2. Строение атома

1. Какие значения квантовых чисел n, l, m, m_s допустимы для электрона, находящегося на орбитали:

1) 4f; 2) 3d; 3) 5s; 4) 4p; 5) 6d; 6) 4s; 7) 4d; 8) 5p; 9) 5d; 10) 6p; 11) 7f ; 12) 6s; 13) 7p; 14) 6f; 15) 7s?

2. Охарактеризуйте квантовыми числами электроны атомов в невозбужденном состоянии: I) 3s -электроны магния; 2) 4d - электроны технеция; 3) d -электроны цинка; 4) d -электроны меди; 5) d -электроны хрома; 6) 3р -электроны хлора; 7) 5р -электроны теллура; 8) 4d -электроны молибдена; 9) р -электроны углерода; 10) р -электроны внешнего уровня селена; 11) р -электроны азота; 12) d -электроны кобальта; 13) 4d -электроны ниобия; 14) d - электроны ванадия; 15) d -электроны марганца.

3. Напишите электронные и электронно-графические формулы атомов элементов с порядковыми номерами, приведенными в задании ниже. К какому электронному семейству относятся эти элементы? Какие электроны являются валентными? Для атома элемента, приведенного в задании последним, напишите электронно-графическую формулу в возбужденном состоянии, укажите возможные степени окисления, напишите электронные формулы атомов с минимальной и максимальной степенями окисления.

1) 11, 9, 48; 2) 37, 24, 51; 3) 13, 19, 72; 4) 21, 55, 33; 5) 3, 32, 76; 6) 12, 80, 15; 7) 4, 34, 40; 8) 20, 41, 81; 9) 38, 82, 42; 10) 56, 43, 14; 11) 87, 57, 50; 12) 88, 7, 77; 13) 5, 49, 78; 14) 22, 83, 39; 15) 16, 73, 52; 16) 6, 23, 89; 17) 10, 74, 84; 18) 25, 8, 79; 19) 17, 27, 47; 20) 26, 45, 85; 21) 28, 75, 31; 22) 29, 46, 53; 23) 35, 30, 44.

3. Химическая связь

1. Выпишите из приложения 1 значения относительных электроотрицательностей для атомов элементов, входящих в приведенные ниже молекулы; составьте графические формулы молекул, укажите полярные связи в молекулах и направление смещения общей электронной пары. Какая из связей характеризуется наибольшей степенью ионности?

1. CHCl₂Br; 2. BaOHCl; 3. SbOCl₂;

4. AlOHBr₂; 5. CaOHCl; 6. H₂CCl(OH);

7. CHBrI₂; 8. MgOHI; 9. CHBr₂Cl;

10. SiHCl₂I; 11. BHClBr; 12. NiOHCl;

13. NNaCl₂; 14. FeOHCl₂; 15. PHCl₂;

16. CaOHBr; 17. CrOHI₂; 18. BH₂Cl;

19. NH₂HgCl; 20. Ca(OCl)Cl.

2. Определите дипольный момент молекулы, длина диполя которой равна:

1. HBr – 0,18∙10^-10 м; 2. AsH₃ – 0,03∙10^-10 м;

3. C₆H₅NO₂ – 0,82∙10^-10 м; 4. HF – 4∙10^-11 м;

5. HCl – 0,22∙10^-10 м; 6. C₂H₂ – 1,38∙10^-10 м;

7. C₂H₄ – 1,47∙10^-10 м; 8. C₂H₆ – 1,54∙10^-10 м;

9. HCl – 0,22∙10^-10 м; 10. NH₃ – 0,31∙10^-10 м.

3. Определите длину диполя молекулы, дипольный момент которой равен:

1. HCN – 9,6∙10^-30 кл∙м; 2. H₂O – 6,1∙10^-30 кл∙м;

3. H₂S – 3,1∙10^-30 кл∙м; 4. PH₃ – 0,18∙10^-29 кл∙м;

5. H₂Se – 0,08∙10^-29 кл∙м; 6. HCl – 3,52∙10^-30 кл∙м;

7. NH₃ – 4,93∙10^-30 кл∙м; 8. SO₂ – 5,4∙10^-30 кл∙м;

9. AsH₃ – 3,51∙10^-28 кл∙м; 10. HF – 6,41∙10^-30 кл∙м.

4. Разберите образование приведенных ниже молекул по методу валентных связей. Определите тип гибридизации (если гибридизация имеет место). Какие атомные орбитали участвуют в образовании химических связей молекул? Изобразите перекрывание электронных облаков, укажите σ- и π-связи. Какова пространственная структура этих молекул? Укажите направление дипольных молекул каждой связи и определите будут ли эти молекулы полярными или неполярными:

1. NH₃ и BCl₃;

2. AlCl₃ и H₂Se;

3. C₂H₄ и NF₃;

4. PH₃ и BeF₂;

5. CCl₄ и AlF₃;

6. SiF₄ и AsCl₃;

7. C₂F₂ и AlCl₃;

8. SiH₄ и PCl₃;

9. C₂H₂ и NH₃;

10. C₂H₆ и H₂S;

11. H₂Se и BH₃;

12. BBr₃ и PH₃;

13. PH₃ и SiBr₄;

14. BF₃ и CBr₄;

15. C₂Cl₄ и SbH₃;

16. C₂H₂ и H₂S;

17. NH₃ и BeCl₂;

18. SbH₃ и CO₂;

19. C₂Cl₄ и NF₃;

20. H₂Se и AlCl₃.

5. Составьте энергетическую схему образования следующих частиц с позиций метода молекулярных орбиталей. Расположите электроны на молекулярных орбиталях. Определите порядок (кратность) связи и магнитные свойства каждой частицы. Объясните, как изменяется длина и энергия связи в приведённом ряду частиц. Напишите электронные формулы молекул и ионов. Сделайте вывод о возможности существования молекулы или иона.

1. LiC LiC⁺ LiC^–

2. LiN LiN⁺ LiN^–

3. LiB LiB⁺ LiB^–

4. BeF BeF⁺ BeF^–

5. LiO LiO⁺ LiO^–

6. OF OF⁺ OF^–

7. BO BO⁺ BO^–

8. BeO BeO⁺ BeO^–

9. F₂ F₂⁺ F₂^–

10. CN CN⁺ CN^–

11. CO CO⁺ CO^–

12. NO NO⁺ NO^–

13. BF BF⁺ BF^–

14. BeB BeB⁺ BeB^–

15. BeC BeC⁺ BeC^–

16. BeN BeN⁺ BeN^–

17. BC BC⁺ BC^–

18. CF CF⁺ CF^–

19. NF NF⁺ NF^–