칼슘의 완전한 전자 공식. 원소 원자의 완전한 전자 공식
요소의 전자 공식을 컴파일하는 알고리즘:
1. 화학 원소 주기율표 D.I를 사용하여 원자의 전자 수를 결정합니다. 멘델레예프.
2. 요소가 위치한 기간의 수에 따라 에너지 수준의 수를 결정합니다. 마지막 전자 수준의 전자 수는 그룹 번호에 해당합니다.
3. 레벨을 하위 레벨과 오비탈로 나누고 오비탈 채우기 규칙에 따라 전자로 채웁니다.
첫 번째 수준에는 최대 2개의 전자가 있음을 기억해야 합니다. 1s2, 두 번째 - 최대 8(2 에스그리고 여섯 아르 자형: 2초 2 2p 6), 세 번째 - 최대 18(2 에스, 육 피, 그리고 10 d: 3초 2 3p 6 3d 10).
- 주 양자수 N최소한이어야합니다.
- 먼저 작성 에스-하위 수준, 다음 p-, db 에프-하위 수준.
- 전자는 궤도 에너지의 오름차순으로 궤도를 채웁니다(Klechkovsky의 규칙).
- 하위 수준 내에서 전자는 먼저 한 번에 하나씩 자유 궤도를 점유하고 그 후에만 쌍을 형성합니다(Hund의 규칙).
- 하나의 오비탈에는 2개 이상의 전자가 있을 수 없습니다(파울리 원리).
예.
1. 질소의 전자식을 작성하시오. 질소는 주기율표에서 7번입니다.
2. 아르곤의 전자식을 작성하시오. 주기율표에서 아르곤은 18번이다.
1초 2 2초 2 2초 6 3초 2 3초 6.
3. 크롬의 전자식을 작성하시오. 주기율표에서 크롬은 24번이다.
1초 2 2초 2 2시 6 3초 2 3시 6 4초 1 3d 5
아연의 에너지 도표.
4. 아연의 전자식을 작성하시오. 주기율표에서 아연은 30번입니다.
1초 2 2초 2 2p 6 3초 2 3p 6 4초 2 3d 10
전자 공식의 일부, 즉 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6은 아르곤의 전자 공식입니다.
아연의 전자식은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
원자의 전자 구성준위와 하위 준위로 원자의 전자 배열을 나타내는 공식입니다. 기사를 공부한 후에는 전자의 위치와 방법을 알아내고 양자수에 대해 알게 되며 원자의 전자 구성을 번호로 구성할 수 있습니다. 기사의 끝에는 요소 표가 있습니다.
요소의 전자 구성을 연구하는 이유는 무엇입니까?
Atom은 생성자와 같습니다. 일정 수의 부분이 있고 서로 다르지만 동일한 유형의 두 부분은 정확히 동일합니다. 그러나이 생성자는 플라스틱 생성자보다 훨씬 더 흥미롭고 여기에 그 이유가 있습니다. 근처에 있는 사람에 따라 구성이 변경됩니다. 예를 들어 수소 옆에 있는 산소 아마도물로 변하고, 나트륨 옆에 가스가 되고, 철 옆에 있으면 완전히 녹이 슨다. 왜 이런 일이 발생하는지에 대한 질문에 답하고 다른 원자 옆에 있는 원자의 거동을 예측하려면 전자 구성을 연구해야 합니다. 이에 대해서는 아래에서 설명합니다.
원자에는 몇 개의 전자가 있습니까?
원자는 핵과 그 주위를 도는 전자로 구성되며 핵은 양성자와 중성자로 구성됩니다. 중성 상태에서 각 원자는 핵의 양성자 수와 동일한 수의 전자를 가지고 있습니다. 양성자의 수는 원소의 일련 번호로 표시되었습니다. 예를 들어 황은 주기율표의 16번째 원소인 16개의 양성자를 가지고 있습니다. 금은 주기율표의 79번째 원소인 79개의 양성자를 가지고 있습니다. 따라서 중성 상태의 황에는 16개의 전자가 있고 금에는 79개의 전자가 있습니다.
전자를 어디에서 찾을 수 있습니까?
전자의 거동을 관찰하면 특정 패턴이 도출되고 양자수로 설명되며 총 4가지 패턴이 있습니다.
- 주 양자수
- 궤도 양자수
- 자기양자수
- 스핀 양자수
궤도 함수
또한 궤도라는 단어 대신 "궤도"라는 용어를 사용합니다. 궤도는 대략 전자의 파동 함수입니다. 이것은 전자가 시간의 90%를 보내는 영역입니다.
N-레벨
L-쉘
M l - 궤도 수
M s - 오비탈의 첫 번째 또는 두 번째 전자
궤도 양자수 l
전자 구름에 대한 연구 결과, 구름은 에너지 수준에 따라 공, 아령 및 다른 두 가지 더 복잡한 네 가지 주요 형태를 취한다는 것이 밝혀졌습니다. 에너지의 오름차순으로 이러한 형태를 s-, p-, d- 및 f-껍질이라고 합니다. 이러한 각 껍질은 1(on s), 3(on p), 5(on d) 및 7(on f) 오비탈을 가질 수 있습니다. 궤도 양자수는 궤도가 위치한 껍질입니다. s, p, d 및 f 궤도에 대한 궤도 양자 수는 각각 0,1,2 또는 3의 값을 갖습니다.
s-껍질에서 1개의 궤도(L=0) - 2개의 전자
p-껍질에는 3개의 오비탈(L=1) - 6개의 전자가 있습니다.
d-껍질에는 5개의 오비탈(L=2) - 10개의 전자가 있습니다.
f-쉘에는 7개의 오비탈(L=3)이 있습니다 - 14개의 전자
자기양자수 m l
p-껍질에는 3개의 오비탈이 있으며 -L에서 +L까지의 숫자로 표시됩니다. 즉, p-껍질(L=1)의 경우 "-1", "0" 및 "1"의 오비탈이 있습니다. . 자기 양자 수는 문자로 표시됩니다. m l .
