Электронная конфигурация азот: Строение атома азота (N), схема и примеры

Содержание

Электронная конфигурация атома азота — Справочник химика 21

    Задача 2-6. Какова электронная конфигурация атома азота в основном состоянии Сколько электронных пар имеется в атоме азота и какие орбитали они занимают Сколько в атоме неспаренных электронов и какие орбитали они занимают  [c.20]

    Приведите электронную конфигурацию атома азота. [c.94]

    Электронная конфигурация атома азота ls 2s 2p отвечает следующему распределению электронов по квантовым ячейкам  [c.105]


    Ниже записаны различные электронные конфигурации атома азота N(7 = 7). Укажите, какие из этих конфигураций соответствуют возбужденному основному или запрещенному (недопусгимому) состоянию. [c.410]

    Электронная конфигурация атома азота в основном состоянии У азота существует три терма 6, и Р, Состояние является основным состояния Ю ъ Р — метастабиль-ными [49]. СТ-взаимодействие атома азота в 5-состоянии возникает из-за обменной поляризации 15- и Зх-орбиталей тремя неспаренными 2р-электронами [51—53]. Суммарный электронный спин атома в 5-состоянии равен Поскольку спин ядра азота равен единице, у атомарного азота должно быть 12 магнитных энергетических уровней. Правила отбора в условиях сильного поля (Ато/ = О и = = 0 1) ограничивают число переходов между магнитными уровнями до девяти. При отсутствии расщепления уровней основного состояния атома азота в нулевом поле должен наблюдаться спектр ЭПР из трех линий, обусловленный взаимодействием с ядром азота уровни тонкой структуры трехкратно вырождены (частота резонансных переходов между энергетическими уровнями с равными и и и — /21 одинакова). Таким образом, у атомов азота в 5з/ -состоянии должен быть спектр, состоящий либо из трех, либо из девяти линий. 

[c.120]

    Какое положение занимает химический элемент азот в периодической системе элементов Напишите электронную конфигурацию атома азота. Как распределены электроны в молекуле азота по ее молекулярным орбиталям Какова краткость связи в молекуле азота Обладает ли азот парамагнитными свойствами Чем можно объяснить малую реакционную способность азота  

[c.44]

    В молекуле СО осуществляется так называемая семиполярная связь. Электрон атома кислорода переходит к атому углерода, в результате чего электронные конфигурации обоих ионов (С и 0+) делаются подобными электронным конфигурациям атомов азота, в результате между ними возникают три валентные связи. [c.336]

    Например, по донорно-акцепторному механизму образуется ион аммония ШЦ4+ ). Электронная конфигурация атома азота 1 5 ,28 ,2р т. е. атом азота имеет три неспаренных электрона (рис. 5). Поэтому атомы азота в нормальном состоянии могут образовать три ковалентные связи. Помимо трех неспаренных электронов, азот имеет на том же [c.16]

    Строение. Электронная конфигурация атома азота выражается схемой s 2s 2p , т. е. атом азота имеет во внешнем слое пять валентных электронов. Азотную кислоту, органическими производными которой являются нитросоединения, относят в неорганической химии к соединениям с пятивалентным азотом. Исходя из 

[c.287]


    Несмотря на то, что электронная конфигурация атомов мышьяка, сурьмы и висмута сходна с электронной конфигурацией атомов азота и фосфора (см. табл. 20), по ряду свойств эти элементы заметно отличаются. Как видно из данных табл. 20, с увеличением размеров атомов уменьшается энергия ионизации. Это значит, что связь электронов наружного энергетического уровня с ядром у атомов ослабевает, что приводит к ослаблению неметаллических и усилению металлических свойств в ряду N—Р—Аз—5Ь—В1. [c.334]

    Электронная конфигурация атома азота в его наиболее устойчивом состоянии имеет следующий вид (15) (25) (2р) . Когда азот превращается в аммиак, может возникнуть вопрос, образуются ли связи за счет трех р-орбиталей азота или происходит гибридизация, приводящая к связям близкого к р характера и неподеленной паре 5р -типа В последнем случае электрон должен быть возбужден из состояния на р-орбиталь, обладающую более высокой энергией. 

