Электронную конфигурацию атома аргона имеет частица. Большая энциклопедия нефти и газа
Cтраница 3
Первые представления об ионной связи были введены В. Косселем (1916 г.), который полагал, что реакционная способность элементов сводится к стремлению их атомов приобрести электронную конфигурацию благородных газов. Образование таких конфигураций является следствием полного перехода электронов от атомов одних элементов к другим. Образующиеся при этом разноименно заряженные ионы удерживаются силами электростатического притяжения.
Атомы с электронными конфигурациями от ns2npl до ns2np5 включают как металлы, так и неметаллы. Химические свойства элементов этого класса в значительной степени связаны со стремлением атомов получать, отдавать или обобщать электроны таким образом, чтобы приобрести электронную конфигурацию благородного газа с большим или меньшим порядковым номером.
Хотя многие соединения с о-связью углерод - металл, как, например, реактивы Гриньяра или тетраэтилсвинец, известны уже давно, соединения, в которых алкильная группа была бы связана с переходным металлом, вплоть до недавнего времени встречались чрезвычайно редко. Практически все такие соединения, даже полученные в последнее время, одновременно включают ненасыщенные лиганды, причем последние поставляют достаточное число электронов, так что металл обычно приобретает электронную конфигурацию благородного газа. Малочисленность примеров простых соединений типа алкил - переходный металл можно рассматривать как первое доказательство того, что связь алкил - переходный металл термодинамически и кинетически неустойчива.
Первые попытки подведения физического обоснования под постулаты координационной теории были предприняты Сиджвиком, который применил теорию химической связи Льюиса к комплексным соединениям. Согласно этой теории химическая связь образуется за счет обобществления Пары электронов, причем каждый из двух атомов поставляет в эту пару по одному электрону. Движущая сила образования химической связи - тенденция к созданию электронной конфигурации благородного газа, которая отличается высокой устойчивостью.
Отдавая или принимая электроны, атомы взаимодействующих элементов превращаются в положительные или отрицательные ионы, которые затем притягиваются электростатически, согласно закону Кулона, образуя ионную связь. На-ример, атом лития, образуя ионную связь с атомом фтора, теряет один электрон и приобретает электронную конфигурацию благородного газа - гелия. Одновременно фтор, приобретая электрон, достраивает свою электронную оболочку до электронной конфигурации другого благородного газа - неона.
С развитием представлений об электронном строении атома стало ясным, что особая химическая инертность гелия, неона, аргона и их аналогов обусловлена повышенной устойчивостью полностью у комплектованных s - и / - оболочек. С учетом этого и были разработаны представления о ионной (Коссель, 1916) и ковалентной (Льюис, 1916) связи. Особая устойчивость электронного октета и стремление других атомов тем или иным способом приобрести электронную конфигурацию благородного газа на долгие годы стали краеугольным камнем теорий химической связи и кристаллохимического строения (правило Юм-Розери 8 - N, критерий Музера и Пирсона и Др. Нулевая группа стала своеобразной осью периодической системы, отражающей так называемое полновалентное правило (стабильность октетной конфигурации), подобно тому как IVA-группа является осью, отражающей четырехэлектронное правило.
Коссель и Льюис исходили из представления о том, что атомы элементов обладают тенденцией к достижению электронной конфигурации благородных газов.
| Изменение энгадыгаи первой ионизации в зависимости от атомного номера. |
Во-первых, максимумы наблюдаются для благородных газов, а минимумы - для щелочных металлов. Это легко понять, так как замкнутые электронные оболочки с конфигурациями благородных газов очень устойчивы и их разрыв при образовании химических связей или ионизации требует больших затрат энергии. Наоборот, у атомов щелочных металлов имеется один валентный электрон, который хорошо экранирован от ядр всеми внутренними оболочками и лежащей непосредственно под ним электронной конфигурацией благородного газа.
В водных растворах это соединение ведет себя как слабая одноосновная кислота, образующая стабильные соли с неорганическими и органическими основаниями. Соли получаются прямым обменом водорода с металлом или путем присоединения амина. Устойчивость этих соединений обеспечивается стабилизирующим действием я-дативных связей металл - лиганд. Центральный атом металла в этих соединениях обладает электронной конфигурацией благородного газа.
