Тема 2. Строение атома

21. Укажите состав ядер атомов изотопов ³²S; ⁵²Сr; ⁸⁰Br.

22. Сколько протонов и нейтронов содержат ядра атомов изотопов ⁵⁵Co и ⁴⁰K? Напишите электронные формулы этих элементов.

23. Ядро некоторого элемента содержит 16 нейтронов, а электронная оболочка - 15 электронов. Назовите элемент и напишите его электронную формулу.

24. Массовое число атома элемента равно 181, в электронной оболочке атома 73 электрона. Укажите число протонов и нейтронов в ядре атома и название элемента. Напишите его электронную формулу.

25. Составьте электронные и электронно-графические формулы атомов фтора и хлора в основном и возбуждённом состояниях. Почему хлор имеет 1, 3, 5, 7-валентные состояния, а для фтора это невозможно?

26. Дайте характеристику каждого из четырёх квантовых чисел, которые определяют состояние электронов в атоме. Укажите их значения для валентных электронов кальция.

27. Определите возможные значения орбитального квантового числа при n = 4. Сколько электронов может содержаться на четвёртом энергетическом уровне?

28. На основании учения о строении атома объясните, почему энергетический s-подуровень атома включает одну орбиталь; р-подуровень - три; d-под-уровень - пять и f-подуровень - семь электронных орбиталей? Укажите максимальное число электронов на этих подуровнях.

29. Комбинация каких электронных орбиталей и в каком количестве возможна, если значение главного квантового числа равно 2? Укажите максимально возможное число электронов на втором энергетическом уровне.

30. С помощью квантовых чисел рассчитайте число подуровней на первых четырёх энергетических уровнях.

31. Составьте электронные формулы атомов элементов с зарядом ядер 35 и 42, укажите их валентные электроны.

32. Составьте электронные и электронно-графические формулы атомов кремния и железа. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

33. Определите и объясните последовательность заполнения подуровней 6p, 4f, 5d , 6s в многоэлектронном атоме.

34. На основании правил В.М. Клечковского определите, какой подуровень заполняется в атомах после заполнения 5р- и 5d-подуровней. Ответ мотивируйте.

35. Какое максимальное число электронов может находиться в энергетических состояниях 2s, 3p, 4d и 5f. Почему?

36. Составьте электронные и электронно-графические формулы атомов углерода и хлора в основном и возбуждённом состояниях.

37. Напишите электронно-графические формулы атома фосфора в основном и возбуждённом состояниях.

38. Определите последовательность заполнения электронами энергетических подуровней, для которых сумма n + l = 5.

39. Покажите на примере атома азота как при заполнении электронных орбиталей действуют принцип Паули и правило Хунда.

40. Чему равна ёмкость: а) энергетических уровней для которых n = 1, 2, 3, 4 и 5; б) подуровней, для которых m_l = 5 и 7?

Тема 3. Химическая связь

41. Охарактеризуйте обменный механизм образования ковалентной связи. Как метод валентных связей объясняет строение молекул хлора, хлороводорода?

42. Какие химические связи имеются в ионах NH₄⁺иBF₄^_? Укажите донор и акцептор.

43. Объясните наличие у хлора нечетной переменной валентности, составив электронно-графические формулы атома в основном и возбужденных состояниях.

44. Укажите число неспаренных электронов атома серы в основном и возбуждённом состояниях, составив электронные и электронно-графические формулы.

45. Как метод валентных связей объясняет строение молекул кислорода и азота? Приведите схему перекрывания электронных орбиталей в этих молекулах.

46. Используя направленность как свойство ковалентной связи, объясните, почему молекула BF₃имеет симметричную треугольную форму, а молекула CO₂- линейную?

47. Какую ковалентную связь называют σ-связью и какую-связью? Покажите образованиеσ- и-связей на примере молекул кислорода и азота.

48. Как метод валентных связей объясняет тетраэдрическое строение молекулы СF₄ и линейное - молекулы СО₂? Приведите схемы перекрывания электронных орбиталей в них, отвечающие-и-связям.

49. Что такое sp³-гибридизация орбиталей центрального атома? Приведите примеры соединений с таким типом гибридизации. Какова пространственная структура молекул этих веществ?

50. Как метод валентных связей объясняет линейное строение молекулы BeF₂ и тетраэдрическое - молекулы SiН₄?

51. Какие механизмы образования ковалентной связи реализованы в ионе аммония ? Покажите схему образования связей и строение иона.

52. Объясните, почему молекулы H₂O и СO являются полярными, а CO₂и CS₂- неполярными.

53. Какая из молекул HF, HCl, HBr, HJ имеет наибольший электрический момент диполя? Почему?

54. Исходя из значений электроотрицательности атомов соответствующих элементов определите, какая из связей: НСl, HF, HBr, HJ наиболее полярна.

55. В каком из веществ: LiCl, CaCl₂, KCl, GeСl₄ доля ионной связи максимальна? Почему?

56. Определите тип химической связи в молекулах NaCl, Cu, HCl, Сl₂. Для двух последних веществ приведите схему перекрывания электронных орбиталей.

57. Какая связь называется металлической? Какие свойства отличают её от ковалентной? Приведите примеры веществ с этим типом связи.

58. Кристаллы каких веществ: алмаза, хлорида натрия, оксида углерода (IV) или цинка имеют ионную и молекулярную структуры?

59. Почему H₂O и HF плавятся и кипят при более высоких температурах, чем их аналоги?

60. Какие силы межмолекулярного взаимодействия называются ориентационными, индукционными и дисперсионными? Когда эти силы возникают и какова их природа?