[c.137]

    Используя обозначения 5, р , ру, изобразите электронную конфигурацию атома азота и нарисуйте его орбитальную диаграмму. [c.56]

    Столь же сильное влияние на величину и направление дипольного момента могут оказать неподеленные электронные пары в трех- и четырехатомных ге-тероядерных молекулах. Примером последних может служить пирамидальная молекула аммиака Nh4. Если в молекуле ВРз в образовании связей принимают участие 2s-, 2px-, и 2руорбнтали атома бора (5р—гибри-дизация), определяющие ее плоскостное строение, то в молекуле аммиака заняты три взаимно перпендикулярные 2/7-орбитали, сильно возмущенные влиянием неподеленной пары 25-электронов. Электронная конфигурация атома азота становится близкой к sp , а 

[c.82]

    Электронная конфигурация атома азота представ лена следующим образом  [c.105]

    Электронная конфигурация атома азота в пиридине, хпнолине, акридине и в других структурах конденсированных азааренов существенно отличается от конфигурации атома азота, который, подобно любому из атомов углерода в цикле, связан с другими атомами кольца р -орбиталя-ми и предоставляет один электрон для возникновения л-облака. Третья хр -орбиталь каждого атома углерода используется для образования связи с водородом, а на 5р—орбитали атома азота имеется пара электронов, которая обусловливает основность пиридина (рис. 41). Подобная электронная конфигурация делает пиридин гораздо более сильным основанием, чем пиррол. [c.112]

    Строение. Электронная конфигурация атома азота выражается схемой 5 25 2р , т.е. атом азота имеет во внешнем слое пять валентных электронов. Использовав все пять валентных элек- 

[c.270]

    Азот способен образовывать с углеродом ординарные, двойные и тройные связи. Электронная конфигурация атома азота 15 25 2рг2р,,2рг, и, казалось бы, что связи могут образовываться за счет р-АО. Однако в таком случае не выполнялись бы требования к симметрии взаимодействующих АО азота и углерода (топологически перекрывание негибридизованных АО азота и углерода невозможно). Как было установлено экспериментально, углы между атомами азота и водорода в молекуле аммиака равны 107,3° [c.50]


Конфигурация — атом — азот

Конфигурация — атом — азот

Cтраница 1

Конфигурация атомов азота приписывается дезтиобиотину и, следовательно, биотину и эпибиотину на основе легкости замыкания кольца с фосгеном, которое протекает с почти количественным выходом.  [1]

Непромоти-рованной конфигурацией атома азота является s22s12px2py2pz; три наполовину заполненные р-орбитали, основные амплитуды которых направлены вдоль — осей х, у и г, могут образовать три взаимно перпендикулярные связи с тремя атомами водорода.  [3]

Согласно электронографическим исследованиям конфигурация атома азота в этих соединениях не соответствует 5р3 — гибридиза-ции и приближается к 5р2 — гибридизации.  [4]

Наряду с этим инверсия конфигурации атома азота обусловливает существование равновесия между, например, двумя конфигурациями, подобными XXXV ( ф20) и XXXVI ( Ф 80), даже если взаимные переходы их путем вращения невозможны.  [5]

Остроумное доказательство в пользу тетраэдридеской конфигурации атома азота было получено в результате расщепления на оптические антиподы бромистого 4 — феш1л — 4 -карбэтокси-бмс — пиперидшшйспирана ( В.  [6]

Асимметрия молекулы здесь обусловлена конфигурацией атомов азота, причем из-за закрепленности их в жесткой циклической системе не происходит рацемизации.  [7]

Как будет показано ниже, конфигурация атома азота существенно сказывается на спектрах ЭПР радикалов.  [8]

Однако в этой жесткой бициклической системе конфигурация атома азота закреплена так, что оси облаков свободных р-электронов атома азота расположены перпендикулярно к осям облаков я-электроков карбонильной группы.  [9]

N в сопряжении с атомом Р, это проявляется в сильном укорачивании связи Р — N и уплощении конфигурации атома азота.  [10]

Электронная конфигурация атома азота в пиридине, хинолине, акридине и в других структурах конденсированных азааренов существенно отличается от

конфигурации атома азота, который, подобно любому из атомов углерода в цикле, связан с другими атомами кольца яр2 — орбиталя-ми и предоставляет один электрон для возникновения п-облака. Подобная электронная конфигурация делает пиридин гораздо более сильным основанием, чем пиррол.  [12]

В 2 2 4 4 6 6 — гексаметил-1 3 5 — т рис — ( триметилсилил-цик-лотрисилазане ( VIII) [98] циклотрисилазановое кольцо имеет конформацию ванны, конфигурация атомов азота плоская.  [13]

Характерно, что образующаяся в этом синтезе полная цис-стереоизомерная форма биотипа легко отделяется от эпибиотина с цис-кон-фигурацией атомов азота, в то время как эпиаллобиотин и аллобнотин с транс — конфигурацией атомов азота не обнаружены.  [14]

Пэи образовании молекулы азота N2 происходит обоб-щест Еление трех пар электронов и такая связь называется тройной. Как мы уже знаем,

конфигурация атома азота Is22s22p3; он имеет три р-орбитали, расположенные во взаимно перпендикулярных направлениях — по осям х, у и г. При сближении двух атомов азота две / 7-орбитали ( по одной от каждого атома) перекрываются, например, вдоль оси у; возникает общая электронная орбиталь, симметричная относительно оси, соединяющей ядра атомов азота.  [15]

Страницы:      1    2

Электронная конфигурация.


