13.3 Семинар № 3 «Строение атома. Квантовые числа. Принцип Паули. Правило Гунда. Правило Клечковского»

Цель: рассмотреть сущность современной теории строения атома, отработка навыков составления электронных и электронно-графических формул элементов и определения валентности элементов в основном и возбужденном состоянии. Вопросы для обсуждения и задания: 1. Каково строение атомного ядра? Какие частицы называются протонами, нейтронами? Как определить количество протонов и нейтронов в ядре. 2. Что такое электронное облако? 3. Объясните понятие «корпускулярно-волновой дуализм». 4. Что такое орбиталь? 5. Что определяет главное квантовое число? Какие значения оно принимает? 6. Что определяет орбитальное квантовое число? Какие значения оно принимает? Каковы буквенные обозначения числовых значений орбитального квантового числа? Какие геометрические формы элек­тронных облаков соответствуют каждому из значений орбитального квантового числа? 7. Что определяет магнитное квантовое число? Какие значения может оно принимать при заданном значении орбитального кванто­вого числа? 8. Что определяет спиновое квантовое число? Какие значения оно может принимать? 9. Как формулируется принцип минимума энергии? Правило Клечковского? Проиллюстрируйте примерами. 10. Как формулируется принцип Паули? Почему его иногда назы­вают запретом Паули? 11. Как формулируется правило Гунда? 12. Чем электронные формулы атомов отличаются от их элект­ронно-графических формул? Приведите примеры. 13. Составьте электронные и электронно-графические формулы атомов элементов с порядковыми номерами 22, 38, 52. Определите по электронной формуле номер периода и группы, в которых расположены данные элементы. Металлами или неметаллами они являются? 14. Составьте электронную и электронно-графическую формулы атома селена. Проанализируйте возможность перехода атома в возбужденное состояние. 15. Составьте электронные и электронно-графические формулы ионов Со²⁺ и Аs^3- . Укажите число неспаренных электронов у этих ионов. 16. Укажите квантовые числа (n, l, m, s) электрона, который является последним по порядку заполнения, и определите число неспаренных электронов в атоме элемента 5 периода VA группы.

13.4 Тесты для самопроверки Тест 1 1. Околоядерное пространство, в котором с наибольшей вероятностью может находитьсяэлектрон, называется .…. (Введите ответ) □□□□□□□□□□□□□□□ 2. Квантовое число, характеризующее собственное вращение электрона вокруг своей оси, называ­ется … (Введите ответ) □□□□□□□□□□□□□□□ 3. Установите соответствие

Квантовое число	Характеристика
1) главное	□ форму электронного облака
2) орбитальное	□ энергию электрона
3) магнитное	□ энергетическое состояние на электрона в
4)спин	подуровне
	□ собственное вращение электрона вокруг
	своей оси
	□ ориентацию орбитали в пространстве
	□ размеры электронного облака

4. Формула высшего оксида элемента с электронной конфигурацией атома 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p² 1) Э₂О 2) Э₂О₃ 3) ЭО₂ 4) ЭО 5. Число нейтронов в ядре изотопа ¹⁷О равно 1) 3 2) 7 3) 9 4) 14 6. Электронная конфигурация, соответствующая иону Sc³⁺ 1) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹ 2) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁴ 4) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹4p³ 7. Главное и орбитальное квантовые числа для 4d-подуровня равны 1) 4, 2 2) 2, 4 3)1,3 4) 2,3 8. Энергетическое состояние внешнего электрона атома описывается следующими значениями квантовых чисел: n=3, l=0, m=0. Этот атом относится к 1) d- элементам 2) f – элементам 3) p – элементам 4) s - элементам

9. Число неспаренных электронов в ионе Со³⁺, находящемся в основном состоянии, равно 1) 4 2) 2 3) 6 4) 5 10. На третьем энергетическом уровне общее число орбиталей равно 1) 3 2) 7 3) 4 4) 9

Тест 2 1. Частица, несущая элементарный отрицательный заряд, называется (Введите ответ) □□□□□□□□□□□□□□□ 2. Два электрона с одинаковыми значениями трех квантовых чисел (n, l, m), но с противоположно направленными или антипараллельными спинами, называются (Введите ответ) □□□□□□□□□□□□□□□ 3. Установите соответствие

Частица	Число электронов у данной частицы
1)Аl3+	□ 18
2) Mg	□ 12
3) Р3-	□ 19
4) К	□ 10

4. Электронная конфигурация, соответствующая иону Rb⁺ 1) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s¹ 2) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰5d¹ 3) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s² 4) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶ 5. Формула высшего оксида элемента с электронной конфигурацией атома 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹5s² 1)ЭО 2)Э₂О 3)Э₂О₃ 4)Э₂О₅ 6. Распределение электронов по энергетическим уровням для атома аргона 1) 2, 6, 2, 8 2) 2, 8, 6, 2 3) 2, 10, 6 4) 2, 8, 8 7. Число полностью заполненных энергетических подуровней в ионе Са²⁺ равно 1)3 2) 4 3)5 4) 6 8. Число протонов и нейтронов в ядре атома ¹⁴С 1) p = 14, n = 6 2) p = 6, n = 14 3) p = 6, n = 8 4) = 12, n = 6 9. Главное и орбитальное квантовые числа для 4f-подуровня равны 1) 4, 1 2) 2, 4 3) 2,3 4) 4,3 10. Электронная конфигурация 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² соответствует 1) основному состоянию атома кальция 2) возбужденному состоянию атома кальция 3) основному состоянию атома скандия 4) атому изотопа ²⁰Ne