Задача № 35
В чем сходство и различие электронной структуры атомов, входящих в состав одной группы и одной подгруппы. Составить электронные формулы атомов Na и К.
Решение:
В соответствии с максимальным числом электронов на внешнем квантовом слое невозбужденных атомов элементы периодической системы подразделяются на восемь групп. Положение в группах s- и р-элементов определяется общим числом электронов внешнего квантового слоя. Например, фосфор (3s2 Зр3), имеющий на внешнем слое пять электронов, относится к V группе, аргон (3s2 Зр6) — к VIII, кальций (4s2) — ко II группе и т. д.
Положение в группах d-элементов обусловливается общим числом s-электронов внешнего и d-электронов предвнешнего слоев. По этому признаку первые шесть элементов каждого семейства d-элементов располагаются в одной из соответствующих групп: скандий (3d1 4s2) в III, марганец (3d5 4s2) в VII, железо (3d6 4s2) в VIII и т. д. Цинк (3d10 4s2), у которого предвнешний слой завершен и внешними являются 452-электроны, относится ко II группе.
По наличию на внешнем слое лишь одного электрона (за счет «провала» одного из 45-электронов в Sd-подслой) медь (3d10 4 s1), а также серебро (4d10 5s1) и золото (5d10 6 s1) относят к I группе. Кобальт (3d7 4s2) и никель (3d8 4s2), родий (4d8 5s1) и палладий (4d10), иридий (5d7 6s2) и платину (5d9 6s1) вместе с Fe, Ru и Os обычно помещают в VIII группу.
Элементы групп подразделяются на подгруппы, s- и р- Элементы составляют так называемую главную подгруппу или подгруппу А, d-элементы — побочную или подгруппу В.
11Na 1s22s22p63s1
3s
^
2p
^v
^v
^v
2s
^v
1s
^v
19K 1s22s22p63s23p64s1
4s
^
3p
^v
^v
^v
3s
^v
2p
^v
^v
^v
2s
^v
1s
^v
Задача № 45
Укажите типы химической связи в молекулах F2, KCl, H2O, AlCl3, N2, NH3. Ответ поясните.
Решение:
В зависимости от характера распределения электронной плотности в веществе различают три основных типа химической связи: ковалентную, ионную, металлическую.
1. Ковалентная связь – связь между атомами в молекуле, которая осуществляется за счет общих электронных пар. Выделяют ковалентную полярную и неполярную связи:
* ковалентная неполярная связь – связь, в которой нет смещения электронной плотности к одному из атомов;
* ковалентная полярная связь – связь, в которой общие электронные пары смещены к более электроотрицательному атому.
2. Ионная связь – связь, которая осуществляется за счет электростатического притяжения разноименно заряженных частиц – ионов.
3. Металлическая связь - связь, которая осуществляется за счет электростатического притяжения между ионами металлов и свободными электронами. Характерна для металлов в твердом и жидком состоянии.
F2 – ковалентная неполярная связь;
KCl – ионная связь;
H2O – ковалентная полярная связь;
AlCl3 – ковалентная полярная связь;
N2 – ковалентная неполярная связь;
NH3 – ковалентная полярная связь;
Задача № 65
Написать математическое выражение для скоростей следующих реакций:
3H2 + N2 = 2NH3;
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O;
2NO2 + O2 = 2NO2.
Решение:
Скорость химической реакции – это изменение концентрации веществ во времени. Для химической реакции:
аА + bB - cC + dD
она выражается в виде:
х = к * [A]a[B]b