
H 3 AsO 4 ↔3N + + AsO 4 3-
Ion tenglamalari berilgan, mos keladigan molekulyar tenglamalarni yozing.

Ni 2+ + OH – + Cl – = NiOHCl

NiCl2 + NaOH(etarsiz) = NiOHCl + NaCl

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

Ni 2+ + Cl - + OH - = NiOHCl
Quyidagi o‘zgarishlarning molekulyar va ionli ko‘rinishdagi reaksiya tenglamalarini yozing.

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++ OH- → 2Na + + SO 3 2- + H 2 O

HSO 3 - + OH - → + SO 3 2- + H 2 O
2) Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 3 + Na 2 SO 3

2Na + + SO 3 2- + 2N+ + SO 4 2- → H 2 SO 3 + 2Na + + SO 3 2-

SO 3 2- + 2N + → H 2 SO 3 + SO 3 2-
3) H 2 SO 3 (ortiqcha) + NaOH → NaHSO 3 + H 2 O

2 N + + SO 3 2- + Na + + OH- → Na + + HSO 3 - + H 2 O

2 N + + SO 3 2 + OH- → Na + + H 2 O
203. 1-topshiriq. Molekulyar va ionli shakldagi tuzlarning gidrolizlanishi tenglamalarini yozing, eritmalarning pH qiymatini ko‘rsating (pH > 7, pH 2-topshiriq. Moddalar o‘rtasida sodir bo‘ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozing. suvli eritmalar

Yo'q.	1-mashq	Vazifa 2
203	Na2S; CrBr 3	FeCl 3 + Na 2 CO 3; Na 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3

1-topshiriq. Molekulyar va ion shakldagi tuzlarning gidrolizlanishi tenglamalarini yozing, eritmalarning pH ni ko‘rsating (pH > 7, pH).

Na2S - kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo'lgan tuz anionda gidrolizga uchraydi. Muhitning reaksiyasi ishqoriy (pH > 7).

Ist. 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 - kuchsiz asos va kuchli kislotadan hosil bo'lgan tuz kationga gidrolizlanadi. Muhitning reaktsiyasi kislotali (pH

Ist. 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-modda. Cr(OH) 2 Br + HON↔ Cr(OH) 3 + HBr

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

Gidroliz asosan birinchi bosqichda sodir bo'ladi.

2-topshiriq. Suvli eritmalardagi moddalar o'rtasida sodir bo'ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozing

FeCl 3 + Na 2 CO 3

FeCl3 – kuchli kislota va kuchsiz asosdan hosil bo'lgan tuz

Na 2 CO 3 - kuchsiz kislota va kuchli asosdan hosil bo'lgan tuz

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

2Fe 3+ + 6Cl - + 6Na + + 3 CO 3 2- + 6N(U) = 2Fe( OH) 3 + 3H 2 CO 3 + 6Na + +6Cl -

2Fe 3+ + 3CO 3 2- + 6N(U) = 2Fe( OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2
Na 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3

Gidrolizda o'zaro o'sish bor

Al 2 (SO 4) 3 - kuchli kislota va kuchsiz asosdan hosil bo'lgan tuz

Na 2 CO 3 – zaif kislota va kuchli asosdan hosil bo'lgan tuz

Ikki tuz birgalikda gidrolizlanganda kuchsiz asos va kuchsiz kislota hosil bo'ladi:

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 +

Xulosa gidroliz tenglamasi

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

2Al 3+ + 3 SO 4 2 - + 2 Na + + 2 CHAQIDA 3 2- + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 2H 2 C O 3 + 2 Na + + 2SO 4 2 - + 2H + + SO 4 2 -

2Al 3+ + 2CHAQIDA 3 2- + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 2H 2 C O 3
1-sahifa

Elementlar atomlari uchun elektron formulalarni yozishda energiya darajalarini ko'rsating (asosiy kvant sonining qiymatlari). n raqamlar shaklida - 1, 2, 3 va boshqalar), energiya pastki darajalari (orbital kvant soni qiymatlari) l harflar shaklida - s, p, d, f) va yuqoridagi raqam berilgan pastki darajadagi elektronlar sonini bildiradi.

Jadvaldagi birinchi element D.I. Mendeleev vodorod, shuning uchun atom yadrosining zaryadi N 1 ga teng, atomda faqat bitta elektron bor s-birinchi darajaning pastki darajasi. Shuning uchun vodorod atomining elektron formulasi quyidagi shaklga ega:

Ikkinchi element geliydir, uning atomi ikkita elektronga ega, shuning uchun geliy atomining elektron formulasi 2 ga teng Yo'q 1s 2. Birinchi davr faqat ikkita elementni o'z ichiga oladi, chunki birinchi energiya darajasi elektronlar bilan to'ldirilgan bo'lib, ular faqat 2 elektron bilan band bo'lishi mumkin.

