какой набор орбиталей соответствует второму энергетическому уровню

Какой набор орбиталей соответствует второму энергетическому уровню

Орбитальное квантовое число `l` показывает, сколько энергетических подуровней составляют данный уровень и характеризует форму орбиталей. Принимает значения от `0` до `(n-1)`.

При `n=3`, `l` принимает уже три значения: `0` `(s)`; `1` `(p)` и `2` `(d)`. Таким образом, на третьем уровне три подуровня. Орбитали `d`-подуровня имеют форму двух перекрещённых объёмных восьмёрок либо объёмной восьмерки с перемычкой (рис. 1).

При `n=4`, значений `l` уже четыре, следовательно, и подуровней на четвёртом уровне четыре. К перечисленным выше добавляется `3` `(f)`. Орбитали `f`-подуровня имеют более сложную, объёмную, форму.

Магнитное квантовое число `m<sub>l`</sub> определяет число орбиталей на каждом подуровне и характеризует их взаимное расположение.

Принимает значения `-l` до `+l`, включая `0`.

При `l=1`, `m_l` принимает три значения: `−1`; `0`; `+1`. Значит, орбиталей на данном подуровне (`p`-подуровне) три. Так как `p`-орбитали представляют из себя объёмные восьмёрки (то есть линейной структуры), располагаются они в пространстве по осям координат, перпендикулярно друг другу (`p_x`, `p_y`, `p_z`).

При `l=2`, `m_l` принимает уже пять значений: `−2`; `−1`; `0`; `+1`; `+2`. То есть на `d`-подуровне располагаются пять орбиталей. Это плоскостные структуры, в пространстве занимают пять положений.

Спиновое квантовое число `m_s` характеризует собственный момент количества движения электрона и принимает только два значения: `+1//2` и `-1//2`.

Всё вышесказанное можно обобщить в Таблице 2.

Таблица 2. Квантовые числа, атомные орбитали и число электронов на подуровнях (для `n

Источник

Итоговые тесты за первый семестр для специальностей технического профиля

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

« ГУБЕРНСКИЙ КОЛЛЕДЖ г. СЫЗРАНи»

ИТОГОВАЯ (ТЕСТОВАЯ) РАБОТА

ПО ХИМИИ ЗА I СЕМЕСТР

19.06.23 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог,

22.07.03 Автоматизация технологических процессов и производств

Преподаватель технического профиля

ГБОУ СПО «ГК г. Сызрани»

В ядре атома отсутствуют частицы:

а) протоны; б) нейтроны; в) электроны;

г) присутствуют все перечисленные выше частицы.

2. Какой набор орбиталей соответствует второму энергетическому уровню?

а) одна s и одна p ; б) две s и две p ;

в) одна s и три p ; г) три s и одна p.

3. Расположению орбиталей — 3 p, 2 s, 2 p, 3 d, 3 s — в порядке увеличения

энергии находящихся на них электронов соответствует ряд:

4. Электронную конфигурацию атома аргона имеет ион:

5. Число неспаренных электронов в атоме углерода в возбужденном

состоянии состоянии равно:

6. Как по периодической системе определить, в глывной или побочной

подгруппе находится элемент? Элемент находится в главной подгруппе,

а) он расположен в одной подгруппе с элементом второго периода;

в) если в этой подгруппе больше элементов, чем в другой подгруппе этой

г) все предыдущие ответы верны.

Формула высшего оксида этого элемента:

название вещества: тип связи:

хлорид калия; а) ионная;

кислород; б) ковалентная неполярная;

магний; в) металлическая;

хлорид фосфора ( III ); г) ковалентная полярная;

Только ковалентная связь наблюдается в соединении с формулой:

1) эмульсия; 2) суспензия; 3) пена; 4) дым; 5) туман;

дисперсная среда / дисперсная фаза:

а) жидкость / жидкость;

г) газ / твердое вещество;

д) жидкость / твердое вещество.

11. Какие вещества, формулы которых приведены ниже, не могут

существовать в растворе одновременно?

Сумма чисел протонов, нейтронов и электронов в атоме равна 134, причем число нейтронов превышает число электронов на 11. Напишите название элемента.

3. Сумма коэффициентов в сокращенном ионном уравнении реакции

Напишите молекулярное и ионные уравнения реакций.

4. Массовые доли элементов в соли равны: натрий — 18,78%, хлор —

28,98%, кислород — 52,24%. Относительная молекулярная масса этого

а) заряжено положительно;

в) имеет положительный или отрицательный заряд;

г) заряжено отрицательно.

2. Число энергетических уровней атома равно:

а) номеру группы, в которой расположен элемент;

б) заряду атомного ядра;

в) номеру периода, в котором расположен элемент;

г) числу электронов в атоме.

3. Электронная конфигурация 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 3 соответствует атому:

а) алюминия; б) азота; в) фосфора; г) серы.