껍질 내부에서는 전자가 다른 궤도에 위치하기가 더 쉽기 때문에 첫 번째 전자가 각 궤도에 하나씩 채워진 다음 각 궤도에 전자 쌍이 추가됩니다.
d-shell을 고려하십시오.
d-껍질은 값 L=2, 즉 5개의 궤도(-2,-1,0,1 및 2)에 해당하며 처음 5개의 전자가 껍질을 채우고 M l =-2 값을 취합니다. M l =-1, M l =0 , M l =1, M l =2.
스핀 양자수 ms
스핀은 축을 중심으로 한 전자의 회전 방향이며 두 방향이 있으므로 스핀 양자 수는 +1/2 및 -1/2의 두 가지 값을 갖습니다. 스핀이 반대인 두 개의 전자만이 동일한 에너지 하위 수준에 있을 수 있습니다. 스핀 양자수는 m s 로 표시됩니다.
주 양자수 n
주요 양자 수는 에너지 수준입니다. 이 순간 7가지 에너지 수준이 알려져 있으며 각 수준은 아라비아 숫자(1,2,3, ... 7)로 표시됩니다. 각 레벨의 포탄 수는 레벨 번호와 같습니다. 첫 번째 레벨에는 포탄이 1개, 두 번째 레벨에는 2개가 있습니다.
전자수
따라서 모든 전자는 4개의 양자수로 설명될 수 있습니다. 이 숫자의 조합은 전자의 각 위치에 대해 고유합니다. 첫 번째 전자를 사용하겠습니다. 가장 낮은 에너지 준위는 N=1이고, 하나의 껍질은 첫 번째 준위에 있습니다. 모든 레벨의 첫 번째 쉘은 공 모양(s -쉘)입니다. L=0, 자기 양자수는 오직 하나의 값, M l =0을 가질 수 있고 스핀은 +1/2와 같을 것입니다. 다섯 번째 전자(그것이 어떤 원자이든)를 취하면 주요 양자수는 N=2, L=1, M=-1, 스핀 1/2가 됩니다.
원소 원자의 전자 공식을 작성할 때 에너지 수준이 표시됩니다 (주요 양자 수의 값 N숫자 - 1, 2, 3 등의 형태로), 에너지 하위 수준(궤도 양자수의 값) 엘편지의 형태로 에스, 피, 디, 에프) 상단의 숫자는 주어진 하위 수준의 전자 수를 나타냅니다.
D.I. 멘델레예프는 수소이므로 원자핵의 전하는 시간 1과 같으면 원자는 당 하나의 전자만 가지고 있습니다. 에스첫 번째 수준의 하위 수준. 따라서 수소 원자의 전자식은 다음과 같습니다.
두 번째 원소는 헬륨이고 원자에 두 개의 전자가 있으므로 헬륨 원자의 전자식은 2입니다. 아니다 1에스 2. 첫 번째 기간에는 첫 번째 에너지 준위가 전자로 채워져 2개의 전자만 차지할 수 있기 때문에 두 개의 요소만 포함됩니다.
순서대로 세 번째 요소 인 리튬은 이미 두 번째 기간에 있으므로 두 번째 에너지 수준이 전자로 채워지기 시작합니다 (위에서 이야기했습니다). 전자로 두 번째 수준을 채우는 것은 다음과 같이 시작됩니다. 에스-하위 수준이므로 리튬 원자의 전자식은 3입니다. 리 1에스 2 2에스 1 . 베릴륨 원자에서 전자 충전 완료 에스- 하위 레벨: 4 베 1에스 2 2에스 2 .
2주기의 후속 요소에 대해 두 번째 에너지 준위는 계속해서 전자로 채워져 있으며 지금은 전자로 채워져 있습니다. 아르 자형- 하위 레벨: 5 안에 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 1 ; 6 와 함께 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 2 … 10 네 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 .
네온 원자가 전자로 채워짐 아르 자형- 하위 수준, 이 요소는 두 번째 기간을 종료하고 8개의 전자를 갖습니다. 에스- 그리고 아르 자형- 하위 수준은 8개의 전자만 포함할 수 있습니다.
세 번째 기간의 요소는 세 번째 수준의 에너지 하위 수준을 전자로 채우는 유사한 순서를 갖습니다. 이 기간의 일부 요소 원자의 전자 공식은 다음과 같습니다.
11 나 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 1 ; 12 mg 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 ; 13 알 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 1 ;
14 시 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 2 ;…; 18 아르곤 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 6 .
세 번째 기간은 두 번째 기간과 마찬가지로 전자로 채우기를 완료하는 요소(아르곤)로 끝납니다. 아르 자형–sublevel, 세 번째 수준에는 세 개의 하위 수준( 에스, 아르 자형, 디). Klechkovsky의 규칙에 따라 에너지 하위 수준을 채우는 위의 순서에 따라 하위 수준 3의 에너지 디더 많은 하위 수준 4 에너지 에스, 따라서 아르곤 다음의 칼륨 원자와 그 다음의 칼슘 원자는 전자로 채워져 있습니다 3 에스- 네 번째 수준의 하위 수준:
19 에게 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 6 4에스 1 ; 20 사 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 6 4에스 2 .