Члены этих подгрупп ярко проявляют свой неметаллический характер, за исключением полония и, вероятно, астата. В соединениях с типичными металлами они образуют ионные связи, а с неметалал:: и - ковалентные полярные. Понятие степень окисления в большинстве случаев имеет для членов подгруппы VIA формальное значение. Некоторые соединения, образованные этими элементами, следует рассматривать как стремление дополнить свою оболочку до электронной конфигурации благородного газа. Так образуются халько-гениды Se2 - и Те2 -, хотя существование таких ионов (кроме соединений с наиболее электроположительными элементами) маловероятно.
Атом водорода состоит из одного протона и одного электрона. Этот простейший атом не имеет аналогов в периодической системе. Атом водорода может также присоединять электрон, образуя при этом анион Н -, электронная конфигурация которого такая же, как у атома гелия. В этом отношении водород сходен с галогенами, анионы которых имеют электронные конфигурации соседних благородных газов.
Изучая ферроцианиды, феррицианиды и амминосоединения, Вернер (1891) высказал предположение, что в некоторых случаях, когда основные валентности атома насыщены, он тем не менее может комбинироваться или координироваться с другими атомами, группами или молекулами, образуя комплексы. Максимальное число атомов, групп или молекул, которое может быть таким образом присоединено к центральному атому (координационное число), обычно равно четырем или шести. При координационном числе 6 вокруг центрального атома образуется октаэдрическая симметричная конфигурация; при координационном числе 4 возможна плоскостная или тетраэдрическая конфигурация. Комплекс в целом может быть нейтральным или обладать свойствами аниона или катиона. Электронная интерпретация строения вернеровских соединений основана на структуре внешней электронной оболочки центрального атома и его тенденции к приобретению электронной конфигурации ближайшего благородного газа.
И иона . Какую валентность проявляет барий в нормальном и возбужденном состояниях? Структуру какого инертного газа имеет ион
2. Какую высшую и низшую степени окисления проявляют вольфрам, теллур,
серебро в соединениях? Почему? Составьте формулы соединений, отвечающих этим
степеням окисления и изобразите их структурные формулы.
ухвалентного металла. При растворении продуктов реакции в избытке соляной кислоты выделяется газ X и остается 12,8 г нерастворимого вещества, при сжигании которого в избытке кислорода получают газ Y. Количественное взаимодействие газа X с газом Y приводит к образованию 38,4 г простого вещества(причем на 1 моль газа Y образуется 3 моль простого вещества).
1.Какой маталл взаимодействовал с серой?
2.Чему равна масса серы, содержащей в исходной смеси веществ?
02) При нагревании 1,0 г смеси сульфида и карбоната цинка с 10%- ым раствором серной кислоты выделился 221 мл газа, измеренного при 25 градусах целсия и давлении 750 мм рт.ст.
1.Запишите уравнение реакции
2.Вычеслите массовые и мольные доли сульфида и карбоната в смеси.
03) Хлорид алюминия массой 46,7 г растворили в воде. В полученном растворе содержится 0,66 моль хлорид ионов. Рассчитайте степень диссоциации соли(%)
04).В растворе, содержащем хлорид цезия и хлорид аммония массовая доля катионов равна массовой доле анионов. После добавления AgNO3 и полного осаждения хлорид-иона массовая доля катионов осталась равна массовой доле анионов.
1. Какой из ионов остался в растворе в наибольшем количестве(масс,доля)
2. Какой из ионов остался в растворе в наименьшем количесве(масс,доля). Ответ подтвердите расчётами.
05) На схеме приведены превращения соединения X:
X+O2 ---> .....+H2O
X+Na ---> ......+H2
X+H2S ---> .....
X+CO2 ---> ......+H2O
X+CuO ---> N2+...+....
Предложите x и запишите уравнение осуществленных превращений
06) Какой инертный газ и какие устойчивые в водном растворе ионы имеют одинаковую электронную конфигурацию с частицей, возникающей в результате удаления из атомов магния всех валентных электронов??
. Как называются соли сероводородной кислоты?1. Сульфаты.
2. Сульфиды.
