Вариант 1

Часть А:

А 1 . Ядро атома заряжено положительно благодаря наличию в нем:

а) протонов, б) нейтронов, в) электронов, г) катионов.

А 2. В какой фразе речь идет об элементе водороде:

а) водород в 14,5 раза легче воздуха, б) массовая доля водорода в воде составляет 11,11%,

в) объемная доля водорода в смеси газов составляет 20%, г) водород в смеси с кислородом или воздухом взрывоопасна.

А 3. Число орбиталей на внешнем энергетическом уровне атома азота равно:

А 4 . Форму объемной восьмерки имеет орбиталь:

а) s, б) p, в) d, г) f.

А 5. Число энергетических уровней в атоме химического элемента совпадает:

а) с порядковым номером, б) с номером группы, в) с относительной атомной массой, г) с номером периода.

А 6 . Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 2 соответствует атому:

а) титана, б) кальция, в) германия, г) цинка.

А 7 . К какому семейству s – элементов относится:

а) кислород, б) гелий, в) хром, г) неодим.

А 8 . Максимальная валентность атома углерода в возбужденном состоянии равна:

а) одному, б) двум, в) трем, г) четырем.

А 9 . Число свободных орбиталей в атоме хлора в основном состоянии равно:

а) одному, б) трем, в) пяти, г) нулю.

А 10 . Наиболее ярко выражены металлические свойства у элемента:

а) калия, б) кальция, в) магния, г) натрия.

А 11 . Элемент, электронная конфигурация которого……3s 2 3p 4 , расположен:

а) во втором периоде, б) в третьем периоде, в) в четвертом периоде, г) в шестом периоде.

А 12 . Наиболее ярко неметаллические свойства выражены у элемента с электронной конфигурацией:

а) 1s 1 , б) 1s 2 2s 2 2p 1 , в) 1s 2 2s 2 2p 6 , г) 1s 2 2s 2 2p 5 .

А 13. Число электронов на внешнем энергетическом уровне атомов в ряду N – P – As –Sb - Bi:

а) увеличивается, б) уменьшается, в) не изменяется, г) изменяется периодически.

А 14. Какой из перечисленных элементов образует все три типа оксидов: основный, амфотерный, кислотный:

а) хром, б) сера, в) кальций, г) алюминий.

А 15. Распределение валентных электронов в атоме соответствует конфигурации ….ns 2 np 2 . Формулы летучего водородного соединения и высшего оксида этого элемента соответственно:

а) Н 2 Э и ЭО 2 , б) ЭН 4 и ЭO 2 , в) ЭН 4 и ЭO г) ЭH 2 и ЭO.

Часть Б:

Б 1 . Сумма чисел протонов, нейтронов и электронов в атоме равна 134, причем число нейтронов превышает число электронов на 11. Напишите название элемента.

Б 2. Два атома имеют одинаковое число протонов, но разное число нейтронов в ядре. Как они называются по отношению друг к другу (в ответе укажите термин во множественном числе)?

Б 3 . С атомом калия произошло превращение К 0 – х → К + . Как называется частица х, которую отдал атом калия, превращаясь в катион?

Б 4. Назовите вещество из числа предложенных, в котором атом неметалла имеет неподеленную электронную пару: H 2 , NH 3 , CH 4 , C 2 H 6 .

Б 5. Элементы Х и У находятся в одном периоде и являются соседями, элементы У и Z расположены в одной группе и также по соседству. Элемент У входит в состав молекул кислот, образуемых элементами Х и Z . К какому классу веществ относятся соединения Х с У и Z с У . (термин напишите во множественном числе).

Часть С:

С 1. Охарактеризуйте химический элемент№31 на основании положения в периодической системе по следующему плану:

С2. Как изменяются металлические свойства, неметаллические свойства и радиусы атомов элементов с увеличением их порядкового номера в малых периодах и главных подгруппах в таблице Д.И.Менделеева.

