Раздел I. Периодический закон и строение атома

1. Напишите электронные формулы атомов серы и мышьяка. К како­му электронному семейству относится каждый из этих элементов?

2. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 7, 15, 17, 25. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

3. Дайте характеристику квантовых чисел. Укажите взаимосвязь между ними.

4. Какое наибольшее количество электронов может быть на внешнем уровне атома? Приведите примеры.

5. Определите количество электронных уровней у атомов элементов с порядковыми номерами: 10, 14, 21, 38, 50.

6. Определите количество протонов и нейтронов в следующих атомных ядрах:

188 4020 5023 4296 19578 19779

7. Для атома углерода возможны два различных электронных состояния: 1s22s22p2 и 1s22s12p3. Как называются эти состояния атома? При каких условиях осуществляется переход от первого состояния ко второму?

8. Определите место в Периодической системе элементов, атомы которых имеют электронную структуру, выраженную электронной формулой:

a) 1s22s22p5, б) 1s22s22p63s23p6,

в) 1s22s22p63s23p63d54s2, г) 1s22s22p63s23p63d104s1,

д) 1s22s22p63s23p63d104s24p64p105s25p65d16s2.

9. Атомы каких элементов имеют следующее строение наружного и предпоследнего электронного слоев:

а) ...2s22p63s23p3, б) ...3s23p63d54s1,

в) ...3s23p63d104s24p5 , г) ...3s23p63d104s2 ,

д) ...4s24p64d105s0?

10. Строение внешнего энергетического уровня атомов одного элемента ...3s23p4, а атомов другого элемента - 5s15p5. Составьте полные электронные формулы атомов этих элементов.

11. Пользуясь правилом Хунда, распределите электроны по орбиталям, отвечающим низшему энергетическому состоянию атомов: азота, кремния, железа, кислорода.

12. Составьте электронные формулы атомов ниобия и сурьмы. На каких подуровнях расположены их валентные электроны?

13. Напишите все квантовые числа для электронов:

а) лития, бериллия, бора, углерода;

б) азота, кислорода, фтора, неона.

14. Сколько и какие значения может принимать магнитное квантовое число ml при орбитальном квантовом числе l = 0, 1, 2 и 3?

15. По какому принципу делят элементы на s-, p-, d-, f- семейства?

16. Каков физический смысл номеров главных подгрупп и номера пе­риода в свете электронной теории строения атома?

17. Определите количество энергетических уровней и подуровней и запи­шите электронную формулу атома элемента с порядковым номе­ром 75.

18. Какой подуровень заполняется в атомах после заполнения под­уровня 5p? После заполнения подуровня 5d?

19. У какого элемента завершается заполнение подуровня 4f?

20. Среди приведённых ниже электронных конфигураций указать невозможные и объяснить причину невозможности их реализации:

а) 1р5; б) 2d7; в) 3s2; г) 3p8; д)5s4; e)4d8; ж) 3f10; з) 7s2 .

21. Сколько неспаренных электронов содержат невозбуждённые атомы следующих элементов: а) C, б) Se, в) P , г) Br, д) Ba, е) Mn, ж) Ge?

22. Составьте электронные формулы атомов молибдена и теллура. На каких подуровнях расположены их валентные электроны?

23. Составьте электронные формулы атомов элементов IV группы. В чём сходство и отличие электронных структур атомов элемен­тов главной и побочной групп?

24. Написать электронные формулы следующих ионов:

a) Sn2+; б) Sn4+; в) Cr3+; г) Sr2+; д) S4+; e) S6+; ж) S2–; з) N3-.

25. Дайте современную формулировку периодического закона Д. И. Менделеева. В чём причина периодического изменения свойств элементов?

26. Что называется периодом и группой в периодической системе?

27. Как изменяются свойства элементов и их соединений в главных подгруппах?

28. В чем отличие изменения свойств элементов и их соединений в больших периодах от изменений свойств элементов в малых периодах?

