Строение атома и химическая связь

Состояние электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами:

главное	n = 1, 2, 3,...
орбитальное	l = 0, 1,..., n – 1
магнитное	m = – l,..., –1, 0, 1,..., l
спиновое	s = ±^1/2

Заполнение электронных оболочек в многоэлектронных атомах происходит в соответствии со следующими закономерностями:

Принцип запрета Паули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел.

Правило Гунда: электроны располагаются по вырожденным орбиталям так, чтобы их суммарный спин был максимален.

Правило Клечковского: электроны заполняют подуровни по возрастанию суммы n + l, при равенстве сумм сначала заполняется подуровень с меньшим значением n.

Явление радиоактивности — процесс самопроизвольного распада ядер некоторых элементов. При a-распаде испускается a-частица (ядро ), заряд ядра уменьшается на 2, массовое число — на 4, образуется элемент, расположенный в Периодической системе на две клетки левее. При b^–-распаде испускается электрон, заряд ядра увеличивается на 1, массовое число не изменяется, образуется элемент, расположенный в Периодической системе на одну клетку правее. При b⁺-распаде или К -захвате испускается позитрон или захватывается электрон с ближайшей к ядру оболочки соответственно, заряд ядра уменьшается на 1, массовое число не изменяется, образуется элемент, расположенный в Периодической системе на одну клетку левее.

Теоретическое рассмотрение химической связи возможно в рамках метода валентных связей (ВС) или метода молекулярных орбиталей (МО).

Метод ВС позволяет объяснить строение молекул многих химических соединений. Согласно этому методу химическая связь между атомами осуществляется обобществленными парами электронов с антипараллельными спинами на внешних подуровнях. Этот вид связи называется ковалентной связью (полярной и неполярной). Она характеризуется направленностью и насыщаемостью, что означает определенное расположение атомов в пространстве. Ионная связь возникает в результате электростатического взаимодействия противоположно заряженных ионов.

Метод МО предполагает, что электроны находятся на молекулярных орбиталях, охватывающих все ядра атомов в молекуле.

Для двухатомных молекул элементов второго периода МО обозначаются (в порядке увеличения энергии):

2s _s < 2s _s ^* < 2p _y = 2p _z < 2s _x < 2p _y ^* = 2p _z ^* < 2s _x ^*.

Для элементов, находящихся в конце периода, начиная с кислорода, порядок следования МО несколько изменяется:

... < 2s _x < 2p _y = 2p _z <...

3.1. Напишите электронные и электронно-ячеечные формулы валентных электронов атомов следующих элементов в основном и возбужденном состояниях, определите высшую и низшую степени окисления, приведите формулы оксидов в высшей степени окисления элемента:

3.1.1. p -элемент VI периода IV группы

3.1.2. p -элемент V периода V группы

3.1.3. p -элемент V периода VII группы

3.1.4. d -элемент IV периода IV группы

3.1.5. p -элемент III периода IV группы

3.1.6. p -элемент III периода VI группы

3.1.7. s -элемент V периода I группы

3.1.8. p -элемент IV периода V группы

3.1.9. p -элемент IV периода V группы

3.1.10. d -элемент IV периода III группы

3.1.11. s -элемент III периода II группы

3.1.12. p -элемент IV периода VII группы

3.1.13. d -элемент VI периода V группы

3.1.14. s -элемент V периода II группы

3.1.15. p -элемент V периода IV группы

3.1.16. d -элемент V периода VI группы

3.1.17. p -элемент III периода VI группы

3.1.18. d -элемент IV периода VI группы

3.1.19. p -элемент III периода V группы

3.1.20. d -элемент V периода IV группы

3.2. Определите, относится ли данная электронно-ячеечная формула к основному, возбужденному или невозможному состоянию атома, назовите химический элемент и укажите его порядковый номер:

3.2.1.				3.2.10.
3.2.2.				3.2.11.
3.2.3.				3.2.12.
3.2.4.				3.2.13.
3.2.5.				3.2.14.
3.2.6.				3.2.15.
3.2.7.				3.2.16.
3.2.8.				3.2.17.
3.2.9.				3.2.18.
3.2.19.