С 3. Массовая доля водорода в соединении с элементом 4 группы равна 1,25%. Определите этот элемент. Напишите формулу его высшего оксида.

Контрольная работа №1 «СТРОЕНИЕ АТОМА».

Вариант 2

Часть А:

А 1 .Определите химический элемент по составу его атомной частицы – 18p, 20n, 18e:

а) F, б) Ca, в) Ar, г) Sr.

А 2. Общее число электронов у иона хрома Cr 3+ :

а) S 0 , б) Si 0 , в) O 2- , г) Ne + .

А 3. Восемь электронов на внешнем электронном слое имеет:

а) одному, б) трем, в) четырем, г) пяти.

А 4. Максимальное число электронов, занимающих 3s – орбиталь, равно:

а) 1, б) 2, в) 6, г) 8.

А 5. Число орбиталей на f-подуровне:

а) 1, б) 3, в) 5, г) 7.

А 6 . К p- элементам относится:

а) кремний, б) магний, в) водород, г) хром.

А 7. Элемент, атомы которого имеют электронную конфигурацию 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 - это:

а) K, б) Ca, в) Ba, г) Na.

А 8. Ряд элементов, образующих оксиды с общей формулой RO:

а) Ba, Sr, Ca, б) P, N, As, в) C, Si, Ge, г) B, A, Ga

А 9 . Наименьший радиус атома среди приведенных элементов имеет:

а) Mg, б) Ca, в) Si, г) Cl.

А 10. Из приведенных ниже элементов 3 – го периода наиболее ярко выраженные неметаллические свойства имеет:

а) Al, б) S, в) Si , г) Ar.

А 11. Порядковый номер элементов в периодической системе определяется:

а) зарядом ядра атома, б) числом электронов в наружном слое,

в) числом электронных слоев в атоме, г) числом нейтронов в атоме.

А 12 . Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего и предвнешнего энергетических уровней:

а) B и Si, б) S и Se, в) K и Ca, г) Mn и Fe.

А 13. Изотоп железа, в ядре которого содержится 28 нейтронов, обозначают:

а) 54 Fe , б) 56 Fe, в) 57 Fe, г) 58 Fe.

А 14. Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств:

а) Sr – Rb - K, б) Be – Li - K, в) Na – K - Ca, г) Al – Mg - Be.

А 15. Амфотерным является гидроксид, формула которого:

а) Be(OH) 2 , б) Mg(OH) , в) H 2 SiO 3 , г) Ba(OH) 2 .

Часть Б:

Б 1. Сумма чисел протонов, нейтронов и электронов в атоме равна 273, причем число нейтронов превышает число электронов на 117. Напишите название элемента.

Б 2. Формула высшего оксида неметалла имеет формулу Э 2 О 7 . Как будет выглядеть формула летучего водородного соединения этого элемента, в какой группе периодической системы он находится?

Б 3. С атомом натрия произошло превращение Na 0 – х → Na + . Как называется частица х, которую отдал атом натрия превращаясь в катион?

Б 4. Назовите вещество из числа предложенных, в котором атом неметалла имеет четыре неспаренных электрона, которые участвуют в образовании связи: H 2 , NH 3 , CH 4 , C 2 H 6 .

Б 5. Расположите элементы: Si, B, O, Mg, P, Al, Cl в порядке возрастания восстановительных свойств

Часть С:

С 1. Охарактеризуйте химический элемент№29 на основании положения в периодической системе по следующему плану:

Состав и заряд ядра, общее число электронов в атоме, их распределение по энергетическим уровням и подуровням (электронная формула), семейство элементов, металл или неметалл, максимальная и минимальная степень окисления, формула водородного соединения, формула и тип высшего оксида, формула и характер соответствующего ему гидроксида.

С 2. Высший оксид элемента отвечает формуле ЭО 3 . Его водородное соединение содержит 2,47% водорода. Определите этот элемент. Напишите формулу его соединения с водородом.

С 3 . Определите валентные возможности атома хлора в основном и возбужденном состояниях. Напишите формулы соединений этого элемента, в которых нон проявляет указанные вами валентности.

Контрольная работа №1 «Строение атома. Периодическая система. Химические формулы»

Закирова Олися Тельмановна –учитель химии.

МБОУ " Арская средняя общеобразовательная школа № 7 "

Цель: Проверить системность, прочность, глубину знаний по теме«Строение атома. Периодическая система. Химические формулы» . Проконтролировать степень усвоения учащимися знаний о строении атома, умения характеризовать элемент по положению в ПСХЭ, определять молекулярную массу соединений.

1 этап. Организационный момент. 1.Приветствие.

2. Организация рабочих мест.

3. Оглашение цели урока учащимся

Постановка цели урока:

Повторение, обобщение и систематизация понятий. ПЗ и ПСЭ Д. И. Менделеева

2этап: Повторение, обобщение и систематизация понятий

Вариант 1.

1. Чем определяется место химического элемента в ПСХЭ Д.И.Менделеева?

А) числом электронов в атоме Б) числом электронов на внешнем уровне;В) числом нейтронов в атомном ядре;

Г) числом протонов в атомном ядре;Д) правильного ответа нет.

2. Чем определяются свойства химических элементов?А) величиной относительной атомной массы;Б) зарядом атомного ядра;В) числом электронов на внешнем уровне;Г) числом электронов в атоме;Д) правильного ответа нет.

3. Каким образом можно определить число электронных уровней в атоме любого химического элемента?

4. Каким образом можно определить число электронов на внешнем слое у атомов элементов главных подгрупп?

А) по номеру периода;Б) по номеру группы;В) по номеру ряда;Г) правильного ответа нет.

5. Как изменяется радиус атома с увеличением порядкового номера элемента в периоде?

А) увеличивается;Б) уменьшается;В) не изменяется;Г) закономерность в изменениях отсутствует.

6. Атом какого из перечисленных элементов имеет наибольший радиус?

А) бериллий; Б) бор; В) углерод; Г) азот.

7.Найти молекулярную массу CO 2 ; H 2 SO 4

Вариант 2.

1. Как изменяются свойства химических элементов в периоде с увеличением заряда ядра?

А) металлические свойства усиливаются;Б) металлические свойства периодически повторяются;

В) неметаллические свойства усиливаются;Г) правильного ответа нет.

2. У какого элемента наиболее ярко выражены металлические свойства?А) кремний;Б) алюминий;В) натрий;Г) магний.

3. Как изменяются свойства элементов в главных подгруппах периодической системы с увеличением заряда ядра?

А) металлические свойства ослабевают;Б) металлические свойства не изменяются;

В) неметаллические свойства не изменяются;Г) правильного ответа нет.

4. У какого элемента наиболее ярко выражены неметаллические свойства?А) сера;Б) кислород;В) селен;Г) теллур.

5. Чем определяется место химического элемента в ПСХЭ Д.И.Менделеева?А) массой атома;Б) зарядом ядра атома;

В) числом электронов на внешнем уровне;Г) числом электронных уровней атома;Д) правильного ответа нет.

6. По номеру периода, в котором расположен химический элемент, можно определить:А) число электронов в атоме;

Б) число электронов на внешнем электронном уровне;В) высшую валентность элемента;

Г) число электронных уровней в атоме;Д) правильного ответа нет.

7.Найти молекулярную массу CO ; H 2 SO 3

Вариант 3.

1. Чем определяются свойства химического элемента?А) числом электронов в атоме;Б) количеством электронных уровней в атоме;В) числом нейтронов в атомном ядре;Г) правильного ответа нет.

2. По номеру группы, в которой расположен атом, можно определить:А) число электронов в атоме;

Б) число электронов на внешнем электронном уровне в атоме любого элемента в группе;

В) число электронов на внешнем электронном уровне в атоме элемента главной подгруппы данной группы;

Г) количество электронных уровней в атоме;Д) правильного ответа нет.

3. Как изменяется радиус атома в периоде с увеличением порядкового номера элемента?