29. Как с помощью теории строения атома объяснить усиление ме­таллических свойств элементов с увеличением порядкового номера в пределах главных подгрупп?

30. Как отличаются свойства и строение атомов элементов главной подгруппы от свойств и строения атомов элементов побочной подгруппы той же группы?

31. Какой из элементов обладает более выраженными металлически­ми свойствами:

a) Li или Na, б) Be или Mg, в) Sr или Ba?

32. Какой элемент II группы обладает наибольшими металлическими свойствами?

33. Написать формулы высших оксидов Cr, Mn, W, P, S, а также формулы соответствующих им гидратов.

34. Приведите электронные конфигурации атомов элементов III группы в основном состоянии. По какому принципу элементы данной группы Периодической системы Д.И. Менделеева де­лятся на подгруппы?

35. Исходя, из величин электроотрицательности укажите, как в приведённом ряду элементов I, Br, Cl, F изменяется спо­собность принимать электроны.

36. Укажите, какое из сравниваемых двух соединений является бо­лее сильным основанием:

а) NaOH или CsOH; б) Ва(OH)2 или Са(OH)2;

в) Zn(OH)2 или Cd(OH)2.

37. Как изменяются восстановительная способность и сила кислот в ряду HI, HBr, HCl, HF?

38. На примере кислородных соединений марганца покажите, как с увеличением степени окисления элементов меняется характер оксидов и соответствующих им гидроксидов?

39. Какое из перечисленных газообразных водородных соединений наиболее устойчиво и наименее прочно: NH3, PH3, AsH3, SbH3, BiH3. Назовите эти соединения.

40. Как меняется восстановительная способность и сила кислот в ряду H2S, H2Se, H2Te?

41. У какого из элементов пятого периода – молибдена или теллу­ра – сильнее выражены металлические свойства и почему?

42. Укажите, какая из сравниваемых двух кислот является более сильной:

a) H2SO4 или H2SO3; б) H3PO4 или H3VO4; в) H2SO3 или H2SeO3.

43. Элемент в периодической системе имеет порядковый номер 24. Какие свойства проявляют его оксиды, отвечающие высшей и низшей степеням его окисления?

44. Как изменяется сила кислот в ряду H2SO4, H2SeO4, H2TeO4?

45. Какую низшую степень окисления проявляют хлор, селен, азот, кремний? Почему? Составьте формулы соединений Fe (III) с данными элементами в их низшей степени окисления. Назовите соответствующие соединения.

46. У какого из p-элементов пятой группы Периодической систе­мы – фосфора или сурьмы – сильнее выражены неметаллические свойства. Какое из водородных соединений данных элементов более сильный восстановитель?

47. Почему марганец проявляет металлические свойства, а хлор – неметаллические? Ответ мотивируйте строением атомов этих элементов. Напишите формулы оксидов и гидроксидов хлора и марганца.

48. Атомные массы элементов в Периодической системе Д. И. Менде­леева непрерывно увеличиваются, тогда как свойства прос­тых веществ изменяются периодически. Чем это можно объяснить?

49. Дать современную формулировку периодического закона. Объяснить, почему в периодической системе элементов аргон, кобальт, теллур и торий помещены соответственно перед калием, никелем, йодом и протактинием, хотя и имеют большие атомные массы.

50. Какую низшую и высшую степень окисления проявляют углерод, фосфор, сера и йод? Почему? Составьте формулы соединений данных элементов, отвечающих этим степеням окисления.

51. Как меняются окислительные и восстановительные свойства в ряду Mn2+ ––® Mn4+ ––® Mn6+ ––® Mn7+?

52. Какой элемент Периодической системы является самым сильным из всех известных окислителей? Напишите формулу его соединения с кислородом и назовите её.

53. К какому семейству относятся элементы, в атомах которых последний электрон поступает на 4f- и на 5f-орбитали? Сколько элементов включает каждое из этих семейств?