21번째 원소인 스칸듐부터 시작하여 원소 원자에서 하위 수준 3이 전자로 채워지기 시작합니다. 디. 이러한 요소의 원자의 전자 공식은 다음과 같습니다.
21 sc 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 6 4에스 2 3디 1 ; 22 티 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 6 4에스 2 3디 2 .
24번째 원소(크롬)와 29번째 원소(구리)의 원자에서 전자의 "돌파구" 또는 "실패"라고 하는 현상이 관찰됩니다. 에스-하위 수준이 3으로 "실패" 디– 원자의 더 큰 안정성에 기여하는 하위 수준, 절반(크롬의 경우) 또는 완전히(구리의 경우) 채워짐:
24 크롬 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 6 4에스 1 3디 5(대신 ...4 에스 2 3디 4) 그리고
29 Cu 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 6 4에스 1 3디 10(...4 대신 에스 2 3디 9).
31번째 원소인 갈륨에서 시작하여 4번째 레벨을 전자로 채우는 작업이 계속됩니다. 아르 자형– 하위 수준:
31 가 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 6 4에스 2 3디 10 4피 1 …; 36 크 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 6 4에스 2 3디 10 4피 6 .
이 요소는 이미 18개의 요소를 포함하는 네 번째 기간을 종료합니다.
에너지 하위 준위를 전자로 채우는 유사한 순서가 5주기 원소의 원자에서 발생합니다. 처음 두 개(루비듐과 스트론튬)가 채워진다. 에스- 5레벨의 하위 레벨, 다음 10개 원소(이트륨에서 카드뮴까지)가 채워집니다. 디– 4번째 수준의 하위 수준 전자가 채워진 원자에서 6개의 원소가 주기(인듐에서 크세논까지)를 완료합니다. 아르 자형-외부, 다섯 번째 수준의 하위 수준. 또한 한 주기에는 18개의 요소가 있습니다.
6주기 요소의 경우 이 채우기 순서를 위반합니다. 기간이 시작될 때 평소와 같이 원자에 전자가 채워진 두 가지 요소가 있습니다. 에스-외부, 여섯 번째, 수준의 하위 수준. 다음 원소인 란탄에서 전자가 채워지기 시작합니다. 디–이전 레벨의 하위 레벨, 즉 5 디. 이 전자 충전에 5 디-하위 수준이 멈추고 다음 14개 원소(세륨에서 루테튬까지)가 채워지기 시작합니다. 에프- 4레벨의 하위 레벨. 이러한 요소는 모두 표의 한 셀에 포함되어 있으며 아래에는 란타나이드라고 하는 이러한 요소의 확장 시리즈가 있습니다.
72번째 원소인 하프늄에서 시작하여 80번째 원소인 수은까지 전자를 채우는 작업은 계속됩니다 5 디-하위 수준 및 기간은 평소와 같이 전자로 채워진 원자에서 6 개의 원소 (탈륨에서 라돈까지)로 끝납니다. 아르 자형-외부, 여섯 번째, 수준의 하위 수준. 이것이 가장 큰 기간, 여기에는 32개의 요소가 포함됩니다.
일곱 번째, 불완전한 기간의 요소 원자에서 위에서 설명한 것처럼 하위 수준을 채우는 동일한 순서가 보입니다. 우리는 학생들이 위에서 말한 모든 것을 고려하여 5-7주기 요소의 원자에 대한 전자 공식을 작성할 수 있도록 허용합니다.
메모:일부에서는 교구요소 원자의 전자식을 작성하는 다른 순서는 허용됩니다. 채워지는 순서가 아니라 각 에너지 수준에서 표에 제공된 전자 수에 따라 다릅니다. 예를 들어 비소 원자의 전자식은 다음과 같습니다. 1에스 2 2에스 2 2아르 자형 6 3에스 2 3피 6 3디 10 4에스 2 4피 3 .
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3. 전자 공식 만들기 그리고 그녀는탈륨 Tl 3+ . 원자가 전자의 경우 원자 Tl은 네 개의 모든 양자 수 집합을 나타냅니다.
해결책:
Klechkovsky 규칙에 따르면 에너지 수준과 하위 수준의 충전은 다음 순서로 발생합니다.
1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s(5d 1)4f
5d6p7s (6d 3-2)5f6d7p.
원소 탈륨 T1은 +81(일련 번호 81)의 핵 전하를 가지며, 각각 81개의 전자를 갖는다. Klechkovsky 규칙에 따르면 에너지 하위 수준에 전자를 분배하고 요소 Tl의 전자 공식을 얻습니다.
81 Tl 탈륨 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 1
탈륨 이온 Tl 3+는 +3의 전하를 가집니다. 이는 원자가 3개의 전자를 포기했음을 의미하며 외부 수준의 원자가 전자만이 원자를 포기할 수 있기 때문에(탈륨의 경우 이들은 2개의 6s 및 1개의 6p 전자입니다) , 전자 공식은 다음과 같습니다.
81 Tl 3+ 탈륨 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 0 4f 14 5d 10 6p 0
주 양자수 N전자의 총 에너지와 핵에서 전자가 제거되는 정도(에너지 준위 수)를 결정합니다. 1부터 시작하는 정수 값(n = 1, 2, 3, . . .), 즉 기간 번호에 해당합니다.