Электронная конфигурация элемента это запись распределения электронов в его атомах по оболочкам, подоболочкам и орбиталям. Электронная конфигурация обычно записывается для атомов в их основном состоянии. Электронная конфигурация атома, у которого один или несколько электронов находятся в возбужденном состоянии, называется возбужденной конфигурацией. Для определения конкретной электронной конфигурации элемента в основном состоянии существуют следующие три правила: Правило 1: принцип заполнения. Согласно принципу заполнения, электроны в основном состоянии атома заполняют орбитали в последовательности повышения орбитальных энергетических уровней. Низшие по энергии орбитали всегда заполняются первыми.

Пример

Водород; атомный номер = 1; число электронов = 1

Этот единственный в атоме водорода электрон должен занимать s-орбиталь К-обо-лочки, поскольку из всех возможных орбиталей она имеет самую низкую энергию (см. рис. 1.21). Электрон на этой s-орбитали называется ls-электрон. Водород в основном состоянии имеет электронную конфигурацию Is1.

Правило 2: принцип запрета Паули. Согласно этому принципу, на любой орбитали может находиться не более двух электронов и то лишь в том случае, если они имеют противоположные спины (неодинаковые спиновые числа).

Пример

Литий; атомный номер = 3; число электронов = 3

Орбиталь с самой низкой энергией-это 1s-орбиталъ. Она может принять на себя только два электрона. У этих электронов должны быть неодинаковые спины. Если обозначать спин +1/2 стрелкой, направленной вверх, а спин —1/2 стрелкой, направленной вниз, то два электрона с противоположными (антипараллельными) спинами на одной орбитали схематически можно представить записью (рис. 1.27)

На одной орбитали не могут находиться два электрона с одинаковыми (параллельными) спинами:

Третий электрон в атоме лития должен занимать орбиталь, следующую по энергии за самой низкой орбиталью, т.е. 2в-орбиталь. Таким образом, литий имеет электронную конфигурацию Is22s1.

Правило 3: правило Гунда. Согласно этому правилу, заполнение орбиталей одной подоболочки начинается одиночными электронами с параллельными (одинаковыми по знаку) спинами, и лишь после того, как одиночные электроны займут все орбитали, может происходить окончательное заполнение орбиталей парами электронов с противоположными спинами.

Пример

Азот; атомный номер = 7; число электронов = 7 Азот имеет электронную конфигурацию ls22s22p3. Три электрона, находящиеся на 2р-подоболочке, должны располагаться поодиночке на каждой из трех 2р-орбиталей. При этом все три электрона должны иметь параллельные спины (рис. 1.22).

В табл. 1.6 показаны электронные конфигурации элементов с атомными номерами от 1 до 20.


 

 

Таблица 1.6. Электронные конфигурации основного состояния для элементов с атомным номером от 1 до 20


 

 

Оглавление:


Способы записи электронных конфигураций атомов и ионов

В зависимости от преследуемой цели практикуются различные способы записи электронных конфигураций атомов и ионов.

Электронные оболочки. Наиболее простой способ – запись по электронным оболочкам. При этом указываются заряд ядра и количество электронов на каждый электронной оболочке по мере увеличения её номера. Например, для атома азота и его иона N+ электронная конфигурация по оболочкам выглядит так

                               \    \                                                                \     \

7N (7ē)            2 5                              7N+  (6ē)  2  4

                        /  /                                                /   /

 Как было показано ранее, максимальное число электронов по n электронной оболочке равно 2n2. Тогда на первой оболочке может разместиться максимум два электрона, а на второй не более 8. Однако, у атома азота всего семь электронов (общее число электронов в атоме равно заряду ядра), поэтому на второй оболочке разместятся остальные 7 – 2 = 5 электронов. В положительно заряженном ионе азота заряд ядра превышает суммарный заряд электронов на +1, поэтому число электронов в данном ионе на один меньше, чем в атоме. При этом удаляют электрон с внешней электронной оболочки.

Электронные оболочки и подоболочки. Этот метод записи электронных конфигураций используют наиболее часто. Номер электронной оболочки (главное квантовое число) указывают цифрой, а тип подоболочки (орбитальное квантовое число) – буквой s-, p-, d- или f-. Количество электронов указывается цифрой справа вверху у символа подоболочки. Для атома и иона азота данная запись имеет следующий вид:

7N 1s22s22p3               7N+   1s22s22p2.

