Билет. Периодический закон. Периодическая система элементов. Изменение свойств элементов в периодах и группах аналогов. Главная и дополнительная группы

Г. – Д.И.Менделеев – периодический закон

- в основу систематики элементов должна быть положена их относительная атомная масса.

- Закон: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов.

-изменение свойств химических элементов по мере возрастания их атомной массы не совершается непрерывно в одном и том же направлении, а имеет периодический характер. Через определенное число элементов происходит как бы возврат назад, к исходным свойствам, после чего в известной мере вновь повторяются свойства предыдущих элементов в той же последовательности, но с некоторыми качественными и количественными отличиями.

 

Периодическая система элементов:

-Малые периоды(I,II,III), большие периоды(остальные).

-Главная и побочная подгруппы

 

Билет: Последовательность заполнения электронных уровней и подуровней в атомах на примере I, II, III периодов. Число элементов в периодах периодической системы.

Билет: Электронные оболочки атомов IV и V периодов. Примеры аномалий строения: проскок, двойной проскок.

Билет: Свойства свободных атомов: энергия ионизации, сродство к электрону, радиус атома. Изменения этих свойств в пределах периода и группы – главной и побочной. Электроотрицательность атомов.

1) Радиус атома. Электронные облака не имеют резко очерченных границ. Поэтому понятие о размере атома не является строгим. Но если представить себе атомы в кристаллах простого вещества в виде соприкасающихся друг с другом шаров, то расстояние между центрами соседних шаров можно принять равным удвоенному радиусу атома. Зависимость атомных радиусов от заряда ядра атома Z имеет периодический характер. В пределах одного периода с увеличением Z появляется тенденция к уменьшению размеров атома. Это объясняется увеличивающимся притяжением электронов внешнего слоя к ядру по мере возрастания его заряда.

2) Энергия ионизации. – некоторая энергия для отрыва электрона от атома с превращением последнего в положительный ион. Ее можно определить путем бомбардировки атомов электронами, ускоренными в электрическом поле. То наименьшее напряжение поля, при котором скорость электронов становится достаточной для ионизации атомов, называется потенциалом ионизации атомов данного элемента.

3) Сродство атома к электрону. – энергия, выделяющаяся при присоединении электрона в свободному атому

4) Изменения: ионизация падает с увеличением периода, возрастает в группе

5) Электроотрицательность − условная величина, характеризующая способность атома в молекуле притягивать электроны. Если в двухатомной молекуле А−В образующие связь электроны притягиваются к атому В сильнее, чем к атому А, то атом В считается более электроотрицательным. Первая и широко известная шкала относительных атомных электроотрицательностей Полинга охватывает значения от 0,7 для атомов франция до 4,0 для атомов фтора.

 

 

8 билет: Квантово-механическое описание химической связи в молекуле H₂ по методу ВС.

При противоположно направленных спинах сближение атомов до некоторого расстояния r₀ сопровождается уменьшением энергией системы. При r₀=r система обладает наименьшей потенциальной энергией, те находится в наиболее устойчивом состоянии; дальнейшее сближение атомов приводит к возрастанию энергии. Но это и означает, что в случае противоположно направленных спинов атомных электронов образуется молекула H₂ – устойчивая система из двух атомов водорода, находящихся на определенном расстоянии друг от друга.

Образование химической связи между атомами водорода является результат взаимопроникновения (перекрыванием) электронных облаком, происходящего при сближении взаимодействующих атомов. Вследствие такого проникновения плотность отрицательного электрического заряда в межъядерном пространстве возрастает. Положительно заряженные ядра атомов притягиваются к области перекрывания электронных облаков. Это притяжение преобладает над взаимным отталкиванием одноименно заряженных электронов, так что в результате образуется устойчивая молекула.

 

Билет 9: Кривая потенциальной энергии системы при образовании молекулы Н₂ из атомов Н. Условие возникновения связи, энергия связи, длина связи, характер перекрывания электронных облаков.

Энергия связи – это энергия, которая выделяется при образовании молекулы из одиночных атомов. Энергия связи отличается от ΔHобр. Теплота образования – это энергия, которая выделяется или поглощается при образовании молекул из простых веществ.

Длина связи – это расстояние между ядрами взаимодействующих атомов. Ориентировочно оценить длину связи можно, исходя из атомных или ионных радиусов, или из результатов определения размеров молекул с помощью числа Авогадро.

 

1. Перекрывание электронных облаков. Каждое электронное облако образованное парой электронов и осуществляющее ковалентную связь, распределяется в пространстве симметрично относительно ядер обоих атомов.

2. Условие возникновения связи:

a. Ковалентная хс образуется двумя электронами с противоположно направленными спинами, причем эта электронная пара принадлежит двум атомам. Комбинации таких электронных двухцентровых связей, отражающее электронную структуру молекулы, получили название валентных схем

b. Ковалентная связь тем прочнее, чем в большей степени перекрываются взаимодействующие электронные облака.