Рубрика: Задачи по химии

Задачи с решениями на строение атома и периодический закон

Важно знать! Как научиться решать задачи по химии.

Задача 3-1. Определите состав атома фтора фтор

Решение.
Атом состоит из ядра и электронов. Судя по обозначению
фтор
массовое число ядра A = 19, число протонов в ядре Z = 9, число нейтронов N = A-Z = 19-9 = 10. Атом электронейтрален, поэтому число отрицательно заряженных электронов равно числу положительно заряженных протонов: n(e) = 9.
Ответ: 9 протонов, 10 нейтронов, 9 электронов.

Задача 3-2. Определите состав атомов Cl-35-17 и Cl-37-17 . Укажите сходство и отличие этих атомов.

Решение.
Состав атомов определим так же, как и в предыдущей задаче. Для сравнения атомов составим таблицу:

Атом
Cl-35-17 Cl-37-17
Массовое число A 35 37
Число протонов Z 17 17
Число нейтронов N 18 20
Заряд атома 0 0
Заряд ядра +17 +17
Число электронов 17 17

Из таблицы видно, что атомы двух изотопов хлора отличаются только массовым числом и числом нейтронов.

Задача 3-7. Напишите электронную конфигурацию иона магния. Назовите один отрицательный ион, который имеет такую же конфигурацию.

Решение.
Электронная конфигурация атома магния: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2. Ион магния Mg^{2+} образуется при удалении двух валентных электронов с внешнего подуровня 3s и имеет электронную конфигурацию: 1s^2 2s^2 2p^6. В этой конфигурации полностью заселены два энергетических уровня — первый и второй.
Такую же электронную конфигурацию могут иметь неметаллы 2-го периода, если к их атомам добавить электроны до полного заселения второго энергетического уровня. Атому фтора (F: 1s^2 2s^2 2p^5) до завершения второго уровня не хватает одного электрона. Если атом фтора примет этот электрон, он превратится в отрицательный ион F^{-}, который имеет электронную конфигурацию 1s^2 2s^2 2p^6.
Ответ: 1s^2 2s^2 2p^6. Ион F^{-}

Задача 3-8. Определите значения квантовых чисел, характеризующих валентный электрон в атоме натрия.

Решение.
Натрий — первый элемент 3-го периода — имеет электронную конфигурацию 1s^2 2s^2 2p^6 3s^1 с одним валентным электроном на орбитали 3s. Эта орбиталь находится на третьем энергетическом уровне, поэтому главное квантовое число n = 3. Для любой s-орбитали побочное квантовое число l = 0, магнитное квантовое число m_l = 0. Спин электрона S = 1/2, проекция спина m_S может принимать любое из двух значений: m_S= {pm}{1/2}.
Ответ: n = 3, l = 0, m_l = 0, S = 1/2, m_S = {pm}{1/2}.
[Сборник задач и упражнений по химии: Школьный курс / В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко]