Распределение электронов в атомах подчиняется 3-м основным принципам:
1) Принцип наименьшей энергии – электроны в невозбужденном атоме распределяются по энергетическим уровням и подуровням так, чтобы их суммарная энергия была минимальной. В соответствии с этим принципом электроны в атомах заполняют энергетические уровни и подуровни следующим образом:
1s< 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s <4f <5d < 6p < 7s <5f <6d
Строгая последовательность заполнения электронных оболочек после 3-го слоя нарушается. В 4,5 слоях после заполнения s – оболочек заполняются d – оболочки предыдущего слоя, в 6 и 7 слоях происходит заполнение f – оболочек 4 и 5 слоя.
2) Принцип Паули – в атоме не может быть 2-х электронов с одинаковым набором значений всех 4-х квантовых чисел. Т.е. на орбитали не может быть более 2-х электронов, причем их спины обязательно противоположны.
Число электронов в одной оболочке зависит от квантового числа l и определяется выражением 2(2 l + 1)
S – подуровень l =0 2е (электроны)
р – подуровень l = 1 =6
d – подуровень l = 2 =10
f – подуровень l = 3 = 14
Максимальное число электронов на энергетическом уровне равно 2n2
| n | 1 | 2 | 3 | 4 |
| е- | 2 | 8 | 18 | 32 |
3) Правило Гунда (Хунда) – в пределах данного подуровня электроны стремятся занять максимальное число свободных орбиталей, так чтобы суммарный спин был максимальным. Согласно правилу вначале происходит заполнение по 1 электрону всех орбиталей данного подуровня, причем их спины параллельны. Только после этого происходит заполнение орбиталей другими электронами
 | |||||||||
 | |||||||||
 | |||||||||
 | |||||||||
| | |||||||||
В ряде случаев порядок заполнения d – оболочек происходит по правилу Клечковского:
Заполнение электронных оболочек атомов происходит в соответствии с возрастанием суммы n + l . При равенстве сумм первой заполняется оболочка с меньшим n .
Контрольные вопросы и задания
1. Каковы основные этапы развития представлений о существовании и строении атомов? Охарактеризуйте основные этапы
- модель Резерфорда
- открытие Планка
- постулаты Нильса Бора.
2. Опишите квантово-механическую модель строения атомов:
- главное квантовое число
- орбитальное квантовое число
- магнитное квантовое число
- спиновое квантовое число.
3. Перечислите принципы заполнения атомных орбиталей:
- принцип наименьшей энергии
- принцип Паули
- принцип Гунда
- правило Клечковского
Основная литература:
1. Жолнин А.В. Общая химия [Текст] / А.В. Жолнин. - ГЭОТАР – Медиа, 2012. – 58 – 61 c.
Дополнительная литература:
1. Пузаков, С.А. Общая химия [Текст] / Пузаков С.А., Попков В.А – М.: 2010 г. – 14 - 29 с.
2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия [Текст] / Ахметов Н.С. – М.: Химия, 2009 г., 21 – 27 с.
3. Общая химия. Теоретический курс. [Текст]: учебно-методическое пособие для студентов 1 курса фармацевтического факультета / под ред. Г.М. Зубаревой. – Тверь: : Ред.-издат. центр Твер. гос. мед. унив., 2017 г. – 4 – 10 с.
ЗАДАНИЯ В ТЕСТОВОЙ ФОРМЕ
Инструкция: укажите один или несколько вариантов правильных ответов
1. Число каких элементарных частиц является определяющим для понятия «химический элемент»
1) протоны
2) нейтроны
3) электроны
2. Число каких элементарных частиц является определяющим для понятия «изотоп»
1) протоны
2) нейтроны
3) электроны
3. Число каких элементарных частиц является определяющим для понятия «ион»
1) протоны
2) нейтроны
3) электроны
4. Ядро атома криптона 8036 Kr содержит
1) 80 р и 36 n
2) 36 p и 44 n
3) 36 р и 44 e
5. Какая частица имеет большее число протонов, чем электронов
1) атом натрия
2) ион натрия
3) сульфит-ион
6. Ион, имеющий в своем составе 18 электронов и 16 протонов, имеет заряд, равный
1) -18
2) -2
3) +8
7. Максимальное число электронов, которое могут занимать 3 s -орбиталь, равно
1) 1
2) 2
3) 8
8. Максимальное число электронов, которое могут занимать 2 р-орбиталь, равно
1) 3
2) 6
3) 8
9. Какие из перечисленных обозначений орбиталей не верны
1) 2s, 4p
2) 2p, 3d
3) 1p, 2d
10. Какие из перечисленных обозначений не верны
1) 2s3 2d1
2) 2s2 2p3
3) 3d5 4s1
11. Атом какого элемента имеет электронную конфигурацию 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
1) Na
2) K
3) Ca
12. Электронная формула иона Zn 2+ соответствует формуле
1) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10
2) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2
3) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6
13. Сколько неспаренных электронов имеет ион Со3+
1) 3
2) 4
3) 5
14. Три частицы: Ne 0 , Na + и F - имеют одинаковое
1) число нейтронов
2) число электронов
3) массовые числа.
15. Восемь электронов на внешней электронной оболочке имеет
1) Si
2) O2-
3) Fe2+.
16. «Проскок» электрона наблюдается в электронной формуле атома
1) 22Ti
2) 11Na
3) 29Cu.
17. С учетом возможных возбужденных состояний, атомы серы могут проявлять валентности, равные
1) II, IV, VI
2) I, III, V
3) I, II, III, IV, V, VI.
Задания для самостоятельного решения
1. Составьте электронную формулу атома железа 26Fe.
2. Составьте электронную формулу атома мышьяка 33As.
3. Составьте электронную формулу атома марганца 25Mn.
4. Составьте электронную формулу атома брома 35Br.
5. Составьте электронную формулу атома скандия 21Sc.
6. Составьте электронную формулу атома германия 32Ge.
7. Какому элементу соответствует приведенный фрагмент электронной формулы …4s24p5? Составьте электронно-структурную схему данного фрагмента. Напишите полную электронную формулу этого элемента.
8. Какому элементу соответствует приведенный фрагмент электронной формулы …3р63d24s2? Составьте электронно-структурную схему данного фрагмента. Напишите полную электронную формулу этого элемента.
9. Какому элементу соответствует приведенный фрагмент электронной формулы …4s24p4? Составьте электронно-структурную схему данного фрагмента. Напишите полную электронную формулу этого элемента.
10. Какому элементу соответствует приведенный фрагмент электронной формулы …3d34s2? Составьте электронно-структурную схему данного фрагмента. Напишите полную электронную формулу этого элемента.
11. Какому элементу соответствует приведенный фрагмент электронной формулы …3d64s2? Составьте электронно-структурную схему данного фрагмента. Напишите полную электронную формулу этого элемента?
12. Какому элементу соответствует приведенный фрагмент электронной формулы …3d84s2? Составьте электронно-структурную схему данного фрагмента. Напишите полную электронную формулу этого элемента.
ЗАНЯТИЕ 3
Дата: 2018-12-21, просмотров: 511.