4. Атом какого элемента имеет такую же электронную формулу, как у иона

в) фосфора; г) кальция.

5. Число неспаренных электронов в атоме мышьяка в возбужденном

а) одному; б) трем; в) пяти; г) семи.

6. Для высших оксидов элементов второго периода с увеличением

порядкового номера элемента усиливаются свойства:

а) кислотные; б) основные;

в) амфотерные; г) несолеобразующие.

название вещества: тип связи:

хлороводород; а) ионная;

медь; б) ковалентная неполярная;

сера кристаллическая; в) металлическая;

фторид натрия; г) ковалентная полярная;

9. В молекуле какого соединения имеется ковалентная неполярная связь?

1) коллоидный раствор; 2) истинный раствор;

а) гомогенная система, состоящая из частиц растворенного вещества,

растворителя и продуктов их взаимодействия;

б) гетерогенная система, в которой очень мелкие частицы вещества

равномерно распределены в объеме другого.

11. Какие вещества, формулы которых приведены ниже, не могут

существовать в растворе одновременно?

Сумма коэффициентов в сокращенном ионном уравнении реакции

Напишите молекулярное и ионные уравнения реакций.

4. Массовые доли натрия, серы и кислорода в соли равны соответственно

29, 1, 40,5 и 30, 4%. Средняя степень окисления атомов серы в этой

8. : 1-а; 2- б; 3-в; 4-г; 5-а; 6-г.

8. :1-г; 2-в; 3-б; 4-а; 5-а; 6-г.

10. : 1-а; 2-д; 3-б; 4-г; 5-в.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Номер материала: ДВ-532952

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

Путин попросил привлекать родителей к капремонту школ на всех этапах

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения будет стремиться к унификации школьных учебников в России

Время чтения: 1 минута

В Минпросвещения предложили организовать телемосты для школьников России и Узбекистана

Время чтения: 1 минута

В российских школах оборудуют кабинеты для сообщества «Большой перемены»

Время чтения: 1 минута

С 2019 года закрыто более 50 детских лагерей

Время чтения: 1 минута

В Пензенской области запустят проект по снижению административной нагрузки на учителей

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырёх периодов: s-, p-, d-элементы

Содержание:

Тема строения атома – это место встречи химии и квантовой физики. В атоме всё подчиняется строгим законам, но в то же время атом не совсем понятен для человеческого ума. Например, количество электронов строго равно количеству протонов, но невозможно точно сказать, в каком месте атома находится электрон. Шрёдингер рассматривал электрон как облако с отрицательным зарядом. Большинство своего времени электрон в отдельном участке атома – орбитали.

Все электроны в атоме расположены на своём расстоянии от ядра – в электронной оболочке. Электрон не может приблизиться к ядру, но и отдалиться тоже не может. Дело в том, что у электрона есть свой запас энергии. Чем её меньше, тем ближе от ядра располагается электрон. Электроны с одинаковым уровнем энергии группируются в один слой – энергетический уровень.

Главное квантовое число и энергетический уровень

Квантовые числа — это своеобразный код записи положения электрона в атоме. Если сравнить атом с домом, то квантовые числа – это адрес электрона: этаж, квартира, комната.

Электроны в атоме сосредоточены на энергетических уровнях – «этажах». Их нумеруют числами 1, 2, 3, … или буквами K, L, M, N, O, P, Q. Главное квантовое число n – это и есть номер энергетического уровня.

С удалением от ядра число электронов возрастает. Чем выше энергетический уровень, тем больше электронов на нём находится. Их максимальное число для каждого уровня определяется по формуле:

На внешнем энергетическом уровне не может находиться больше 8 электронов.

В энергетических уровнях также выделяют подуровни. Их количество также соответствует главному квантовому числу. Это напоминает расположение квартир в доме: на первом этаже располагается одна квартира, на втором – две, на третьем – три и т.д.

Орбитальное (побочное), магнитное квантовые числа и форма орбитали

Конкретное место в атоме, «комната», в которой почти постоянно находится электрон, называется орбиталью. Орбитали напоминают облака разной формы из электронов. Подуровни и форму орбиталей обозначают латинскими буквами: s, p, d, f.

Эту схему предложил Бор, она помогает разобраться в строении атома, но не отражает реальной картины. Наши представления об атоме расходятся с реальностью. И выглядит это примерно так:

На первом энергетическом уровне есть только сферическая s-орбиталь. На втором энергетическом уровне появляются три p-орбитали. Их форма напоминает гантель или восьмёрку. На третьем энергетическом уровне уже есть пять d-орбиталей, которые как бы состоят из нескольких лепестков. На четвёртом уровне возникают семь f-орбиталей.

Форму орбиталей обозначают орбитальным (побочным) квантовым числом l (эль). Оно на единицу меньше главного квантового числа, то есть l = n – 1. Тогда получается, что орбитальное число единственной s-орбитали первого энергетического уровня равно нулю. Орбиталь p имеет число 1, орбиталь d – 2, f – 3.

Но как же располагаются орбитали внутри одного подуровня? Дело в том, что движущийся электрон создаёт магнитное поле, в котором по осям x, y, z ориентируются орбитали.

Сферическая s-орбиталь не имеет ориентации в пространстве. Три p-орбитали располагаются в трёх различных проекциях, d – в пяти, f – в семи проекциях. Другими словами, сколько орбиталей одного типа, столько и проекций.

Магнитное квантовое число ml показывает, какие проекции есть у орбитали. Количество таких вариантов определяется по формуле 2l+1.

Для s-орбитали l = 0 и ml = 0, так и получается, что сфера принимает только одно положение в пространстве.

Спин электрона

Еще два квантовых числа – спиновое и проекция спина – характеризуют уникальное квантовое свойство электрона. Спин не имеет аналогов в классической механике. Можно представить, что электрон вращается вокруг своей оси в одну или другую сторону.

Квантовые числа

В атомах первого периода таблицы Менделеева есть один энергетический уровень. В нём один или два электрона движутся по s-единственной орбитали.

В атомах второго периода появляется второй уровень. Он состоит из s-и p-подуровней. Второй s-подуровень – это тоже s-орбиталь, на p-подуровне есть три орбитали, которые по-разному расположены в пространстве. Каждая p-орбиталь вмещает 1 или 2 электрона, поэтому максимально на p-подуровне их может быть 6.

В атомах третьего периода появляется d-подуровень с пятью d-орбиталями, в атомах четвёртого периода – f-подуровень с семью f-орбиталями.

Как заполняются орбитали?

Электроны заполняют орбитали в соответствии с 3 принципами (правилами).

Источник

Электронная конфигурация атома

Для чего изучать электронную конфигурацию элементов?

Атомы как конструктор: есть определённое количество деталей, они отличаются друг от друга, но две детали одного типа абсолютно одинаковы. Но этот конструктор куда интереснее, чем пластмассовый и вот почему. Конфигурация меняется в зависимости от того, кто есть рядом. Например, кислород рядом с водородом может превратиться в воду, рядом с натрием в газ, а находясь рядом с железом вовсе превращает его в ржавчину. Что бы ответить на вопрос почему так происходит и предугадать поведение атома рядом с другим необходимо изучить электронную конфигурацию, о чём и пойдёт речь ниже.

Сколько электронов в атоме?

Где искать электрон?

Наблюдая поведение электрона были выведены определённые закономерности, они описываются квантовыми числами, всего их четыре:

Орбиталь

Орбитальное квантовое число l

Магнитное квантовое число m_l

Внутри оболочки электронам легче располагаться на разных орбиталях, поэтому первые электроны заполняют по одному на каждую орбиталь, а затем уже к каждому присоединяется его пара.

Рассмотрим d-оболочку:
d-оболочке соответствует значение L=2, то есть пять орбиталей (-2,-1,0,1 и 2), первые пять электронов заполняют оболочку принимая значения M_l=-2,M_l=-1,M_l=0, M_l=1,M_l=2.

Спиновое квантовое число m_s

Главное квантовое число n

Номер электрона

Итак, любой электрон можно описать четырьмя квантовыми числами, комбинация из этих чисел уникальна для каждой позиции электрона, возьмём первый электрон, самый низкий энергетический уровень это N=1, на первом уровне распологается одна оболочка, первая оболочка на любом уровне имеет форму шара (s-оболочка), т.е. L=0, магнитное квантовое число может принять только одно значение, M_l=0 и спин будет равен +1/2. Если мы возьмём пятый электрон (в каком бы атоме он не был), то главные квантовые числа для него будут: N=2, L=1, M=-1, спин 1/2.

Энергетические уровни с подуровнями для наглядности изображены ниже, сверху вниз расположены уровни и цветом разделены подуровни:

Здесь, сверху-вниз показаны энергетические уровни (1-7), слева-направо разделены по группам электронные подуровни (s,p,d,f), в каждой ячейке располагаются по два электрона в противоположных направлениях. Общий принцип распределения электронов такой, что энергетические подуровни заполняются в порядке суммы главного и орбитального квантовых чисел, то есть: 1S, 2S, 2P, 3S, 3P, 4S, 3D и так далее, если сумма одинакова, то сначала заполняется уровень с меньшим главным квантовым числом N.

У некоторых элементов имеются отклонения в формировании электронной конфигурации, а именно у ₂₄Cr, ₂₉Cu, ₄₁Nb, ₄₂Mo, ₄₄Ru, ₄₅Rh, ₄₆Pd, ₄₇Ag, ₇₈Pt, ₇₉Au

Элементы

Проверьте себя, составьте электронную конфигурацию для элементов #5, #11 и #19, затем проверьте себя по таблице ниже.

Если Вы хотите узнать, как составить электронную конфигурацию, обратитесь к статье «как написать электронную конфигурацию»

Источник