А) не изменяется;Б) увеличивается;В) уменьшается;Г) периодически повторяется.

4. Как изменяются свойства химических элементов в периоде с увеличением заряда ядра?А) металлические свойства ослабевают;Б) металлические свойства периодически повторяются;В) неметаллические свойства ослабевают;

Г) неметаллические свойства периодически повторяются;Д) правильного ответа нет.

5. Как изменяются свойства элементов в главных подгруппах ПСХЭ Д.И. Менделеева с увеличением заряда ядра?

А) металлические свойства усиливаются;Б) неметаллические свойства усиливаются;

В) свойства не изменяются;Г) правильного ответа нет.

6. У какого элемента наиболее ярко выражены неметаллические свойства?

А) германий;Б) мышьяк;В) бром;Г) селен.

7.Найти молекулярную массу H 2 O ; H 3 PO 4

3 этап: Подведение итогов урока.

Контрольная работа №1.

Вариант 1.

1. Укажите число полностью заполненных

а) энергетических уровней

б) энергетических подуровней

для атомов элементов №32 и №37.

2. Катион Э3+ некоторого элемента имеет электронную конфигурацию 1s22s22p6. Cколько протонов и нейтронов содержится в ядре атома данного элемента?

3. Определите число электронов и число протонов в ионах NO2-, Н3О+.

4. Напишите электронную конфигурацию частиц: As3-, Rb+. Приведите примеры других частиц с такой же электронной конфигурацией (по 2 примера).

…4s23d3? Ответ оформите в виде таблицы.

6. Дайте характеристику элементу № 33 по плану:

Вариант 2.

1. 1. Укажите число полностью заполненных

а) энергетических уровней

б) энергетических подуровней

для атомов элементов № 25 и №35.

2. Анион Э3- некоторого элемента имеет электронную конфигурацию 1s22s22p63s23p6. Cколько протонов и нейтронов содержится в ядре атома данного элемента?

3. Определите число электронов и число протонов в ионах NH4+, SO32-.

4. Напишите электронную конфигурацию частиц: Se2-, Ga3+. Приведите примеры других частиц с такой же электронной конфигурацией (по 2 примера).

5. Какие значения могут принимать квантовые числа для электронов

…3s23р4? Ответ оформите в виде таблицы.

6. Дайте характеристику элементу № 38 по плану:

1) положение в периодической таблице

2) строение атома (частицы в составе ядра, электронная конфигурация, распределение электронов по уровням, графическое изображение наружного уровня)

3) металл или неметалл (с объяснением)

4) сравнение с соседними элементами по периоду и подгруппе

5) формула высшего оксида и его характер (с уравнениями реакций)

6) формула гидроксида и его характер (с уравнениями реакций)

7) формула летучего водородного соединения для неметалла.

Контрольная работа №1 по теме «Строение атома»

Вариант 1.

1. Укажите число полностью заполненных

а) энергетических уровней

б) энергетических подуровней

для атомов элементов №32 и №37.

2. Катион Э 3+ s 2 2 s 2 2 p 6 . C

NO 2 - , Н 3 О + .

As 3- , Rb +

Li 3 N, H 2 Se, PCl 3 , SiO 2 .

а ) SiO 2 → P 2 O 5 → SO 3

б ) NH 3 → PH 3 → AsH 3

в) Al → Mg → Na

г) BaO → SrO → CaO?

Вариант 2.

1. 1. Укажите число полностью заполненных

а) энергетических уровней

б) энергетических подуровней

для атомов элементов № 25 и №35.

2. Анион Э 3- некоторого элемента имеет электронную конфигурацию 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 . C колько протонов и нейтронов содержится в ядре атома данного элемента?

3. Определите число электронов и число протонов в ионах NH 4 + , SO 3 2- .

4. Напишите электронную конфигурацию частиц: Se 2- , Ga 3+ . Приведите примеры других частиц с такой же электронной конфигурацией (по 2 примера).

5. Укажите вид химической связи и покажите механизм её образования:

SiCl 4 , H 2 O 2 , CO 2 , Mg 3 P 2 .

6. Как изменяются свойства в ряду:

а) Al 2 O 3 → MgO → Na 2 O

б) HF → HCl → HBr

в ) Se → S → O

г ) N 2 O 5 → P 2 O 5 → As 2 O 5 ?

Все в мире состоит из атомов. Но откуда они взялись, и из чего состоят сами? Сегодня отвечаем на эти простые и фундаментальные вопросы. Ведь многие люди, живущие на планете, говорят, что не понимают строения атомов, из которых сами и состоят.

Естественно, уважаемый читатель понимает, что в данной статье мы стараемся изложить все на максимально простом и интересном уровне, поэтому не «грузим» научными терминами. Тем, кто хочет изучить вопрос на более профессиональном уровне, советуем читать специализированную литературу. Тем не менее, сведения данной статьи могут сослужить хорошую службу в учебе и просто сделать Вас более эрудированными.

Атом – это частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, которая является носителем его свойств. Иными словами, это мельчайшая частица того или иного вещества, которая может вступать в химические реакции.

История открытия и строение

Понятия атома было известно еще в Древней Греции. Атомизм – физическая теория, которая гласит, что все материальные предметы состоят из неделимых частиц. Наряду с Древней Грецией, идеи атомизма параллельно развивался еще и в Древней Индии.

Не известно, рассказали тогдашним философам об атомах инопланетяне, или они додумались сами, но экспериментально подтвердить данную теорию химики смогли много позже – только в семнадцатом веке, когда Европа выплыла из пучины инквизиции и средневековья.

Долгое время господствующим представлением о строении атома было представление о нем как о неделимой частице. То, что атом все-таки можно разделить, выяснилось только в начале двадцатого века. Резерфорд, благодаря своему знаменитому опыту с отклонением альфа-частиц, узнал, что атом состоит из ядра, вокруг которого вращаются электроны. Была принята планетарная модель атома, в соответствии с которой электроны вращаются вокруг ядра, как планеты нашей Солнечной системы вокруг звезды.

Современные представления о строении атома продвинулись далеко. Ядро атома, в свою очередь, состоит субатомных частиц, или нуклонов – протонов и нейтронов. Именно нуклоны составляют основную массу атома. При этом протоны и нейтроны также не являются неделимыми частицами, и состоят из фундаментальных частиц - кварков.

Ядро атома имеет положительный электрический заряд, а электроны, вращающиеся по орбите – отрицательный. Таким образом, атом электрически нейтрален.

Ниже приведем элементарную схему строения атома углерода.

Свойства атомов

Масса

Массу атомов принято измерять в атомных единицах массы – а.е.м. Атомная единица массы представляет собой массу 1/12 части свободно покоящегося атома углерода, находящегося в основном состоянии.

В химии для измерения массы атомов используется понятие "моль" . 1 моль – это такое количество вещества, в котором содержится число атомов, равное числу Авогадро.

Размер

Размеры атомов чрезвычайно малы. Так, самый маленький атом – это атом Гелия, его радиус – 32 пикометра. Самый большой атом – атом цезия, имеющий радиус 225 пикометров. Приставка пико означает десять в минус двенадцатой степени! То есть, если 32 метра уменьшить в тысячу миллиардов раз, мы получим размер радиус атома гелия.

При этом, масштабы вещей таковы, что, по сути, атом на 99% состоит из пустоты. Ядро и электроны занимают крайне малую часть его объема. Для наглядности, рассмотрим такой пример. Если представить атом в виде олимпийского стадиона в Пекине (а можно и не в Пекине, просто представьте себе большой стадион), то ядро этого атома будет представлять собой вишенку, находящуюся в центре поля. Орбиты электронов при этом находились бы где-то на уровне верхних трибун, а вишня весила бы 30 миллионов тонн. Впечатляет, не так ли?

Откуда взялись атомы?

