Екзаменаційний білет № 19

1. Аналіз мас і розмірів елементарних часток атому хімічного елементу.

2. Стани атому хімічного елементу.

3. Коротко охарактеризувати поняття: хімічна індивідуальність атому, різновиди та хімічні властивості хімічного елементу.

Відповіді до питання 1 білету № 19:

Маса протону складає 1,67·10^-24 г, а електрону – всього 9,1·10^-28 г, тобто різниця складає 4 порядки. Розміри: протона і нейтрона – порядка 10^-16 см, а електрону – 10^-13 см, тобто відношення як раз зворотне.

При цьому розмір атомів має порядок 10^-8 см, тобто в 100 000 разів більше розміру електрону і в 100 000 000 більше розміру протону, відповідно, атом має вельми «ажурну» структуру. Різниця за масою між протонами і нейтронами – всього в 1,0014 разів, що практично неістотно і нею можна знехтувати. Тому в усіх розрахунках маси протону і нейтрону приймаються за 1, а маса електрона – за 0 (так як при різниці на 4 порядки навіть сумарна маса сотні електронів буде настільки мізерною, що нею можна знехтувати, а атомів, в яких число електронів хоча б наближувалося до 1000 в природі не відомо, та і теоретично можливість їх існування вельми сумнівна).

Відповіді до питання 2 білету № 19:

В цілому атом електрично нейтральний. Число позитивних зарядів (протонів) врівноважується числом негативних зарядів (електронів).

Якщо атом втрачає або набуває деяке число електронів, він переходить в заряджений (іонізований) стан: аніон - негативно заряджений іон і катіон - позитивно заряджений іон.

Відповіді до питання 3 білету № 19:

Хімічна індивідуальність атому визначається числом його протонів, тобто зарядом ядра. Різновиди одного і того ж хімічного елементу за числом нейтронів (з різними атомними масами) називають ізотопами.

З курсу хімії Вам відомо, що хімічні властивості атомів визначаються числом і розміщенням електронів. Вони розміщуються навколо ядра на суворо визначених орбітах (оболонках або енергетичних рівнях).

Екзаменаційний білет № 20

1. Енергетичні рівні атому електрона хімічного елементу.

2. Підрівні атому хімічного елементу та їх морфологія.

3. Орбітальна кількість електронів в атомах хімічних елементів.

Відповіді до питання 1 білету № 20:

Максимально можлива кількість електронів на кожному рівні: 2n² (число Паулі), де n – номер оболонки.

Таким чином, на 1 рівні можуть розміщуватися 2 електрони, на 2 рівні – 8 електронів, на 3 – 18, на 4 – 32 електрони і т.д.

Відповіді до питання 2 білету № 20:

Всередині кожного з рівнів виділяються підрівні, які утворюються різними типами електронів (різняться за морфологією орбіт і енергією):

S – одна сферична орбіта в межах кожного рівня; на ній може бути розміщено не більше 2 електронів з протилежними спінами (які рухаються в протилежних напрямках);

p – три «гантелеподібних» орбіти, які орієнтовані взаємно перпендикулярно; теж по два електрона на кожній, всього не більше 6;

d і f – більш видалені від ядра, морфологічно більш складні; ємність підрівня d – не більше 10, f – не більше 14 електронів.

Легко запам’ятати, що кількість орбіт різних типів відповідає натуральному ряду чисел: 1, 3, 5, 7

Відповіді до питання 3 білету № 20:

Число ж електронів на кожній орбіті можна визначати множенням цього ряду на два (2, 6, 10, 14), так як на кожній з орбіт можуть одночасно знаходитися два електрони з протилежними спінами.

Звідси – заповненість оболонок:

I рівень – тільки s-підгрупа – всього 2 електрони

II рівень – s + p; - всього 8 електронів

III рівень – s + p + d; - всього 18 електронів

IV рівень – s + p + d + f всього 32 електрони.