В соответствии с максимальной возможной заселенностью s-подоболочек, равной 2, первые четыре электрона полностью заполняют первую и вторую подоболочки. Оставшиеся электроны размещаются на р-подоболочке.

  Электронные оболочки, подоболочки и заселенность орбиталей. При обсуждении валентности атомов и ионов, изучении природы химической связи, исследовании магнитных и других свойств атомов, молекул или их ионов применяют способ записи по электронным оболочкам, подоболочкам с указанием заселенности орбиталей электронами. Опираясь на запись электронных конфигураций по оболочкам и подоболочкам, в данном способе учитывают максимальное количество атомных орбиталей (АО) электронной подоболочки и производят размещение электронов среди них в соответствии с правилом Фридриха Хунда (Гунда) (1896-1989): электроны в атоме размещаются таким образом, чтобы занять возможно большее число атомных орбиталей, чтобы абсолютное значение суммарного спина было максимальным.

  Три электрона на р-подуровне можно разместить по разному

или

        -↑-  -↑-  -↑-     -↑-  -↓-  -↑-          -↑↓-  -↑-  —

Однако верным будет первый способ размещения, отвечающий правилу Хунда.

Существует другая форма записи графических электронных формул в виде ячеек.

Каждая такая ячейка обозначается: клетка – орбиталь, стрелка – электрон, направление стрелки – направление спина, свободная клетка – свободная орбиталь, которую может занимать электрон при возбуждении.

 Согласно принципу Паули, в ячейке может быть один или два электрона (если два электрона, то они спарены). В таком случае, например, схема распределения электронов по квантовым ячейкам в атоме углерода следующая:

       

                 n =2                 px     py    pz

        6C                                                      1s22s22px12py1

                n = 1

  

Орбитали р-подуровня заполняются так: сначала по одному электрону с одинаковыми спинами, а затем по второму электрону с противоположными спинами. Поскольку на 2р-подуровне три орбитали с одинаковой энергией, то каждый из двух 2р-электро-нов занимает по одной орбитали (например, рхи ру). Одна орбиталь остается свободной (рz). Таким образом, у атома углерода два неспаренных электрона. Справа от схемы в электронной формуле дана более подробная запись с указанием расположения электронов на рхи ру-орбиталях.

  В атоме азота все три 2р-орбитали заняты электронами

                              

       

                 n =2                 px     py    pz

        7N                                                      1s22s22px12py12pz1

                n = 1

                           s 

  Согласно принципу наименьшей энергии во многих случаях электрону энергетически выгоднее занять подуровень «вышележащего» уровня, хотя подуровень «нижележащего» уровня не заполнен. Именно поэтому у элементов четвертого периода периодической системы элементов Д.И. Менделеева, сначала заполняется подуровень 4s- и лишь после этого подуровень 3d-. Элементы, у которых идет заполнение d- и f-подуровней, обычно называют переходными.

Задания 1. Электронная конфигурация атомов химических элементов.

Задание №1

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Na
  • 2. K
  • 3. Si
  • 4. Mg
  • 5. C

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов имеют на внешнем энергетическом уровне четыре электрона.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 35

Пояснение:

Количество электронов на внешнем энергетическом уровне (электронном слое) элементов главных подгрупп равно номеру группы.

Таким образом, из представленных вариантов ответов подходят кремний и углерод, т.к. они находятся в главной подгруппе четвертой группы таблицы Д.И. Менделеева (IVA группа), т.е. верны ответы 3 и 5.

Задание №2

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Ba
  • 2. Al
  • 3. N
  • 4. Cl
  • 5. Ca

Определите, у атомов каких их указанных в ряду элементов в основном состоянии число неспаренных электронов на внешнем уровне равно 1.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 24

Пояснение:

Барий — элемент главной подгруппы второй группы и шестого периода Периодической системы Д. И. Менделеева, следовательно, электронная конфигурация его внешнего слоя будет 6s2. На внешнем 6s-подуровне, состоящем из одной s-орбитали, атома бария расположено 2 спаренных электрона с противоположными спинами (полное заполнение подуровня).

Алюминий — элемент главной подгруппы третьей группы и третьего периода Периодической системы, и электронная конфигурация внешнего слоя атома алюминия — 3s23p1: на 3s-подуровне (состоит из одной s-орбитали) расположено 2 спаренных электрона с противоположными спинами (полное заполнение), а на 3p-подуровне — один неспаренный электрон. Таким образом, у алюминия в основном состоянии число неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне равно 1.

Азот — элемент главной подгруппы пятой группы и второго периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома азота — 2s22p3: на 2s-подуровне расположено 2 спаренных электрона с противоположными спинами, а на 2p-подуровне, состоящего из трех p-орбиталей (px, py, pz) — три неспаренных электрона, каждый из которых находится на каждой орбитали. Таким образом, у алюминия в основном состоянии число неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне равно 1.