궤도(측면 또는 방위각) 양자수 엘원자 궤도의 모양을 결정합니다. 0에서 n-1까지의 정수 값을 취할 수 있습니다(l = 0, 1, 2, 3,..., n-1). 에너지 레벨 번호와 관계없이 각 값은 엘궤도 양자수는 특별한 모양의 궤도에 해당합니다.
궤도함수 엘= 0은 s-오비탈이라고 합니다.
엘= 1 - p-오비탈(자기 양자수 m이 다른 3가지 유형),
엘= 2 - d-오비탈(5가지 유형),
엘= 3 – f-오비탈(7가지 유형).
자기 양자 수 m l은 공간에서 전자 궤도의 위치를 특성화하고 -에서 정수 값을 취합니다. 엘 ~에 + 엘, 0 포함. 이는 모든 궤도 모양에 대해 (2 엘+ 1) 공간에서 에너지적으로 동등한 방향.
스핀 양자수 m S는 전자가 축을 중심으로 회전할 때 발생하는 자기 모멘트를 나타냅니다. 회전 반대 방향에 해당하는 +1/2 및 -1/2의 두 값만 사용합니다.
원자가 전자는 외부 에너지 준위의 전자입니다. 탈륨에는 3개의 원자가 전자가 있습니다: 2개의 s - 전자 및 1개의 p - 전자.
양자수 s - 전자:
궤도 양자수 엘= 0(s는 오비탈임)
자기양자수 m l = (2 엘+ 1 = 1): m l = 0.
스핀 양자수 m S = ±1/2
양자수 p - 전자:
주양자수 n = 6(제6주기)
궤도 양자수 엘\u003d 1 (p-오비탈)
자기양자수(2 엘+ 1 = 3): m = -1, 0, +1
스핀 양자수 m S = ±1/2
23. 해당 속성 지정 화학 원소, 주기적으로 변경됩니다. 이러한 속성이 주기적으로 반복되는 이유는 무엇입니까? 예를 들어 화합물의 특성 변화 주기성의 본질이 무엇인지 설명하십시오.
해결책:
원자의 외부 전자 층 구조에 의해 결정되는 요소의 특성은 주기적 시스템의 주기 및 그룹에서 자연스럽게 변경됩니다. 동시에 전자 구조의 유사성은 아날로그 요소의 속성의 유사성을 생성하지만 이러한 속성의 동일성은 생성하지 않습니다. 따라서 그룹 및 하위 그룹의 한 요소에서 다른 요소로 전환할 때 속성의 단순한 반복이 아니라 다소 뚜렷한 규칙적인 변화가 있습니다. 특히, 원소 원자의 화학적 거동은 전자를 잃거나 얻는 능력, 즉 산화 및 환원 능력이 있습니다. 원자 능력의 정량적 측정 잃다전자는 이온화 포텐셜(E 그리고 ) , 그리고 그들의 능력 n의 측정에 의해 습득하다– 전자친화력(E 와 함께 ). 한 기간에서 다른 기간으로 전환하는 동안 이러한 수량의 변경 특성은 반복되며 이러한 변경은 변경을 기반으로 합니다. 전자 구성원자. 따라서 불활성 기체의 원자에 해당하는 완성된 전자층은 안정성이 증가하고 일정 주기 내 이온화 전위 값이 증가합니다. 동시에 첫 번째 그룹의 s-요소(Li, Na, K, Rb, Cs)는 가장 낮은 이온화 전위 값을 갖습니다.
전기음성도주어진 원소의 원자가 화합물의 다른 원소의 원자와 비교하여 자신 쪽으로 전자를 끌어당기는 능력을 측정한 것입니다. 정의 중 하나(Mulliken)에 따르면 원자의 전기음성도는 이온화 에너지와 전자 친화력의 합의 절반으로 표현될 수 있습니다. = (E 및 + E c).
기간에는 원소의 전기 음성도가 증가하는 일반적인 경향이 있고 하위 그룹에서는 감소하는 경향이 있습니다. 가장 작은 값그룹 I의 s-요소는 전기음성도를 가지며 그룹 VII의 p-요소는 가장 큰 전기음성도를 갖습니다.
동일한 원소의 전기 음성도는 원자가 상태, 혼성화, 산화 상태 등에 따라 달라질 수 있습니다. 전기 음성도는 원소 화합물의 특성 변화 특성에 상당한 영향을 미칩니다. 예를 들어, 황산화학적 유사체인 셀렌산보다 더 강한 산성 특성을 나타냅니다. 후자의 경우 중심 셀레늄 원자는 황 원자에 비해 전기 음성도가 낮기 때문에 산의 H-O 결합을 그렇게 강하게 분극화하지 않습니다. 산도 약화.
H–O O
또 다른 예는 수산화 크롬(II) 및 수산화 크롬(VI)입니다. 크롬(II) 수산화물, Cr(OH) 2는 크롬(VI) 수산화물, H 2 CrO 4와 달리 기본 특성을 나타냅니다. 왜냐하면 크롬 +2의 산화 상태가 Cr 2+와 수산화물 이온과 이 이온의 분해 용이성, 즉 주요 속성의 표현. 동시에 크롬(VI) 수산화물에서 크롬+6의 높은 산화 상태는 수산화물 이온과 중심 크롬 원자 사이에 강한 쿨롱 인력을 일으키고 결합을 따라 해리 불가능 
- 오. 한편, 크롬(VI) 수산화물에서 크롬의 높은 산화 상태는 전자를 끌어당기는 능력을 향상시킵니다. 전기 음성도 높은 학위이 화합물에서 H-O 결합의 분극화는 산도 증가의 전제 조건입니다.
