Заказ №38777

1. Электронная структура атомов химических элементов 4 периода ПС. Чем объясняется появление первой вставной декады (с 21 по 30) в 4 периоде? Провалы(проскоки) электронов у 24 и 29 элементов?

Решение

Все атомы 4-го периода имеют 4 энергетических уровня, заполненных электронами. Заполнение уровней и подуровней проходит согласно принципу наименьшего запаса энергии (правила Клечковского), максимального спина (правило Хунда), запрета Паули.

Подуровни 4р и 3d имеют одинаковую сумму n+l: 4+1=5 и 3+2=5 соответственно. По правилу (n+l) энергетически более выгоден подуровень с меньшим значением главного квантового числа, т.е. подуровень 3d. Поэтому, начиная с №21 скандия и заканчивая №30 цинком, десять электронов вступает на второй, считая от внешнего, подуровень 3d. Заполнение пяти орбиталей 3d проходит в соответствии с правилом Хунда: сначала непарными электронами, а затем идет их спаривание.

Электронная структура Cr 1s22s22p63s23p63d54s1интересна тем, что один электрон с 4s-подуровня перешел на 3d-подуровень, после чего подуровень приобрел более устойчивое, заполненное наполовину состояние. Следующий электрон у марганца вступает на 4s-подуровень, и, начиная с железа, на 3d-подуровне происходит спаривание электронов.

У меди, как и у хрома, один электрон с 4s-подуровня переходит на 3dподуровень, придавая ему устойчивое состояние полного заполнения Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 .

У цинка 4s-, 3d- подуровни полностью заполнены.

2. Кобальт.

Количество протонов в ядре определяется порядковым номером: 27

Количество электронов равно количеству протонов: 27

Количество нейтронов в ядре равно разнице относительной атомной массы (округленному значению) и заряда ядра: 59-27 = 32 С увеличением заряда ядра увеличивается число электронов на внешнем уровне, однако число электронных уровней не увеличивается. Указанные закономерности приводят к сжатию электронной оболочки вокруг ядра. Поэтому атомный радиус с увеличением порядкового номера в периодах уменьшается.

В ряду галлий, германий, мышьяк радиус атомов уменьшается. В периоде с ростом порядкового номера в основном энергия ионизации увеличивается, что связано с уменьшением атомных радиусов.

В ряду галлий, германий, мышьяк энергия ионизации увеличивается. В периоде с ростом порядкового номера сродство к электрону увеличивается. Это связано с тем, что в периодах происходит увеличение заряда ядра атома химического элемента и увеличению числа электронов при одинаковом количестве энергетических уровней, уменьшению радиуса, что приводит к усилению притяжения электронов для завершения электронной оболочки.

В ряду галлий, германий, мышьяк сродство к электрону увеличивается.

3. Ва 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 6s2

s-семейство, т.к. последним заполняется s-подуровень

Постоянная валентность = II, проявляется при возбуждении атома с образованием 2-х неспаренных электронов (переход из 6s на 6р подуровень)

Pb 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p2

p- семейство, т.к. последним заполняется р-подуровень Высшая валентность IV (при возбуждении атома 6s электрон переходит на 6р-подуровень с образованием 4-х неспаренных электронов),

низшая = II (в основном состоянии 2 неспаренных электрона) Rh 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d8 5s1