Тренажер по теме "Строение атома".
тренажёр по химии (8 класс)

ТРЕНАЖЕР ЕГЭ ПО ХИМИИ

ЗАДАНИЕ №1 «СТРОЕНИЕ АТОМА»

Периодическая  система  химических  элементов  Д. И. Менделеева

1. Состав ядер атомов.

- число протонов (Z) = заряд ядра = порядковый номер элемента;

- массовое число: А = Z + N;

- число нейтронов: N = A – Z.

1. Определите состав ядра наиболее распространенного изотопа углерода.

Решение: Наиболее распространенным является изотоп углерода с относительной атомной массой 12 (по усредненной относительной атомной массе элемента).

                  Z = 6

                  N = A – Z = 12 – 6 = 6

2. Определите состав ядра наиболее распространенных изотопов натрия, азота, фосфора.
3. Чем отличаются по составу ядра изотопов 35Cl и 37Сl?
4. В чем сходство и отличие состава ядер атомов наиболее распространенных изотопов калия и кальция?
5. У каких двух элементов из данного ряда, в атомах наиболее распространенных изотопов, имеют  число протонов равное числу нейтронов?

1. Li;      2) F;         3) Se;        4) Si;       5) Ne.

2. Распределение электронов по энергетическим уровням.

Максимально возможное число е- (N) на уровне определяется по формуле:

N = 2n2, где n – номер энергетического уровня.

•  )       )       )        )

    2е-  8е-  18е-   32е-

- число Е-уровней = № периода;

- число  е- на последнем уровне (у элементов главных подгрупп) = № группы.

6. Запишите распределение электронов по энергетическим уровням в атоме кремния.

Решение:       +14Si 2е-, 8е-, 4е-

7. Запишите распределение электронов по уровням в атомах азота и фосфора.
8. Какие два элемента из данного ряда имеют одинаковое число электронов на внешнем уровне?

1)Li;      2) Br;         3) S;        4) Pb;       5) Rb.

9. Какие два элемента из данного ряда имеют по семь электронов в наружном слое?

1)Sn;      2) Na;         3) I;        4) Сl;       5) Xe.

10. Атомам, каких двух элементов из данного перечня не хватает два электрона до завершения внешнего уровня?

1. Mo;    2) O;   3) B;    4) S;   5) Sr.

3. Распределение электронов по орбиталям в атомах элементов (электронные конфигурации атомов элементов).

• Состояние электронов в атомах определяется квантовыми числами:

- главное квантовое число n – определяет номер энергетического уровня;

- орбитальное или побочное квантовое число l – определяет форму орбитали;

- магнитное квантовое число m l  - ориентацию орбиталей в пространстве;

- спиновое квантовое число m s – магнитный момент  (+1/2  и -1/2).

В атоме не может быть двух электронов со всеми четырьмя одинаковыми квантовыми числами (Принцип Паули), т. е. каждый электрон в атоме имеет свой уровень, форму орбитали, ориентацию в пространстве и магнитный момент.

• Порядок расположения орбиталей:

1s   │  2s,2p   │    3s,3p,3d   │   4s,4p,4d,4f   │   5s,5p,5d,5f  и т. д.        

1 ур.   2 ур.               3 ур.                  4 ур.                  5 ур.

• По тому, какие орбитали заполняются в атомах, различают s-, p-, d-, f-элементы:

• Порядок заполнения орбиталей:

  • Заполнение  орбиталей у элементов  малых периодов:

Первый период.

На каждой орбитали может находиться не более двух электронов. Если два электрона находятся на одной орбитали, то они обладают противоположными спинами (стрелки направлены в разные стороны):

Второй период.

Задание: потренируйтесь в составлении электронных формул атомов II периода.

Элементы третьего периода. Например, атом хлора. Подсчет электронов ведем по клеткам с начала периода, до самого элемента включительно.

            ⸠→                    3s2      ⸠→                                                                         3p5   

На третьем уровне дополнительно появляется d-орбиталь, которая используется при переходе атома в возбужденное состояние.

Задание: потренируйтесь в составлении электронных формул атомов III периода.

• Заполнение  орбиталей у элементов  больших периодов:

В больших периодах, после заполнения s-орбитали, начинается заполнение d-орбитали предвнешнего уровня, а после него – р-орбиталь:

Запишем электронную конфигурацию атомов титана и ванадия. Подсчет электронов ведем по клеткам данного периода. Первые две клетки (K и Ca), это 4s2. Далее, 10 клеток (элементы побочной подгруппы), это электроны 3d-орбитали. Подсчитываем клетки включительно самого элемента:

              ⸠→             4s2,      ⸠→               3d2                         

 У некоторых элементов происходит так называемый «провал электрона».

              ⸠→             4s2      ⸠→                                       3d4                        

Например, для хрома и меди следовало бы записать так:

А на самом деле происходит провал электрона:

После цинка идут р-элементы (Ga – Kr), у которых заполняется р-орбиталь:

Запишем электронную конфигурацию атома брома в основном и возбужденном состояниях:

               ⸠→             4s2,          эти клетки не считаем, т. к. здесь заполняется 3d-орбиталь

                                          ⸠→                                                           4р5

Задание: потренируйтесь в составлении электронных формул атомов IV периода.

11. Запишите распределение электронов по орбиталям в атомах кислорода, серы, калия, кальция и германия в основном и возбужденном состоянии.

Ответьте на следующие вопросы, используя данные элементы:

1. атомы, каких элементов имеют конфигурацию внешнего слоя ns2np4 в основном состоянии?
2. атомам, какого элемента характерна конфигурация внешнего электронного слоя ns1np3 в возбужденном состоянии?
3. у атомов, каких из этих элементов отсутствует возбужденное состояние?
4. укажите элемент, имеющий два валентных электрона;
5. какой из этих элементов не имеет неспаренных электронов в основном состоянии?
6. выберите три элемента, атомы которых имеют одинаковое количество неспаренных электронов в основном состоянии;
7. выберите элементы, имеющие одинаковое количество валентных электронов;
8. катионы, каких элементов в солях имеют электронную конфигурацию аргона?
9. анион, какого из этих элементов имеет электронную конфигурацию аргона?
10. какой из этих элементов способен иметь шесть неспаренных электронов в возбужденном состоянии?
11. выберите элементы, имеющие одинаковое число s-электронов во внешнем слое атома в основном состоянии;
12. выберите элементы, имеющие одинаковое число s-электронов в атоме в основном состоянии.

Решение: составляем электронные конфигурации атомов в основном и возбужденном состоянии:

Ответы на вопросы даем исходя из составленных схем:

1)O, S;   2)Ge;    3)O, K;    4)Ca;    5)Ca;    6)O, S, Ge;    7)O, S;    8)K, Ca;  

9)S;   10)S;     11)O, S, Ca, Ge;    12)Ca, Ge.

12. Запишите распределение электронов по орбиталям в атомах азота, магния, алюминия и фосфора в основном и возбужденном состоянии.

Ответьте на следующие вопросы, используя эти четыре элемента:

1) у атома какого из этих элементов отсутствует возбужденное состояние?

2) в атомах каких элементов имеется одинаковое число электронных слоев?

3) какой элемент не имеет неспаренных электронов в основном состоянии?

4) укажите элемент имеющий три валентных электрона;

5) у какого элемента в возбужденном состоянии 5 неспаренных электронов?

6) атомам какого элемента в возбужденном состоянии характерна конфигурация внешнего электронного слоя ns1np1?

7) у атомов каких элементов имеется одинаковое число неспаренных электронов в основном состоянии?

8) выберите элементы имеющие одинаковое число неспаренных электронов в возбужденном состоянии?

9) у какого элемента электронная конфигурация аниона соответствует атому аргона?

10) катионы каких элементов имеют электронную конфигурацию неона?

11) атомы каких элементов имеют конфигурацию внешнего слоя ns2np3 в основном состоянии?

12) выберите элементы, имеющие одинаковое число s- электронов в атоме в основном состоянии.

13. Запишите распределение электронов по орбиталям в атомах титана, хрома, меди и ртути.

Ответьте на следующие вопросы, используя эти четыре элемента:

1. у какого из этих элементов больше всего валентных электронов?
2. сколько электронов может содержаться во внешнем электронном слое атомов этих элементов?
3. кроме электронов внешнего слоя, какие электроны еще участвуют в образовании химических связей у данных элементов?

Решение:

У хрома, молибдена, меди, серебра и золота (и некоторых других элементов) происходит «провал электрона».

Для ртути:

              ⸠→             6s2,       ⸠→                                                                                                       .                                                                                                                                     

                      .                    5d10

Ответы на вопросы:

1)Cr; 2) 1 или 2;  3)электроны d-подуровня предвнешнего слоя.

14. Составьте схемы распределения электронов по орбиталям в атомах скандия, марганца, цинка и серебра.
15. Выберите два элемента, имеющие конфигурацию внешнего электронного слоя ns2np5 в основном состоянии.

1)As;    2) Sn;   3) I;    4) Te;   5) Br.

16. Выберите два элемента, имеющие одинаковое количество электронов во внешнем слое.

1)Cu;    2) Zn;   3) Cl;    4) Pb;   5) K.

17. Какие два, из перечисленных элементов, имеют  в возбужденном состоянии конфигурацию внешнего электронного слоя ns1np3nd1?

1)Zn;    2) N;   3) P;    4) As;   5) Cr.

18. Укажите два элемента, которым не хватает два электрона до завершения наружного энергетического уровня.

1)S;    2) O;   3) C;    4) Ge;   5) Ca.

19. У каких двух, из  перечисленных элементов, в атоме во внешнем слое один электрон?

1) Fe;    2) Ag;   3) Al;    4) He;   5) Rb.

20. Выберите два элемента, имеющие конфигурацию внешнего электронного слоя ns2np2 в основном состоянии.

1)As;    2) Sn;   3) Pb;    4) Te;   5) Br.

21. Среди приведенных элементов выберите два, атомы которых имеют по три неспаренных электрона в наружном слое в возбужденном состоянии.

1)Al;    2) O;   3)B;    4) S;   5) Sr.

22. Какие два, из перечисленных элементов, имеют  в возбужденном состоянии конфигурацию внешнего электронного слоя ns1np3?

1)Li;    2) С;   3) N;    4) Mn;   5) Si.

23. Назовите два элемента, атомы которых имеют три неспаренных электрона в атоме.

1)Rb;    2) Si;   3) Sc;    4) P;   5) Ti.

24. Определите два элемента в ряду, атомы которых содержат одинаковое количество валентных электронов.

1)Na;    2) Sn;   3) Cl;    4) P;   5) V.

25.  Катионы, каких двух элементов в ряду, имеют электронную конфигурацию атома аргона?

1)Zn;    2) Ca;   3) K;    4) Be;   5) Ne.

26.  Выберите два элемента, анионы которых имеют электронную конфигурацию атома неона.

1)Si;    2) N;   3) I;    4) F;   5) Te.

27. Какие два из элементов имеют валентные электроны, как на внешнем, так и на предыдущем уровне?

1)S;    2) O;   3)Cu ;    4) Br;   5) Ti.

28. Выберите два элемента, катионы которых имеют электронную конфигурацию 1s2.

1)H;    2) Be;   3) Li;    4) He;   5) Na.

29. Выберите два элемента, имеющие конфигурацию внешнего электронного слоя ns2np1 в основном состоянии.

1)Ba;    2) Al;   3) I;    4) Ga;   5) Br.

30. Укажите два элемента, которым не хватает шесть электронов до завершения наружного энергетического уровня.

1)S;    2) O;   3) Cs;    4) Sr;   5) Ca.

31. Назовите два элемента, атомы которых имеют четыре неспаренных электрона в атоме в возбужденном состоянии.

1)Al;    2) Ge;   3) Ga;    4) F;   5) C.

32. Какие два, из перечисленных элементов, имеют  в возбужденном состоянии конфигурацию внешнего электронного слоя ns1np1?

1)He;    2) Ca;   3)Be ;    4) Br;   5) Cl.

33. Выберите два элемента, анионы которых имеют электронную конфигурацию атома 4s24p6.

1)Se;    2) N;   3) I;    4) F;   5) Br.

34. Катионы, каких двух элементов в ряду, имеют электронную конфигурацию внешнего слоя атома 3s23p6?

1)K;    2) Mg;   3) Ga;    4) Be;   5) Al.

35. Определите два элемента в ряду, атомы которых содержат одинаковое количество p-электронов во внешнем слое в возбужденном состоянии.

1)In;    2) С;   3) P;    4) Ga;   5) K.

36. Выберите два элемента в ряду, атомы которых содержат одинаковое количество s-электронов во внешнем слое в возбужденном состоянии.

1)P;    2) N;   3) Pb;    4) O;   5) Kr.

37. У каких двух, из  перечисленных элементов, в атоме во внешнем слое два электрона?

1) Au;    2) Xe;   3) Cr;    4) Ni;   5) Cd.

ОТВЕТЫ:

2._, Z = 11, N = 12;

     , Z = 7, N = 7;

     , Z = 15, N = 16.

3._Количеством нейтронов.

4._Они отличаются количеством протонов,  сходны  количеством нейтронов.

5._45.    

7._+7N 2e-5e-;         +15P 2e-8e-5e-.  

8._15.               9. _34.            10. _24.

12. Решение:       

Ответы на вопросы:

1)N;    2) Mg, Al, P;     3) Mg;   4) Al;

5) P;     6) Mg;     7) N, P;    8) нет;

9) P;     10) Mg, Al, P;       11) N, P;

12) Mg, Al, P.

14.

15._35;        16._15;      17._34;       18._12;       19._25;      20._23;      21._13;      22._25;  

23._34;        24._45;      25._23;       26._24;       27._35;      28._23;      29._24;      30._45;     

31._25;        32._23;       33._15;       34._13;      35._23;      36._13;      37._45.