다음 중요한 특성원자는 반지름입니다. 기간 동안 금속 원자의 반지름은 원소의 서수가 증가함에 따라 감소합니다. 기간 내 원소의 서수가 증가하면 핵의 전하가 증가하고 결과적으로 균형을 이루는 전자의 총 전하가 증가합니다. 결과적으로 전자의 쿨롱 인력도 증가하여 궁극적으로 전자와 핵 사이의 거리가 감소합니다. 반경의 가장 현저한 감소는 외부 에너지 준위가 전자로 채워지는 작은 주기의 요소에서 관찰됩니다.
큰 주기에서 d- 및 f-원소는 원자핵의 전하가 증가함에 따라 반지름이 보다 점진적으로 감소합니다. 각 요소 하위 그룹 내에서 원자 반경은 일반적으로 위에서 아래로 증가합니다. 이러한 이동은 더 높은 에너지 수준으로의 전환을 의미하기 때문입니다.
원소 이온이 형성하는 화합물의 특성에 대한 원소 이온의 반경의 영향은 기상에서 할로겐화수소산의 산도 증가의 예를 통해 설명할 수 있습니다: HI > HBr > HCl > HF.
43. 오직 하나의 원자가 상태만 가능한 원자의 원소 이름을 지정하고 이것이 접지 또는 여기 상태가 되는 방법을 표시하십시오.
해결책:
외부 원자가 에너지 수준에서 하나의 짝을 이루지 않은 전자를 갖는 원소의 원자는 하나의 원자가 상태를 가질 수 있습니다. 이들은 주기율표의 그룹 I의 원소입니다 (H - 수소, Li - 리튬, Na - 나트륨, K - 칼륨, Rb - 루비듐 , Ag-은, Cs-세슘, Au-금, Fr-프란슘), 구리를 제외하고 외부 수준의 d 전자도 화학 결합 형성에 참여하기 때문에 그 수가 결정됩니다. 원자가에 의해 (구리 원자 3d 10 4s 1의 바닥 상태는 채워진 d-껍질의 안정성 때문이지만, 첫 번째 여기 상태 3d 9 4s 2는 에너지 면에서 바닥 상태보다 겨우 1.4 eV(약 125 kJ) 초과합니다. /몰). 화합물두 상태는 동일한 정도로 나타나며 두 계열의 구리 화합물(I) 및 (II))을 생성합니다.
또한 하나의 원자가 상태는 외부 에너지 준위가 완전히 채워져 전자가 여기 상태로 들어갈 기회가 없는 원소의 원자를 가질 수 있습니다. 이들은 VIII 그룹의 주요 하위 그룹 인 불활성 가스 (He - 헬륨, Ne - 네온, Ar - 아르곤, Kr - 크립톤, Xe - 크세논, Rn - 라돈)의 요소입니다.
나열된 모든 요소에 대해 유일한 원자가 상태는 바닥 상태입니다. 흥분 상태로의 전환 가능성이 없습니다. 또한, 들뜬 상태로의 전이는 원자의 새로운 원자가 상태를 결정하므로, 이러한 전이가 가능하다면 주어진 원자의 원자가 상태만이 유일한 것은 아니다.
63. 원자가 전자쌍의 반발 모델과 원자가 결합 방법을 사용하여 제안된 분자와 이온의 공간 구조를 고려하십시오. 다음을 지정하십시오. a) 중심 원자의 결합 및 비공유 전자 쌍의 수; b) 혼성화에 관련된 오비탈의 수; c) 혼성화 유형; d) 분자 또는 이온의 유형(AB m E n); e) 전자쌍의 공간적 배열; f) 분자 또는 이온의 공간 구조.
SO3; 
해결책:
원자가 결합 방법(이 방법을 사용하면 EPVO 모델을 사용하는 것과 동일한 결과가 도출됨)에 따르면, 분자의 공간 구성은 중심 원자의 혼성 오비탈의 공간적 배열에 의해 결정되며, 이는 오비탈 사이의 상호 작용.
중심 원자의 혼성화 유형을 결정하기 위해서는 혼성화 오비탈의 수를 알아야 합니다. 중심원자의 결합수와 비공유전자쌍을 더하고 π결합수를 빼면 구할 수 있다.
SO 3 분자에서
총 결합 쌍 수는 6입니다. π 결합 수를 빼면 혼성화 궤도의 수를 얻습니다 : 6-3 \u003d 3. 따라서 혼성화 유형 sp 2, 이온 유형 AB 3, 공간 전자쌍의 배열은 삼각형의 모양을 가지며 분자 자체는 삼각형입니다.
이온에서 
결합 쌍의 총 수는 4입니다. π 결합이 없습니다. 혼성화 궤도의 수: 4. 따라서 혼성화 유형 sp 3, 이온 AB 유형 4, 전자 쌍의 공간 배열은 사면체 모양을 가지며 이온 자체는 사면체입니다.
83. KOH, H 2 SO 4, H 2 O, Be(OH) 2와 아래 주어진 화합물의 가능한 상호 작용 반응식을 작성하십시오.
H2SO3, BaO, CO2, HNO3, Ni(OH)2, Ca(OH)2;
해결책:
a) KOH 상호작용 반응
2KOH + H2SO3 K2SO3 + 2H2O
2K++2 오 - + 2시간+ + SO 3 2- 2K + + SO 3 2- + 시간 2 영형
오 - + 시간 + 시간 2 영형
KOH + BaO 무반응
2KOH + CO 2 K 2 CO 3 + H 2 O
2K++2 오 - + CO 2 2K + + CO 3 2- + 시간 2 영형
2오 - + 시간 2 CO 3 CO 3 2- + 시간 2 영형
KOH + HNO 3 반응 없음, 용액에 이온이 동시에 있음:
K + + OH - + H + + NO 3 -
2KOH + Ni(OH) 2 K
2K++2 오- + Ni(OH) 2 K + + -
KOH + Ca(OH) 2 반응 없음
b) 상호 작용 반응 H 2 SO 4
H 2 SO 4 + H 2 SO 3 반응 없음
H2SO4 + BaO BaSO4 + H2O
2H + + SO4 2- + BaO BaSO4 + H2O
H 2 SO 4 + CO 2 반응 없음
H 2 SO 4 + HNO 3 반응 없음
H2SO4 + Ni(OH)2 NiSO4 + 2H2O
2시간+ + SO4 2- + Ni(OH) 2 니 2+ + SO4 2- + 2 시간 2 영형
2시간 + + Ni(OH) 2 니 2+ + 2시간 2 영형
H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 CaSO 4 + 2H 2 O
2H + + SO4 2- + Ca(OH)2 CaSO4 + 2H2O
c) 상호 작용 반응 H 2 O
H 2 O + H 2 SO 3 반응 없음
H2O + BaO Ba(OH)2
H2O + BaO Ba2+ + 2OH -
H 2 O + CO 2 반응 없음
H 2 O + HNO 3 반응 없음
H 2 O + NO 2 반응 없음
H 2 O + Ni(OH) 2 반응 없음
H 2 O + Ca(OH) 2 반응 없음
a) 상호작용 반응 Be(OH)2
Be (OH)2 + H2SO3 BeSO3 + 2H2O
비(오) 2 + 2시간+ + SO 3 2- Be 2+ + SO 3 2- + 2 시간 2 영형
비(오) 2 + 2시간+ 2+ + 2 시간 2 영형
Be(OH) 2 + BaO 반응 없음
2Be(OH)2 + CO2 Be2CO3(OH)2 ↓ + 2H2O
Be (OH)2 + 2HNO3 Be (NO3)2 + 2H2O
비(오) 2 + 2시간+ + 아니오 3 - BE 2+ + 2NO 3 - + 2 시간 2 영형
비(오) 2 + 2시간 + BE 2+ + 2시간 2 영형
Be(OH) 2 + Ni(OH) 2 반응 없음
Be(OH) 2 + Ca(OH) 2 반응 없음
103. 지정된 반응에 대해
b) 엔트로피 또는 엔탈피가 순방향 반응의 자발적인 흐름에 기여하는 요소 중 어느 것을 설명하십시오.
c) 298K와 1000K에서 어떤 방향(정방향 또는 역방향)으로 반응이 진행될 것인가;
e) 평형 혼합물의 생성물 농도를 높이는 모든 방법의 이름을 지정하십시오.
f) T(K)로부터 ΔGp(kJ) 그래프 작성
해결책:
CO (g) + H2 (g) \u003d C (c) + H2O (g)
표준 생성 엔탈피, 물질 생성의 엔트로피 및 깁스 에너지
1. (ΔН 0 298) x.r. =
– 
\u003d -241.84 + 110.5 \u003d -131.34 kJ 2. (ΔS 0 298) x.r. = 
+ 
– 
– 
\u003d 188.74 + 5.7-197.5-130.6 \u003d -133.66 J / K \u003d -133.66 10 -3 kJ / mol > 0. 직접 반응은 엔트로피의 감소를 동반하고 시스템의 장애가 감소하여 화학 반응이 순방향으로 진행되는 데 불리한 요소입니다.
3. 반응의 표준 Gibbs 에너지를 계산합니다.
헤스의 법칙에 따르면:
(ΔG 0 298) x.r. = 
– 
= -228.8 +137.1 = -91.7kJ
(ΔH 0 298) x.r. > (ΔS 0 298) x.r. ·T 다음에 (ΔG 0 298) x.r.
4. 
≈ 
≈ 982.6K
≈ 982.6K는 실제 화학 평형이 성립되는 대략적인 온도이며, 이 온도 이상에서는 역반응이 진행됩니다. 이 온도에서 두 프로세스 모두 가능성이 동일합니다.
5. 1000K에서 Gibbs 에너지를 계산합니다.
(ΔG 0 1000) x.r. ≈ ΔН 0 298 - 1000 ΔS 0 298 ≈ -131.4 - 1000 (-133.66) 10 -3 ≈ 2.32 kJ > 0.
저것들. 1000K에서: ΔS 0 x.r. T > ΔН 0 x.r.
엔탈피 계수가 결정적이었고 직접 반응의 자발적인 흐름이 불가능해졌습니다. 역반응이 진행됩니다. 기체 1몰과 고체 1몰에서 기체 2몰이 생성됩니다.
lg K 298 = 16.1; 케이 298 ≈ 10 16 >> 1.
시스템은 사실과 거리가 멀다 화학 평형, 그것은 반응 생성물에 의해 지배됩니다.
반응에 대한 ΔG 0의 온도 의존성
CO (g) + H2 (g) \u003d C (c) + H2O (g)
K 1000 \u003d 0.86\u003e 1-시스템은 평형 상태에 가깝지만이 온도에서는 초기 물질이 우세합니다.