Хлор — элемент главной подгруппы седьмой группы и третьего периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома хлора — 3s23p5: на 3s-подуровне расположено 2 спаренных электрона с противоположными спинами, а на 3p-подуровне, состоящего из трех p-орбиталей (px, py, pz) — 5 электронов: 2 пары спаренных электронов на орбиталях px, pи один неспаренный — на орбитали pz.Таким образом, у хлора в основном состоянии число неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне равно 1.

Кальций — элемент главной подгруппы второй группы и четвертого периода Периодической системы Д. И. Менделеева. Электронная конфигурация его внешнего слоя схожа с электронной конфигурацией атома бария. На внешнем 4s-подуровне, состоящем из одной s-орбитали, атома кальция расположено 2 спаренных электрона с противоположными спинами (полное заполнение подуровня).

Задание №3

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cl
  • 2. K
  • 3. Br
  • 4. F
  • 5. Ca

Определите, у атомов каких их указанных в ряду элементов все валентные электроны расположены на 4s-энергетическом подуровне.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 25

Пояснение:

Хлор — элемент главной подгруппы седьмой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя хлора — 3s23p5, т.е. валентные электроны хлора расположены на 3s- и 3p-подуровнях (3-ий период).

Калий — элемент главной подгруппы первой группы и четвертого периода Периодической системы, и электронная конфигурация внешнего слоя атома калия — 4s1, т.е. единственный валентный электрон атома калия расположен на 4s-подуровне (4-ый период).

Бром — элемент главной подгруппы седьмой группы и четвертого периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома брома — 4s24p5, т.е. валентные электроны атома брома расположены на 4s- и 4p-подуровнях (4-ый период).

Фтор — элемент главной подгруппы седьмой группы и второго периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома фтора — 2s22p5, т.е. валентные электроны атома фтора расположены на 2s- и 2p-подуровнях. Однако, ввиду высокой электроотрицательности фтора только единственный электрон, расположенный на 2p-подуровне, участвует в образовании химической связи.

Кальций — элемент главной подгруппы второй группы и четверного периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация его внешнего слоя — 4s2, т.е. валентные электроны расположены на 4s-подуровне (4-ый период).

Задание №4

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cl
  • 2. N
  • 3. C
  • 4. Be
  • 5. P

Определите, у атомов каких их указанных в ряду элементов валентные электроны расположены на третьем энергетическом уровне.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 15

Пояснение:

Хлор — элемент главной подгруппы седьмой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя хлора — 3s23p5, т.е. валентные электроны хлора расположены на третьем энергетическом уровне (3-ий период).

Азот — элемент главной подгруппы пятой группы и второго периода Периодической системы, и электронная конфигурация внешнего слоя атома азота — 2s22p3, т.е. валентные электроны азота расположены на втором энергетическом уровне (2-ой период).

Углерод — элемент главной подгруппы четвертой группы и второго периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома углерода — 2s22p2, т.е. валентные электроны атома углерода расположены на втором энергетическом уровне (2-ой период).

Бериллий — элемент главной подгруппы второй группы и второго периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома бериллия — 2s2, т.е. валентные электроны атома бериллия расположены на втором энергетическом уровне (2-ой период).

Фосфор — элемент главной подгруппы пятой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация его внешнего слоя — 3s23p3, т.е. валентные электроны атома фосфора расположены на третьем энергетическом уровне (3-ий период).

Задание №5

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cl
  • 2. F
  • 3. Br
  • 4. Cu
  • 5. Fe

Определите, у атомов каких их указанных в ряду элементов на d-подуровнях электронов нет.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 12

Пояснение:

Хлор — элемент главной подгруппы седьмой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома хлора — 1s22s22p63s23p5, т.е. d-подуровня у атома хлора не существует.

Фтор — элемент главной подгруппы седьмой группы и второго периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома фтора — 1s22s22p5, т.е. d-подуровня у атома фтора также не существует.

Бром — элемент главной подгруппы седьмой группы и четвертого периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома брома — 1s22s22p63s23p64s23d104p5, т.е. у атома брома существует полностью заполненный 3d-подуровень.

Медь — элемент побочной подгруппы первой группы и четвертого периода Периодической системы, электронная конфигурация атома меди  — 1s22s22p63s23p64s13d10, т.е. у атома меди существует полностью заполненный 3d-подуровень.

Железо — элемент побочной подгруппы восьмой группы и четвертого периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома железа — 1s22s22p63s23p64s23d6, т.е. у атома железа существует незаполненный 3d-подуровень.

