Охарактеризуйте и объясните положение каждого атома заданной молекулы (порядковый номер, период, группа, подгруппа) в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева

Методические указания по оформлению самостоятельных расчетных заданий

1. Расчетное задание должно иметь титульный лист: с указанием фамилии и имени студента, номера группы, фамилии преподавателя в группе, номера варианта. Формат расчетного задания А4. Сдавать в скрепленном виде.

2. Текст задания должен прилагаться к выполненной расчетной работе. Каждый студент выполняет свой вариант задания, который определяет преподаватель в группе. Срок выполнения и сдачи расчетного задания устанавливает преподаватель в группе в соответствии с календарным планом. Содержание задания разрабатывает лектор потока.

3. Все расчеты в типовом задании должны быть обоснованы текстом. При расчете сначала приводится формула в общем виде, затем выполняется подстановка численных значений и записывается результат. Конечное значение должно иметь размерность. Каждое полученное значение должно сопровождаться выводом.

4. Со всеми вопросами по содержанию задания и консультациями можно обращаться к лектору потока или к преподавателю в группе.

-------------------------------------------------------------------------------------------

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
НИУ «МЭИ»

Направление 210410 Радиотехника

Профиль: Радиофизика

Самостоятельное расчетное задание № 1

по химии

СТРОЕНИЕ АТОМА

ЗАДАЧА №1

Студент Васильева Е.В.

Группа ЭР-12-15

Вариант 5

Преподаватель Гагарина М.Л.

Москва 2013г.

--------------------------------------------------------------------------------------------

Задание к самостоятельной работе №1 по теме

«Строение вещества»

Задача №1. Дана молекула

1. Для атомов элементов, образующих эту молекулу: а) напишите полные и сокращенные электронные формулы; б) укажите главные и орбитальные квантовые числа для формирующих электронов; в) расположите валентные электроны по энергетическим ячейкам, определите валентность в невозбужденном и возбужденном состояниях; г) используя представления об изменении ионизационного потенциала и энергии сродства к электрону по периоду и подгруппе, охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства в связи с положением этих элементов в таблице Д.И.Менделеева; д) объясните связь электронного строения атомов с их положением в периодической системе элементов (период, группа, подгруппа)

Примеры решения задач из расчетного задания 1.

Задача 1. Строение атома.

Дана молекула OsCl₂

Напишите полную и сокращенную электронную формулу атомов, образующих данную молекулу.

Покажите графически распределение валентных электронов по орбиталям для каждого атома в рассматриваемой молекуле, используя сокращенную электронную конфигурацию. Определите возможные валентности атомов в невозбужденном и возбужденном состояниях.

Молекула OsCl₂ состоит из одного атома осмия Os и двух атомов хлора.

Атом хлора Cl относится к p - элементам.

Полная электронная конфигурация: Cl 1 s ¹2 s ²2 p ²3 s ²3 p ⁵

Сокращенная электронная конфигурация: Cl … 3 s ²3 p ⁵.

Распределение валентных электронов по орбиталям:

3 s ² 3 p ⁵

Валентность атома хлора в невозбужденном состоянии В =1, т.к. на внешнем энергетическом уровне на р -орбитали имеется один неспаренный электрон.

При возбуждении атома хлора спаренные s -электроны и р -электроны распариваются и переходят на свободную d –орбиталь 3-го энергетического уровня:

3 s 3 p 3 d

Валентность атома брома в возбужденном состоянии В* = 3, 5, 7.

Атом осмия Os относится к d - элементам.

Полная электронная конфигурация:

Os 1 s ¹2 s ²2 p ²3 s ²3 p ⁶ 3 d ¹⁰4f¹⁴5 s ²5 p ⁶5 d ⁶6 s ².

Сокращенная электронная конфигурация: Os … 5 d ⁶6 s ² .

Распределение валентных электронов по орбиталям:

5 d ⁶ 6 s ²

Валентность атома осмия в невозбужденном состоянии В =0, т.к. на внешнем энергетическом уровне нет неспаренных электронов.

При возбуждении атома осмия спаренные s -электроны распариваются и переходят на свободную р –орбиталь 6-го энергетического уровня:

5 d 6 s 6 р В* = 2.

Кроме внешних, валентными электронами могут быть неспаренные электроны предвнешнего подуровня. Имеющаяся пара d –электронов распаривается, и один неспаренный электрон переходит на свободную f –орбиталь 4-го энергетического уровня:

5 d 5 f 6 s 6 р

В результате валентность атома осмия в возбужденном состоянии

может быть равной: В* = 2, 3, 4, 5, 6, 8.

2. Укажите квантовые числа (n, l, m_l, m_s) для формирующего электрона в каждом атоме заданной молекулы.

Атом брома Cl. Формирующий электрон 3 p ⁵.

n = 3; l = 1; m_l = 1, 0, -1 (одно из значений); m_s = +1/2 или –1/2.

Атом осмия Os. Формирующий электрон 5 d ⁶ .

n = 4; l = 2; m_l =2, 1, 0, -1, -2 (одно из значений); m_s = +1/2 или –1/2.

Охарактеризуйте и объясните положение каждого атома заданной молекулы (порядковый номер, период, группа, подгруппа) в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева.

Атом хлора Cl.

Порядковый номер элемента 17, т.к. заряд ядра атома +17; количество электронов на электронных орбиталях 17.

В атоме хлора формируется четвертый внешний энергетический уровень, поэтому элемент расположен в 3 периоде.

Максимальная валентность атома хлора В*=7, поэтому элемент помещен в 7 группу. В атоме хлора формируется энергетический p – подуровень, поэтому элемент помещен в главную подгруппу.

Атом осмия Os.

Порядковый номер элемента 76, т.к. заряд ядра атома осмия 76; количество электронов на электронных орбиталях 76.

В атоме осмия формируется энергетический подуровень 5 d. Внешние s -электроны расположены на 6 энергетическом уровне, поэтому элемент помещен в 6 период.

Максимальная валентность атома осмия В*=8, поэтому элемент помещен в 8 группу. В атоме осмия формируется энергетический d – подуровень, поэтому элемент помещен в побочную подгруппу.

Поиск по сайту: