Контрольная работа № 2

(Неорганическая химия)

Задание 1

Строение атомов и периодическая система

Атом является электронейтральной частицей, состоящей из ядра и электронов. Заряд ядра определяет число электронов и положение элемента в периодической таблице. Количество электронов равно заряду ядра.

Распределение электронов в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами (n, l, m, s) и принципами заполнения (принцип энергетического уровня, принцип Паули).

Существуют следующие формы записи распределения электронов в атоме: электронная формула, энергетическая диаграмма, геометрическая модель. Электронная формула показывает распределение электронов по 2-м квантовым числам (n и l). Энергетическая диаграмма изображается в виде энергетических ячеек и дополнительно учитывает магнитное и спиновое квантовые числа. Геометрическая модель дает еще более полную информацию, так как показывает форму орбиталей.

Между строением атомов и периодической таблицей наблюдается прямая связь, так как периодичность повторения свойств химических элементов является следствием периодически повторяющегося строения электронных оболочек атомов соответствующих химических элементов. В периодической таблице различают периоды (по горизонтали) и группы (по вертикали) главные и побочные. В периодах радиусы атомов падают и соответственно неметаллические свойства усиливаются; в свою очередь, в главных подгруппах наблюдается обратная зависимость. В соответствии с этим самым активным металлом является франций (Fr), а самым активным неметаллом - фтор (F).

Состав соединений определяется валентностями элементов, образующих данные соединения. Валентность равна числу орбиталей, принимающих участие в образовании химических связей.

Важной характеристикой элемента в образовавшемся соединении является степень окисления – это условный заряд атома в соединении, исходя из предположения, что происходит полная ионизация связей.

Пример

Be – бериллий.

1 . Полная электронная формула – 1S²2S².

2. Энергетическая диаграмма валентной зоны –

3. Валентности – 2, 4.

4. Бериллий - металл и проявляет в соединениях степень окисления +2.

5. Оксид BeO амфотерен, т.к. Be располагается во II периоде между типичным металлом Li и неметаллом B.

Be (OH)₂ BeCl₂

гидрооксид бериллия хлорид бериллия

BeO

H₂BeO₂ Na₂BeO₂

бериллиевая кислота бериллат натрия

B e(OH)₂ + H₂SO₄ BeSO₄ + 2H₂O

B e(OH)₂ + 2H⁺ Be⁺² + 2H₂O

расплав

B e(OH)₂ + 2NaOH Na₂BeO₂ + H₂O

раствор

B e(OH)₂ + 2NaOH Na₂ [ Be(OH)₄ ]

B e(OH)₂ + 2OH ^– [ Be(OH)₄]^-2

Контрольные задачи

Для химического элемента (табл. 1), соответствующему Вашему варианту:

1. Приведите полную электронную формулу.

2. Составьте энергетическую диаграмму валентной зоны.

3. Определите валентности в основном и возбужденном состояниях.

4. Укажите его отрицательные и (или) положительные степени окисления.

5. Приведите формулы оксидов в определенных Вами степенях окисления. Укажите характер оксидов и приведите формулы соответствующих гидроксидов (кислот и (или) оснований) и солей. Назовите эти соединения по традиционной и (или) современной номенклатуре. Приведите в молекулярном и ионном виде уравнения реакций, характеризующих кислотно-основные свойства соответствующих гидроксидов.

Таблица 1 – Контрольные задачи к заданию № 1.

№ задачи	Элемент	№ задачи	Элемент	№ задачи	Элемент	№ задачи	Элемент
1	Al	6	I	11	Pb	16	C
2	Se	7	Br	12	Sn	17	Sr
3	S	8	P	13	Si	18	Sb
4	Са	9	N	14	Ва	19	Те
5	Cl	10	As	15	B	20	Bi