Как известно, сейчас различные атомы сгруппированы в таблицу Менделеева. В ней насчитывается 118 (а если с предсказанными, но еще не открытыми элементами - 126) элементов, не считая изотопов. Но так было далеко не всегда.

В самом начале формирования Вселенной никаких атомов не было и подавно, существовали лишь элементарные частицы, под воздействием огромных температур взаимодействующие между собой. Как сказал бы поэт, это был настоящий апофеоз частиц. В первые три минуты существования Вселенной, из-за понижения температуры и совпадения еще целой кучи факторов, запустился процесс первичного нуклеосинтеза, когда из элементарных частиц появились первые элементы: водород, гелий, литий и дейтерий (тяжелый водород). Именно из этих элементов образовались первые звезды, в недрах которых проходили термоядерные реакции, в результате которых водород и гелий «сгорали», образуя более тяжелые элементы. Если звезда была достаточно большой, то свою жизнь она заканчивала так называемым взрывом «сверхновой», в результате которого атомы выбрасывались в окружающее пространство. Так и получилась вся таблица Менделеева.

Так что, можно сказать, что все атомы, из которых мы состоим, когда-то были частью древних звезд.

Почему ядро атома не распадается?

В физике существует четыре типа фундаментальных взаимодействий между частицами и телами, которые они составляют. Это сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное взаимодействия.

Именно благодаря сильному взаимодействию, которое проявляется в масштабах атомных ядер и отвечает за притяжение между нуклонами, атом и является таким «крепким орешком».

Не так давно люди поняли, что при расщеплении ядер атомов высвобождается огромная энергия. Деление тяжелых атомных ядер является источником энергии в ядерных реакторах и ядерном оружии.

Итак, друзья, познакомив Вас со структурой и основами строения атома, нам остается только напомнить о том, что готовы в любой момент прийти Вам на помощь. Не важно, нужно Вам выполнить диплом по ядерной физике, или самую маленькую контрольную – ситуации бывают разные, но выход есть из любого положения. Подумайте о масштабах Вселенной, закажите работу в Zaochnik и помните – нет поводов для беспокойства.

Состав атома.

Атом состоит из атомного ядра и электронной оболочки .

Ядро атома состоит из протонов (p + ) и нейтронов (n 0). У большинства атомов водорода ядро состоит из одного протона.

Число протонов N (p + ) равно заряду ядра (Z ) и порядковому номеру элемента в естественном ряду элементов (и в периодической системе элементов).

N (p +) = Z

Сумма числа нейтронов N (n 0), обозначаемого просто буквой N , и числа протонов Z называется массовым числом и обозначается буквой А .

A = Z + N

Электронная оболочка атома состоит из движущихся вокруг ядра электронов (е -).

Число электронов N (e -) в электронной оболочке нейтрального атома равно числу протонов Z в его ядре.

Масса протона примерно равна массе нейтрона и в 1840 раз больше массы электрона, поэтому масса атома практически равна массе ядра.

Форма атома - сферическая. Радиус ядра примерно в 100000 раз меньше радиуса атома.

Химический элемент - вид атомов (совокупность атомов) с одинаковым зарядом ядра (с одинаковым числом протонов в ядре).

Изотоп - совокупность атомов одного элемента с одинаковым числом нейтронов в ядре (или вид атомов с одинаковым числом протонов и одинаковым числом нейтронов в ядре).

Разные изотопы отличаются друг от друга числом нейтронов в ядрах их атомов.

Обозначение отдельного атома или изотопа: (Э - символ элемента), например: .

Строение электронной оболочки атома

Атомная орбиталь - состояние электрона в атоме. Условное обозначение орбитали - . Каждой орбитали соответствует электронное облако.

Орбитали реальных атомов в основном (невозбужденном) состоянии бывают четырех типов: s , p , d и f .

Электронное облако - часть пространства, в которой электрон можно обнаружить с вероятностью 90 (или более) процентов.