Задание №6

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. He
  • 2. P
  • 3. Al
  • 4. Cl
  • 5. Li

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов относятся к s-элементам.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 15

Пояснение:

Гелий — элемент главной подгруппы второй группы и первого периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома гелия — 1s2, т.е. валентные электроны атома гелия расположены только на 1s-подуровне, следовательно, гелий можно отнести к s-элементам.

Фосфор — элемент главной подгруппы пятой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя атома фосфора — 3s23p3, следовательно, фосфор относится к p-элементам.

Алюминий — элемент главной подгруппы третьей группы и третьего периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома алюминия — 3s23p1, следовательно, алюминий относится к p-элементам.

Хлор — элемент главной подгруппы седьмой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя атома хлора — 3s23p5, следовательно, хлор относится к p-элементам.

Литий — элемент главной подгруппы первой группы и второго периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя атома лития — 2s1, следовательно, литий относится к s-элементам.

Задание №7

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. B
  • 2. Al
  • 3. F
  • 4. Fe
  • 5. N

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в возбужденном состоянии имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня ns1np2.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 12

Пояснение:

Бор — элемент главной подгруппы третьей группы и второго периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома бора в основном состоянии — 2s22p1. При переходе атома бора в возбужденное состояние электронная конфигурация становится 2s12pза счет перескока электрона с 2s- на 2p-орбиталь.

Алюминий — элемент главной подгруппы третьей группы и третьего периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома алюминия — 3s23p1. При переходе атома алюминия в возбужденное состояние электронная конфигурация становится 3s13p2 за счет перескока электрона с 3s- на 3p-орбиталь.

Фтор — элемент главной подгруппы седьмой группы и второго периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя атома фтора — 3s23p5. В данном случае в возбужденном состоянии невозможно получить электронную конфигурацию внешнего электронного уровня ns1np2.

Железо — элемент побочной подгруппы восьмой группы и четвертого периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя атома железа — 4s23d6. В данном случае в возбужденном состоянии также невозможно получить электронную конфигурацию внешнего электронного уровня ns1np2.

Азот — элемент главной подгруппы пятой группы и второго периода Периодической системы, и электронная конфигурация внешнего слоя атома азота — 2s22p3. В данном случае в возбужденном состоянии также невозможно получить электронную конфигурацию внешнего электронного уровня ns1np2.

Задание №8

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cs
  • 2. C
  • 3. Al
  • 4. Rb
  • 5. N

Определите, для атомов каких из указанных в ряду элементов возможен переход в возбужденное состояние.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 23

Пояснение:

Рубидий и цезий — элементы главной подгруппы первой группы Периодической системы Д. И. Менделеева, являются щелочными металлами, у атомов которых на внешнем энергетическом уровне расположен один электрон. Поскольку s-орбиталь для атомов данных элементов является внешней, невозможен перескок электрона с s— на p-орбиталь, и следовательно, не характерен переход атома в возбужденное состояние.

Атом азота не способен переходить в возбужденное состояние т.к. заполняемым у него является 2-й энергетический уровень и на этом энергетическом уровне отсутствуют свободные орбитали.

Алюминий — элемент главной подгруппы третьей группы Периодической системы химических элементов, электронная конфигурация внешнего слоя атома алюминия — 3s23p1. При переходе атома алюминия в возбужденное состояние происходит перескок электрона с 3s- на 3p-орбиталь, и электронная конфигурация атома алюминия становится 3s13p2.

Углерод — элемент главной подгруппы четвертой группы Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома углерода — 2s22p2. При переходе атома углерода в возбужденное состояние происходит перескок электрона с 2s- на 2p-орбиталь, и электронная конфигурация атома углерода становится 2s12p3.

Задание №9

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cu
  • 2. N
  • 3. P
  • 4. Cr
  • 5. Fe

Определите, атомам каких из указанных в ряду элементов соответствует электронная конфигурация внешнего электронного слоя ns2np3.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 23

Пояснение:

Электронная конфигурация внешнего электронного слоя ns2np3 говорит о том, что заполняемым у искомых элементов является p подуровень, т.е. это p-элементы. Все p-элементы расположены в 6-ти последних ячейках каждого периода в группе, номер которой равен сумме электронов на s и p подуровнях внешнего слоя, т.е. 2+3 = 5.  Таким образом искомые элементы — азот и фосфор.

