Тест по химии по теме Строение атома Срок выполнения: к 10. 11
Тест по химии по теме «Строение атома»
Срок выполнения:к 6.10.11
Литература для выполнения задания:
1)учебник Химия,11 кл.Кузнецова Н.Е.-глава 1,п.1-4,стр.4-22.
Современные представления о строении атомов. Изотопы. Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырех периодов. Атомные орбитали, s- и p- d- элементы. Электронная конфигурация атома. Основное и возбужденное состояние атомов
1. Восьмиэлектронную внешнюю оболочку имеет ион
1) Р3+ 2) S2- 3) С15+ 4) Fe2+
2. Двухэлектронную внешнюю оболочку имеет ион
1) S6+ 2) S2- 3) Вг5+ 4) Sn4+
3. Число электронов в ионе железа Fe2+ равно
1) 54 2) 28 3) 58 4) 24
4. Электронная конфигурация Is22s22p63s23p6 соответствует иону
1) Sn2+ 2) S2- 3) Cr3+ 4) Fe2
5. В основном состоянии три неспаренных электрона имеет атом
1) кремния
2) фосфора
3) серы
4) хлора
6. Элемент с электронной конфигурацией внешнего уровня … 3s23p3 образует водородное соединение состава
1) ЭН4 2) ЭН 3) ЭН3 4) ЭН2
7. Электронная конфигурация Is22s22p63s23p6 соответствует иону
1) Сl- 2) N3- 3) Br- 4) О2-
8. Электронная конфигурация Is22s22p6 соответствует иону
1) А13+ 2) Fe3+ 3) Zn2+ 4) Cr3+
9. Одинаковую электронную конфигурацию внешнего уровня имеют Са2+ и
1) К+ 2) Аr 3) Ва 4) F-
10. Атом металла, высший оксид которого Ме2О3, имеет электронную формулу внешнего энергетического уровня
1) ns2пр1 2) ns2пр2 3) ns2np3 4) ns2nps
11. Элемент, которому соответствует высший оксид состава R2O7 имеет электронную конфигурацию внешнего уровня:
1) ns2np3 2)ns2np5 3) ns2np1 4) ns2np2
12. Высший оксид состава R2O7 образует химический элемент, в атоме которого заполнение электронами энергетических уровней соответствует ряду чисел:
1) 2, 8, 1 2) 2, 8, 7 3) 2, 8, 8, 1 4) 2, 5
13. Наибольший радиус имеет атом
1) олова 2} кремния 3) свинца 4} углерода
14. В ряду химических элементов
Na —>Mg —> Al —> Si
1) увеличивается число валентных электронов в атомах
2) уменьшается число электронных слоев а атомах
3) уменьшается число протонов в ядрах атомов
4) увеличиваются радиусы атомов
15.Наибольший радиус имеет атом
1) брома 2) мышьяка 3) бария 4) олова
16.Электронную конфигурацию 1s22s22р63.s2Зр63d1 имеет ион
1) Са2+ 2) А13+ 3) K+ 4) Sc2+
17. У атома серы число электронов на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра равны соответственно
1)4 и + 16 2)6 и + 32 3)6 и + 16 4)4 и + 32
18. Число валентных электронов у марганца равно
1) 1 2) 3 3) 5 4) 7
19. Одинаковое электронное строение имеют частицы
1) Na0 и Na+ 2) Na0 и K0 3) Na+ и F- 4) Cr2+ и Сr3+
20. Высший оксид состава ЭО3 образует элемент с электронной конфигурацией внешнего электронного слоя
1) ns2np1 2) ns2np3 3) ns2np4 4) ns2np6
21. Число энергетических слоев и число электронов во внешнем энергетическом слое атомов мышьяка равны соответственно
1) 4, 6 2) 2, 5 3) 3, 7
4) 4, 5
22. Какую электронную конфигурацию имеет атом наиболее активного металла?
1) 1s22s22p1
2) 1s22s22p63s1
3) 1s22s2
4) 1s22s22p63s23p1
23. Количество электронов в атоме определяется
1) числом протонов
2) числом нейтронов
3) числом энергетических уровней
4) величиной относительной атомной массы
24. Ядро атома 81Br содержит
1)81p и 35n 2) 35p и 46n 3)46p и 81n 4) 46p и 35n
25. Ион, в составе которого 16 протонов и 18 электронов, имеет заряд
1) +4 2) -2 3) +2 4) -4
26. Внешний энергетический уровень атома элемента, образующего высший оксид состава ЭОз, имеет формулу
1) ns2np1 2) ns2nр2 3) nз2nр3 4) ns2nр4
27. Конфигурация внешнего электронного слоя атома серы в невозбужденном состоянии
1) 4s2 2) 3s23р6 3) 3s23р4 4) 4s24р4
28. Электронную конфигурацию Is22s22p63s23p64s1 в основном состоянии имеет атом
1) лития
2) натрия
3) калия
4) кальция
29. Число протонов и нейтронов, содержащихся в ядре атома изотопа 40K, равно соответственно
1) 19 и 40 2) 21 и 19 3) 20 и 40 4) 19 и 21
30. Химический элемент, один из изотопов которого имеет массовое число 44 и содержит в ядре 24 нейтрона, — это
1) хром
2) кальций
3) рутений
4) скандий
Ответы: 1-2, 2-3,3-4,4-2,5-2,6-3,7-1,8-1,9-1, 10-1, 11-2, 12-2, 13-3, 14-1, 15-3, 16-4, 17-3, 18-4, 19-3, 20-3, 21-4, 22-2, 23-1, 24-2, 25-2, 26-4, 27-3, 28-3, 29-4, 30-2.
Тест по теме «Строение атома»
Тема «Строение атома»
Часть А. Тестовые задания с выбором одного ответа
1 Электронная формула внешнего энергетического уровня атома серы
А) 3s23p2 В) 3s23p4С) 3s13p4 D) 4s24p4 E) 4s24p4 F)3s33p4 G)4s24p
2. Порядковый номер элемента в Периодической системе указывает на
A) заряд ядра атома
В) число электронов в наружном слое атома
С) число электронных слоев в атоме
D) значение электроотрицательности элемента
Е) число энергетических подуровней на электронном слое
F) значение атомной массы элемента
G) число нейтронов в атоме
H) максимальную валентность элемента в соединениях с кислородом
3. Ряд чисел 2,8,5 соответствует распределению электронов по энергетическим уровням атома
А) алюминияВ) фосфораС) азота
4. Электронная формула атома 1s22s22p63s23p2. Химический знак и формула водородного соединения этого элемента
А) C и CH4В) Si и SiH4С) О и Н2ОD) Cl и HCl
Е) S и H2S F) P и PH3 G) N и NH3 H) F и HF
5. Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего и предвнешнего энергетических уровней:
А) В и Si В) S и Se С) К и Са D
6. Является s-элементом
А) барий В) марганец С) сера D) углерод Е) цинк F) кремний G) кислород H)азот
7. Элемент с электронной формулой 1s22s22p63s23p3 образует высший оксид, соответствующий формуле
А) Э2О В) Э2О3 С) ЭО2 D) ЭО Е) Э2О5 F) ЭО3 G) Э2
8. Атом неона Ne, катион натрия Na+ и анион фтора F— имеют одинаковое
A) число протонов B)число электронов C) значение максимальной валентности D) число нейтронов E) энергетических подуровней F) значение максимальной степени окисления
G) значение атомной массы H) значение электроотрицательности
9. Число протонов, нейтронов и электронов в атоме 40Ar соответственно равно
A) 18, 22, 18 B) 40, 18, 40 C) 22, 18, 40 D) 18, 40, 18 E) 22, 40, 22 F) 18, 22, 40 G) 40, 22, 18 H) 22,18,18
10. Распределение электронов в атоме элемента четвертого периода IА группы соответствует ряду чисел
А) 2,8,8,2 В) 2,8,8,1 С) 2,8,18,2 D) 2,8,18,1 Е) 2,8,18,3 F) 2,8,18,3 G)2,8,18,1 H) 2,8,18,2
11. В четвертом электронном слое содержит пять электронов атом
А) V B) Р C) As D) Sn E) Zr F) Сu G) Sb H) N
12. Одинаковое число электронов и нейтронов в
A) атоме Ве B) ионе S2- C) ионе F— D) атоме Cr E) атоме S F) Ar G) Li H) Na
13 Атом кислорода и атом серы сходны по
A) числу электронов на внешнем слое B) значению максимальной степени окисления C) числу энергетических уровней D) числу нейтронов в ядре E) числу электронов в атоме F) заряду ядра
G) значению атомной массы H) значению электроотрицательности
14. В ядре атома элемента с электронной формулой 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 число протонов равно
A) 18 B) 10 C) 14 D) 12 E) 16 F) 24 G) 15 H)2
15. Атом металла, высший оксид которого Ме2О3, имеет электронную формулу внешнего энергетического уровня
A) ns2nр1 B) ns2nр2C) ns2
16. Ниже приведена томная модель атома химического элемента. Укажите данный элемент.
A) Mg B) Na C) Al D) Ar E) Cl F) P G) Si H) S
17. У атома серы число электронов на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра равны соответственно
А) 4 и + 16 В) 6 и + 32 С) 4 и + 32 D) 6 и + 16 E) 4 и 16 F) 16 и +4 G) 3 и +32 H) 3 и +6
18. Одинаковое электронное строение имеют частицы
А) Na0 и Na+В) Na+ и F— С) Na0 и K0 D) Cr2+ и Сr3+
E) Na0 и F— F) Na0 и K+ G) K0 и Cl0 H)K0 и Cl—
19. Является p-Элементом является
А) натрий B) фосфор C) уран D) кальций E) калий F) литий G) рубидий H)цезий
20. Формула высшего оксида элемента, электронная формула которого 1s22s22p63s23p3
А) B2O3 В) N2O5C) P2O5 D) Al2O3 E) As2O5 F) SO3 G) P2O3 H) SiO3
21. В пятом электронном слое содержит четыре электрона атом
А) V B) Sb C) As D) Sn E) Zr F) Si G) Pb H) Sr
Часть В. Задания с выбором нескольких правильных ответов.
Состав аниона серы
А) протонов 32 В) электронов 18 С) нейтронов 16 D) электронов 16 Е) электронов 32
F) протонов 16 G) электронов 14 H) протонов 18
2. Относятся к s- элементам
А) Zn В) Na С) Mg D) S Е) Li F) C G)Zn H) Cu
3. На внешнем энергетическом уровне пять электрон у
A) N B) Cl C) Si D) C E) Н F) Na G) P H) As
4. Атомы углерода и кремния различаются между собой
A) относятся к р-элементам
B) числом валентных электронов
C) относятся к неметаллам
D) числом вакантных орбиталей на внешнем энергетическом уровне
E) зарядом ядра
F) количеством электронов на последнем энергетическом уровне
G) значением максимальной валентности
H) числом энергетических уровней
5. Порядковый номер элемента в Периодической системе указывает на
A) заряд ядра атома
В) число электронов в наружном слое атома
С) число электронов в атоме
D) число нейтронов в атоме
Е) число энергетических подуровней на электронном слое
F) число протонов
G) максимальную валентность элемента в соединениях с кислородом
H) число электронных слоев в атоме
6. На последнем энергетическом уровне находится 8 электронов у
А) aтом аргона Ar B) атом кальция С) атом калия K D) анион хлора Сl—
Е) атом калия К F)катион кальция Са2+ G) атом хлора H) анион фтора F—
7. Электронная формула 1s22s22р6 соответствует
А) атому неона B) аниону кислорода C) атому кислорода D) аниону фтора
E) атому фтора F) атом кислорода G) атому натрия H) аниону хлора
8. Атом данного металла имеет электронную формулу внешнего энергетического уровня ns2np1
A) В B) O C) P D) As E) Аl F) C G) Ga H)Si
9. В реакциях элемент отдает один электрон
А) Li В) Zn С) Cl D) Rb Е) Na F) Аl G) Ca H) F
10. Двухэлектронную внешнюю оболочку имеет ион
А) S6+ В) S2-С) Br5+D) S4+Е) С2+ F) Sn4+ G) С4+ H) Br—
11. Является p- элементом
А) S В) Na С) Ca D) P Е) O F) K G) Zn H) Li
12. В реакциях элемент принимает один электрон
А) Li В) Zn С) Cl D) Rb Е) Вr F) K G) Ca H) F
13. Атом элемента, максимальная степень окисления которого + 4, в основном состоянии может иметь электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня:
А) 3s23p4 В) 2s22p2 С) 2s22p4 D)3s23p2 Е) 2s22p6 F) 3s23p4 G) 4s24p2 H) 2s22p5
14. Частицы в паре имеют одинаковую электронную структуру
А) F— и Na+ В) F и Na+ С) Mg и Ca D) Mg2+ и Si2+
Е) F— и Na F) Mgи Si4+ G) H) Mg и Si2+H) K и Cl—
15. На s-подуровне находится 2 электрона (основное состояние) у
А) Са В) S С) Na D) Mg Е) Li F)К G) Rb H) H
16. Состав аниона фтора
А) протонов 19
В) электронов 10
С) нейтронов 10
D) электронов 16
Е) электронов 19
F) протонов 9
G) нейтронов 19
H) протонов 18
17. Относятся к d- элементам
А) Ag В) Zn С) K D) Cu Е) Na F) C G) S H) Cl
18. На внешнем энергетическом уровне 4 электрона у
A) N B) Cl C) Si D) C E) Н F) Na G) P H) Sn
19. Атомы азота и фосфора различаются между собой
A) значением максимальной валентности
B) числом валентных электронов
C) относятся к неметаллам
D) числом вакантных орбиталей на внешнем энергетическом уровне
E) зарядом ядра
F) количеством электронов на последнем энергетическом уровне
G) относятся к р-элементам
H) числом энергетических уровней
20. Порядковый номер элемента в Периодической системе указывает на:
A) число нейтронов в атоме
В) заряд ядра атома
С) число электронов в атоме
D) число протонов
Е) число энергетических подуровней на электронном слое
F) число электронов в наружном слое атома
G) число электронных слоев в атоме
H) максимальную валентность элемента в соединениях с кислородом
21 . Имеет 18 электронов
А) атом кальция B) атом фтора F С) атом калия К D) анион хлора Сl—
Е) катион калия K+ F)катион кальция Са2+ G) атом хлора H) анион фтора F—
22. Электронная формула 1s22s22р6 3 s23р6 соответствует
А) атому аргона B) аниону кислорода C) атому кислорода D) катиону кальция
E) атому фтора F) катиону калия G) атому натрия H) атому хлора
23 . Атом данного металла имеет электронную формулу внешнего энергетического уровня ns2np3
A) В B) O C) P D) As E) Аl F) N G) Ga H)Si
24. Данные элементы при взаимодействии отдают два электрона
А) Li В) Zn С) Cl D) Rb Е) Mg F) K G) Ca H) F
25. Двухэлектронную внешнюю оболочку имеет ион
А) S6+В) Br5+ С) S2- D) S4+ Е) С4+ F) Sn4+G) С2+ H) Br—
26. Данные химические элементы относятся к s — элементам
А) S В) Р С) Ca D) Аl Е) O F) K G) C H) Li
27. Данные элементы при взаимодействии принимают один электрон
А) Li В) Zn С) Cl D) Rb Е) Вr F) K G) Ca H) F
28. Атом элемента, максимальная степень окисления которого + 4, в основном состоянии может иметь электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня:
А) 3s23p4 В) 2s22p2 С) 2s22p4 D)3s23p2 Е) 2s22p6 F) 3s23p4 G) 4s24p2 H) 2s22p5
29. Частицы в паре имеют одинаковую электронную структуру
А) F— и Na+ В) F и Na+ С) Mg и Ca D) Mg2+ и Si2+
Е) F— и Na F) Mgи Si4+ G) Mg и Si2+H) K и Cl—
30. На s-подуровне находится 1 электрона (основное состояние)
А) Са В) S С) Na D) Mg Е) Li F) Ва G) Rb H) H
Часть С. Тестовые задания на соотнесение.