Примечание : иногда понятия "атомная орбиталь" и "электронное облако" не различают, называя и то, и другое "атомной орбиталью".

Электронная оболочка атома слоистая. Электронный слой образован электронными облаками одинакового размера. Орбитали одного слоя образуют электронный ("энергетический") уровень , их энергии одинаковы у атома водорода, но различаются у других атомов.

Однотипные орбитали одного уровня группируются в электронные (энергетические) подуровни:
s -подуровень (состоит из одной s -орбитали), условное обозначение - .
p -подуровень (состоит из трех p
d -подуровень (состоит из пяти d -орбиталей), условное обозначение - .
f -подуровень (состоит из семи f -орбиталей), условное обозначение - .

Энергии орбиталей одного подуровня одинаковы.

При обозначении подуровней к символу подуровня добавляется номер слоя (электронного уровня), например: 2s , 3p , 5d означает s -подуровень второго уровня, p -подуровень третьего уровня, d -подуровень пятого уровня.

Общее число подуровней на одном уровне равно номеру уровня n . Общее число орбиталей на одном уровне равно n 2 . Соответственно этому, общее число облаков в одном слое равно также n 2 .

Обозначения: - свободная орбиталь (без электронов), - орбиталь с неспаренным электроном, - орбиталь с электронной парой (с двумя электронами).

Порядок заполнения электронами орбиталей атома определяется тремя законами природы (формулировки даны упрощенно):

1. Принцип наименьшей энергии - электроны заполняют орбитали в порядке возрастания энергии орбиталей.

2. Принцип Паули - на одной орбитали не может быть больше двух электронов.

3. Правило Хунда - в пределах подуровня электроны сначала заполняют свободные орбитали (по одному), и лишь после этого образуют электронные пары.

Общее число электронов на электронном уровне (или в электронном слое) равно 2n 2 .

Распределение подуровней по энергиям выражается рядом (в прядке увеличения энергии):

1s , 2s , 2p , 3s , 3p , 4s , 3d , 4p , 5s , 4d , 5p , 6s , 4f , 5d , 6p , 7s , 5f , 6d , 7p ...

Наглядно эта последовательность выражается энергетической диаграммой:

Распределение электронов атома по уровням, подуровням и орбиталям (электронная конфигурация атома) может быть изображена в виде электронной формулы, энергетической диаграммы или, упрощенно, в виде схемы электронных слоев ("электронная схема").

Примеры электронного строения атомов:

Валентные электроны - электроны атома, которые могут принимать участие в образовании химических связей. У любого атома это все внешние электроны плюс те предвнешние электроны, энергия которых больше, чем у внешних. Например: у атома Ca внешние электроны - 4s 2 , они же и валентные; у атома Fe внешние электроны - 4s 2 , но у него есть 3d 6 , следовательно у атома железа 8 валентных электронов. Валентная электронная формула атома кальция - 4s 2 , а атома железа - 4s 2 3d 6 .

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
(естественная система химических элементов)

Периодический закон химических элементов (современная формулировка): свойства химических элементов, а также простых и сложных веществ, ими образуемых, находятся в периодической зависимости от значения заряда из атомных ядер.

Периодическая система - графическое выражение периодического закона.

Естественный ряд химических элементов - ряд химических элементов, выстроенных по возрастанию числа протонов в ядрах их атомов, или, что то же самое, по возрастанию зарядов ядер этих атомов. Порядковый номер элемента в этом ряду равен числу протонов в ядре любого атома этого элемента.

Таблица химических элементов строится путем "разрезания" естественного ряда химических элементов на периоды (горизонтальные строки таблицы) и объединения в группы (вертикальные столбцы таблицы) элементов, со сходным электронным строением атомов.

В зависимости от способа объединения элементов в группы таблица может быть длиннопериодной (в группы собраны элементы с одинаковым числом и типом валентных электронов) и короткопериодной (в группы собраны элементы с одинаковым числом валентных электронов).