Задание №10

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Al
  • 2. Mg
  • 3. Br
  • 4. F
  • 5. Na

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов имеют сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 34

Пояснение:

Среди перечисленных элементов сходную электронную конфигурацию имеют бром и фтор. Электронная конфигурация внешнего слоя имеет вид ns2np5

Задание №11

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Ne
  • 2. He
  • 3. Na
  • 4. F
  • 5. O

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов имеют полностью завершенный второй электронный уровень.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 13

Пояснение:

Заполненный 2-й электронный уровень имеет благородный газ неон, а также любой химический элемент, расположенный в таблице Менделеева после него.

Задание №12

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cr
  • 2. Zn
  • 3. O
  • 4. S
  • 5. Fe

Определите, у атомов каких из указанных в ряду элементов для завершения внешнего энергетического уровня не достает 2 электронов.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 34

Пояснение:

До завершения внешнего электронного уровня 2 электрона недостает p-элементам шестой группы. Напомним, что все p-элементы расположены в 6-ти последних ячейках каждого периода.

Задание №13

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Al
  • 2. Si
  • 3. Mg
  • 4. C
  • 5. N

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в возбужденном состоянии имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня ns1np3.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 24

Пояснение:

Формула внешнего энергетического уровня ns1np3 говорит нам о том, что на внешнем энергетическом уровне (электронном слое) находится 4 электрона (1+3). Среди указанных элементов 4 электрона на внешнем уровне имеют только атомы кремния и углерода.

Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня данных элементов в основном состоянии имеет вид ns2np2 , а в возбужденном ns1np3 (при возбуждении атомов углерода и кремния происходит распаривание электронов s-орбитали и один электрон попадает на свободную p-орбиталь).

Задание №14

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. P
  • 2. Se
  • 3. Si
  • 4. Cr
  • 5. S

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня ns2np4.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 25

Пояснение:

Формула внешнего энергетического уровня ns2np4 говорит нам о том, что на внешнем энергетическом уровне (электронном слое) находится 6 электронов (2+4). Количество электронов на внешнем электронном уровне для элементов главных подгрупп всегда равно номеру группы. Таким образом, электронную конфигурацию ns2np4 среди указанных элементов имеют атомы селена и серы, так как данные элементы расположены в VIA группе.

Задание №15

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. P
  • 2. Cu
  • 3. Zn
  • 4. Si
  • 5. Cl

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии имеют только один неспаренный электрон.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Ответ: 25

Пояснение:

Фосфор — элемент III периода и V группы главной подгруппы Периодической системы химических элементов, в основном состоянии имеет электронную конфигурацию [Ne] 3s23p3, следовательно, на внешнем уровне содержит 3 неспаренных электрона.

Медь — элемент IV периода и I группы побочной подгруппы Периодической системы химических элементов, в основном состоянии имеет электронную конфигурацию [Ar] 3d104s1, следовательно, на внешнем уровне содержит 1 неспаренный электрон.

Цинк — элемент IV периода и II группы побочной подгруппы Периодической системы химических элементов, в основном состоянии имеет электронную конфигурацию [Ar] 3d104s2, следовательно, на внешнем уровне содержит 2 неспаренных электрона.

Кремний — элемент III периода и IV группы главной подгруппы Периодической системы химических элементов, в основном состоянии имеет электронную конфигурацию [Ne] 3s23p2, следовательно, на внешнем уровне содержит 2 неспаренных электрона.

Хлор — элемент III периода и VII группы главной подгруппы Периодической системы химических элементов, в основном состоянии имеет электронную конфигурацию [Ne] 3s23p5, следовательно, на внешнем уровне содержит 1 неспаренный электрон.

Задание №16

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Na
  • 2. B
  • 3. Al
  • 4. As
  • 5. P

Определите, атомы каких из элементов имеет конфигурацию внешнего электронного уровня ns2np3.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №17

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. C
  • 2. N
  • 3. F
  • 4. Be
  • 5. Ne

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии не содержат неспаренных электронов.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №18

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Na
  • 2. S
  • 3. Se
  • 4. K
  • 5. O

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов имеют конфигурацию внешнего энергетического уровня ns1.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №19

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Cr
  • 2. C
  • 3. Ge
  • 4. Fe
  • 5. Pb

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов имеют валентные электроны на на s- и d-подуровнях.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №20

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. N
  • 2. Li
  • 3. H
  • 4. F
  • 5. O

Определите, атомам каких из указанных в ряду химических элементов до полного заполнения внешнего энергетического уровня не хватает одного электрона.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №21

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Al
  • 2. S
  • 3. Cr
  • 4. P
  • 5. Si

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии во внешнем слое содержат один неспаренный электрон.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №22

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Na
  • 2. Cl
  • 3. Si
  • 4. Mn
  • 5. Cr

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов содержат одинаковое число валентных электронов.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №23

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Al
  • 2. Si
  • 3. Mg
  • 4. C
  • 5. N

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в возбужденном состоянии имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня ns1np3.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №24

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. B
  • 2. Al
  • 3. F
  • 4. Fe
  • 5. N

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в возбужденном состоянии имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня ns1np2.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №25

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. S
  • 2. Na
  • 3. Al
  • 4. Si
  • 5. Mg

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии содержат один неспаренный электрон.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №26

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. P
  • 2. C
  • 3. Si
  • 4. Cr
  • 5. S

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов имеют шесть валентных электронов.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №27

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. C
  • 2. N
  • 3. F
  • 4. Be
  • 5. Ne

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии не содержат неспаренных электронов.

