Вопрос 6. Электронные формулы атомов

Вопрос 4

Электронные формулы атомов. Принципы и порядок заполнения атомных орбиталей многоэлектронных атомов (принцип минимума энергии, принцип Паули, правило Гунда, правило Ключевского). (На примерах). Понятие о формирующем электроне.

Электронные формулы атомов. Принципы и порядок заполнения атомных орбиталей многоэлектронных атомов (принцип минимума энергии, принцип Паули, правило Гунда, правило Клечковского ) (на примерах) Понятие о формирующем электроне.

Правило заполнения электронных уровней и подуровней.

Принцип наименьшей энергии : в невозбужденном атоме электроны размещаются в первую очередь на орбиталях с наименьшей энергией.

Принцип запрета Паули: в атоме не может быть электронов с одинаковым набором четырех квантовых чисел.

Следствия из принципа Паули:

А) число электронов на орбитали равно двум, т.е. Nорбитали =2

Б) число электронов на уровне равно удвоенному квадрату главного квантового числа, т.е.

Nуровня= 2n2;

В) число электронов на подуровне равно удвоенному числу орбиталей подуровня, т.е. Nподуровня=2(2L+1)

Правило Гунда: в невозбужденном атоме электроны в пределах подуровня размещаются таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным. Это значит,что сначала все орбитали данного подуровня заполняются по одному электрону с одинаковым спином , а затем идет заполнение вторым электроном.

Правило Клечковского: 1) заполнение электронных орбиталей подчиняется правилу суммы «(n+l)», т.е. в первую очередь на ту орбиталь, где (n+l) – min.2) В случае равенства сумм заполняется орбиталь с меньшим значением главного квантового числа.

Повышенной устойчивостью обладают уровни заполненные на половину или полностью. Формирующий эл-н - Эл-н, к-й последним завершает формирование атомной оболочки элемента.

Вопрос 5

Периодическая система элементов Д. И. Менделеева. Основные свойства атомов. (Радиус, энергия ионизации электроотрицательность, окислительно-восстановительные свойства) и закономерности их изменения в группах и периодах. Периодический закон.

Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Основные свойства атомов (радиус, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, окислительно-восстановительные свойства) и закономерности их изменения в группах и периодах. Периодический закон.

Периодическая система элементов – это отображение периодического закона в форме таблицы, в которой элементы систематизированы по периодам – горизонтальным рядам и группам – вертикальным столбцам.

Период – последовательный ряд элементов, атомы которых имеют одинаковое число энергетических уровней, равное номеру данного периода, совпадающего со значением главного квантового числа. Также показывает, из скольких подуровней состоит данный уровень.

Группа – вертикальный ряд элементов, Атомы которых имеют одинаковое число электронов на внешнем и предвнешнем электронных подуровнях ( валентных электронов). Различают главные, или А-подгруппы, в них расположены элементы, у которых идет заполнение внешнего уровня, и побочные (Б-подгруппы), в них расположены элементы, у атомов которых идет заполнение предвнешнего уровня.

Основные свойства атомов:

Радиус атома (rат) – это расстояние от ядра до места прекращения действия сил притяжения (отталкивания).Размер атома не может быть точно определен, т.к. электронные орбитали атомов не имеют строго ограниченных контуров, поэтому говорят о размерах атомов и кристаллах, молекулах, т.е. об эффективных радиусах ( rэф). По группе сверху вниз rэф увеличивается, т.к. увеличивается число энергетических уровней. По периоду слева направо уменьшается, т.к. увеличивается притяжение электронов ядром.

Энергия ионизации Еи (I, кДж/моль) – энергия, необходимая для отрыва электрона от атома с образованием катиона. Она является сложной функцией ряда свойств атома: заряда ядра, Атомного радиуса и характера межэлектронного взаимодействия. По группе сверху вниз Eи уменьшается, потому что увеличивается эффективный радиус атома и ослабевает притяжение внешних электронов ядром. По периоду слева направо Еи увеличивается, так как rэф уменьшается.

Энергия сродства к электрону (Еср) – это энергия, выделяющаяся в результате присоединения электрона атомом элемента с образованием аниона. Обладает периодичностью: возрастает по периоду, достигая максимума у галогенов, которые получают устойчивую октетную оболочку при присоединении электрона. Изменение по группе: у элементов А-подгрупп Еср уменьшается. Для элементов Б-подгрупп увеличивается.

Электроотрицательность (ЭО) – величина, характеризующая способность атома элемента притягивать к себе общие (связевые) электроны в молекуле. ЭО уменьшается по группе.

Периодический закон: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов (формулировка Менделеева)

Свойства химических элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов (современная формулировка)

Периодическая повторяемость свойств элементов и их соединений обусловлена периодически повторяющимися электронными конфигурациями.

Вопрос 6

Понятие о валентных электронах и валентности. Определение валентности атомовs-, p-, d-, f- элементов в возбужденном и невозбужденном состоянии (на примерах). Валентность элементов II периода.

Понятие о валентных электронах и валентности. Определение валентности атомов s-,p-,d-,f-элементов в возбужденном и невозбужденном состоянии (на примерах). Валентность элементов II периода.

Валентность – это способность атомов образовывать химические связи. Электроны, которые участвуют в образовании этих связей, называются валентными.

Валентность атома определяется числом внешних орбиталей. Следует помнить, что максимальная валентность у элементов проявляется не всегда. Валентности больше VIII не существует.

Для определения валентности следует записать электронно-графическую формулу атома. У s- и p- элементов валентные электроны располагаются на внешнем энергетическом уровне, поэтому достаточно изобразить только внешние s- и p- подуровни. Далее указываем возможные возбужденные состояния и определяем валентность.

У d-элементов валентные электроны могут располагаться не только на внешнем, но и на предвнешнем d-подуровне, поэтому его следует учитывать при записи электронно-графической формулы.