Краткие ответы и объяснения
1. Возможные электронные подуровни
Из различимых на фото записей невозможна только \(1p^3\): подуровня \(1p\) не существует. Для уровня \(n=1\) возможен только \(1s\).
Правило вместимости: \(s\) — до 2 электронов, \(p\) — до 6, \(d\) — до 10, \(f\) — до 14; подуровни \(p,d,f\) начинаются со второго, третьего и четвёртого уровней соответственно. Остальные записи на фото этому правилу не противоречат.
2. Теория строения атома Резерфорда
В центре атома находится маленькое положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса атома. Вокруг ядра движутся электроны, а большая часть объёма атома — пустое пространство.
3. Атомная орбиталь
Атомная орбиталь — область пространства около ядра, где наиболее вероятно обнаружить электрон. Различают орбитали \(s\), \(p\), \(d\) и \(f\).
4. Периодический закон
Периодический закон Д. И. Менделеев открыл в 1869 году. Современная формулировка: свойства химических элементов и их соединений периодически зависят от заряда ядра атома, то есть от порядкового номера элемента.
5. Элементы по электронным формулам
- А) \(1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5\): 17 электронов — хлор, Cl.
- Б) \(1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^4\): 34 электрона — селен, Se.
- В) конфигурация заканчивается на \(5p^6\,6s^2\): 56 электронов — барий, Ba.
6. Группа и период
Группа — вертикальный столбец таблицы; у элементов главных подгрупп сходны свойства и число электронов на внешнем уровне. Период — горизонтальный ряд; номер периода показывает число занятых электронных уровней атома.
7. Изменение неметаллических свойств в периоде
Слева направо неметаллические свойства, как правило, усиливаются. Атомам становится выгоднее принимать электроны.
8. Изменение металлических свойств в главной подгруппе
Сверху вниз металлические свойства усиливаются: внешний электрон дальше от ядра и легче отдаётся.
9. Валентность в высших оксидах
В главной подгруппе в периоде она обычно возрастает слева направо: от I до VII. Например, в высшем оксиде серы \(SO_3\) сера проявляет валентность VI.
10. Дополните утверждение
Основные оксиды элементов начала периода сменяются амфотерными, а затем кислотными оксидами.
11. Число периодов и групп
В таблице 7 периодов и 8 групп — как в используемой в задании короткой форме таблицы.
12. Пары с нарушением возрастания относительной атомной массы
- Ar и K: \(A_r(\mathrm{Ar})>A_r(\mathrm K)\);
- Co и Ni: \(A_r(\mathrm{Co})>A_r(\mathrm{Ni})\);
- Te и I: \(A_r(\mathrm{Te})>A_r(\mathrm I)\).
Порядок элементов в таблице при этом определяется их порядковыми номерами, а не атомными массами.
13. Валентности элементов в соединениях
- \(SO\): S — II, O — II;
- \(P_2O_5\): P — V, O — II;
- \(CH_4\): C — IV, H — I;
- \(NH_3\): N — III, H — I;
- \(Al_2O_3\): Al — III, O — II;
- \(H_2S\): S — II, H — I.
14. Относительная молекулярная масса
Используем \(A_r(\mathrm C)=12\), \(A_r(\mathrm H)=1\), \(A_r(\mathrm O)=16\), \(A_r(\mathrm{Si})=28\).
- А) Глюкоза \(C_6H_{12}O_6\):
\(M_r=6\cdot12+12\cdot1+6\cdot16=\mathbf{180}\). - Б) \(CO_2\):
\(M_r=12+2\cdot16=\mathbf{44}\). - В) \(H_2SiO_3\):
\(M_r=2\cdot1+28+3\cdot16=\mathbf{78}\).
15. Число протонов и нейтронов
Число протонов равно порядковому номеру; число нейтронов приблизительно равно массовому числу минус число протонов.
- Натрий Na: 11 протонов, \(23-11=\) 12 нейтронов.
- Селен Se: 34 протона, \(79-34=\) 45 нейтронов.
- Кальций Ca: 20 протонов, \(40-20=\) 20 нейтронов.
16. Заряд ядра
Заряд ядра равен порядковому номеру элемента, умноженному на элементарный положительный заряд:
- Теллур Te: \(+52e\);
- Цинк Zn: \(+30e\);
- Олово Sn: \(+50e\).
17. Элемент с 47 электронами
У нейтрального атома 47 электронов — серебро, Ag (порядковый номер 47).
18. Элементы по периоду, ряду и группе
Если пользоваться короткой формой таблицы, где длинные периоды разбиты на ряды:
- А) 4-й период, IV ряд, III группа — скандий, Sc (№ 21).
- Б) 6-й период, VIII ряд, V группа — тантал, Ta (№ 73).
- В) в 5-м периоде, VII ряду, I группе элемента нет: рубидий Rb находится в I группе 5-го периода, но в VI ряду. Вероятно, в условии опечатка.
19. Период, ряд и группа элементов
- № 14 — Si: 3-й период, III ряд, IV группа.
- № 24 — Cr: 4-й период, IV ряд, VI группа.
- № 52 — Te: 5-й период, VII ряд, VI группа.
20. \(s\)-элементы
Из списка к \(s\)-элементам относятся: Ba, Na, Cs, Ca, Be. Их внешние электроны находятся на \(s\)-подуровне.
21. Формулы водородных соединений
Порядковые номера:
- 7 — N: \(NH_3\);
- 14 — Si: \(SiH_4\);
- 16 — S: \(H_2S\);
- 17 — Cl: \(HCl\);
- 8 — O: \(H_2O\).
22. Информация из таблицы
Номер периода показывает число занятых электронных уровней. Порядковый номер равен заряду ядра и числу протонов; в нейтральном атоме он также равен числу электронов.
23. Электронно-графическая формула
Элемент в 4-м периоде, V группе, 5-м ряду — мышьяк As, порядковый номер 33. Его электронная конфигурация:
\[ \mathrm{As}: [Ar]\,3d^{10}4s^24p^3. \]
На внешнем уровне у него 5 электронов: в \(4s\) — пара, в \(4p\) — три неспаренных электрона:
\[ 4s\ [\uparrow\downarrow]\qquad 4p\ [\uparrow]\ [\uparrow]\ [\uparrow]. \]
