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Химия для инженеров в примерах, тестах, задачах. Учебное пособие

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☆
ɂɧɨɝɞɚ ɧɚɛɥɸɞɚɸɬɫɹ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹ ɨɬ ɦɨɧɨɬɨɧɧɨɣ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ, ɱɬɨ ɨɛɴɹɫ-
ɧɹɟɬɫɹ ɨɫɨɛɟɧɧɨɫɬɹɦɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɣ ɫɬɪɭɤɬɭɪɵ ɚɬɨɦɨɜ.
ɗɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɚɬɨɦɨɜ. Ⱦɥɹ ɯɢɦɢɢ ɨɫɨɛɵɣ ɢɧɬɟɪɟɫ
ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɹɟɬ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɨɟ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɜɧɟɲɧɢɯ ɭɪɨɜɧɟɣ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɢɦɟɧɧɨ ɨɧɢ ɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɵ ɡɚ ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɟ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɯ ɫɜɹɡɟɣ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬ ɩɪɨɱɧɨɫɬɶ ɷɬɢɯ ɫɜɹɡɟɣ. ɇɟɨɛɯɨɞɢɦɵ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɟɧɧɵɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɞɥɹ ɨɰɟɧ­ɤɢ ɪɟɚɤɰɢɨɧɧɨɣ ɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɢ ɚɬɨɦɨɜ.
ɗɧɟɪɝɢɹ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ (E
) ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ, ɤɨɬɨɪɭɸ ɬɪɟɛɭɟɬɫɹ ɡɚɬɪɚ-
I
ɬɢɬɶ ɧɚ ɬɨ, ɱɬɨɛɵ ɭɞɚɥɢɬɶ ɞɚɧɧɵɣ ɷɥɟɤɬɪɨɧ ɫ ȺɈ ɧɟɜɨɡɛɭɠɞɟɧɧɨɝɨ ɚɬɨɦɚ ɧɚ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɨ ɛɨɥɶɲɨɟ ɪɚɫɫɬɨɹɧɢɟ ɨɬ ɹɞɪɚ ɛɟɡ ɫɨɨɛɳɟɧɢɹ ɟɦɭ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪ­ɝɢɢ. ɗɧɟɪɝɢɹ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ ɫɥɟɞɭɸɳɟɦɭ ɩɪɨɰɟɫɫɭ:
ɗ + E
o ɗ+ + ɟ.
I
Ɉɧɚ ɢɡɦɟɪɹɟɬɫɹ ɜ ɤɢɥɨɞɠɨɭɥɹɯ ɧɚ ɦɨɥɶ (ɤȾɠ/ɦɨɥɶ) ɢɥɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧ-ɜɨɥɶɬɚɯ
ɧɚ ɚɬɨɦ (ɷȼ/ɚɬɨɦ, 1 ɷȼ /ɚɬɨɦ # 96,5 ɤ Ⱦɠ/ɦɨɥɶ).
ɗɧɟɪɝɢɹ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɟɧɧɨ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɟɬ ɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɶ ɚɬɨɦɚ ɭɞɟɪɠɢɜɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ, ɱɬɨ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɜɚɠɧɨɣ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɨɣ ɟɝɨ ɯɢɦɢɱɟɫɤɨɣ ɚɤɬɢɜɧɨɫɬɢ. Ⱦɥɹ ɦɧɨɝɨɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɯ ɚɬɨɦɨɜ ɦɨɠɧɨ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɬɶ ɧɟɫɤɨɥɶɤɨ ɷɧɟɪɝɢɣ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ, ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɯ ɷɧɟɪɝɢɹɦ ɨɬɪɵɜɚ 1-ɝɨ, 2-ɝɨ, 3-
ɝɨ ɢ ɬ. ɞ.
ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ, ɫɱɢɬɚɹ ɨɬ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɭɞɚɥɟɧɧɨɝɨ.
ɗɧɟɪɝɢɹ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɜɨɡɪɚɫɬɚɟɬ ɜ ɩɟɪɢɨɞɟ ɩɨ ɦɟɪɟ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɹ ɩɨɪɹɞɤɨɜɨɝɨ ɧɨɦɟɪɚ ɷɥɟɦɟɧɬɚ. ɇɚɢɦɟɧɶɲɟɟ ɟɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɢɦɟɸɬ ɳɟɥɨɱɧɵɟ ɦɟɬɚɥɥɵ, ɧɚɯɨɞɹɳɢ­ɟɫɹ ɜ ɧɚɱɚɥɟ ɩɟɪɢɨɞɚ. ɇɚɢɛɨɥɶɲɢɦɢ ɡɧɚɱɟɧɢɹɦɢ ɷɧɟɪɝɢɢ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢ­ɡɭɸɬɫɹ ɛɥɚɝɨɪɨɞɧɵɟ ɝɚɡɵ (He, Ne, Ar, Kr, Xe), ɧɚɯɨɞɹɳɢɟɫɹ ɜ ɤɨɧɰɟ ɩɟɪɢɨɞɨɜ.
ɋɪɨɞɫɬɜɨ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɚɬɨɦɚ (E
) ɷɧɟɪɝɢɹ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɜɵɞɟɥɹɟɬɫɹ (ɢɥɢ ɡɚ-
A
ɬɪɚɱɢɜɚɟɬɫɹ) ɩɪɢ ɩɪɢɫɨɟɞɢɧɟɧɢɢ ɤ ɧɟɣɬɪɚɥɶɧɨɦɭ ɚɬɨɦɭ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɫ ɨɛɪɚɡɨɜɚ­ɧɢɟɦ ɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨɝɨ ɢɨɧɚ:
ɗ + ɟ o ɗ
+ EA.
ɗɬɚ ɜɟɥɢɱɢɧɚ ɜɵɪɚɠɚɟɬɫɹ ɜ ɤȾɠ/ɦɨɥɶ ɢɥɢ ɜ ɷȼ/ɚɬɨɦ. ɋɪɨɞɫɬɜɨ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɫɱɢɬɚɟɬɫɹ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɵɦ, ɟɫɥɢ ɩɪɢɫɨɟɞɢɧɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɫɨɩɪɨɜɨɠɞɚɟɬɫɹ ɜɵ­ɞɟɥɟɧɢɟɦ ɷɧɟɪɝɢɢ (ɟɫɥɢ E ɬɢɬɶ ɷɧɟɪɝɢɸ, ɬɨ ɫɪɨɞɫɬɜɨ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɫɱɢɬɚɟɬɫɹ ɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɵɦ (E
! 0). ȿɫɥɢ ɞɥɹ ɩɪɢɫɨɟɞɢɧɟɧɢɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɧɚɞɨ ɡɚɬɪɚ-
A
< 0).
A
ɋɪɨɞɫɬɜɨ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɣ ɫɬɪɭɤɬɭɪɵ ɚɬɨɦɚ. ɇɚɢɛɨɥɶ­ɲɢɦ ɫɪɨɞɫɬɜɨɦ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɸɬɫɹ ɷɥɟɦɟɧɬɵ ɝɪɭɩɩɵ 17 (VIIA) (ɝɚɥɨ­ɝɟɧɵ: F, Cl, Br, I). ɍ ɛɨɥɶɲɢɧɫɬɜɚ ɦɟɬɚɥɥɨɜ ɢ ɛɥɚɝɨɪɨɞɧɵɯ ɝɚɡɨɜ ɫɪɨɞɫɬɜɨ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɧɟɜɟɥɢɤɨ ɢɥɢ ɞɚɠɟ ɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨ. ɇɚɢɦɟɧɶɲɢɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɫɪɨɞɫɬɜɚ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɭ ɚɬɨɦɨɜ ɫ ɡɚɩɨɥɧɟɧɧɵɦɢ ɢ ɧɚɩɨɥɨɜɢɧɭ ɡɚɩɨɥɧɟɧɧɵɦɢ s- ɢ ɪ- ɩɨɞ­ɭɪɨɜɧɹɦɢ (N, P, As).
ȼ ɩɨɞɝɪɭɩɩɚɯ
ɫɜɟɪɯɭ ɜɧɢɡ ɫɪɨɞɫɬɜɨ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɚɬɨɦɨɜ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ, ɧɨ ɧɟ ɜɫɟɝɞɚ ɦɨɧɨɬɨɧɧɨ. ɗɬɨ ɫɜɹɡɚɧɨ ɫ ɨɫɨɛɟɧɧɨɫɬɹɦɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɣ ɫɬɪɭɤɬɭɪɵ ɚɬɨɦɨɜ. ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɩɪɢ ɩɟɪɟɯɨɞɟ ɨɬ ɮɬɨɪɚ (E ɢ ɨɬ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ (E
= 141 ɤȾɠ/ɦɨɥɶ) ɤ ɫɟɪɟ (EA = 200,4 ɤȾɠ/ɦɨɥɶ) ɧɚɛɥɸɞɚɟɬɫɹ
A
= 328 ɤȾɠ/ɦɨɥɶ) ɤ ɯɥɨɪɭ (EA = 349 ɤȾɠ/ɦɨɥɶ)
A
ɟɟ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟ. ȼɟɪɨɹɬɧɨ, ɷɬɨ ɫɜɹɡɚɧɨ ɫ ɧɚɥɢɱɢɟɦ ɜɚɤɚɧɬɧɵɯ d-ɨɪɛɢɬɚɥɟɣ ɭ ɚɬɨ­ɦɨɜ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ 3-ɝɨ ɩɟɪɢɨɞɚ.
41
ɂɡ-ɡɚ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɵɯ ɬɪɭɞɧɨɫɬɟɣ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɫɪɨɞɫɬɜɚ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɢɡ-
ɜɟɫɬɧɵ ɧɟ ɞɥɹ ɜɫɟɯ ɚɬɨɦɨɜ.
ɗɥɟɤɬɪɨɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ (ɗɈ). ɉɨɧɹɬɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɷɥɟ-
ɦɟɧɬɚ ɜɜɟɥ ɚɦɟɪɢɤɚɧɫɤɢɣ ɮɢɡɢɤɨ-ɯɢɦɢɤ Ʌ. ɉɨɥɢɧɝ. ɉɨ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɸ ɉɨɥɢɧɝɚ, ɷɥɟɤɬɪɨɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ – ɷɬɨ ɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɶ ɚɬɨɦɚ ɜ ɦɨɥɟɤɭɥɟ ɢɥɢ ɫɥɨɠɧɨɦ ɢɨɧɟ ɩɪɢɬɹɝɢɜɚɬɶ ɤ ɫɟɛɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ, ɭɱɚɫɬɜɭɸɳɢɟ ɜ ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɢ ɯɢɦɢɱɟɫɤɨɣ ɫɜɹɡɢ.
ɗɥɟɤɬɪɨɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɬɢɩɚ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɣ, ɜɚɥɟɧɬɧɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹ­ɧɢɹ ɷɥɟɦɟɧɬɚ. ɉɨɷɬɨɦɭ ɷɬɚ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɚ ɢɦɟɟɬ ɭɫɥɨɜɧɵɣ ɯɚɪɚɤɬɟɪ. Ɉɞɧɚɤɨ ɟɟ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɟ
ɩɨɥɟɡɧɨ ɞɥɹ ɤɚɱɟɫɬɜɟɧɧɨɝɨ ɨɛɴɹɫɧɟɧɢɹ ɬɢɩɚ ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɯ ɫɜɹɡɟɣ
ɢ ɫɜɨɣɫɬɜ ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɣ.
Ȼɵɥɨ ɩɪɟɞɥɨɠɟɧɨ ɧɟɫɤɨɥɶɤɨ ɲɤɚɥ ɷɥɟɤɬɪɨɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨɫɬɢ. ɇɚɢɛɨɥɟɟ ɱɚ­ɫɬɨ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɦɨɣ ɗɈ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɲɤɚɥɚ ɉɨɥɢɧɝɚ, ɫɨɫɬɚɜɥɟɧɧɚɹ ɧɚ ɨɫɧɨɜɟ ɬɟɪɦɨ­ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɯ ɞɚɧɧɵɯ ɩɨ ɷɧɟɪɝɢɹɦ ɫɜɹɡɟɣ ɜ ɞɜɭɯɚɬɨɦɧɵɯ ɦɨɥɟɤɭɥɚɯ (ɫɦ. ɉɪɢɥɨ­ɠɟɧɢɟ, ɬɚɛɥ. ɉ3). Ʉɚɠɞɨɦɭ ɷɥɟɦɟɧɬɭ ɩɪɢɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɜɩɨɥɧɟ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɟ ɡɧɚ­ɱɟɧɢɟ ɜɟɥɢɱɢɧɵ ɗɈ F
.
i
ɍɜɟɥɢɱɟɧɢɟ ɗɈ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ ɭɫɢɥɟɧɢɸ ɧɟɦɟɬɚɥɥɢɱɟɫɤɨɝɨ ɯɚɪɚɤɬɟɪɚ ɷɥɟ­ɦɟɧɬɚ. Ɇɨɠɧɨ ɡɚɦɟɬɢɬɶ, ɱɬɨ ɞɥɹ ɦɟɬɚɥɥɨɜ ɗɈ ɧɟ ɩɪɟɜɵɲɚɟɬ 1,8–1,9; ɥɢɲɶ ɞɥɹ ɲɟɫɬɢ ɦɟɬɚɥɥɨɜ ɫɟɦɟɣɫɬɜɚ ɩɥɚɬɢɧɵ ɗɈ ɪɚɜɧɚ 2,2, ɱɬɨ ɢ ɩɪɨɹɜɥɹɟɬɫɹ ɜ ɭɫɬɨɣɱɢ­ɜɨɫɬɢ ɩɨɫɥɟɞɧɢɯ ɤ ɞɟɣɫɬɜɢɸ ɨɤɢɫɥɢɬɟɥɟɣ.
Ⱥɬɨɦɵ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɨɛɥɚɞɚɸɬ ɪɚɡɥɢɱɧɵɦɢ ɗɈ, ɨɞɧɢ ɥɟɝɱɟ ɩɪɢ­ɧɢɦɚɸɬ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ (ɧɟɦɟɬɚɥɥɵ), ɞɪɭɝɢɟ, ɧɚɨɛɨɪɨɬ, ɥɟɝɱɟ ɢɯ
ɨɬɞɚɸɬ (ɦɟɬɚɥɥɵ). ɉɪɢ ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɢ ɦɨɥɟɤɭɥɵ ɢɡ ɚɬɨɦɨɜ, ɢɦɟɸɳɢɯ ɪɚɡɥɢɱɧɭɸ ɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɶ ɤ ɩɪɢ­ɫɨɟɞɢɧɟɧɢɸ-ɨɬɞɚɱɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ, ɫɜɹɡɵɜɚɸɳɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ (ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɚɹ ɩɥɨɬ­ɧɨɫɬɶ) ɫɦɟɳɚɸɬɫɹ ɜ ɫɬɨɪɨɧɭ ɬɨɝɨ ɚɬɨɦɚ, ɭ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɗɈ ɛɨɥɶɲɟ. ɑɟɦ ɛɨɥɶɲɟ ɪɚɡɥɢɱɢɟ ɜ ɗɈ ɫɨɟɞɢɧɹɸɳɢɯɫɹ ɚɬɨɦɨɜ, ɬɟɦ ɛɥɢɠɟ ɨɛɪɚɡɭɸɳɚɹɫɹ ɫɜɹɡɶ ɤ ɢɨɧ­ɧɨɦɭ ɬɢɩɭ.
Ⱦɥɹ ɧɟɩɟɪɟɯɨɞɧɵɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɜ ɩɟɪɢɨɞɟ ɗɈ ɜɨɡɪɚɫɬɚɟɬ
ɫ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ ɩɨ­ɪɹɞɤɨɜɨɝɨ ɧɨɦɟɪɚ (ɧɚɩɪɢɦɟɪ, ɨɬ Li ɤ F), ɚ ɬɚɤɠɟ ɗɈ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɫɜɟɪɯɭ ɜɧɢɡ ɩɨ ɝɪɭɩɩɟ (ɧɚɩɪɢɦɟɪ, ɨɬ Li ɤ Cs). Ⱦɥɹ ɩɟɪɟɯɨɞɧɵɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɨɧɚ ɧɟɦɧɨɝɨ ɩɚɞɚ­ɟɬ ɜ ɩɪɟɞɟɥɚɯ ɩɟɪɢɨɞɚ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɧɚɢɦɟɧɶɲɢɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɗɈ ɢɦɟɸɬ s-ɷɥɟɦɟɧɬɵ 1 ɝɪɭɩɩɵ (IȺ), ɚ ɧɚɢɛɨɥɶɲɢɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ – ɪ-ɷɥɟɦɟɧɬɵ 16 (VIȺ) ɢ 17 (VIIȺ) ɝɪɭɩɩ. Ɂɧɚɱɟɧɢɹ ɗɈ
ɩɨɥɟɡɧɵ ɞɥɹ ɤɚɱɟɫɬɜɟɧɧɵɯ ɨɰɟɧɨɤ ɯɚɪɚɤɬɟɪɚ
ɫɜɹɡɢ, ɧɨ ɞɥɹ ɬɨɱɧɵɯ ɪɚɫɱɺɬɨɜ ɫɜɹɡɟɣ ɧɟɩɪɢɝɨɞɧɵ.
ɉɪɢɦɟɪɵ ɪɟɲɟɧɢɹ ɡɚɞɚɱ
ɉɪɢɦɟɪ 2.1.
Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ, ɫɤɨɥɶɤɨ ɨɪɛɢɬɚɥɟɣ ɜɤɥɸɱɚɟɬ ɜ ɫɟɛɹ d-ɩɨɞɭɪɨɜɟɧɶ.
Ɋɟɲɟɧɢɟ. Ⱦɥɹ d-ɩɨɞɭɪɨɜɧɹ ɨɪɛɢɬɚɥɶɧɨɟ ɤɜɚɧɬɨɜɨɟ ɱɢɫɥɨ l = 2. ɑɢɫɥɨ ɨɪɛɢ­ɬɚɥɟɣ ɧɚ ɩɨɞɭɪɨɜɧɟ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɱɢɫɥɨɦ ɡɧɚɱɟɧɢɣ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɤɜɚɧɬɨɜɨɝɨ ɱɢɫɥɚ m
. Ɇɚɝɧɢɬɧɨɟ ɤɜɚɧɬɨɜɨɟ ɱɢɫɥɨ ml ɩɪɢɧɢɦɚɟɬ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɨɬ (-l) ɞɨ (+l).
l
ɉɪɢ l = 2 ɩɪɢɧɢɦɚɟɬ ɡɧɚɱɟɧɢɹ: –2, –1, 0, +1, +2; ɬɨ ɟɫɬɶ ɜɫɟɝɨ ɩɹɬɶ ɡɧɚɱɟɧɢɣ. ɋɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ, d-ɩɨɞɭɪɨɜɟɧɶ ɫɨɫɬɨɢɬ ɢɡ ɩɹɬɢ d-ɨɪɛɢɬɚɥɟɣ.
42
ɉɪɢɦɟɪ 2.2. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɡɚɩɨɥɧɟɧɢɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚɦɢ
p
s
np
n n n
n
np
n p n n n n
ɩɨɞɭɪɨɜɧɟɣ, ɞɥɹ ɤɨɬɨɪɵɯ ɫɭɦɦɚ (
Ɋɟɲɟɧɢɟ. ɋɨɫɬɚɜɢɦ ɬɚɛɥɢɰɭ ɜɨɡɦɨɠɧɵɯ ɡɧɚɱɟɧɢɣ
n + l) ɪɚɜɧɚ 6.
n ɢ l:
n 4 5 6
l 2 1 0
ɉɨɞɭɪɨɜɧɢ 4d 5
6
ɂɫɤɥɸɱɟɧɵ ɤɨɦɛɢɧɚɰɢɢ n = 1, l = 5; n = 2, l = 4; n = 3, l = 3, ɬɚɤ ɤɚɤ ɨɧɢ ɧɟ ɭɞɨɜɥɟɬɜɨɪɹɸɬ ɭɫɥɨɜɢɸ l
d (n – 1).
ȼ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɩɪɚɜɢɥɨɦ (n + l), ɩɪɢ ɨɞɢɧɚɤɨɜɨɣ ɫɭɦɦɟ n + l ɷɧɟɪɝɢɹ ɩɨɞɭɪɨɜɧɟɣ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɜ ɩɨɪɹɞɤɟ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɹ ɝɥɚɜɧɨɝɨ ɤɜɚɧɬɨɜɨɝɨ ɱɢɫɥɚ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɩɨ ɷɧɟɪɝɢɢ ɞɚɧɧɵɟ ɩɨɞɭɪɨɜɧɢ ɪɚɫɩɨɥɚɝɚɸɬɫɹ ɜ ɩɨɪɹɞɤɟ:
E (4d) E (5p) E (6s).
ɉɪɢɦɟɪ 2.3. ɇɚɩɢɫɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɟ ɮɨɪɦɭɥɵ ɚɬɨɦɚ ɠɟɥɟɡɚ ɢ ɢɨɧɚ Fe
2+
ɉɨɤɚɡɚɬɶ ɞɥɹ ɧɢɯ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɭɪɨɜɧɹ ɩɨ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦ ɹɱɟɣɤɚɦ. ɍɤɚɡɚɬɶ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɧɟɫɩɚɪɟɧɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ.
Ɋɟɲɟɧɢɟ. ɉɨɪɹɞɤɨɜɵɣ ɧɨɦɟɪ ɚɬɨɦɚ ɠɟɥɟɡɚ 26. ȼ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɩɨɪɹɞ­ɤɨɦ ɡɚɩɨɥɧɟɧɢɹ ȺɈ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɚɹ ɮɨɪɦɭɥɚ ɡɚɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɫɥɟɞɭɸɳɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ:
2
1s
2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2.
ɍɩɪɨɳɟɧɧɚɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɝɪɚɮɢɱɟɫɤɚɹ ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ ɞɥɹ ɜɧɟɲɧɢɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɜɵɝɥɹɞɢɬ ɬɚɤ:
3d 4s 4p
ȼ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɩɪɚɜɢɥɨɦ ɏɭɧɞɚ ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ ɡɚɩɨɥɧɹɸɬ ȺɈ ɫ ɨɞɢɧɚɤɨɜɨɣ ɷɧɟɪɝɢɟɣ ɬɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɱɬɨɛɵ ɚɛɫɨɥɸɬɧɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɫɭɦɦɚɪɧɨɝɨ ɫɩɢɧɚ ɫɢɫɬɟ­ɦɵ ɛɵɥɨ ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɵɦ. ȼ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɚɬɨɦ ɠɟɥɟɡɚ ɢɦɟɟɬ 4 ɧɟɫɩɚɪɟɧ­ɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ.
ɉɪɢ ɧɚɩɢɫɚɧɢɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɣ ɮɨɪɦɭɥɵ ɢɨɧɚ Fe ɷɥɟɤɬɪɨɧɵ ɭɞɚɥɹɸɬɫɹ ɫ ɜɧɟɲɧɟɣ 4s-ɨɪɛɢɬɚɥɢ. ɗɥɟɤɬɪɨɧɧɚɹ ɮɨɪɦɭɥɚ ɢɨɧɚ Fe
2
2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 0.
1s
ɍɩɪɨɳɟɧɧɚɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɝɪɚɮɢɱɟɫɤɚɹ ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ ɜɵɝɥɹɞɢɬ ɬɚɤ:
3d 4s 4p
ȼ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɢɨɧ Fe
2+
ɢɦɟɟɬ 4 ɧɟɫɩɚɪɟɧɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ.
2+
ɫɥɟɞɭɟɬ ɭɱɟɫɬɶ, ɱɬɨ ɜɧɚɱɚɥɟ
2+
:
ɉɪɢɦɟɪ 2.4. ɇɚɩɢɫɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɭɸ ɮɨɪɦɭɥɭ ɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɝɪɚɮɢɱɟɫɤɭɸ
ɞɢɚɝɪɚɦɦɭ ɜɧɟɲɧɢɯ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɯ ɭɪɨɜɧɟɣ ɚɬɨɦɚ ɦɟɞɢ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ.
Ɋɟɲɟɧɢɟ. Ɇɟɞɶ ɢɦɟɟɬ ɩɨɪɹɞɤɨɜɵɣ ɧɨɦɟɪ 29. ɉɨ ɩɪɚɜɢɥɭ ( ɧɚɹ ɮɨɪɦɭɥɚ ɞɨɥɠɧɚ ɢɦɟɬɶ ɜɢɞ: 1s
Ɉɞɧɚɤɨ, ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɨ ɭɫɬɚɧɨɜɥɟɧɨ, ɱɬɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɚɹ ɮɨɪɦɭɥɚ ɚɬɨɦɚ ɦɟɞɢ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ: 1s
22s22p63s23p63d104s1
22s22p63s23p63d 94s2
.
.
n + l) ɷɥɟɤɬɪɨɧ-
.
43
Ʉɚɤ ɩɨɥɚɝɚɸɬ, ɷɬɨ ɫɜɹɡɚɧɨ ɫ ɨɫɨɛɨɣ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶɸ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɯ ɤɨɧɮɢɝɭ-
n p n p n p n p n p
n
n p
n n n
n
n n n
n
ɪɚɰɢɣ ɩɨɞɭɪɨɜɧɟɣ ɡɚɧɹɬɵɯ ɧɚɩɨɥɨɜɢɧɭ ɢɥɢ ɩɨɥɧɨɫɬɶɸ, ɬɨ ɟɫɬɶ d ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɝɨɜɨɪɹɬ, ɱɬɨ ɭ ɦɟɞɢ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ «ɩɪɨɜɚɥ» ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɫ ɨɪɛɢɬɚɥɢ 4s ɧɚ ɨɪɛɢɬɚɥɶ
3d.
5
ɢɥɢ d10. ȼ
ɗɥɟɤɬɪɨɧɨɝɪɚɮɢɱɟɫɤɚɹ ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ ɞɥɹ ɜɧɟɲɧɢɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɜɵɝɥɹɞɢɬ ɬɚɤ:
3d 4s 4p
ȼ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɚɬɨɦ ɦɟɞɢ ɢɦɟɟɬ 1 ɧɟɫɩɚɪɟɧɧɵɣ ɷɥɟɤɬɪɨɧ.
Ⱥɧɚɥɨɝɢɱɧɵɟ «ɩɪɨɜɚɥɵ» ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɧɚɛɥɸɞɚɸɬɫɹ ɭ ɚɬɨɦɨɜ Cr, Ag, Au, Mo, Pd ɢ ɞɪɭɝɢɯ (ɫɦ. ɬɚɛɥ. 2.6).
ɉɪɢɦɟɪ 2.5. ɇɚɩɢɫɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɟ ɮɨɪɦɭɥɵ ɚɬɨɦɚ ɮɨɫɮɨɪɚ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɢ
ɜɨɡɛɭɠɞɟɧɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹɯ, ɩɨɤɚɠɢɬɟ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɜɚɥɟɧɬɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɩɨ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦ ɹɱɟɣɤɚɦ, ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɟ ɱɢɫɥɨ ɧɟɫɩɚɪɟɧɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ.
Ɋɟɲɟɧɢɟ. ɉɨɪɹɞɤɨɜɵɣ ɧɨɦɟɪ ɚɬɨɦɚ ɮɨɫɮɨɪɚ 15. ȼ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɩɨɪɹɞ­ɤɨɦ ɡɚɩɨɥɧɟɧɢɹ ȺɈ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɚɹ ɮɨɪɦɭɥɚ ɚɬɨɦɚ ɮɨɫɮɨɪɚ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɡɚɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɫɥɟɞɭɸɳɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ:
22s22p63s23p3
1s
.
ȼɧɟɲɧɢɦɢ ɨɪɛɢɬɚɥɹɦɢ ɜ ɷɬɨɦ ɚɬɨɦɟ ɹɜɥɹɸɬɫɹ 3s-, 3p- ɢ ɧɟɡɚɩɨɥɧɟɧɧɵɟ 3d- ɨɪɛɢɬɚɥɢ. ɗɥɟɤɬɪɨɧɨɝɪɚɮɢɱɟɫɤɚɹ ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ ɞɥɹ ɜɧɟɲɧɢɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɜɵɝɥɹɞɢɬ ɬɚɤ:
3s 3p 3d
ȼ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɚɬɨɦ ɮɨɫɮɨɪɚ ɢɦɟɟɬ ɬɪɢ ɧɟɫɩɚɪɟɧɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ.
ɉɪɢ ɡɚɬɪɚɬɟ ɧɟɤɨɬɨɪɨɝɨ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɚ ɷɧɟɪɝɢɢ ɨɞɢɧ ɢɡ 3s-ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɚɬɨɦɚ ɮɨɫɮɨɪɚ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɩɟɪɟɜɟɞɟɧ ɧɚ ɜɚɤɚɧɬɧɭɸ 3d-ɨɪɛɢɬɚɥɶ (1s
22s22p63s13p33d1
).
ɗɥɟɤɬɪɨɧɧɚɹ ɤɨɧɮɢɝɭɪɚɰɢɹ ɚɬɨɦɚ ɮɨɫɮɨɪɚ ɜ ɜɨɡɛɭɠɞɟɧɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ (Ɋ*) ɫɨ­ɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ ɫɥɟɞɭɸɳɟɣ ɫɯɟɦɟ:
3s 3p 3d
ȼ ɷɬɨɦ ɜɨɡɛɭɠɞɟɧɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɚɬɨɦ ɮɨɫɮɨɪɚ ɢɦɟɟɬ ɩɹɬɶ ɧɟɫɩɚɪɟɧɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ.
ɉɪɢɦɟɪ 2.6. ɇɚɩɢɫɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɟ ɮɨɪɦɭɥɵ ɚɬɨɦɨɜ ɚɡɨɬɚ ɢ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ.
ɉɨɤɚɡɚɬɶ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɭɪɨɜɧɹ ɩɨ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦ ɹɱɟɣɤɚɦ. ɋɪɚɜɧɢɬɶ ɚɬɨɦɧɵɟ ɪɚɞɢɭɫɵ, ɩɟɪɜɵɟ ɷɧɟɪɝɢɢ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɢ ɫɪɨɞɫɬɜɨ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɷɬɢɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ.
Ɋɟɲɟɧɢɟ. Ⱥɬɨɦɵ ɚɡɨɬɚ ɢ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɵ ɜɨ ɜɬɨɪɨɦ ɩɟɪɢɨɞɟ. ɉɨ- ɪɹɞɤɨɜɵɣ ɧɨɦɟɪ ɚɬɨɦɚ ɚɡɨɬɚ 7, ɚ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ – 8. ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ ɡɚɪɹɞ ɹɞɪɚ ɭ ɚɬɨɦɚ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ ɛɨɥɶɲɟ
, ɱɟɦ ɭ ɹɞɪɚ ɚɬɨɦɚ ɚɡɨɬɚ, ɬɨ ɹɞɪɨ ɚɬɨɦɚ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ ɫɢɥɶɧɟɟ ɷɥɟɤɬɪɨɫɬɚɬɢɱɟɫɤɢ ɜɡɚɢɦɨɞɟɣɫɬɜɭɟɬ ɫ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚɦɢ. ɉɨɷɬɨɦɭ ɪɚɡɦɟɪ ɚɬɨɦɚ ɤɢɫ­ɥɨɪɨɞɚ ɦɟɧɶɲɟ ɪɚɡɦɟɪɚ ɚɬɨɦɚ ɚɡɨɬɚ. ȼ ɩɟɪɢɨɞɟ ɫ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ ɩɨɪɹɞɤɨɜɨɝɨ ɧɨ­ɦɟɪɚ ɪɚɡɦɟɪ ɚɬɨɦɚ ɡɚɤɨɧɨɦɟɪɧɨ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ.
44
ɉɟɪɜɵɟ ɷɧɟɪɝɢɢ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɚɬɨɦɨɜ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɜ ɩɟɪɢɨɞɟ ɫ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ ɩɨ-
n p
n n
n
n p
np n
n
ɪɹɞɤɨɜɨɝɨ ɧɨɦɟɪɚ ɢɦɟɸɬ ɬɟɧɞɟɧɰɢɸ ɤ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɸ ɜ ɫɜɹɡɢ ɫ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɟɦ ɪɚɡɦɟɪɨɜ ɚɬɨɦɨɜ. Ɉɞɧɚɤɨ ɜ ɪɹɞɟ ɫɥɭɱɚɟɜ ɧɚɛɥɸɞɚɸɬɫɹ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹ ɨɬ ɷɬɨɣ ɬɟɧ­ɞɟɧɰɢɢ. ɗɬɨ ɫɜɹɡɚɧɨ ɫ ɬɨɧɤɨɣ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɣ ɫɬɪɭɤɬɭɪɨɣ ɚɬɨɦɨɜ. ɂɦɟɧɧɨ ɷɬɨ ɢɦɟ­ɟɬ ɦɟɫɬɨ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɚɡɨɬɚ ɢ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ.
ɗɥɟɤɬɪɨɧɧɚɹ
ɮɨɪɦɭɥɚ ɚɬɨɦɚ ɚɡɨɬɚ ɢɦɟɟɬ ɫɥɟɞɭɸɳɢɣ ɜɢɞ:
2
1s
2s2 2ɪ3.
ɋɬɪɨɟɧɢɟ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɝɨ ɭɪɨɜɧɹ, ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɩɪɚɜɢɥɨɦ ɏɭɧ­ɞɚ ɜɵɪɚɠɚɟɬɫɹ ɫɥɟɞɭɸɳɟɣ ɫɯɟɦɨɣ, ɢɡ ɤɨɬɨɪɨɣ ɜɢɞɧɨ, ɱɬɨ ɧɚ ɤɚɠɞɨɣ ɪ-ɨɪɛɢɬɚɥɢ ɢɦɟɟɬɫɹ ɩɨ ɨɞɧɨɦɭ ɧɟɫɩɚɪɟɧɧɨɦɭ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ:
2s 2p
ɍ ɚɬɨɦɚ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ (Z = 8) ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɚɹ ɮɨɪɦɭɥɚ ɢɦɟɟɬ ɜɢɞ: 1s
2
2s2 2ɪ4.
ɋɥɟɞɭɸɳɢɣ ɷɥɟɤɬɪɨɧ ɩɨɫɬɭɩɚɟɬ ɧɚ ɪ-ɨɪɛɢɬɚɥɶ, ɭɠɟ ɡɚɧɹɬɭɸ ɨɞɧɢɦ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɦ:
2s 2p
Ⱦɜɚ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ, ɧɚɯɨɞɹɳɢɟɫɹ ɧɚ ɨɞɧɨɣ ɢ ɬɨɣ ɠɟ ɨɪɛɢɬɚɥɢ, ɫɢɥɶɧɨ ɨɬɬɚɥɤɢ­ɜɚɸɬɫɹ. ɉɨɷɬɨɦɭ, ɱɬɨɛɵ ɭɞɚɥɢɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧ ɫ 2ɪ-ɨɪɛɢɬɚɥɢ ɚɬɨɦɚ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ, ɧɭɠɧɨ ɡɚɬɪɚɬɢɬɶ ɦɟɧɶɲɟ ɷɧɟɪɝɢɢ, ɱɟɦ ɞɥɹ ɭɞɚɥɟɧɢɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɫ 2ɪ-ɨɪɛɢɬɚɥɢ ɚɬɨɦɚ ɚɡɨɬɚ. Ɍɚɤɢɦ
ɨɛɪɚɡɨɦ, ɩɟɪɜɚɹ
ɷɧɟɪɝɢɹ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɚɬɨɦɚ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ ɧɟ-
ɫɤɨɥɶɤɨ ɦɟɧɶɲɟ ɷɧɟɪɝɢɢ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɚɬɨɦɚ ɚɡɨɬɚ.
ɑɬɨɛɵ ɫɪɚɜɧɢɬɶ ɫɪɨɞɫɬɜɨ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ, ɧɚɞɨ ɭɱɟɫɬɶ, ɱɬɨ ɚɬɨɦ ɚɡɨɬɚ ɢɦɟɟɬ ɧɚɩɨɥɨɜɢɧɭ ɡɚɩɨɥɧɟɧɧɵɣ 2ɪ-ɩɨɞɭɪɨɜɟɧɶ, ɤɨɬɨɪɵɣ ɨɬɥɢɱɚɟɬɫɹ ɨɫɨɛɨɣ ɭɫɬɨɣɱɢ- ɜɨɫɬɶɸ. ɉɪɢ ɩɪɢɟɦɟ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɨɝɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɷɬɚ ɭɫɬɨɣɱɢɜɚɹ ɤɨɧɮɢɝɭɪɚɰɢɹ ɛɭɞɟɬ ɧɚɪɭɲɚɬɶɫɹ, ɱɬɨ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢ ɧɟɜɵɝɨɞɧɨ. ɋɥɟɞɭɟɬ ɭɱɟɫɬɶ, ɱɬɨ ɭ ɚɬɨɦɚ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ ɛɨɥɶɲɟ ɷɥɟɤɬɪɨɫɬɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɜɡɚɢɦɨɞɟɣɫɬɜɢɹ ɫ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚɦɢ. ɉɪɢ ɩɪɢɟɦɟ ɟɳɟ ɨɞɧɨɝɨ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚ ɤɨɧɮɢɝɭɪɚɰɢɹ 2ɪ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɞɨɥɠɧɨ ɛɵɬɶ ɛɨɥɶɲɟ, ɱɬɨ ɩɨɞɬɜɟɪɠɞɚɸɬ ɞɚɧɧɵɟ ɬɚɛɥ. ɉ3.
ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɵɣ ɡɚɪɹɞ ɹɞɪɚ, ɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ, ɛɨɥɶɲɟ ɷɧɟɪɝɢɹ
4
ɩɟɪɟɣɞɟɬ ɜ 2ɪ5. ɉɨɷɬɨɦɭ ɭ ɤɢɫɥɨɪɨɞɚ ɫɪɨɞɫɬɜɨ
ɉɪɢɦɟɪɧɵɣ ɬɟɫɬ 4 (ɋɬɪɨɟɧɢɟ ɚɬɨɦɨɜ)
1. Ʉɚɤɢɦɢ ɡɧɚɱɟɧɢɹɦɢ ɤɜɚɧɬɨɜɵɯ ɱɢɫɟɥ n ɢ l ɨɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɷɥɟɤ-
ɬɪɨɧɚ, ɧɚɯɨɞɹɳɟɝɨɫɹ ɧɚ ɩɨɞɭɪɨɜɧɟ 3p?
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. n = 1, l = 3.
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. n = 2, l = 3.
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. n = 3, l = 3.
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. n = 3, l = 2.
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. n = 3, l = 1.
45
2. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ, ɧɚ ɤɚɤɨɣ ɨɪɛɢɬɚɥɢ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧ, ɟɫɥɢ ɟɝɨ ɫɨɫɬɨɹ-
np n n n n
np np np
ɧɢɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɟɬɫɹ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦɢ ɱɢɫɥɚɦɢ: n = 4, l = 2.
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. 2p.
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. 4p.
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. 4d.
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. 4s.
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. 2f .
3. ɋɤɨɥɶɤɨ ɨɪɛɢɬɚɥɟɣ ɜɤɥɸɱɚɟɬ ɜ ɫɟɛɹ p-ɩɨɞɭɪɨɜɟɧɶ?
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. 5.
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. 3.
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. 1.
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. 2.
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. 7.
4. ɋɤɨɥɶɤɨ ɨɪɛɢɬɚɥɟɣ ɜɤɥɸɱɚɟɬ ɜ ɫɟɛɹ d-ɩɨɞɭɪɨɜɟɧɶ?
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. 1.
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. 3.
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. 2.
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. 5.
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. 4.
5. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɩɨ ɩɪɚɜɢɥɭ (n+l) (ɩɪɚɜɢɥɭ Ʉɥɟɱɤɨɜɫɤɨɝɨ) ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɢɟ
ɜ ɩɨɪɹɞɤɟ ɜɨɡɪɚɫɬɚɧɢɹ ɢɯ ɷɧɟɪɝɢɢ ɫɥɟɞɭɸɳɢɯ ɩɨɞɭɪɨɜɧɟɣ ɜ ɚɬɨɦɟ: 3s, 3p, 3d, 4s,
4d, 5s.
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. 3s 3p 4s 3d 5s 4d.
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. 3s 3p  3d 4s 4d  5s.
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. 3s 3p  4s 5s
3d 4d.
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. 3s 3p  3d 4d  4s 5s.
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. 3p  3d 3s 4d  4s 5s.
6. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɩɪɚɜɢɥɶɧɨɟ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɧɚ ɩɨɞɭɪɨɜɧɟ ɞɥɹ
ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɣ ɤɨɧɮɢɝɭɪɚɰɢɢ 3d
6
.
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1:
ȼɚɪɢɚɧɬ 2:
3d
3d
46
ȼɚɪɢɚɧɬ 3:
np
np np
n n n n n
np np n n
3d
ȼɚɪɢɚɧɬ 4:
3d
ȼɚɪɢɚɧɬ 5:
3d
7. ɍɤɚɡɚɬɶ, ɤɚɤɨɣ ɜɢɞ ɢɦɟɟɬ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɚɹ ɮɨɪɦɭɥɚ ɨɫɧɨɜɧɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ
ɚɬɨɦɚ ɤɪɟɦɧɢɹ (Z = 14).
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. 1s
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. 1s
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. 1s
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. 1s
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. 1s
2
2s2 3s2 2p6 3p2.
2
2s2 2p6 3s2 3p2.
2
2s2 2p6 3s2 3d 2.
2
2s2 2p6 3s2 3p1 3d1.
2
2s2 2p6 3p4.
8. Ʉɚɤɨɣ ɜɢɞ ɢɦɟɟɬ ɨɤɨɧɱɚɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɨɣ ɮɨɪɦɭɥɵ ɚɬɨɦɚ ɯɪɨɦɚ Cr
(Z = 24) ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ?
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. …3d
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. …3d
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. …3d
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. …3d
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. …3d
4 4s2
6 4s0
5 4s1
3 4s2
4 4s1
. . . . .
9. Ʉɚɤɨɣ ɢɡ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ ɬɪɟɬɶɟɝɨ ɩɟɪɢɨɞɚ ɢɦɟɟɬ ɧɚɢɦɟɧɶɲɢɣ ɨɪɛɢɬɚɥɶɧɵɣ
ɪɚɞɢɭɫ ɚɬɨɦɚ?
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. Na.
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. Cl.
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. Ar.
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. Mg.
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. P.
10. ɍɤɚɡɚɬɶ ɷɥɟɦɟɧɬ, ɚɬɨɦ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɢɦɟɟɬ ɧɚɢɛɨɥɶɲɢɣ ɨɪɛɢɬɚɥɶɧɵɣ
ɪɚɞɢɭɫ, ɢɡ ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɨɝɨ ɧɚɛɨɪɚ: Li, C, O, Na, K.
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. Li.
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. K.
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. O.
47
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. C.
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. Na.
11. ɉɟɪɜɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɚɬɨɦɚ – ɷɬɨ ɷɧɟɪɝɢɹ, ɤɨɬɨɪɭɸ ɧɚɞɨ ɡɚɬɪɚ-
ɬɢɬɶ ɞɥɹ ɩɪɨɬɟɤɚɧɢɹ ɫɥɟɞɭɸɳɟɝɨ ɩɪɨɰɟɫɫɚ (ɝɞɟ Ⱥ – ɚɬɨɦ ɷɥɟɦɟɧɬɚ):
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. A + e o A
+
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. A
o A2+ + e.
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. A o A
+
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. A
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. A + 2e o A
+ e o A.
+
+ e.
.
2
.
12. ɍɤɚɡɚɬɶ ɷɥɟɦɟɧɬ ɜɬɨɪɨɝɨ ɩɟɪɢɨɞɚ, ɢɦɟɸɳɢɣ ɧɚɢɛɨɥɶɲɭɸ ɩɟɪɜɭɸ
ɷɧɟɪɝɢɸ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ?
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. Ne.
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. Li.
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. F.
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. Be.
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. N.
13. ɍɤɚɡɚɬɶ ɷɥɟɦɟɧɬ, ɚɬɨɦ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɢɦɟɟɬ ɧɚɢɦɟɧɶɲɭɸ ɩɟɪɜɭɸ ɷɧɟɪɝɢɸ
ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ, ɢɡ ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɨɝɨ ɧɚɛɨɪɚ: Ca, Cr, S, Rb, Na.
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. Na
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. Ca
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. S
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. Cr
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. Rb
14. ɍɤɚɡɚɬɶ ɷɥɟɦɟɧɬ ɜɬɨɪɨɝɨ ɩɟɪɢɨɞɚ, ɢɦɟɸɳɢɣ ɧɚɢɛɨɥɶɲɟɟ ɫɪɨɞɫɬɜɨ
ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ.
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. Ne.
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. F.
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. O.
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. Li.
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. Be.
15. ɍɤɚɡɚɬɶ ɷɥɟɦɟɧɬ ɱɟɬɜɟɪɬɨɝɨ ɩɟɪɢɨɞɚ, ɢɦɟɸɳɢɣ ɧɚɢɛɨɥɶɲɭɸ ɷɥɟɤ-
ɬɪɨɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ.
ȼɚɲ ɨɬɜɟɬ.
ȼɚɪɢɚɧɬ 1. K.
ȼɚɪɢɚɧɬ 2. Kr.
ȼɚɪɢɚɧɬ 3. Br.
ȼɚɪɢɚɧɬ 4. Se.
ȼɚɪɢɚɧɬ 5. Zn.
48
Ɂɚɞɚɱɢ
l
2.1–2.5. ɗɥɟɤɬɪɨɧ ɜ ɚɬɨɦɟ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɧɚ ɞɚɧɧɨɣ ɚɬɨɦɧɨɣ ɨɪɛɢɬɚɥɢ. Oɩɢɫɚɬɶ
ɟɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦɢ ɱɢɫɥɚɦɢ n, l, m
.
l
ʋ 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
ȺɈ 3d 4f 3p 6d 7p
2.6–2.10. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ, ɧɚ ɤɚɤɨɣ ɨɪɛɢɬɚɥɢ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧ, ɟɫɥɢ ɟɝɨ ɫɨ-
ɫɬɨɹɧɢɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɟɬɫɹ ɞɚɧɧɵɦɢ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦɢ ɱɢɫɥɚɦɢ.
ʋ n
2.6 3 2
2.7 5 1
2.8 4 3
2.9 6 0
2.10 6 2
2.11–2.15. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɩɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɡɚɩɨɥɧɟɧɢɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚɦɢ ɩɨɞ-
ɭɪɨɜɧɟɣ, ɞɥɹ ɤɨɬɨɪɵɯ ɫɭɦɦɚ (n + l) ɪɚɜɧɚ ɞɚɧɧɨɦɭ ɡɧɚɱɟɧɢɸ.
ʋ 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15
n + l 5 7 4 8 3
2.16–2.21. ɇɚɩɢɫɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɟ ɮɨɪɦɭɥɵ ɞɚɧɧɨɝɨ ɚɬɨɦɚ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɢ
ɜɨɡɛɭɠɞɟɧɧɨɦ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹɯ, ɩɨɤɚɡɚɬɶ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɜɚɥɟɧɬɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɩɨ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦ ɹɱɟɣɤɚɦ, ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɱɢɫɥɨ ɧɟɫɩɚɪɟɧɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ.
ʋ 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21
Ⱥɬɨɦ S As Al Mn Cl Ti
2.22–2.26. ɍɤɚɡɚɬɶ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɤɜɚɧɬɨɜɵɯ ɱɢɫɟɥ n, l, m
ɞɥɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ, ɧɚɯɨ-
l
ɞɹɳɢɯɫɹ ɧɚ ɜɧɟɲɧɟɦ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɨɦ ɭɪɨɜɧɟ ɜ ɞɚɧɧɵɯ ɚɬɨɦɚɯ.
ʋ 2.22 2.23 2.24 2.25 2.26
Ⱥɬɨɦɵ Si, Mn Ca, Ti Sc, Pb Se, Mo Co, Pd
2.27–2.31. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɩɨɪɹɞɤɨɜɵɣ ɧɨɦɟɪ ɷɥɟɦɟɧɬɚ, ɭ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɡɚɤɚɧɱɢɜɚ-
ɟɬɫɹ ɡɚɩɨɥɧɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚɦɢ ɨɪɛɢɬɚɥɟɣ ɭɤɚɡɚɧɧɨɝɨ ɩɨɞɭɪɨɜɧɹ.
ʋ 2.27 2.28 2.29 2.30 2.31
ɩɨɞɭɪɨɜɟɧɶ 3d 4p 4f 5s 5d
49
2.32–2.35. Ɉɩɪɟɞɟɥɢɬɟ ɩɨɪɹɞɤɨɜɵɣ ɧɨɦɟɪ ɷɥɟɦɟɧɬɚ, ɭ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɧɚɱɢɧɚɟɬɫɹ
r
d
ɡɚɩɨɥɧɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɚɦɢ ɨɪɛɢɬɚɥɟɣ ɞɚɧɧɨɝɨ ɩɨɞɭɪɨɜɧɹ.
ʋ 2.32 2.33 2.34 2.35
ɩɨɞɭɪɨɜɟɧɶ 4d 5p 7s 4p
2.36–2.46. ɇɚɩɢɫɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɟ ɮɨɪɦɭɥɵ ɭɤɚɡɚɧɧɨɝɨ ɚɬɨɦɚ ɢ ɟɝɨ ɢɨɧɚ. ɉɨɤɚɡɚɬɶ ɞɥɹ ɧɢɯ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɭɪɨɜɧɹ ɩɨ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦ ɹɱɟɣɤɚɦ. ɍɤɚɡɚɬɶ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɧɟɫɩɚɪɟɧɧɵɯ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ.
ʋ Ⱥɬɨɦ ɂɨɧ
2.36 S S2í
2.37 Ti Ti3+
2.38 Al Al3+
2.39 Sn Sn2+
2.40 Mn Mn2+
2. 41 Co Co3+
2.42 Cu Cu2+
2.43 Cr C
3+
2.44 Au Au3+
2.45 Sc Sc3+
2.46 Pd P
2+
2.47–2.51. ɇɚɩɢɫɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɟ ɮɨɪɦɭɥɵ ɚɬɨɦɨɜ ɭɤɚɡɚɧɧɨɝɨ ɪɹɞɚ. ɉɨɤɚ-
ɡɚɬɶ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɩɨ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦ ɹɱɟɣɤɚɦ. ɉɪɟɞɫɤɚɡɚɬɶ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟ ɚɬɨɦɧɨɝɨ ɪɚɞɢɭɫɚ, ɷɧɟɪɝɢɢ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ, ɫɪɨɞɫɬɜɚ ɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɭ ɢ ɷɥɟɤɬɪɨɨɬɪɢɰɚ­ɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɜ ɷɬɨɦ ɪɹɞɭ.
ʋ 2.47 2.48 2.49 2.50 2.51
Ɋɹɞ ɚɬɨɦɨɜ Cl – Br – I N – O – F N – P – As O – S – Se Al – Si – Ɋ
2.52–2.56. ɇɚɩɢɫɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɟ ɮɨɪɦɭɥɵ ɚɬɨɦɨɜ ɭɤɚɡɚɧɧɨɝɨ ɪɹɞɚ. ɉɨɤɚ­ɡɚɬɶ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɩɨ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦ ɹɱɟɣɤɚɦ. ɉɪɟɞɫɤɚɠɢɬɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟ ɚɬɨɦɧɨɝɨ ɪɚɞɢɭɫɚ, ɷɧɟɪɝɢɢ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɢ ɷɥɟɤɬɪɨɨɬɪɢɰɚɬɟɥɶɧɨɫɬɢ ɜ ɷɬɨɦ ɪɹɞɭ.
ʋ 2.52 2.53 2.54 2.55 2.56
Ɋɹɞ ɚɬɨɦɨɜ Ga – Ge – As In – Sn – Sb N – P – As O – S – Se B – N – F
2.57–2.62. ɇɚɩɢɫɚɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɧɵɟ ɮɨɪɦɭɥɵ ɭɤɚɡɚɧɧɵɯ ɚɬɨɦɨɜ. ɉɨɤɚɡɚɬɶ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɭɪɨɜɧɹ ɩɨ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦ ɹɱɟɣɤɚɦ. ɋɪɚɜɧɢɬɶ ɚɬɨɦɧɵɟ ɪɚɞɢɭɫɵ ɢ ɩɟɪɜɵɟ ɷɧɟɪɝɢɢ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɷɬɢɯ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ.
ʋ 2.57 2.58 2.59 2.60 2.61 2.62
Ⱥɬɨɦɵ P, S Si, Ge Mg, Al Sn, Pb Ca, Zn Sr, Cd
50