Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

ВЫПОЛНЕНИЕ ДОМАШНИХ ЗАДАНИЙ ПО КУРСУ ХИМИИ

Методические указания

Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана

2013

1

УДК 54 ББК 24

В92

Авторы:

С.Ю. Богословский, А.М. Голубев, А.А. Гуров, Ж.Н. Медных, П.В. Слитиков, А.Д. Смирнов

Рецензент П.А. Носов

В92 Выполнение домашних заданий по курсу химии : ме-

тод. указания / [C.Ю. Богословский и др.]. — М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. — 98 [6] с.

ISBN 978-5-7038-3673-6

Даны задачи, которые включены в три домашних задания по основным разделам курса химии: «Строение вещества», «Закономерности протекания химических процессов» и «Электрохимические процессы». В каждом разделе приведены примеры решения типовых задач. В приложениях представлены справочные материалы.

Для студентов (бакалавров и специалистов) всех факультетов МГТУ им. Н. Э. Баумана, изучающих базовый курс химии.

Рекомендовано Учебно-методической комиссией Научноучебного комплекса «Фундаментальные науки» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

УДК 54 ББК 24

2

При затрате некоторой энергии один 3s-электрон атома кремния может быть переведен на вакантную 3p-орбиталь, при этом энергия атома возрастет, так как возникшая электронная конфигурация (1s2 2s2 2p6 3s1 3p3) будет соответствовать возбужденному состоянию атома кремния 14Si*. Электронно-графическая формула приобретает вид

n = 3 n = 2

n = 1

Задачи для самостоятельного решения

Задачи 1 — 15. По заданным координатам атома (период, группа) найдите элемент в длиннопериодном варианте Периодической системы химических элементов, составьте полную электронную формулу атома, покажите распределение электронов по квантовым ячейкам, укажите магнитные свойства (диамагнитные или парамагнитные) нейтральных атомов данного элемента.

Задачи 16 — 35. Определите, в каком периоде, группе и подгруппе Периодической системы химических элементов находится элемент, атом которого имеет электронную структуру, выражае-

4

мую электронной формулой. Укажите магнитные свойства (диамагнитные или парамагнитные) нейтральных атомов данного элемента.

Задачи 36 — 40. Электрон в атоме находится на указанной атомной орбитали (АО). Опишите состояние электрона квантовыми числами n, l, ml.

Задачи 41 — 45. Определите, на какой атомной орбитали (s, p или d ) находится электрон, если его состояние характеризуется указанными квантовыми числами n, l, ml. Укажите форму атомной орбитали.

Задачи 46 — 50. Используя правила Клечковского, определите последовательность заполнения электронами подуровней, для которых суммаквантовых чисел n + l равназаданному значению.

5

Задачи 51 — 56. Напишите полные электронные формулы данного атома в основном и возбужденном состояниях, покажите распределение валентных электронов по квантовым ячейкам, определите число неспаренных электронов. Укажите магнитные свойства атомов (диамагнитные, парамагнитные) в основном состоянии.

Задачи 57 — 61. Приведите полные электронные формулы атомов в невозбужденном состоянии. Укажите значения квантовых чисел n, l, m для электронов, находящихся на внешнем энергетическом уровне. Определите число неспаренных электронов и магнитные свойства атомов (диамагнитные, парамагнитные).

Задачи 62 — 66. Определите порядковый номер элемента в Периодической таблице химических элементов Д.И. Менделеева, у которого заканчивается заполнение электронами орбиталей данного уровня.

Задачи 67 — 78. Напишите полные электронные формулы указанного атома и его иона. Покажите для них распределение электронов внешнего энергетического уровня по квантовым ячейкам. Укажите количество неспаренных электронов в атоме и ионе.

6

Задачи 79 — 83. Напишите полные электронные формулы атомов указанного ряда. Предскажите изменения (увеличение, уменьшение, постоянство) атомного радиуса и первой энергии ионизации атомов.

Задачи 84 — 97. Объясните изменение первой энергии ионизации в указанном ряду элементов. Составьте полные электронные формулы атомов элементов, покажите распределение электронов по квантовым ячейкам.

Задачи 98 — 111. Объясните изменение радиусов атомов в указанном ряду атомов элементов. Составьте полные электронные формулы атомов элементов, покажите распределение электронов по квантовым ячейкам.

7