Установите соответствие элементом и его электронной формулой
Элемент
Электронная формула
Берилий
Натрий
Хлор
А) 1s22s22p3
В) 1s22s2
С) 1s22s22p63s23p5D) 1s22s1
E) 1s22s22p63s¹F) 1s22s22p63s23p6
Установите соответствие между энергетическим подуровнем и числом орбиталей на нем:
Энергетический подуровень
Число орбиталей
1) s -подуровень
2) p-подуровень
3) d -подуровень
А) 2
В) 7
С) 1D) 3
E) 5
F) 4
Установите соответствие между ионом и его электронной формулой:
Ион
Электронная формула
1) Ca2+
2) O2-
3) Rb+
А) 1s22s22р63s23р6 4s23d104 р65s1
В) 1s22s22р63s23р64s2
С) 1s22s22р63s23р6
D) 1s22s22р6
E) 1s22s22р4
F) 1s22s22р63s23р6 4s23d104 р6
Установите соответствие между атомом элемента и количеством электронов, которые он отдает или принимает для завершения внешней электронной оболочки:
Атом элемента | Количество электронов |
| А) отдает 1 электрон В) отдает 2 электронa D) принимает 1 электрон E) принимает 2 электронa F) принимает 3 электронa |
Установите соответствие элементом и его электронной формулой
Элемент
Электронная формула
Алюминий
Калий
3) Сера
А) 1s22s22p63s23p64s1
В) 1s22s22p63s23p6
С) 1s22s22p63s23p4
D) 1s22s22p63s23p3
E) 1s22s22p63s23p1
F) 1s22s22p63s23p64s2Установите соответствие между энергетическим подуровнем и числом орбиталей на нем:
Энергетический подуровень
Число орбиталей
1) s -подуровень
2) p-подуровень
3) d -подуровень
А) 1
В) 2
С) 3D) 5
E) 7
F) 14
Установите соответствие между ионом и его электронной формулой
Ион | Электронная формула |
1) Cl— 2) F— 3) C+2 | А) 1s22s22р2 С) 1s22s22р63s23р6 D) 1s22s22р63s23р5 E) 1s22s2 |
8. Установите соответствие между атомом элемента и количеством электронов, которые он отдает
или принимает для завершения внешней электронной оболочки:
Атом элемента | Количество электронов |
| А) отдает 1 электрон В) принимает 1 электрона С) отдает 2 электронa D) принимает 2 электронa E) отдает 3 электронa F) принимает 3 электронa |
КЛЮЧ
Часть А. Тестовые задания с выбором одного ответа | |
1 | B |
2 | A |
3 | B |
4 | B |
5 | D |
6 | A |
7 | E |
8 | B |
9 | A |
10 | B |
11 | C |
12 | E |
13 | А |
14 | С |
15 | С |
16 | C |
17 | D |
18 | B |
19 | B |
20 | C |
21 | D |
Часть В. Задания с выбором нескольких правильных ответов. | |
1 | B C F |
2 | B C E |
3 | A H G |
4 | D E H |
5 | A C F |
6 | A D F |
7 | A B D |
8 | A E G |
9 | A D E |
10 | C D E |
11 | A D E |
12 | C E H |
13 | B D G |
14 | A G H |
15 | A B D |
16 | B C F |
17 | A B D |
18 | C D H |
19 | D E H |
20 | B C D |
21 | D E F |
22 | A D F |
23 | C D F |
24 | B E G |
25 | B D G |
26 | C F H |
27 | C E H |
28 | B D G |
29 | A G H |
30 | C E H |
Часть С. Тестовые задания на соотнесение. | |
1 | 1-B 2- Е, 3- С |
2 |
|
3 | 1- C 2- D 3- F |
4 | 1- A 2- E 3-C |
5 | 1-E 2-A 3-C |
6 | 1-A 2-C 3-D |
7 | 1-C 2-F 3-E |
8 |
|
Тест по теме «Строение атома» | Тест по химии (11 класс):
Тест по химии по теме «Строение атома». 11 класс
1. Восьмиэлектронную внешнюю оболочку имеет ион
1) Р3+ 2) S2- 3) С4+ 4) Fe2+
2. Двухэлектронную внешнюю оболочку имеет ион
1) S6+ 2) S2- 3) Вг5+ 4) Sn4+
3. Число электронов в ионе железа Fe2+ равно
1) 54 2) 28 3) 58 4) 24
4. Электронная конфигурация Is22s22p63s23p6 соответствует иону
1) Sn2+ 2) S2- 3) Cr3+ 4) Fe2
5. В основном состоянии три неспаренных электрона имеет атом
1) кремния 2) фосфора 3) серы 4) хлора
6. Элемент с электронной конфигурацией внешнего уровня … 3s23p3 образует водородное соединение состава
1) ЭН4 2) ЭН 3) ЭН3 4) ЭН2
7. Электронная конфигурация Is22s22p63s23p6 соответствует иону
1) Сl- 2) N3- 3) Br- 4) О2-
8. Электронная конфигурация Is22s22p6 соответствует иону
1) А3+ 2) Fe3+ 3) Zn2+ 4) Cr3+
9. Одинаковую электронную конфигурацию внешнего уровня имеют Са2+ и
1) К+ 2) Аr 3) Ва 4) F-
10. Атом металла, высший оксид которого Ме2О3, имеет электронную формулу внешнего энергетического уровня
1) ns2пр1 2) ns2пр2 3) ns2np3 4) ns2np
11. Элемент, которому соответствует высший оксид состава R2O7 имеет электронную конфигурацию внешнего уровня:
1) ns2np3 2)ns2np5 3) ns2np1 4) ns2np2
12. Высший оксид состава R2O7 образует химический элемент, в атоме которого заполнение электронами энергетических уровней соответствует ряду чисел:
1) 2, 8, 1 2) 2, 8, 7 3) 2, 8, 8, 1 4) 2, 5
13. Наибольший радиус имеет атом
1) олова 2} кремния 3) свинца 4} углерода
14. В ряду химических элементов
Na —>Mg —> Al —> Si
1) увеличивается число валентных электронов в атомах
2) уменьшается число электронных слоев а атомах
3) уменьшается число протонов в ядрах атомов
4) увеличиваются радиусы атомов
15.Наибольший радиус имеет атом
1) брома 2) мышьяка 3) бария 4) олова
16.Электронную конфигурацию 1s22s22р63.s2Зр63d1 имеет ион
1) Са2+ 2) А3+ 3) K+ 4) Sc2+
17. У атома серы число электронов на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра равны соответственно
1)4 и + 16 2)6 и + 32 3)6 и + 16 4)4 и + 32
18. Число валентных электронов у марганца равно
1) 1 2) 3 3) 5 4) 7
19. Одинаковое электронное строение имеют частицы
1) Na0 и Na+ 2) Na0 и K0 3) Na+ и F- 4) Cr2+ и Сr3+
20. Высший оксид состава ЭО3 образует элемент с электронной конфигурацией внешнего электронного слоя
1) ns2np1 2) ns2np3 3) ns2np4 4) ns2np6
21. Число энергетических слоев и число электронов во внешнем энергетическом слое атомов мышьяка равны соответственно
1) 4, 6 2) 2, 5 3) 3, 7 4) 4, 5
22. Какую электронную конфигурацию имеет атом наиболее активного металла?
1) 1s22s22p1 2) 1s22s22p63s1 3) 1s22s2 4) 1s22s22p63s23p1
23. Количество электронов в атоме определяется
1) числом протонов 2) числом нейтронов 3) числом энергетических уровней
4) величиной относительной атомной массы
24. Ядро атома 81Br содержит
1)81p и 35n 2) 35p и 46n 3)46p и 81n 4) 46p и 35n
25. Ион, в составе которого 16 протонов и 18 электронов, имеет заряд
1) +4 2) -2 3) +2 4) -4
26. Внешний энергетический уровень атома элемента, образующего высший оксид состава ЭОз, имеет формулу
1) ns2np1 2) ns2nр2 3) nз2nр3 4) ns2nр4
27. Конфигурация внешнего электронного слоя атома серы в невозбужденном состоянии
1) 4s2 2) 3s23р6 3) 3s23р4 4) 4s24р4
28. Электронную конфигурацию Is22s22p63s23p64s1 в основном состоянии имеет атом
1) лития 2) натрия 3) калия 4) кальция
29. Число протонов и нейтронов, содержащихся в ядре атома изотопа 40K, равно соответственно
1) 19 и 40 2) 21 и 19 3) 20 и 40 4) 19 и 21
30. Химический элемент, один из изотопов которого имеет массовое число 44 и содержит в ядре 24 нейтрона, — это
1) хром 2) кальций 3) рутений 4) скандий
Тест по химии для учащихся 11 класса «Строение атома» рекомендуется для оценки и самооценки уровня знаний по теме. Тест разработан на основе «Открытого банка заданий ОГЭ» ФИПИ,соответствует уровню сложности экзаменационных материалов для 11 класса.
Критерии оценки:
15 — 14 баллов – отметка «5»
13 — 10 баллов – отметка «4»
9 – 6 баллов – отметка «3»
Урок 30. от электронной структуры атома к прогнозированию свойств веществ — Естествознание — 10 класс
Естествознание, 10 класс
Урок 30. От электронной структуры атома к прогнозированию свойств веществ
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
- Как отличаются классическая атомно-молекулярная теория от атомной теории Дальтона.
- Каково электронное строение атома и принципы заполнения электронной оболочки
- Как утверждение атомно-молекулярной теории повлияло на понимание свойств веществ.
Глоссарий по теме:
Главное квантовое число (n) – характеризует общий запас энергии электрона, размер его электронного облака и нахождение электрона на определенном энергетическом уровне.
Побочное квантовое число (l) – уточняет запас энергии электрона, что ведет к делению энергетического уровня на подуровни, а также определяет форму электронного облака.
Магнитное квантовое число (ml) – определяет положение электронного облака в пространстве.
Спиновое квантовое число (ms) – определяет спин электрона, то есть направление его движения вокруг своей оси.
Атомная орбиталь – это состояние электрона в атоме, характеризующееся определенным набором значений главного, побочного и магнитного квантовых чисел (то есть определенным размером, формой и пространственным расположением электронного облака).
Принцип наименьшей энергии: в первую очередь электрон поступает на атомную орбиталь с наименьшей энергией.
Принцип Паули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел (см. спиновое квантовое число).
Правило Хунда: при наличии на подуровне нескольких атомных орбиталей электроны сначала располагаются по одному на каждой из свободных орбиталей. После заполнения одним электроном всех орбиталей подуровня они пополняются электронами с противоположными спинами.
Нанотехнология — область прикладной науки и техники, имеющая дело с объектами размером менее 100 нанометров (1 нанометр равен 10-9 метра).
Обязательная литература:
1. Книга для чтения по неорганической химии: Книга для учащихся: В 2-х частях. / Сост. В. А. Крицман. – 3-е изд., перераб. Ч. I. М.: Просвещение, 1993. С. 55 – 68.