Uchinchi element - litiy - allaqachon ikkinchi davrda, shuning uchun uning ikkinchi energiya darajasi elektronlar bilan to'ldirila boshlaydi (biz bu haqda yuqorida gaplashdik). Ikkinchi darajani elektronlar bilan to'ldirish bilan boshlanadi s-kichik daraja, shuning uchun litiy atomining elektron formulasi 3 ga teng Li 1s 2 2s 1 . Beriliy atomi elektronlar bilan to'ldiriladi s- pastki daraja: 4 Ve 1s 2 2s 2 .

2-davrning keyingi elementlarida ikkinchi energiya darajasi elektronlar bilan to'ldirishda davom etadi, faqat hozir u elektronlar bilan to'ldiriladi. R- kichik daraja: 5 IN 1s 2 2s 2 2R 1 ; 6 BILAN 1s 2 2s 2 2R 2 … 10 Yo'q 1s 2 2s 2 2R 6 .

Neon atomi elektronlar bilan to'ldirishni tugatadi R-pastki darajali, bu element ikkinchi davrni tugatadi, u sakkiz elektronga ega, chunki s- Va R-kichik darajalar faqat sakkizta elektronni o'z ichiga olishi mumkin.

3-davrning elementlari uchinchi darajali energiya pastki sathlarini elektronlar bilan to'ldirishning o'xshash ketma-ketligiga ega. Bu davrdagi ayrim elementlar atomlarining elektron formulalari quyidagicha:

11 Na 1s 2 2s 2 2R 6 3s 1 ; 12 Mg 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 ; 13 Al 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 1 ;

14 Si 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 2 ;…; 18 Ar 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 .

Uchinchi davr, ikkinchisi kabi, elektronlar bilan to'liq to'ldirilgan element (argon) bilan tugaydi R-kichik daraja, garchi uchinchi daraja uchta pastki darajani o'z ichiga oladi ( s, R, d). Klechkovskiy qoidalariga muvofiq energiya quyi darajalarini to'ldirishning yuqoridagi tartibiga ko'ra, 3-chi darajali energiya. d ko'proq 4 darajali energiya s, shuning uchun argon yonidagi kaliy atomi va uning orqasidagi kaltsiy atomi elektronlar 3 bilan to'ldirilgan. s- to'rtinchi darajaning pastki darajasi:

19 TO 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 1 ; 20 Sa 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 2 .

21-element - skandiydan boshlab elementlar atomlaridagi 3-chi darajali elektronlar bilan to'ldirila boshlaydi. d. Ushbu elementlar atomlarining elektron formulalari:

21 Sc 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ; 22 Ti 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 .

24-element (xrom) va 29-element (mis) atomlarida elektronning "oqish" yoki "ishdan chiqishi" deb ataladigan hodisa kuzatiladi: tashqi 4 elektrondan. s- pastki daraja 3 ga "tushadi" d- atomning barqarorligini oshirishga yordam beradigan yarim (xrom uchun) yoki to'liq (mis uchun) to'ldirishni yakunlovchi pastki daraja:

24 Cr 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 (...4 oʻrniga s 2 3d 4) va

29 Cu 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 (...4 oʻrniga s 2 3d 9).

31-element - galyumdan boshlab, 4-darajani elektronlar bilan to'ldirish davom etmoqda, hozir - R- pastki daraja:

31 Ga 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1 …; 36 Kr 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 .

Ushbu element allaqachon 18 ta elementni o'z ichiga olgan to'rtinchi davrni tugatadi.

Energiya pastki sathlarini elektronlar bilan to'ldirishning shunga o'xshash tartibi 5-davr elementlarining atomlarida sodir bo'ladi. Birinchi ikkita (rubidium va stronsiy) uchun u to'ldiriladi s- 5-darajaning pastki darajasi, keyingi o'n element uchun (ittriydan kadmiygacha) to'ldiriladi. d- 4-darajaning pastki darajasi; Davr atomlari elektronlar bilan to'ldirilgan oltita element (indiydan ksenongacha) bilan yakunlanadi. R- tashqi, beshinchi darajaning pastki darajasi. Shuningdek, davrda 18 ta element mavjud.

