«Центр дополнительного образования для детей»

Государственное бюджетное
образовательное учреждение
дополнительного образования детей
«Центр
дополнительного
образования для детей»
350000 г. Краснодар,
ул. Красная,76
тел. 259-84-01
E-mail:[email protected]
КРАЕВЫЕ ЗАОЧНЫЕ КУРСЫ
«ЮНИОР»
Химия 8 класс
ответы и критерии оценки заданий к работе № 4,
2013-2014 уч. год
Задание № 1(5 баллов)
Определите положение элементов в периодической системе (период, группа,
подгруппа) по электронным формулам:
а) 1s2 2s2 2p1
б) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
РЕШЕНИЕ
а) В атоме два электронных слоя, значит, элемент находится во II периоде. Последним в
атоме заполняется p-подуровень, следовательно, это элемент главной подгруппы. На
внешнем электронном слое атома находятся три электрона, поэтому это элемент II группы
бор.
б) В атоме три электронных слоя, значит, элемент находится в III периоде. Последним в
атоме заполняется p-подуровень, следовательно, это элемент главной подгруппы. На
внешнем электронном слое атома находятся пять электронов, поэтому это элемент III
фосфор.
Задание № 2(3 балла)
Чем отличается электронное облако, которое характеризуется n = 5, l = 0, m = 0, от
электронного облака, которое характеризуется n = 4, l = 0, m = 0?
РЕШЕНИЕ
Данные электронные облака отличаются главным квантовым числом, значит, они имеют
различные энергию и размер.
Задание № 3(6 баллов)
Чем объясняются некоторые общие свойства элементов одной главной подгруппы?
РЕШЕНИЕ
Главная подгруппа — это вертикальный ряд элементов, атомы которых имеют одинаковое
число электронов на внешнем электронной слое. Это число равно номеру группы.
Элементы, которые находятся в одной подгруппе, являются элементами-аналогами, так
как они имеют некоторые общие свойства (одинаковую высшую валентность, одинаковые
формы оксидов и гидроксидов и др.). Эти общие свойства объясняются одинаковым
строением внешнего электронного слоя.
Задание № 4(4 балла)
В атоме какого элемента — рубидия или натрия — связь валентного электрона с ядром сильнее?
Объясните, почему.
РЕШЕНИЕ
Рубидий и натрий находятся в одном периоде, при этом у натрия валентный электрон
ближе к ядру (3 уровень), чем у рубидия (5 уровень), значит, у атома натрия связь валентного электрона с ядром сильнее.
Задание № 5(5 баллов)
Обоснуйте, почему аргон с относительной атомной массой 39,9 располагается в
периодической системе перед калием, атомная масса которого меньше АГ (К) = 39,1
(элементы расположил в таблице правильно еще Д. И. Менделеев!).
РЕШЕНИЕ
Расположение элементов в периодической системе определяется зарядом ядра. Как
правило, при увеличении заряда ядра возрастает и относительная атомная масса. В данном
случае имеет место исключение. У калия два стабильных изотопа:
С распространенностью
,
в природе 93,3% и 6,7% соответственно; аргон
имеет три стабильных изотопа:
, причем на долю последнего приходится 99,6%.
Задание № 6(5 баллов)
Напишите электронную конфигурацию атома рубидия в первом возбужденном
состоянии.
РЕШЕНИЕ
Электронная
конфигурация
атома
рубидия
в
основном
состоянии
—
2 2 6 2 6 2 10 6 1
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s . Первое возбужденное состояние получается при переходе
одного электрона с высшей занятой орбитали (5s) на низшую свободную орбиталь (4d).
Электронная конфигурация атома рубидия в первом возбужденном состоянии —
1s22s22p63s23p64s23d104p64d1.
Задание № 7(6 баллов)
Какова электронная конфигурация атома сурьмы в основном состоянии? Сколько
электронных пар имеется в атоме сурьмы и какие орбитали они занимают? Сколько
в атоме неспаренных электронов и какие орбитали они занимают?
РЕШЕНИЕ
Электронная
конфигурация
атома
имеет
структуру
2 2
6 2
6 2
10
6 2
10
3
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p . Изображая эту конфигурацию при помощи
квантовых ячеек можно заметить, что в атоме сурьмы содержатся двадцать четыре
электронных пары (занимают 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d). В соответствии с
правилом Гунда неспаренных электрона три, они занимают три 5p орбитали.
Задание № 8(8 баллов)
Какова была бы структура ПС, если бы магнитное квантовое число, характеризующее
состояние электронов в атоме, принимало значение не от -l до +l, а от 0 до +l ? Какой
элемент (с каким номером) имел бы в этом случае наибольшую электроотрицательность?
Охарактеризуйте элемент №10 в такой фантастической ПС.
РЕШЕНИЕ
I период № 1
,№2
Первый период состоял бы из двух элементов, второй — из шести, третий — из шести или
двенадцати. Наибольшую электроотрицательность имел бы элемент № 7, а элемент № 10
являлся бы металлом с конфигурацией 1s22s22p43s2. Этот элемент образовывал бы
соединения с неметаллами и проявлял бы восстановительные свойства.
Задание № 9(6 баллов)
Химический элемент состоит из двух изотопов. Ядро первого изотопа содержит 10
протонов и 10 нейтронов. В ядре второго изотопа нейтронов на 2 больше. На 9 атомов
более легкого изотопа приходится один атом более тяжелого изотопа. Вычислите среднюю
атомную массу элемента.
РЕШЕНИЕ
Аr(1) = 10 + 10 = 20 а.е.м.
Аr(2) = 20 + 2 = 22 а.е.м.
ω(1)/ω(2) = 9
ω(1) + ω(2) = 1
ω(1) = 0,9, ω(2) = 0,1
Аr(средняя) = 20∙0,9 + 22∙0,1 = 20,2 а.е.м.
Задание № 10(10 баллов)
1000 г вещества содержат 0,3227 г электронов. Определите формулу вещества.
(Масса электрона равна 1/1823 а.е.м.).
РЕШЕНИЕ
ν(электронов) = 0,3227(1/1823) = 588,7 моль.
Пусть М - молярная масса вещества, тогда
ν(в-ва)=1000/М
Пусть n – число электронов в одной молекуле. Тогда число молей электронов в n раз
превышает число молей вещества:
n = ν(электронов)/ν(в-ва) = 588:(1000/М)
М=1,7n
.
Предположим, что молярная масса выражается целым числом, тогда n кратно 10. При n
=10 имеем М =17 г/моль. Этой молярной массе соответствует аммиак NН3, его молекула
содержит как раз 10 электронов.
Итого максимальное количество 48 баллов