2. Энциклопедический словарь юного химика / Сост. В. А. Крицман,
В. В. Станцо. – 2-е изд., испр. М.: Педагогика, 1990. С. 32 – 36. (1-е изд. – 1982).
Дополнительная литература:
3. Становление химии как науки (Всеобщая история химии). / Под ред.
Ю. И. Соловьева. М.: Наука, 1983. С. 298 – 309.
4. «Нанотехнологии. Азбука для всех». Сборник статей под редакцией Ю. Третьякова, М., Физматлит, 2007.
5. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. «Наноструктурные материалы», М., Академия, 2005.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Идея структурной организации вещества волновала умы мыслителей и ученых с древних времен.
Разгадав структуру или строение вещества, найдя зависимость между строением и свойствами, можно прогнозировать и создавать вещества с заданными свойствами. Как же это осуществляется?
Родоначальником классического атомно-молекулярного учения является великий русский ученый М.В.Ломоносов. Сущность этого учения изучалась Вами на уроках физики и химии основной школы. Спустя 67 лет после Ломоносова атомистическое учение в химии применил английский ученый Джон Дальтон. Его учение в своей основе похоже на учение Ломоносова. Однако Дальтон отрицает существование молекул у простых веществ, что по сравнению с учением Ломоносова является шагом назад. По Дальтону, простые вещества состоят только из атомов, и лишь сложные вещества — из «сложных атомов» (в современном понимании — молекул). Окончательное утверждение атомно-молекулярного учения в химии произошло лишь в середине XIX в. На международном съезде химиков г. Карлсруэ в 1860 г. были приняты основные положения, определения понятий молекулы и атома.
Еще долгие годы атом считали непросто наименьшей, а элементарной, то есть более неделимой частицей вещества. Последующие открытия XX века показали неправомерность этих представлений и привели к созданию современной орбитальной или квантово-механической теории строения атома.
С точки зрения современных представлений для понимания зависимости (взаимосвязи) между строением атома и свойствами химического элемента надо знать структуру электронной оболочки атома. При ее рассмотрении важную роль играет представление о двойственной природе электрона: он одновременно обладает свойствами частицы (масса, заряд) и волны (длина, амплитуда, частота).
Двойственная природа электрона позволяет характеризовать его как электронное облако, не имеющее четких границ. Это значит, что нахождение электрона в околоядерном пространстве неодинаково: в нем есть области наиболее и наименее вероятного нахождения электрона. Область, где возможность обнаружить электрон особенно велика, обозначают термином атомная орбиталь.
Для описания внутренней структуры электронной оболочки атома применяют основные характеристики орбитали – квантовые числа. Рассмотрите определения и данные в таблице:
Главное квантовое число (n) – характеризует общий запас энергии электрона, размер его электронного облака и нахождение электрона на определенном энергетическом уровне. Значение главного квантового числа определяется номером периода. Чем дальше от ядра формируется энергетический уровень, тем больше запас энергии электрона и размер его электронного облака.
Побочное квантовое число (l) – определяет форму электронного облака, а также конкретизирует запас энергии электрона, что ведет к делению энергетического уровня на подуровни.
В пределах одного энергетического уровня электроны могут незначительно различаться запасом своей энергии. Поэтому, энергетические уровни (кроме первого) расщепляются на подуровни. В атомах известных элементов реализованы четыре вида подуровней: s-, p-, d- и f-подуровни, на которых соответственно располагаются s-, p-, d- и f-электроны.
Магнитное квантовое число (ml) – определяет положение электронного облака в пространстве.
Число таких положений (значений ml) равно количеству атомных орбиталей на подуровне. Поэтому, на s-подуровне всегда располагается одна атомная орбиталь, на p-подуровне – три, на d-подуровне – пять и на f-подуровне – семь.
Итак, каждая атомная орбиталь определяется тремя квантовыми числами – главным, побочным и магнитным. Дадим определение.
Атомная орбиталь – это состояние электрона в атоме, которое характеризуется определенным набором значений главного, побочного и магнитного квантовых чисел (то есть определенным размером, формой и пространственным расположением электронного облака).
На одной атомной орбитале может находиться не более двух электронов. Возможность такого расположения зависит от еще одного квантового числа.
Спиновое квантовое число (ms) – определяет спин электрона, то есть направление его движения вокруг своей оси.
Спин – важное свойство электрона. Оно служит его собственной, индивидуальной характеристикой в атоме. Это значит, что у двух электронов могут совпадать значения главного, побочного и магнитного квантовых чисел. Но при этом они будут различаться значением спинового числа. Такие электроны, располагаясь на одной атомной орбитале, будут обладать антипараллельными спинами (вращаться в разные стороны вокруг своей оси).
Общее представление об устройстве электронной оболочки атома дает следующая таблица. Познакомьтесь с ее содержанием.
Энергетический | Обозначение подуровня (nl) | Число АО | Число электронов | |||
Уровень (n) | подуро-вень (l) | на подуровне (ml) | на уровне | на подуровне | на уровне | |
1 | s | 1s | 1 | 1 | 2 | 2 |
2 | s p | 2s 2p | 1 3 | 4 | 2 6 | 8 |
3 | s p d | 3s 3p 3d | 1 3 5 | 9 | 2 6 10 | 18 |
4 | s p d f | 4s 4p 4d 4f | 1 3 5 7 | 16 | 2 6 10 14 | 32 |
Не менее важным для понимания структуры электронной оболочки атома является знание правил (принципов) ее заполнения электронами. Назовем их.
Принцип наименьшей энергии: в первую очередь электрон поступает на атомную орбиталь с наименьшей энергией.
Принцип наименьшей энергии задает следующую последовательность заполнения подуровней в атоме:
1s > 2s > 2p > 3s > 3p > 4s ≈ 3d > 4p > 5s ≈ 4d > 5p > 6s …
В зависимости от того, какой подуровень в атоме заполняется электронами последним, различают четыре семейства химических элементов: s-, p-, d- и f-элементы.
Принцип Паули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел (см. спиновое квантовое число).
Правило Хунда: при наличии на подуровне нескольких атомных орбиталей электроны сначала располагаются по одному на каждой из свободных орбиталей. После заполнения одним электроном всех орбиталей подуровня они пополняются электронами с противоположными спинами.
Распределение электронов по уровням и подуровням представляют с помощью электронных формул, а для графического описания электронной оболочки атома используют электронные схемы.
Общая идея структурной организации вещества заключается в потенциальной возможности построения вещества с заданной надатомной (надмолекулярной) архитектурой (структурой). Основой структурной организации молекул и веществ является изначальная активность атомов и их способность образовывать химические связи.
Архитектура и топология атомно-молекулярных систем всецело определяется совокупностью связей. Современная теория атомно-молекулярной сборки является основой обеспечения и сопровождения высоких технологий. Эта теория выводит исследования в области высоких технологий на качественно новый уровень, соответствующий интенсивному этапу их становления и развития. Основным звеном теории является атом, в электронной структуре которого заложена генетическая информация о структурообразовании вещества.
В современном мире важным звеном развития становится освоение нанотехнологий, в частности, систем очень малого размера, способных осуществлять команды людей. Нанотехнология — область прикладной науки и техники, имеющая дело с объектами размером менее 100 нанометров (1 нанометр равен 10-9 метра). В переводе с греческого слово «нано» означает карлик. Один нанометр (нм) – это одна миллиардная часть метра (10-9 м). Нанометр очень и очень мал.
С одной стороны, нанотехнологии уже нашли сферы применения, с другой – они остаются для большинства населения еще областью научной фантастики. В будущем значение нанотехнологий будет только возрастать.
Выводы:
Отличия в электронном строении атомов приводят к различию в способности атомов образовывать атомные структуры в виде молекул и химических соединений и объясняют тем самым наблюдаемое в природе многообразие атомно-молекулярных структур. В результате создаваемая теория вещества принимает статус прогностической теории, т.е. теории, которая может способствовать предсказанию свойств создаваемой атомно-молекулярной системы на основании данных о строении атомов и молекул. Это означает, что, располагая знаниями о строении атомов и механизмов образования атомно-молекулярных систем, появляется принципиальная возможность предсказывать физико-химические свойства вещества и функции создаваемых атомных конструкций.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
Задание 1/ Электронную конфигурацию атома фосфора отражает схема…
а) 1s2 2s2 2р6 3s2 Зр6 3d10 4s2 4р3;
б) 1s2 2s2 2р6 3s2 Зр6 3d3 4s2;
в) 1s2 2s22p6 3s2 3p3;
г) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s24p3
Ответ: в.
Решение. Фосфор имеет порядковый номер 15 (см. периодическую систему химических элементов), относится к р-элементам. Атом фосфора имеет следующую электронную конфигурацию: 1s2 2s2 2рв 3s2 Зр3.
В варианте а) приведена неправильная электронная конфигурация атома фосфора, т.к. это конфигурация р-элемента IV периода.
В варианте б) электронная конфигурация соответствует атому ванадия, в варианте г — такого атома нет.
Задание 2. Запишите символы элементов, в атомах которых электроны распределены по энергетическим уровням так:
а) 2е, 8е, 2е
б) 2е, 8е, 3е
Ответы:
а) Mg;
б) Al.
Решение.