Oltinchi davr elementlari uchun ushbu to'ldirish tartibi buziladi. Davr boshida, odatdagidek, atomlari elektronlar bilan to'ldirilgan ikkita element mavjud s– tashqi, oltinchi, darajaning pastki darajasi. Ularning orqasida turgan keyingi element - lantan elektronlar bilan to'la boshlaydi d- oldingi darajaning pastki darajasi, ya'ni. 5 d. Bu elektronlar bilan to'ldirishni yakunlaydi 5 d pastki darajadagi to'xtaydi va keyingi 14 element - seriydan lutetiygacha - to'ldirishni boshlaydi. f-4-darajaning pastki darajasi. Bu elementlarning barchasi jadvalning bitta katagiga kiritilgan va quyida lantanidlar deb ataladigan bu elementlarning kengaytirilgan qatori keltirilgan.

72-element - gafniydan 80-element - simobgacha elektronlar bilan to'ldirish 5 davom etadi. d-pastki daraja va davr odatdagidek atomlari elektronlar bilan to'ldirilgan oltita element (talliydan radongacha) bilan tugaydi. R– tashqi, oltinchi, darajaning pastki darajasi. Bu 32 ta elementni o'z ichiga olgan eng katta davr.

Ettinchi, to'liq bo'lmagan davr elementlarining atomlarida yuqorida aytib o'tilganidek, pastki darajalarni to'ldirishning bir xil tartibi ko'rinadi. Biz talabalarga o'zlari yozishga ruxsat beramiz. elektron formulalar Yuqorida aytilganlarning barchasini hisobga olgan holda, 5-7-davrlar elementlarining atomlari.

Eslatma:Ba'zilarida darsliklar elementlar atomlarining elektron formulalarini yozishning boshqa tartibiga ruxsat beriladi: ularni to'ldirish tartibida emas, balki har bir energiya darajasida jadvalda keltirilgan elektronlar soniga muvofiq. Masalan, mishyak atomining elektron formulasi quyidagicha ko'rinishi mumkin: As 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 .

Elektron konfiguratsiya atom atomdagi elektronlarning sathlar va pastki darajalar bo'yicha joylashishini ko'rsatadigan formuladir. Maqolani o'rganib chiqqandan so'ng siz elektronlar qayerda va qanday joylashganligini bilib olasiz, kvant raqamlari bilan tanishasiz va uning soni bo'yicha atomning elektron konfiguratsiyasini tuza olasiz. Maqolaning oxirida elementlar jadvali mavjud.

Nima uchun elementlarning elektron konfiguratsiyasini o'rganish kerak?

Atomlar qurilish majmuasiga o'xshaydi: ma'lum miqdordagi qismlar mavjud, ular bir-biridan farq qiladi, lekin bir xil turdagi ikkita qism mutlaqo bir xil. Ammo bu qurilish to'plami plastikdan ko'ra ancha qiziqarli va buning sababi. Konfiguratsiya yaqin atrofdagilarga qarab o'zgaradi. Masalan, vodorodning yonida kislorod suvga aylanadi, natriy yaqinida gazga, temir yaqinida esa butunlay zangga aylanadi.

Nima uchun bu sodir bo'ladi degan savolga javob berish va boshqa atomning yonidagi xatti-harakatlarini bashorat qilish uchun quyida muhokama qilinadigan elektron konfiguratsiyani o'rganish kerak.

Atomda nechta elektron bor? Atom yadrodan, uning atrofida aylanadigan elektronlar esa proton va neytronlardan iborat; Neytral holatda har bir atom yadrosidagi protonlar soniga teng elektronlar soniga ega. Protonlar soni belgilangan ishlab chiqarish raqami

element, masalan, oltingugurt, 16 protonga ega - davriy jadvalning 16-elementi. Oltin 79 protonga ega - davriy jadvalning 79-elementi. Shunga ko'ra, oltingugurt neytral holatda 16 ta elektronga, oltin esa 79 ta elektronga ega.

Elektronni qayerdan qidirish kerak?

• Elektronning xatti-harakatlarini kuzatish orqali ma'lum naqshlar olingan, ular kvant raqamlari bilan tavsiflangan, jami to'rttasi bor:
• Bosh kvant soni
• Orbital kvant soni
• Magnit kvant soni

Spin kvant soni

Orbital

Bundan tashqari, orbita so'zi o'rniga biz "orbital" atamasini ishlatamiz - bu elektronning to'lqin funktsiyasidir, bu elektronning 90% vaqtini o'tkazadigan mintaqadir;
N - daraja
L - qobiq
M l - orbital raqam

M s - orbitaldagi birinchi yoki ikkinchi elektron

Orbital kvant soni l Elektron bulutni o'rganish natijasida bog'liqligi aniqlandi energiya darajasi