Группы короткопериодной таблицы делятся на подгруппы (главные и побочные ), совпадающие с группами длиннопериодной таблицы.

У всех атомов элементов одного периода одинаковое число электронных слоев, равное номеру периода.

Число элементов в периодах: 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32. Большинство элементов восьмого периода получены искусственно, последние элементы этого периода еще не синтезированы. Все периоды, кроме первого начинаются с элемента, образующего щелочной металл (Li, Na, K и т. д.), а заканчиваются элементом, образующим благородный газ (He, Ne, Ar, Kr и т. д.).

В короткопериодной таблице - восемь групп, каждая из которых делится на две подгруппы (главную и побочную), в длиннопериодной таблице - шестнадцать групп, которые нумеруются римскими цифрами с буквами А или В, например: IA, IIIB, VIA, VIIB. Группа IA длиннопериодной таблицы соответствует главной подгруппе первой группы короткопериодной таблицы; группа VIIB - побочной подгруппе седьмой группы: остальные - аналогично.

Характеристики химических элементов закономерно изменяются в группах и периодах.

В периодах (с увеличением порядкового номера)

• увеличивается заряд ядра,
• увеличивается число внешних электронов,
• уменьшается радиус атомов,
• увеличивается прочность связи электронов с ядром (энергия ионизации),
• увеличивается электроотрицательность,
• усиливаются окислительные свойства простых веществ ("неметалличность"),
• ослабевают восстановительные свойства простых веществ ("металличность"),
• ослабевает основный характер гидроксидов и соответствующих оксидов,
• возрастает кислотный характер гидроксидов и соответствующих оксидов.

В группах (с увеличением порядкового номера)

• увеличивается заряд ядра,
• увеличивается радиус атомов (только в А-группах),
• уменьшается прочность связи электронов с ядром (энергия ионизации; только в А-группах),
• уменьшается электроотрицательность (только в А-группах),
• ослабевают окислительные свойства простых веществ ("неметалличность"; только в А-группах),
• усиливаются восстановительные свойства простых веществ ("металличность"; только в А-группах),
• возрастает основный характер гидроксидов и соответствующих оксидов (только в А-группах),
• ослабевает кислотный характер гидроксидов и соответствующих оксидов (только в А-группах),
• снижается устойчивость водородных соединений (повышается их восстановительная активность; только в А-группах).

Задачи и тесты по теме "Тема 9. "Строение атома. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева (ПСХЭ)"."

• Периодический закон - Периодический закон и строение атомов 8–9 класс
  Вы должны знать: законы заполнения орбиталей электронами (принцип наименьшей энергии, принцип Паули, правило Хунда), структуру периодической системы элементов.

  Вы должны уметь: определять состав атома по положению элемента в периодической системе, и, наоборот, находить элемент в периодической системе, зная его состав; изображать схему строения, электронную конфигурацию атома, иона, и, наоборот, определять по схеме и электронной конфигурации положение химического элемента в ПСХЭ; давать характеристику элемента и образуемых им веществ по его положению в ПСХЭ; определять изменения радиуса атомов, свойств химических элементов и образуемых ими веществ в пределах одного периода и одной главной подгруппы периодической системы.

  Пример 1. Определите количество орбиталей на третьем электронном уровне. Какие это орбитали?
  Для определения количества орбиталей воспользуемся формулой N орбиталей = n 2 , где n - номер уровня. N орбиталей = 3 2 = 9. Одна 3s -, три 3p - и пять 3d -орбиталей.

  Пример 2. Определите, у атома какого элемента электронная формула 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 .
  Для того, чтобы определить, кокой это элемент, надо выяснить его порядковый номер, который равен суммарному числу электронов атома. В данном случае: 2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13. Это алюминий.

  Убедившись, что все необходимое усвоено, переходите к выполнению заданий. Желаем успехов.

  
  Рекомендованная литература:
  • О. С. Габриелян и др. Химия 11 кл. М., Дрофа, 2002;
  • Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. Химия 11 кл. М., Просвещение, 2001.