1 вариант решения: У каждого из указанных атомов по 3 энергетических уровня (перечислены количества электронов на каждом уровне через запятую в задании), следовательно, это элементы третьего периода (малого). На первом энергетическом уровне не может быть больше двух электронов; на втором – больше 8 электронов. Количество электронов на последнем энергетическом уровне соответствует номеру группы (для элементов главных подгрупп). Эти элементы принадлежат к элементам главных подгрупп (элементы малого периода). Поэтому первый элемент – элемент второй группы, третьего периода периодической системы – это Mg. А второй элемент – элемент третьей группы, третьего периода периодической системы – это Al.
2 вариант решения: Можно сложить все перечисленные на каждом энергетическом уровне электроны каждого из атомов и получить общее количество электронов в атоме. Что соответствует порядковому номеру элемента в периодической системе. В пункте а) 2+8+2=12. Этот элемент Mg. В пункте б) 2+8+3=13. Этот элемент Al.
Задания А1 по химии 1. Одинаковое число электронов содержат частицы 1) 2) 3) 4)
АТОМ. ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
ПРЕДИСЛОВИЕ В этом сборнике предложены задания контрольных и проверочных работ по химии для 8 9 классов. Каждая работа по теме содержит 25 вариантов (приблизительно на один класс) однотипных заданий одинаковой
ПодробнееЗадания А3 по химии
Задания А3 по химии 1. Верны ли следующие суждения о соединениях металлов? А. Степень окисления алюминия в высшем оксиде равна +3. Б. Оснóвные свойства оксида натрия выражены сильнее, чем у оксида алюминия
ПодробнееТ-4 вариант 2. Т-4 вариант 1
Т-4 вариант 1 1. Какие частицы входят в состав ядра атома? 1) электроны 3) ионы 2) протоны 4) нейтроны А) Al Б) Br В) Fe Г) Se 1) 34 4) 56 2) 13 5) 35 3) 80 6) 26 А) магний В) водород Б) сера Г) натрий
ПодробнееЗадания ФИПИ 1 и 2 (страницы базы 1-20)
Page 1 of 17 Задание 184C9A Задания ФИПИ 1 и 2 (страницы базы 1-20) Вещества, формулы которых CO и Zn(OH), соответственно являются 1) кислотным оксидом и основанием 2) несолеобразующим оксидом и амфотерным
ПодробнееЗадания А2 по химии 1. В ряду элементов
Задания А2 по химии 1. В ряду элементов уменьшаются радиусы атомов уменьшается число протонов в ядрах атомов увеличивается число электронных слоёв в атомах уменьшается высшая степень окисления атомов У
ПодробнееСтроение атома 1. Атомное ядро.
Строение атома 1. Атомное ядро. Атом мельчайшая, электронейтральная, химически неделимая частица вещества, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной электронной оболочки. Электронная
ПодробнееОсновные понятия химии. Общая химия
Основные понятия химии Общая химия Цель: Повторим строение атомов и построение планетарных моделей атомов. Научимся определять валентность элементов и степени окисления атомов. Выучим термины: атом, аллотропия,
ПодробнееРасписание и структура занятий
Расписание и структура занятий Программа курса рассчитана на 4 недели (май). Занятия проводятся два раза в неделю, вторник и четверг в 18.00(мск). Всего 8 занятий. Этот курс охватывает повторение всех
ПодробнееАвторы: О. С. Габриелян, П. Н. Березкин, А. А. Ушакова, Г. В. Майорова, Н. В. Кузьмина, А. Е. Кириллова
УДК 373.167.1:54 ББК 24.1я72 Г12 Авторы: О. С. Габриелян, П. Н. Березкин, А. А. Ушакова, Г. В. Майорова, Н. В. Кузьмина, А. Е. Кириллова Г12 Габриелян, О. С. Химия. 9 кл. Контрольные и проверочные работы
ПодробнееАвторы: А. А. Каверина, Ю. Н. Медведев, Г. Н. Молчанова, Н. В. Свириденкова, М. Г. Снастина, С. В. Стаханова
УДК 373.167.1:54 12+ ББК 24я72 Я11 Авторы: А. А. Каверина, Ю. Н. Медведев, Г. Н. Молчанова, Н. В. Свириденкова, М. Г. Снастина, С. В. Стаханова Модульный курс «Я сдам ЕГЭ!» создан авторским коллективом
Подробнее1) IV 2) V 3) VI 4) VII
2 1. В ряду: Na Mg Al Si 1) увеличивается число энергетических уровней в атомах 2) усиливаются металлические свойства элементов 3) уменьшается высшая степень окисления элементов 4) ослабевают металлические
ПодробнееСтроение электронных оболочек
Строение электронных оболочек Улучшить знания уровень, 9 класс Химия. Строение атома: Строение электронных оболочек. Це Атомная орбиталь Все химические свойства веществ, то есть способность вступать в
ПодробнееУДК :54 ББК 24.1я72 Г12
УДК 373.167.1:54 ББК 24.1я72 Г12 Г12 Габриелян, О. С. Химия. 8 кл. Контрольные работы к учебнику О. С. Габриеляна «Химия. 8 класс» : учебное пособие / О. С. Габриелян, В. Г. Краснова. 2-е изд., стереотип.
ПодробнееАТОМНЫЕ СИСТЕМЫ СО МНОГИМИ ЭЛЕКТРОНАМИ
АТОМНЫЕ СИСТЕМЫ СО МНОГИМИ ЭЛЕКТРОНАМИ Принцип неразличимости тождественных частиц. Классическая механика оперирует индивидуализированными объектами (частицами). Даже если свойства двух частиц полностью
ПодробнееАТОМНЫЕ СИСТЕМЫ СО МНОГИМИ ЭЛЕКТРОНАМИ
АТОМНЫЕ СИСТЕМЫ СО МНОГИМИ ЭЛЕКТРОНАМИ Принцип неразличимости тождественных частиц. Классическая механика оперирует индивидуализированными объектами (частицами). Даже если свойства двух частиц полностью
ПодробнееРабота учителя на уроке:
Учитель Орехова Л.Н., МАОУ гимназия 1 Типы химической связи 8 класс Презентация прилагается Оборудование и ресурсы: Компьютер, проектор, плакаты, модель кристаллической решётки, вещества: соли, основания.
ПодробнееУДК :54 ББК 24.1я72 Г12
УДК 373.167.1:54 ББК 24.1я72 Г12 Г12 Габриелян, О. С. Тетрадь для оценки качества знаний по химии к учебнику О. С. Габриеляна «Химия. 8 класс» / О. С. Габриелян, А. В. Купцова. 5-е изд., стереотип. М.
ПодробнееАтомы. Состав и строение атомов: протоны, нейтроны и электроны
Атом — это мельчайшая химически неделимая частица вещества, а также наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Химически неделимая
означает, что атом в ходе химических реакций не делится на более мелкие части.
Атомы очень маленькие частицы, их размер находится в диапазоне от одного до пяти ангстрем (обозначается — Å.). Один ангстрем — это 10–10 метра.
Состав и строение атомов
Атомы состоят из ещё более мелких частиц.
В центре любого атома находится положительно заряженное ядро. В пространстве вокруг ядра находятся отрицательно заряженные частицы — электроны, которые образуют так называемое электронное облако
. Таким образом, атом состоит из положительно заряженного ядра и окружающего его отрицательно заряженного электронного облака.
Пример. Атом гелия состоит из ядра, в котором находятся два протона и два нейтрона, и двух электронов:
Ядро атома — это центральная часть атома, в которой сосредоточена основная его масса и весь положительный электрический заряд. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов.
Протон — это частица, которая имеет положительный электрический заряд. Заряд протона в условных единицах равен +1. Символ протона — p+.
Нейтрон — это частица, не имеющая электрического заряда. Заряд нейтрона равен 0. Символ нейтрона — n0.
Протоны и нейтроны имеют общее название — нуклоны.
Ядра атомов имеют положительный заряд, так как состоят из протонов с положительным зарядом и нейтронов. По величине заряд равен количеству протонов в ядре и совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе.
Электрон — это частица, которая имеет отрицательный электрический заряд. Заряд электрона в условных единицах равен -1. Символ электрона — e .
Протоны, нейтроны и электроны имеют общее название — элементарные частицы или субатомные частицы.
| Название | Символ | Заряд |
|---|---|---|
| Протон | p+ | +1 |
| Нейтрон | n0 | 0 |
| Электрон | e | -1 |
Заряд протона и электрона одинаковы по величине, но противоположны по знаку. Любой атом содержит равное число протонов и электронов, значит заряд ядра и суммарный заряд всех электронов атома одинаковы по величине, но противоположны по знаку. Следовательно, атомы являются электронейтральными частицами.
Подключение электронных конфигураций к таблице Менделеева
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Введение
- Блоки S, P, D и F
- Внешние ссылки
- Участники и атрибуты
Конфигурацию электронов можно описать как сборку электронов внутри орбитальных оболочек и подоболочек атома.Важно понять, что такое электрон, чтобы полностью понять его конфигурацию. Электрон — это субатомная частица, которая связана с отрицательным зарядом. Электроны находятся вне ядра, в отличие от нейтронов (частиц с нейтральным зарядом) и протонов (частиц с положительным зарядом). Кроме того, электроны связаны с энергией, более конкретно с квантовой энергией, и представляют собой волнообразные и частицы-подобные. характеристики. Слово конфигурация просто означает расположение чего-либо.Поэтому электронная конфигурация на простом языке означает расположение электронов.
Введение
В общем, при заполнении электронной диаграммы принято сначала заполнять самые низкие энергии и продвигаться к более высоким энергиям. Принципы и правила, такие как принцип исключения Паули, правило Хунда и процесс Ауфбау, используются для определения того, как правильно настроить электроны. Правило исключения Паули в основном гласит, что не более 2 электронов могут находиться на одной орбитали.Правило Хунда объясняет, что каждая орбиталь в подоболочке должна быть занята одним электроном, прежде чем два электрона смогут оказаться на одной орбитали. Наконец, процесс Aufbau описывает процесс добавления электронной конфигурации к каждому индивидуальному элементу в периодической таблице. Полное понимание принципов, относящихся к электронной конфигурации, будет способствовать лучшему пониманию того, как их проектировать, и даст нам лучшее понимание каждого элемента в периодической таблице. Формирование периодической таблицы тесно связано с электронной конфигурацией.После изучения взаимосвязи между электронной конфигурацией и таблицей периодов Нильс Бор указал, что электронные конфигурации аналогичны для элементов в одной и той же группе в периодической таблице. Группы занимают вертикальные строки, а не точку, которая представляет собой горизонтальные строки в таблице элементов.
Chem4Kids.com: Атомы: Ионы
Раньше мы говорили о ионах . Пришло время перейти к основам.Атомный номер элемента , также называемый протонным числом , сообщает вам количество протонов или положительных частиц в атоме. Нормальный атом имеет нейтральный заряд и с равным количеством положительных и отрицательных частиц. Это означает, что у атома с нейтральным зарядом число электронов равно атомному номеру. Ионы — это атомы с лишними или отсутствующими электронами. Когда вам не хватает одного или двух электронов, у вас есть положительный заряд. Когда у вас есть лишний электрон или два, у вас есть отрицательный заряд .
Что делать, если у вас атом натрия (Na)? У вас одиннадцать электронов — слишком много, чтобы заполнить всю оболочку. Вам нужно найти другой элемент, который заберет этот электрон у вас. Когда вы потеряете этот электрон, у вас будут полные оболочки. Всякий раз, когда атом имеет полные оболочки, мы говорим, что он «счастлив». Давайте посмотрим на хлор (Cl). У хлора семнадцать электронов, и ему нужен только один, чтобы заполнить свою третью оболочку и быть «счастливым». Хлор заберет ваш лишний электрон натрия и оставит вас с 10 электронами внутри двух заполненных оболочек.Теперь ты тоже счастливый атом. Вы тоже ион, и вам не хватает одного электрона. Этот недостающий электрон дает вам положительный заряд. Вы по-прежнему являетесь элементом натрия, но теперь вы ион натрия (Na + ). У вас на один электрон меньше, чем ваш атомный номер.
Не беспокойтесь о громком слове. Электровалентность — это просто другое слово для чего-то, что отказалось или забрало электроны и стало ионом. Если вы посмотрите на таблицу Менделеева, вы можете заметить, что элементы с левой стороны обычно становятся положительно заряженными ионами (катионами), а элементы с правой стороны получают отрицательный заряд (анионы).Эта тенденция означает, что левая сторона имеет положительную валентность, а правая — отрицательную. Валентность — это мера того, насколько атом хочет связываться с другими атомами. Это также мера того, сколько электронов возбуждено связью с другими атомами.
Существует два основных типа связи: ковалентная и электровалентная . Возможно, вы слышали о термине «ионные связи». Ионные связи — это электровалентные связи. Это просто группы заряженных ионов, удерживаемые вместе электрическими силами.Ученые называют эти группы « ионных агломератов ». В присутствии других ионов электровалентные связи слабее из-за внешних электрических сил и притяжения. Сами по себе ионы натрия и хлора имеют очень прочную связь, но как только вы помещаете эти ионы в раствор с ионами H + , OH —, F — или Mg ++ , возникают заряженные отвлекающие факторы, которые разорвать связь Na-Cl .
Еще раз взгляните на хлорид натрия (NaCl).Соль — очень прочная связь, когда она лежит на вашем столе. Было бы почти невозможно разорвать эти ионные / электровалентные связи. Однако, если вы поместите эту соль в немного воды (H 2 O), связи разорвутся очень быстро. Это легко происходит из-за электрического притяжения воды. Теперь у вас есть ионы натрия (Na + ) и хлора (Cl — ), плавающие вокруг раствора. Вы должны помнить, что ионные связи обычно сильны, но очень слабы в воде.
Ионная двигательная установка NEXT (видео НАСА)
Полезные ссылки
Британская энциклопедия: ИоныВикипедия: Ионы
Энциклопедия.ком: Ионы
вопросов и ответов — Если все физические объекты состоят из атомов, то почему разные физические объекты имеют разные физические свойства? Например, почему дерево твердая, а резина мягкая?
Если все физические объекты состоят из атомов, то почему разные физические объекты имеют разные физические свойства? Например, почему дерево твердая, а резина мягкая?
Ну, ребята, ответ ХИМИЯ! Вы задаете правильные вопросы, и если вы немного расширите вопрос, я думаю, у вас, вероятно, будет одна из тех «Эврика!». моменты открытия.Да, все вещи состоят из атомов, и все атомы состоят из одних и тех же трех основных частиц — протонов, нейтронов и электронов. Но не все атомы одинаковы. Вы знаете, что количество протонов в атоме определяет, какой у вас элемент. Например, у водорода один протон, у углерода шесть. Разница в количестве протонов и нейтронов в атомах объясняет многие из различных свойств элементов. Но большинство физических свойств материалов в «реальном мире» — по крайней мере, те, которые мы испытываем и к которым мы относимся больше всего — обусловлены электронами.Число и расположение электронов в атоме определяют химические характеристики элементов. Один из способов думать об электронах — это то, что они являются частью атома, которая «проявляется». Они внешнее покрытие. Они являются клеем, который скрепляет атомы химическими связями. Основное электронное число определяется числом протонов. В стабильном атоме углерода-12 шесть электронов, поскольку есть шесть протонов. Но это намного интереснее, чем просто подсчет электронов.
Еще одна вещь, которую следует помнить о физических свойствах вещей, — это то, что большинство вещей, с которыми мы сталкиваемся в окружающем мире, не являются чистыми элементами.Буквально все вокруг нас состоит из различных смесей элементов. А когда атомы двух или более разных элементов объединяются в химические соединения, эффект на свойства получаемого соединения поражает. Это потому, что электронная конфигурация комбинации сильно отличается от структуры отдельного элемента. Например, довольно интересны свойства чистых элементов натрия и хлора. Чистый натрий взорвется, если намочить его. Хлор обычно является газом и довольно едким.Но при химическом соединении с образованием соединения хлорида натрия (поваренная соль) физические свойства совершенно другие. Таким образом, это говорит нам о том, что большинство физических свойств материалов, с которыми мы знакомы, происходят от химической формы материала, а это означает, что электронная конфигурация. Даже такие вещи, как блестящий или матовый материал, жидкость или газ, происходят от электронных конфигураций элементов и соединений. Это очень упрощенное описание. Пожалуйста, прочтите свои книги по химии и загляните в Интернет, чтобы узнать больше.Ознакомьтесь с «Общая химия I: виртуальный учебник». Это целый онлайн-курс общей химии.
Автор:
Кейт Велч, Radialogical Controls Group (Другие ответы Кейт Велч)
атом | Определение, структура, история, примеры, диаграммы и факты
Атом , наименьшая единица, на которую можно разделить материю без высвобождения электрически заряженных частиц. Это также мельчайшая единица вещества, обладающая характерными свойствами химического элемента.Таким образом, атом является основным строительным блоком химии.
Оболочечная модель атомаВ оболочечной модели атома электроны занимают разные энергетические уровни или оболочки. Оболочки K и L показаны для атома неона.
Британская энциклопедия, Inc.Большая часть атома представляет собой пустое пространство. Остальное состоит из положительно заряженного ядра протонов и нейтронов, окруженного облаком отрицательно заряженных электронов. Ядро маленькое и плотное по сравнению с электронами, которые являются самыми легкими заряженными частицами в природе.Электроны притягиваются к любому положительному заряду своей электрической силой; в атоме электрические силы связывают электроны с ядром.
Из-за природы квантовой механики ни одно изображение не было полностью удовлетворительным для визуализации различных характеристик атома, что, таким образом, вынуждает физиков использовать дополнительные изображения атома для объяснения различных свойств. В некотором отношении электроны в атоме ведут себя как частицы, вращающиеся вокруг ядра. В других случаях электроны ведут себя как волны, застывшие вокруг ядра.Такие волновые структуры, называемые орбиталями, описывают распределение отдельных электронов. Эти орбитальные свойства сильно влияют на поведение атома, а его химические свойства определяются орбитальными группировками, известными как оболочки.
Эта статья открывается широким обзором фундаментальных свойств атома и составляющих его частиц и сил. После этого обзора следует исторический обзор наиболее влиятельных концепций об атоме, сформулированных на протяжении веков.Для получения дополнительной информации, относящейся к структуре ядра и элементарным частицам, см. субатомных частиц.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчасБольшая часть вещества состоит из скоплений молекул, которые можно относительно легко разделить. Молекулы, в свою очередь, состоят из атомов, соединенных химическими связями, которые труднее разорвать. Каждый отдельный атом состоит из более мелких частиц, а именно электронов и ядер.Эти частицы электрически заряжены, и электрические силы, действующие на заряд, несут ответственность за удержание атома вместе. Попытки разделить эти более мелкие составляющие частицы требуют постоянно увеличивающегося количества энергии и приводят к созданию новых субатомных частиц, многие из которых заряжены.
Как отмечалось во введении к этой статье, атом в основном состоит из пустого пространства. Ядро является положительно заряженным центром атома и содержит большую часть его массы. Он состоит из протонов, которые имеют положительный заряд, и нейтронов, которые не имеют заряда.Протоны, нейтроны и окружающие их электроны — долгоживущие частицы, присутствующие во всех обычных, встречающихся в природе атомах. Другие субатомные частицы могут быть обнаружены в ассоциации с этими тремя типами частиц. Однако они могут быть созданы только с добавлением огромного количества энергии и очень недолговечны.
Все атомы примерно одинакового размера, независимо от того, имеют ли они 3 или 90 электронов. Примерно 50 миллионов атомов твердого вещества, выстроенных в ряд, имеют размер 1 см (0.4 дюйма). Удобной единицей длины для измерения размеров атомов является ангстрем (Å), определяемый как 10 −10 метров. Радиус атома составляет 1-2 Å. По сравнению с общим размером атома, ядро еще более миниатюрное. Он находится в той же пропорции к атому, как шарик к футбольному полю. По объему ядро занимает всего 10 −14 метров пространства в атоме, то есть 1 часть на 100 000. Удобной единицей длины для измерения размеров ядер является фемтометр (фм), который равен 10 −15 метрам.Диаметр ядра зависит от количества содержащихся в нем частиц и колеблется от 4 фм для легкого ядра, такого как углерод, до 15 фм для тяжелого ядра, такого как свинец. Несмотря на малые размеры ядра, в нем сосредоточена практически вся масса атома. Протоны — массивные положительно заряженные частицы, тогда как нейтроны не имеют заряда и немного массивнее протонов. Тот факт, что ядра могут иметь от 1 до почти 300 протонов и нейтронов, объясняет их широкую вариацию массы.Самое легкое ядро, ядро водорода, в 1836 раз массивнее электрона, а тяжелые ядра почти в 500 000 раз массивнее.
Основные свойства
Самой важной характеристикой атома является его атомный номер (обычно обозначаемый буквой Z ), который определяется как количество единиц положительного заряда (протонов) в ядре. Например, если у атома Z из 6, это углерод, а Z из 92 соответствует урану.Нейтральный атом имеет равное количество протонов и электронов, так что положительный и отрицательный заряды точно уравновешиваются. Поскольку именно электроны определяют, как один атом взаимодействует с другим, в конечном итоге именно количество протонов в ядре определяет химические свойства атома.
Периодическая таблица
Периодическая таблица
«Если все элементы расположены в порядке их атомного веса, получается периодическое повторение свойств.Это выражается законом периодичности ».Дмитрий Менделеев, Основы химии, Vol. 2, 1902, П. Ф. Кольер, стр. 17. «У нас есть доказательство того, что в атоме есть фундаментальная величина, которая постепенно увеличивается при переходе от одного элемента к другому. Эта величина может быть только зарядом центрального положительного ядра, существование которого у нас уже есть определенное доказательство ».
Генри Мозли, Philosophical Magazine, Vol. 26, 1913, стр. 1030. «Химический состав атома зависит только от количества электронов, которое равно количеству протонов и называется атомным номером.Химия — это просто числа, идея, которая понравилась бы Пифагору. Если вы атом с одним протоном, вы водород; два, гелий; ….. »
Карл Саган, Космос, 1980, Рэндом Хаус, стр. 223. Фото: НАСА.
Электронные оболочки
У атома лития два электрона вращаются во внутренней оболочке, и только один электрон вращается вокруг его внешней оболочки. Внешняя оболочка неполная, а потому нестабильная. Атомы Li легко отдают один электрон с образованием положительно заряженных ионов Li + .Эти ионы имеют ту же стабильную электронную конфигурацию, что и благородный газ гелий.
Все атомы группы 1 могут потерять один электрон с образованием положительно заряженных ионов. Например, атомы калия делают это, чтобы образовать ионы с одним и тем же электроном. конфигурация как благородный газ аргон.
Атомы группы 2 теряют два электрона, образуя положительно заряженные ионы. Например, атомы магния образуют ионы Mg 2+ . Они имеют ту же электронную конфигурацию, что и благородный газ неон.
Большинство элементов в группе 3 теряют три электрона с образованием ионов 3+.Однако бор мало склонен к образованию ионов. Он получает структуру благородного газа, разделяя электроны с другими атомами. Это называется ковалентным связыванием.
Элементам в группах 15, 16 и 17 легче получить электроны, чем потерять их. Например, атомы кислорода получают два электрона с образованием ионов O 2-. Они имеют ту же электронную конфигурацию, что и благородный газ неон.
Элементы в группе 14 могут потерять четыре или получить четыре электрона, чтобы получить структуру благородного газа.Фактически, если они собираются образовывать ионы, элементы группы 14 образуют положительные ионы. Углерод и кремний образуют ковалентные связи. Все миллионы органических соединений углерода основаны на общих электронах в ковалентных связях.
Многие элементы могут образовывать ковалентные связи в зависимости от обстоятельств. Например, связь в воде H 2 0 в основном ковалентна; и хотя хлор ионно связан с натрием в хлориде натрия, он связывается с углеродом ковалентно в четыреххлористом углероде.
Автор: Dr.Дуг Стюарт
Периодическая таблица, которую мы используем сегодня, основана на таблице, разработанной и опубликованной Дмитрием Менделеевым в 1869 году.
Менделеев обнаружил, что может расположить 65 элементов, известных на тот момент, в сетке или таблице так, чтобы каждый элемент имел:
1. Более высокий атомный вес, чем тот, что слева. Например, магний (атомный вес 24,3) помещен справа от натрия (атомный вес 23,0):
Менделеев понял, что стол перед ним лежит в самом сердце химии.Более того, Менделеев увидел, что его таблица неполная — были места, где должны были быть элементы, но их никто не обнаружил.
Точно так же, как можно сказать, что Адамс и Леверье открыли планету Нептун на бумаге, Менделеев можно было сказать, что он открыл германий на бумаге. Он назвал этот новый элемент эка-кремний , после наблюдения зазора в периодической таблице между кремнием и оловом:
Аналогичным образом Менделеев открыл на бумаге галлий ( eka -алюминий) и скандий ( eka -бор), потому что он предсказал их существование и их свойства еще до их фактических открытий.
Хотя Менделеев совершил решающий прорыв, он не продвинулся дальше. Оглядываясь назад, мы знаем, что периодическая таблица Менделеева была основана на ложных рассуждениях. Менделеев ошибочно полагал, что химические свойства определяются атомным весом. Конечно, это было вполне разумно, если принять во внимание научное знание 1869 года.
В 1869 году сам электрон не был открыт — это произошло 27 лет спустя, в 1896 году.
Фактически, потребовалось 44 года, чтобы найти правильное объяснение закономерностей в периодической таблице Менделеева.
Объяснение найдено
Объяснение было дано в 1913 году Генри Мозли, который стрелял электронами по атомам, что привело к испусканию рентгеновских лучей. Мозли обнаружил, что каждый элемент, который он изучал, излучает рентгеновские лучи с уникальной частотой.
Когда он посмотрел на частоты, излучаемые рядом элементов, он обнаружил закономерность, которая лучше всего объяснялась, если положительный заряд в ядре увеличивался ровно на одну единицу от элемента к элементу.
График, обобщающий результаты Мозли
Другими словами, Мозли обнаружил, что элементы отличаются друг от друга, потому что их атомы имеют разное количество протонов.Он обнаружил, что положение элементов в периодической таблице лучше предсказывается их атомным номером , чем их атомным весом. (Атомный номер элемента равен количеству протонов и, следовательно, электронов в одном из его атомов.)
Открытие Мозли прояснило проблемы кобальт-никеля и аргона-калия.
Что касается проблемы аргона и калия, было известно, что аргон имеет более высокий атомный вес, чем калий. Согласно аргументам Менделеева, аргон следует поместить после калия в периодической таблице.Но делать это не имело смысла с точки зрения химических свойств.
Работа Мозли показала, что атомный номер аргона 18, а калия 19. Поэтому аргон следует поставить перед калием в периодической таблице на основе атомных номеров. Химики всего мира вздохнули с облегчением, потому что это соответствовало наблюдаемым химическим свойствам этих элементов.
Мозли также подражал достижению Менделеева открытия новых элементов на бумаге, обнаружив четыре атомных номера без совпадающих элементов.Он предсказал существование элементов с атомными номерами 43, 61, 72 и 75. Эти элементы действительно были обнаружены; теперь мы называем их технецием, прометием, гафнием и рением.
Сегодня химические элементы по-прежнему расположены в порядке возрастания атомного номера (Z), если смотреть слева направо через периодическую таблицу. Мы называем горизонтальные ряды периодами . Например, вот период 4:
.Мы называем вертикальные ряды группами .
Например, вот группа 2:
Мы также теперь знаем, что химический состав элемента определяется тем, как расположены его электроны — его электронная конфигурация .
Электроны в атомах можно представить как занимающие слои или оболочки, окружающие атомное ядро. Это показано на схеме атома лития в левой части этой страницы. Мы представляем электроны как маленькие планеты, вращающиеся вокруг солнечного ядра, в котором расположены протоны и нейтроны. Это называется боровским представлением атома. На самом деле это приблизительное значение, но это хорошая отправная точка для понимания химических свойств элементов.
Если мы исключим элементы переходных металлов, мы можем сказать, что атомы, которые занимают одну и ту же группу периодической таблицы, имеют одинаковое количество внешних электронов.Например, все элементы в группе 2, показанные слева, имеют два внешних электрона.
Эти внешние электроны называются валентными электронами .
Валентные электроны
Именно валентные электроны вызывают химическую реактивность.
Все элементы в группе 1 имеют один валентный электрон; Группа 2 — два валентных электрона; Группа 13 — три валентных электрона; Группа 14 — четыре валентных электрона; Группа 15 — пять валентных электронов; Группа 16 — шесть валентных электронов; Группа 17, семь валентных электронов; и Группа 18 — восемь валентных электронов, за исключением гелия, у которого их два.
Группа 18 — это группа благородных газов, группа инертных элементов. Нежелание благородных газов вступать в химическую реакцию является ключом к нашему пониманию того, почему другие элементы действительно реагируют.
Нереактивные частицы: если атом имеет электронную конфигурацию благородного газа, он будет химически неактивным или будет реагировать с трудом. Реактивные частицы: если атом не имеет той же электронной конфигурации, что и благородный газ, он будет иметь тенденцию реагировать, чтобы достичь этого.
Благородные газы неактивны, потому что их внешние электронные оболочки заполнены. Полная оболочка внешних электронов — особенно стабильное устройство. Это означает, что атомы благородных газов не получают и не теряют электроны легко; они реагируют с другими атомами с большим трудом или не реагируют вовсе.
Другие атомы теряют электроны, приобретают электроны или делятся электронами, чтобы достичь той же электронной конфигурации, что и благородный газ — при этом они образуют химические связи и производят новые вещества.
Атом натрия реагирует с атомом хлора с образованием хлорида натрия
Например, на диаграмме выше атом натрия теряет свой единственный валентный электрон в пользу атома хлора. Когда атом теряет или приобретает один или несколько электронов, его уже нельзя описать как атом — он называется ионом .
Все ионы заряжены положительно или отрицательно.
Поскольку наш атом натрия потерял отрицательно заряженный электрон, он становится положительно заряженным ионом натрия: Na + .Этот ион натрия, у которого на один электрон меньше, чем у атома натрия, имеет ту же электронную конфигурацию, что и благородный газ неон, и химически стабилен.
Атом хлора, который начинается с семи валентных электронов, получает один электрон и становится отрицательно заряженным ионом хлора: Cl — . Этот ион имеет ту же электронную конфигурацию, что и благородный газ аргон, и, следовательно, этот ион также химически стабилен.
Положительно заряженный ион натрия и отрицательно заряженный ион хлора электростатически притягиваются друг к другу, образуя стабильное химическое соединение, хлорид натрия.Эти электростатические связи называются ионными связями .
Для переходных металлов ситуация немного сложнее описанной выше, потому что электроны из нижних оболочек в атомах переходных металлов могут стать валентными электронами. Вот почему, например, мы можем получить разные типы ионов меди, Cu + и Cu 2+ , и ионы железа, Fe 2+ и Fe 3+ .
Число валентных электронов в атомах является основой регулярных закономерностей, наблюдаемых Менделеевым в 1869 году, закономерностей, которые в конечном итоге дали нам нашу современную периодическую таблицу.
Энергии ионизации элементов — энергия, необходимая для удаления одного электрона.
Эти измерения были невозможны во времена Менделеева.
Они иллюстрируют периодическое (регулярное) поведение элементов.
Атомная структура
Атомная структураАтомная структура
Вся материя состоит из основных строительных блоков, называемых атомами . Атомы состоят из еще более мелких частиц, называемых протонами , электронов и нейтронов .Протоны и нейтроны живут в ядре атома и практически идентичны по массе. Тем не мение, протоны имеют положительный заряд, тогда как нейтроны не имеют заряда. Электроны имеют отрицательный заряд и вращаются вокруг ядра в оболочках или электрона орбитали и намного менее массивны, чем другие частицы. С электроны в 1836 раз менее массивны, чем протоны или нейтроны, большинство из них масса атома находится в ядре, которое составляет лишь 1/100 000 размера атома. весь атом (!).
Организация атома водорода показана ниже:
Атом водорода
Красная точка — это протон в ядре. Имеет положительный заряд +1 ед. Синяя точка — электрон. Имеет отрицательный заряд -1 ед. Для любого нормального атома количество электронов и протоны равны, что означает, что электрический заряд уравновешен. Там это только одна орбиталь для водорода. Давайте посмотрим на атом углерода большего размера.
Атом углерода
В ядре появилась новая частица — нейтрон. (представлен белыми точками).В ядре также 6 протонов, всего 12 частиц. Кроме того, теперь есть 6 электронов. вращается вокруг ядра по двум орбиталям. Причина, по которой атом углерода нуждается в Вторая орбиталь сложна и выходит за рамки этого геологического класса. Но правила, управляющие атомами, гласят, что первая орбиталь может иметь только две электронов, на второй орбитали разрешено восемь электронов, на третьей — только восемь электронов и т. д. (См. стр. 27 вашего текста с номерами электроны на каждой орбитали для первых 20 элементов.)
Есть 91 природный элемент. Атомы — это самые маленькие из возможных элементов, и на самом деле слово «атом» происходит от греческого слова «томос», что означает «не резать» — то есть вы не можете вырезать меньше, чем это. Мы обычно представляют элементы их атомным символом. Водород представлен буквой «H»; углерод буквой «C».
Для атомов, изменение числа протонов меняет вид элемент . Итак, если бы я бросил дополнительный протон в ядра атома углерода, проиллюстрированного выше, у меня больше не будет углерода — я будет азот.Точно так же, если бы я убрал протон из углерода атом, у меня был бы другой элемент, бор. Число протонов в ядро атома совпадает с атомным номером этого атом. Если сложить количество протонов и нейтронов, получится атомных массовое число этого конкретного атома.
Быстрая проверка : Какой атомный номер показан атом водорода над? Что это за атомное массовое число? Что такое атомный номер и массовое атомное число указанного выше атома углерода?
Ответы : атомный номер водорода 1 (посчитайте протоны).Атомно-массовое число водорода тоже , одно (есть нет нейтронов!). Для углерода атомный номер 6 , а атомный номер массовое число 12 (6 протонов плюс 6 нейтронов).
Посмотрите еще раз на изображение атома углерода. Что, если бы мы добавили нейтрон вместо протона? Будет ли у нас такой же элемент? Да. Но атом был бы другим. A dding или вычитание нейтронов из ядра атома создает изотопы этого атома . Например, давайте добавим два нейтрона к атому углерода, обозначенному зеленым точки ниже:
Изотоп углерода
Добавление двух нейтронов меняет наш атом. Однако, поскольку количество протонов то же самое, это все еще углерод, но теперь это изотоп углерода. Мы представляем изотопы с помощью химического символа («C» для углерода) и число. Первый атом углерода только с 6 нейтроны будут называться 12 C или углерод-12. Новый с 8 нейтроны будут 14 C или углерод-14.Обратите внимание, что число «14» также является атомным массовым числом для этого изотопа.
Химики работали над организацией элементов особым образом, называемым Периодическая таблица. Он упорядочен так, что элементы в каждом столбце имеют общие химические и физические свойства. Ниже приведено изображение Периодическая таблица:
* Изображение с http://www.chemtutor.com/perich.htm
Каждый элемент имеет атомарный символ и атомарный символ. номер.
Quick Quiz: Напомним, что атомный номер — это количество протонов в ядре.Сколько протонов в Атом натрия (Na)? Атом кислорода (O)? Атом урана (U)?
Ответы: Натрий имеет 11 протонов, Кислород 8 протонов и урана 92 протонов.
Продолжайте и узнайте об ионах.
Вернуться в главное меню.
Вернуться на страницу вводного курса наук о Земле.
(Для получения дополнительной информации по основам химии и атомной структуре, посетите http://www.chemtutor.com/.)
Leave A Comment