, bulut to'rtta asosiy shaklni oladi: to'p, dumbbell va yana ikkita murakkabroq.
Energiyani oshirish tartibida bu shakllar s-, p-, d- va f-qobiqlar deb ataladi.
Bu qobiqlarning har birida 1 (on s), 3 (p), 5 (d) va 7 (f) orbital bo'lishi mumkin. Orbital kvant soni orbitallar joylashgan qobiqdir. s,p,d va f orbitallari uchun orbital kvant soni mos ravishda 0,1,2 yoki 3 qiymatlarini oladi.
s-qobig'ida bitta orbital (L=0) - ikkita elektron mavjud

p-qobig'ida uchta orbital (L=1) - oltita elektron mavjud

d-qobig'ida beshta orbital (L=2) - o'n elektron mavjud

f-qobig'ida yettita orbital (L=3) - o'n to'rtta elektron mavjud

d-qobig'ini ko'rib chiqing:
d-qobig'i L=2 qiymatiga to'g'ri keladi, ya'ni beshta orbital (-2,-1,0,1 va 2), dastlabki beshta elektron M l =-2, M qiymatlarini olgan holda qobiqni to'ldiradi. l =-1, M l =0 , M l =1,M l =2.

Spin kvant soni m s

Spin - elektronning o'z o'qi atrofida aylanish yo'nalishi, ikkita yo'nalish mavjud, shuning uchun spin kvant soni ikkita qiymatga ega: +1/2 va -1/2. Bir energiya pastki darajasi faqat qarama-qarshi spinli ikkita elektronni o'z ichiga olishi mumkin. Spin kvant soni m s bilan belgilanadi

Bosh kvant soni n

Asosiy kvant soni - energiya darajasi bu daqiqa ettita energiya darajasi ma'lum, ularning har biri arab raqami bilan ko'rsatilgan: 1,2,3,...7. Har bir darajadagi qobiqlar soni daraja raqamiga teng: birinchi darajada bitta qobiq, ikkinchisida ikkita va hokazo.

Elektron raqami

Shunday qilib, har qanday elektronni to'rtta kvant soni bilan tavsiflash mumkin, bu raqamlarning kombinatsiyasi elektronning har bir pozitsiyasi uchun noyobdir, birinchi elektronni oling, eng past energiya darajasi N = 1, birinchi darajada bitta qobiq mavjud, har qanday darajadagi birinchi qobiq to'p shakliga ega (s -shell), ya'ni. L=0, magnit kvant soni faqat bitta qiymatni qabul qilishi mumkin, M l =0 va spin +1/2 ga teng bo'ladi.

Agar biz beshinchi elektronni (qaysi atomda bo'lishidan qat'iy nazar) olsak, u uchun asosiy kvant raqamlari bo'ladi: N=2, L=1, M=-1, spin 1/2.

Elementning elektron formulasini tuzish algoritmi:

1. Kimyoviy elementlarning davriy sistemasi yordamida atomdagi elektronlar sonini aniqlang D.I. Mendeleev.

2. Element joylashgan davr sonidan foydalanib, energiya darajalari sonini aniqlang; oxirgi elektron darajadagi elektronlar soni guruh raqamiga mos keladi.

3. Darajalar pastki sathlarga va orbitallarga bo'linib, orbitallarni to'ldirish qoidalariga muvofiq ularni elektronlar bilan to'ldiring: Shuni esda tutish kerakki, birinchi daraja maksimal 2 ta elektronni o'z ichiga oladi 1s 2 s, ikkinchisida - maksimal 8 (ikki va olti R: 2s 2 2p 6 s), uchinchisida - maksimal 18 (ikki p, olti , va o'n).

• d: 3s 2 3p 6 3d 10 n Bosh kvant soni
• minimal bo'lishi kerak. To'ldirish uchun birinchi s- pastki daraja, keyin r-, d- b f-
• pastki darajalar.
• Elektronlar orbitallarni orbitallarning energiyasini oshirish tartibida to'ldiradi (Klechkovskiy qoidasi).
• Pastki sathda elektronlar avval erkin orbitallarni birma-bir egallaydi va shundan keyingina ular juftlik hosil qiladi (Xund qoidasi).

Bir orbitalda ikkitadan ortiq elektron bo'lishi mumkin emas (Pauli printsipi).

1. Azotning elektron formulasini tuzamiz. Azot davriy jadvalda 7-o'rinda turadi.

2. Argonning elektron formulasini tuzamiz. Argon davriy jadvalda 18-raqamdir.

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6.

3. Xromning elektron formulasini tuzamiz. Xrom davriy jadvalda 24-o'rinni egallaydi.

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5

Ruxning energiya diagrammasi.

4. Ruxning elektron formulasini tuzamiz. Sink davriy jadvalda 30-o'rinni egallaydi.

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10

E'tibor bering, elektron formulaning bir qismi, ya'ni 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 argonning elektron formulasidir.

Ruxning elektron formulasi quyidagicha ifodalanishi mumkin: