Презентация "Строение атома и периодическая система химических элементов" по химии – проект, доклад

Лекция №7

Строение атома и периодическая система химических элементов

(продолжение)

Е 1s 3s 4s 3p 4p 3d n = 1 n = 2 n = 3 n = 4

Энергетическая диаграмма АО для многоэлектронных атомов

Многоэлектронные атомы

1s

Порядок заполнения АО в основном состоянии атома

S +1/2  -1/2

Принцип (или запрет) Паули

Максимальная емкость: уровней подуровней

2n2

s - 2 е p - 6 e d - 10 e f - 14 e

1.

Принцип наименьшей энергии (или принцип последовательного заполнения наинизших орбиталей)

2.

Правило Хунда

При данном значении l (т.е. в пределах одного подуровня) электроны располагаются таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным

Суммарный спин электронов

1/2 3/2 3.

Электронное строение атомов элементов периодической системы

№ периода = № внешнего электронного уровня

1 период s1 s2 1H 1s1 2He 1s2

На этом завершается 1 период

2 период p1 - p5 3Li 1s22s1 2s 2p 4Be 1s22s2 2ой период [He]2s1 [He]2s2 E

5В 1s22s22p1 6C 1s22s22p2

Противоречит правилу Хунда

[He]2s22p1 [He]2s22p2

7N 1s22s22p3 8O 1s22s22p4 [He]2s22p3 [He]2s224

9F 1s22s22p5 10Ne 1s22s22p6 [He]2s22p5 [He]2s22p6 = [Ne]

3ий период 3 период s2p6 11Na 1s22s22p63s1 12Mg 1s22s22p63s2 13Al 1s22s22p63s23p1 14Si 1s22s22p63s23p2 15P 1s22s22p63s23p3 16S 1s22s22p63s23p4 17Cl 1s22s22p63s23p5 18Ar 1s22s22p63s23p6 [Ne]3s1 [Ne]3s2 [Ne]3s23p1 [Ne]3s23p2 [Ne]3s23p3 [Ne]3s23p4 [Ne]3s23p5 [Ne]3s23p6 = [Ar]

4ый период энергия 3d исключение из правил

Ga [Ar] 3d104s24p1 Ni [Ar] 3d84s2 Cu [Ar] 3d104s1 Zn [Ar] 3d104s2 …………………… Kr [Ar] 3d104s24p6

Устойчивая электронная конфигурация d0, d5, d10

Fe [Ar] 3d64s2 Co [Ar] 3d74s2

“провал” или “ проскок ” е

Rb, Sr, Y, …, Cd, In, …,Xe  5s 4d 5p

Cs, Ba, La, Hf, …,Hg, Tl, …, Rn

 6s 5d 6p Ce, …, Lu 4f Fr, Ra, Ac, Rf, …, Ds, …  7s 6d Th, …, Lr  5f 6 7 5

исключения из правил

Ag, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd Pd [Kr] 4d105s0 Au [Xe] 5d106s1 Pt [Xe] 5d96s1

Что такое возбужденное состояние атома ?

Ве 1s22s2 Be* 1s22s12p1

С 1s22s22p2 C 1s22s12p3

В возбужденном состоянии в атоме образуются 4 неспаренных электрона

В основном состоянии

N 1s22s22p3 NCl5 P [Ne] 3s23p3 P [Ne] 3s13p33d1 PCl5

У атома фосфора при возбуждении может быть 5 неспаренных е, возможно существование устойчивого соединения PCl5 . У азота такой возможности нет.

Парамагнитные и диамагнитные свойства веществ

Диамагнитные свойства

Парамагнитные свойства

1. По горизонтали – периоды. Всего 7 периодов. 2. По вертикали – группы. Всего 8 групп. 3. Группы делятся на подгруппы ( А и В ): А - подгруппы – главные В - подгруппы – побочные 4. В А-подгруппах находятся s- и p-элементы В В-подгруппах находятся d- и f- элементы

Структура периодической системы

Короткопериодная система

s - элементы IA, IIA [благ.газ]nsх х= 1,2 n - № периода х - № подгруппы

Характеристика семейств элементов

p - элементы IIIA - VIIIA [благ.газ]ns2px [благ.газ](n-1)d10ns2npx n = 2,3 x =1-6 n = 4, … 2 + x - № подгруппы

d - элементы IB - VIIIB [благ.газ](n-1)dxnsy x=1-10, y=2,1 х + y - № подгруппы

исключение: IB, IIB, VIIIB

f - элементы IIIB Лантаноиды (4f) Актиноиды (5f)

Sb (Z = 51) 1s22s22p63s23p64s23d104p65s25p3

электроны внутренних оболочек

валентные электроны

[Kr]5s25p3 Сурьма

Степени окисления:

-3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +5 SbH3 Sb2O3 Sb2O5

Цирконий Zr (Z = 40) 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d2 [Kr]4d25s2 0 +2 +3 +4 ZrO2

Правило октета

На орбитали с n = 2 общее число е = 8 (2s22p6)

На орбитали с n = 3 на s и p подуровнях число е = 8 (3s23p6 )

Атомы s- и p- элементов имеют тенденцию отдавать, принимать или объединять электроны так, чтобы заполнить восьмью электронами внешнюю оболочку

F [He]2s22p5 F-1 [He]2s22p6 F + 1е = F-1 ns2np6

N [He]2s22p3 N-3 [He]2s22p6 N + 3е = N3- C*[He]2s12p3 C [He]2s22p6

Правило октета – инструмент для предсказания возможности образования ионов или ковалентной связи

Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева

Свойства элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома (или порядкового номера элемента)

1869 г.