3. Сульфиты.
4. Сульциды.
2. Какое название имеет кислота Н2SO3?
1. Серная.
2. Сернистая.
3. Сероводородная.
4. Сульфитная.
3. Как правильно написать формулу оксида углерода (+4)
1. СО
2. СО2
3. С2О4
4. СО2
4.Как правильно написать формулу ортофосфата железа (+2)
1. Fe3(PO4)2
2. FePO4
3.Fe(PO4)2
4. Fe3PO4
5. Какому элементу соответствует следующая электронная конфигурация 1s22s22p63s1
1. Аргон.
2. Магний.
3. Калий.
4. Натрий.
6. Элементу алюминий будет соответствовать следующая электронная конфигурация:
1. 1s22s22p63s1
2. 1s22s22p63s1
3. 1s22s22p63s13р1
4. 1s22s22p63s13р3
7. Какой объём займут 64г кислорода (О2) ?
1. 11,2л;
2. 22,4л;
3. 44,8л;
4. 224 л;
8. Сколько грамм водорода (Н2) займут объём 11,2 литра?
1. 1 грамм;
2. 2 грамма;
3. 10 грамм;
4. 5 грамм;
9. При взаимодействии разбавленной серной кислоты с кальцием образуются:
1. Сульфат кальция и водород.
2. Сульфит кальция и водород.
3. Сульфат кальция, сернистый газ и вода.
4. Сульфат кальция, сероводород и вода.
10. Газ SO2 и Н2О образуются при взаимодействии:
1. Разбавленной серной кислоты с медью.
2. Разбавленной серной кислоты с марганцем.
3. Разбавленной серной кислоты с серебром.
4. Концентрированной серной кислоты с ртутью.
11. Какая массовая доля растворимого вещества получится при растворении 20 грамм хлорида натрия в 500 грамм воды?
1. 0,03
2. 0,04
3. 30%
4. 4%
12. Какова процентная концентрация раствора, если в 800 г его содержится 50 г нитрата калия?
1. 0,21;
2. 6,2%;
3. 62%;
4. 12%;
13. Какой объём газа образуется при взаимодействии 20 грамм кальция с разбавленной серной кислотой?
1. 11,2л
2. 22,4 л
3. 1 л
4. 224 л
14. Какой объём газа образуется при взаимодействии концентрированной серной кислоты с 107 граммами серебра?
1. 11,2 л
2. 22,4 л
3. 224 л
4. 112 л
15. Какие рассуждения справедливы относительно осуществления следующей реакции:
СаС12 + 2КNО3 = Са(NО3)2 + 2КС1
1. Неправильно расставлены коэффициенты.
2. Реакция не может быть осуществима, так как все реагенты растворимы в воде.
3. Реакция осуществима, так как образуется осадок.
4. Реакция осуществима, так как образуется газ.
а) 6;
б) 8;
в) 14;
г) 2.
2. Определите массовое число атома алюминия, учитывая, что атом алюминия включает 13 прото¬нов, 14 нейтронов и 13 электронов:
а) 40;
б) 26;
в) 27;
г) 13.
3. Атомная масса изотопов химических элементов определяется:
а) числом нейтронов в ядре атома;
б) числом протонов в ядре атома;
в) числом электронов в ядре атома;
г) химической активностью элемента.
4. Аргон химически инертен, потому что:
а) является газом;
б) содержит на 1-м уровне 2 электрона;
в) содержит на 3-м уровне 8 электронов;
г) содержит на 2-м р-подуровне 6 электронов.
5. Укажите наиболее типичный неметалл, если электронная конфигурация внешнего слоя:
а) 2s1
б) 2s22p6
в) 2s22p2
г) 2s22p5
1. Электронную конфигурацию инертного газа имеет ион
1) Fe 3+ 2) Cl - 3) Cu 2+ 4) Fe 2+
2. Атому аргона в основном состоянии соответствует электронная конфигурация частицы
1) Ca 0 2) K + 3) Cl + 4) Zn 2+
3. Элемент, электронная конфигурация атома которого 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 , образует водородное соединение
4. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы магния и
1) кальция 2) хрома 3) кремния 4) алюминия
5. Атому аргона в основном состоянии соответствует электронная конфигурация частицы
1) S 2- 2) Zn 2+ 3) Si 4+ 4) Se 0
6. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы P и
1) Ar 2) Al 3) Cl 4) N
7. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 , соответствует частице
1) S 4+ 2) P 3- 3) Al 3+ 4) O 2-
8. Какая электронная конфигурация соответствует распределению валентных электронов в атоме хрома?
1) 3d 2 4s 2 2) 3s 2 3p 4 3) 3d 5 4s 1 4) 4s 2 4p 6
9. Три неспаренных электрона на внешнем энергетическом уровне в основном состоянии содержит атом
1) титана 2) кремния 3) магния 4) фосфора
10. Атом химического элемента, высший оксид которого RO 2 , имеет конфигурацию внешнего энергетического уровня:
1) ns 2 np 4 2) ns 2 np 2 3) ns 2 4) ns 2 np 1
11. Восьмиэлектронную внешнюю оболочку имеет частица
1) S 4+ 2) S 2- 3) Br 5+ 4) Sn 2+
12. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 , соответствует атому
1) алюминия 2) азота 3) хлора 4) фтора
13. Восьмизлектронную внешнюю оболочку имеет частица
1) P 3+ 2) Mg 2+ 3) Cl 5+ 4) Fe 2+
14. Порядковый номер элемента, злектронное строение атома которого 1s 2 2s 2 2p 3 , равен
1) 5 2) 6 3) 7 4) 4
15. Число электронов в ионе меди Cu 2+ , равно
1) 64 2) 66 3) 29 4) 27
16. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 , соответствует иону
1) Mg 2+ 2) S 2- 3) Al 3+ 4) N 3-
17. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 , соответствует иону
1) Sn 2+ 2) Cl - 3) Cr 3+ 4) Fe 2+
18. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы азота и
1) серы 2) хлора 3) мышьяка 4) марганца
19. Какое соединение содержит катион и анион с злектронной конфигурацией 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ?
1) NaCl 2) NaBr 3) KCl 4) KBr
20. Элементу, электронная формула атома которого 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 , соответствует водородное соединение
1) HCl 2) PH 3 3) H 2 S 4) SiH 4
21. Элемент, электронная конфигурация атома которого 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 , образует водородное соединение
1) NH 3 2) PH 3 3) HCl 4) H 2 S
22. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 , соответствует иону
1) Fe 2+ 2) S 2- 3) Al 3+ 4) N 3-
23. Восьмизлектронную внешнюю оболочку имеет ион
1) S 4+ 2) Al 3+ 3) Cl + 4) Mn 2+
24. Число электронов в ионе железа Fe 2+ , равно
1) 54 2) 28 3) 58 4) 24
25. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 , соответствует частице
1) Mn 2+ 2) Se 4+ 3) Cl - 4) Ca 0
26. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 , соответствует атому
1) кальция 2) магния 3) кремния 4) серы
27. Электронную конфигурацию инертного газа имеет ион
1) Cr 2+ 2) S 2- 3) Zn 2+ 4) N 2-
28. Атом химического элемента, высший оксид которого RO 3 , имеет конфигурацию внешнего энергетического уровня:
1) ns 2 np 2 2) ns 2 np 4 3) ns 2 4) ns 2 np 1
29. Элемент, электронная конфигурация атома которого 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 , образует водородное соединение
1) CH 4 2) SiH 4 3) H 2 O 4) H 2 S
30. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы фтора и
1) кислорода 2) лития 3) брома 4) неона
Проверь свои знания
Вариант 1 (10 заданий) Скачать
Cтраница 1
Электронная конфигурация инертного газа для любого атома может образоваться двумя различными способами. Один из них - перенос электронов: атомы одного из элементов отдают электроны, которые переходят к атомам другого элемента.
Электронная конфигурация инертного газа у атома металла может достигаться за счет взаимодействия с молекулами растворителя.
Электронная конфигурация инертного газа может создаваться двумя путями: за счет образования электровалентной или ковалентной связи.
Поскольку до образования электронной конфигурации инертного газа недостает всего двух электронов, степень окисления - II возникает очень легко, в особенности для наиболее легких элементов группы.