8. 르 샤틀리에의 원리에 따르면 온도가 상승하면 평형은 역반응으로 이동해야 하며 평형 상수는 감소해야 합니다.
9. 계산된 데이터가 Le Chatelier의 원칙과 어떻게 일치하는지 고려하십시오. Gibbs 에너지의 의존성과 온도에 대한 표시된 반응의 평형 상수를 보여주는 몇 가지 데이터를 제시해 보겠습니다.
|
티, 케이 |
ΔG0t, kJ |
케이티 |
|
298 |
-131,34 |
10 16 |
|
982,6 |
0 |
1 |
|
1000 |
2,32 |
0,86 |
따라서 얻은 계산된 데이터는 Le Chatelier 원리에 기반한 결론과 일치합니다.
123. 시스템의 평형:
)
다음 농도에서 설정됨: [B] 및 [C], mol/l.
물질 A의 초기 농도가 [A] 0 mol/l인 경우 물질 [B] 0의 초기 농도와 평형 상수를 결정하십시오.
0.26몰의 물질 C가 형성되려면 0.13몰의 물질 A와 같은 양의 물질 B가 필요하다는 것을 방정식에서 알 수 있습니다.
그런 다음 물질 A의 평형 농도는 [A] \u003d 0.4-0.13 \u003d 0.27 mol / l입니다.
물질 B의 초기 농도 [B] 0 \u003d [B] + 0.13 \u003d 0.13 + 0.13 \u003d 0.26 mol / l.
답변: [B] 0 = 0.26mol/l, Kp = 1.93.
143. a) 300g의 용액에는 36g의 KOH(용액 밀도 1.1g/ml)가 들어 있습니다. 이 용액의 백분율과 몰 농도를 계산하십시오.
b) 2리터의 0.2M Na 2 CO 3 용액을 준비하기 위해 몇 그램의 결정성 소다 Na 2 CO 3 10H 2 O를 취해야 하는가?
해결책:
우리는 방정식으로 백분율 농도를 찾습니다.
KOH의 몰 질량은 56.1g/mol입니다.
용액의 몰농도를 계산하기 위해 용액 1000ml(즉, 1000 1.100 \u003d 1100g)에 포함된 KOH의 질량을 찾습니다.
1100: 100 = ~에: 12; ~에= 12 1100 / 100 = 132g
C m \u003d 56.1 / 132 \u003d 0.425 mol / l.
답: C \u003d 12%, Cm \u003d 0.425 mol/l
해결책:
1. 무수염의 질량 구하기
m = Cm M V, 여기서 M은 몰 질량이고 V는 부피입니다.
m \u003d 0.2 · 106 2 \u003d 42.4g.
2. 비율에서 결정 수화물의 질량을 구합니다.
결정질 수화물의 몰 질량 286g/mol - 질량 X
무수염의 몰 질량 106g / mol - 질량 42.4g
따라서 X \u003d m Na 2 CO 3 10H 2 O \u003d 42.4 286 / 106 \u003d 114.4g.
답: m Na 2 CO 3 10H 2 O \u003d 114.4g.
163. 벤젠 중 나프탈렌 C 10 H 8 5% 용액의 끓는점을 계산하십시오. 벤젠의 끓는점은 80.2 0 C입니다.
|
주어진: 수요일-라 (C 10 H 8) \u003d 5% t종기 (C6H6) \u003d 80.20C |
|
찾다: tkip (r-ra) -? |
해결책:
Raoult의 두 번째 법칙에서
ΔT \u003d E m \u003d (E m B 1000) / (m A μ B)
여기서 E는 ebulioscopic 용매 상수입니다.
이자형 (C6H6) \u003d 2.57
m A는 용매의 무게, m B는 용질의 무게, MB는 분자량입니다.
용액의 질량을 100g으로 설정하면 용질의 질량은 5g이고 용매의 질량은 100 - 5 = 95g입니다.
M (나프탈렌 C 10 H 8) \u003d 12 10 + 1 8 \u003d 128g / mol.
공식의 모든 데이터를 대체하고 순수한 용매와 비교하여 용액의 끓는점 증가를 찾습니다.
ΔT = (2.57 5 1000)/(128 95) = 1.056
나프탈렌 용액의 끓는점은 다음 공식으로 찾을 수 있습니다.
T c.r-ra \u003d T c.r-la + ΔT \u003d 80.2 + 1.056 \u003d 81.256
답변: C에 대한 81.256
183. 작업 1. 약한 전해질에 대한 해리 방정식과 해리 상수를 작성합니다.
작업 2. 주어진 이온 방정식에 따라 해당 분자 방정식을 작성하십시오.
작업 3. 다음 변환에 대한 반응식을 분자 및 이온 형태로 작성하십시오.
|
번호 p / p |
연습 1 |
작업 2 |
작업 3 |
|
183 |
Zn(OH)2, H3AsO4 |
Ni 2+ + OH - + Cl - \u003d NiOHCl |
NaHSO 3 → Na 2 SO 3 → H 2 SO 3 → NaHSO 3 |
해결책:
약한 전해질에 대한 해리 방정식과 해리 상수를 작성합니다.
참고: Zn(OH) 2 ↔ ZnOH + + OH -
CD 1 = 
= 1.5 10 -5
IIst.: ZnOH + ↔ Zn 2+ + OH -
CD 2 = 
= 4.9 10 -7
Zn(OH)2 - 양쪽성 수산화물, 산형 해리 가능
Ist.: H 2 ZnO 2 ↔ H + + HZnO 2 -
CD 1 = 
IIst.: HZnO 2 - ↔ H + + ZnO 2 2-
CD 2 = 
H 3 AsO 4 - orthoarsenic acid - 강한 전해질, 용액에서 완전히 해리됨:
H 3 AsO 4 ↔3Н + + AsO 4 3-
주어진 이온 방정식에 따라 해당 분자 방정식을 작성하십시오.
Ni 2+ + OH - + Cl - \u003d NiOHCl
NiCl2 + NaOH(부족) = NiOHCl + NaCl
Ni 2+ + 2Cl - + Na + + OH - \u003d NiOHCl + Na + + Cl -
Ni 2+ + Cl - + OH - \u003d NiOHCl
다음 변환에 대한 반응식을 분자 및 이온 형태로 작성하십시오.
NaHSO 3 → Na 2 SO 3 → H 2 SO 3 → NaHSO 3
1) NaHSO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O
나 + + H2SO 3-+나++ 오- → 2Na + + 그래서 3 2- + 시간 2 영형
H2SO 3 - + 오 - → + 그래서 3 2- + 시간 2 영형
2) Na2SO3 + H2SO4 → H2SO3 + Na2SO3
2나 + + 그래서 3 2- + 2시간+ + SO 4 2- → 시간 2 그래서 3+2Na++ 그래서 3 2-
그래서 3 2- + 2시간 + → 시간 2 그래서 3 + 그래서 3 2-
3) H 2 SO 3 (과량) + NaOH → NaHSO 3 + H 2 O
2 시간 + + 그래서 3 2- + 나 + + 오- → 나 + + H2SO 3 - + 시간 2 영형
2
시간 + + 그래서 3 2 + 오- → 나 + + 시간 2 영형
203. 작업 1. 분자 및 이온 형태의 염 가수 분해 방정식 작성, 용액의 pH 표시 (рН> 7, pH 작업 2. 수용액에서 물질간에 발생하는 반응에 대한 방정식 작성
|
번호 p / p |
연습 1 |
작업 2 |
|
203 |
Na2S; CrBr3 |
FeCl 3 + Na 2 CO 3; Na2CO3 + Al2(SO4)3 |
작업 1. 분자 및 이온 형태의 염 가수 분해 방정식 작성, 용액의 pH 표시 (pH> 7, pH
나2S - 강염기와 약산에 의해 형성된 염은 음이온에서 가수분해됩니다. 환경의 반응은 알칼리성입니다(рН > 7).
Ist. Na2S + HOH ↔ NaHS + NaOH
2Na + + S 2- + HOH ↔ Na + + HS - + Na + + OH -
II 예술. NaHS + HOH ↔ H2S + NaOH
Na + + HS - + HOH ↔ Na + + H 2 S + OH -
CrBr3 -
약한 염기와 강산으로 형성된 염은 양이온에서 가수분해됩니다. 매질의 반응은 산성(pH
Ist. CrBr3 + HOH ↔ CrOHBr2 + HBr
Cr 3+ + 3Br - + HOH ↔ CrOH 2+ + 2Br - + H + + Br -
II 예술. CrOHBr2 + HOH ↔ Cr(OH)2Br + HBr
CrOH 2+ + 2Br - + HOH ↔ Cr(OH) 2 + + Br - + H + + Br -
III 예술. Cr(OH)2Br + HOH↔ Cr(OH)3 + HBr
Cr(OH) 2 + + Br - + HOH↔ Cr(OH) 3 + H + + Br -
가수분해는 주로 첫 번째 단계에서 진행됩니다.
작업 2. 수용액에서 물질간에 발생하는 반응식 작성
FeCl 3 + Na 2 CO 3
FeCl3 – 강산과 약염기의 염
Na 2 CO 3 - 약산과 강염기에 의해 형성된 염
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 6H (OH) \u003d 2Fe (OH) 3 + 3H 2 CO 3 + 6NaCl
2철 3+ + 6Cl - + 6Na + + 3 CO 3 2- + 6시간(그) = 2Fe( 오) 3 + 3시간 2 CO 3 + 6Na + +6Cl -
2철 3+ + 3CO 3 2- + 6시간(그) = 2Fe( 오) 3 + 3H2O + 3CO2
Na2CO3 + Al2(SO4)3
가수 분해의 상호 강화가 있습니다
Al 2 (SO 4) 3 - 강산과 약염기에 의해 형성된 염
Na2CO3 – 약산과 강염기의 염
두 개의 염이 함께 가수분해되면 약염기와 약산이 형성됩니다.
Ist: 2Na 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 2HOH => 4Na + + 2HCO 3 - + 2AlOH 2+ + 3 SO 4 2 -
IIst : 2HCO 3 - + 2AlOH 2+ + 2HOH \u003d\u003e 2H 2 CO 3 + 2Al (OH) 2 +
IIIst: 2Al(OH) 2 + + 2HOH => 2Al(OH) 3 + 2H +
전체 가수분해 방정식
Al 2 (SO 4) 3 + 2 Na 2 CO 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 2H 2 CO 3 + 2 Na 2 SO 4 + H 2 SO 4
2알 3+ + 3 SO4 2 - + 2 Na + + 2 씨에 대한 3 2- + 6시간 2 영형 = 2알(OH) 3 ↓ + 2시간 2 씨О 3 + 2 Na + + 2SO 4 2 - + 2Н + + SO 4 2 -
2알 3+ + 2씨에 대한 3
2- + 6시간 2 영형 = 2알(OH) 3 ↓ + 2시간 2 씨약 3
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