Стремясь к достижению электронной конфигурации инертного газа (аналогично тому, как элементы 2-го и 3-го периодов имеют тенденцию к достижению 8-электронной валентной оболочки), переходные металлы отличаются особой склонностью к комплексообразованию. Такие молекулы называют лигандами.
Ион La3 имеет электронную конфигурацию инертного газа ксенона. Трехзарядные ионы лантанидов от Се до Lu значительно отличаются друг от друга лишь последовательным увеличением (до 14) 4 / - электронов. Эти электроны лежат достаточно глубоко внутри катиона и в образовании химической связи имеют небольшое значение. Однако увеличивающийся при переходе от La к Lu заряд ядра приводит к постоянному уменьшению атомных и ионных радиусов. Последние уменьшаются от 1 4 до 0 85 А.
Катионы этого ряда имеют электронные конфигурации инертных газов (от неона до ксенона), поэтому они обладают сферической симметрией и с трудом деформируются. Устойчивость таких электронных конфигураций обусловливает отсутствие окраски катионов, поскольку для возбуждения электронов на низшие незаполненные орбитали требовалась бы очень большая энергия.
Ионы щелочных металлов обладают электронной конфигурацией инертных газов, характеризующейся сферической симметрией и малой деформируемостью. Многие свойства этих ионов и их соединений находятся в связи с их ионными радиусами.
Из этого следует, что электронная конфигурация инертного газа эффективнее всего должна экранировать заряд ядра катиона от его поверхности. Катионы без такой конфигурации имеют высокое положительное поле на своей поверхности и, следовательно, обладают высокой поляризующей способностью.
| Образование ионов Na и С1 -. |
Электронная конфигурация образовавшихся ионов подобна электронной конфигурации инертных газов; ион С1 - принимает конфигурацию аргона, а ион Na - конфигурацию неона. Внешние, или валентные, оболочки заняты теперь восемью электронами, но число электронов не равно числу протонов, как в случае нейтральных атомов А и В.
Сильно радиоактивный ион Ас3 обладает электронной конфигурацией инертного газа радона. По своим химическим свойствам актиний весьма напоминает La3 с той лишь разницей, что он является более основным. Ионные радиусы их также почти равны. Большая основность Ас3 проявляется в его более сильной сорбции катионообменными смолами и в меньшей экстракции трибутилфосфатом из азотнокислых растворов.
Все двухзарядные катионы этого ряда имеют электронные конфигурации инертных газов. Их химические и физические свойства последовательно изменяются по мере увеличения размера, что определяет, например, различия в растворимости их солей, обсуждавшиеся в гл. Эти катионы неспособны к заметной поляризации и не имеют полос поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях. Тем не менее легкая растворимость безводных хлорида и нитрата кальция в спиртах, эфире, ацетоне и безводных карбоновых кислотах позволяет предположить, что связи кальция в его солях могут иметь до некоторой степени ковалентный характер. Это позволяет объяснить следующий факт. Несмотря на то что катионы этой группы дают комплексы преимущественно с анионными лигандами, содержащими кислород (например, с родизоновой кислотой, мурексидом и о-крезол-фталеинкомплексоном), кальций (и магний) можно также определять спектрофотометрически с реагентами, в которые входят ненасыщенные содержащие азот группы и фенольные кислородьк К таким реагентам относятся эриохром черный Т и 8-оксихино-лин. Во всех случаях независимо от типа лиганда методы основаны на сдвиге полос поглощения лиганда под влиянием катиона.
Щелочной элемент образует ионы, имеющие электронную конфигурацию предшествующего инертного газа. Чем эти ионы отличаются от соответствующего инертного газа.
В кристаллах типа CsCl или NaCl ионы имеют электронную конфигурацию инертных газов; электронные плотности локализованы и их деформации малы (гл. В то же время равновесие между ионами определяется кулоновскими силами и экспоненциальными силами отталкивания, вследствие чего механическая ангармоничность должна быть существенной. В кристаллах же типа ZnS обратная картина: вследствие частично ковалентной структуры распределение зарядов сильно зависит от движения ядер, тогда как эффекты механической ангармоничности должны сказываться слабее.
Загрузка...