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Задание №28

Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

  • 1. Sr
  • 2. Br
  • 3. Rb
  • 4. As
  • 5. Se

Определите элементы, катионы которых имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня 4s24p6

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Электронные конфигурации. Электронная формула

Заполнение атомных орбиталей электронами определяется правилом минимума энергии , принципом Паули и правилом Хунда.

Ученые условились обозначать каждую атомную орбиталь квантовой ячейкой — квадратиком на энергетической диаграмме.

На s-подуровнеможет находиться одна атомная орбиталь, а на p-подуровне их может быть уже три (в соответствии с тремя осями координат):

Орбиталей d- и f-подуровня в атомеможет быть уже пять и семь соответственно.

Электроны заселяют атомные орбитали, начиная с подуровня с меньшей энергией. В этом состоит правило минимума энергии. Последовательность в нарастании энергии подуровней такова: 1s

Согласно расчетам, электрон движется не по какой-то определенной траектории, а может находиться в любой части околоядерного пространства — т.е. можно говорить лишь о вероятности (возможности) его нахождения на определенном расстоянии от ядра.

Электроны в атоме занимают самые энергетически выгодные атомные орбитали (орбитали с минимальной энергией), образуя электронные облака определенной формы.

Внутри атомных орбиталей вероятность нахождения электронов велика; иными словами, имеется высокая электронная плотность. Пространство вне объема орбиталей соответствует малой электронной плотности.

В каждой атомной орбитали может размещаться максимально два электрона (принцип Паули).

При наличии орбиталей с одинаковой энергией (например, трех р-орбиталей одного подуровня) каждая орбиталь заполняется вначале наполовину (и поэтому на р-подуровне не может быть более трех неспаренных электронов), а затем уже полностью, с образованием электронных пар (правило Гунда).

По правилу Гунда при заполнении электронами одинаковых орбиталей электроны располагаются в первую очередь по одиночке на каждой орбитали, и лишь потом начинается заселение этих орбиталей вторыми электронами.

Когда орбиталь заселяется двумя электронами, такие электроны называют спаренными.

Внешним уровнем атома называется самый далекий от ядра уровень, на котором еще есть электроны. Именно эта оболочка соприкасается при столкновении с внешними уровнями других атомов в химических реакциях. При взаимодействии с другими атомами азот способен принять 3 дополнительных электрона на свой внешний уровень. При этом атом азота получит завершенный, то есть максимально заполненный внешний электронный уровень, на котором расположатся 8 электронов.

Но тогда логично выглядит и другое предположение: химические свойства «неблагородных» элементов связаны с их стремлением завершить свои внешние электронные оболочки. Это предположение подтверждается многочисленными фактами и получило название правила октета (восьмерка — октет).

Завершенный уровень энергетически выгоднее незавершенного. Поэтому атом азота должен легко реагировать с любым другим атомом, способным предоставить ему 3 дополнительных электрона для завершения его внешнего уровня.

Более строгая формулировка правила октета может выглядеть так:

Атомы элементов стремятся к наиболее устойчивой электронной конфигурации. Устойчивой является электронная конфигурация с завершенным внешним электронным уровнем из (s2 + p6), т.е. из октета электронов.

С правилом октета тесно связаны донорные и акцепторные свойства атомов.

Атомы — доноры электронов — склонны достигать октета, отдавая «лишние» электроны со своих внешних электронных уровней. Это атомы, у которых внешние электронные уровни только начинают застраиваться.

Наоборот, атомы- акцепторы электронов легче достраивают свои внешние уровни до октета, принимая на них электроны других атомов. Обычно это элементы с уже почти завершенными внешними электронными уровнями.

Как мы уже знаем,принимая или отдавая электроны, атомы могут превращаться в ионы. Например:

11 Na (металл натрий: 1s2 2s2 2p6 3s1) — e = 11Na+(ион натрия: 1s22s22p6-октет)

9 F (газ фтор: 1s2 2s22p5) + e- = 9F (ион фтора: 1s2 2s22p6 — октет)

Электронные конфигурации атомов записываются в виде полных и сокращенных электронных формул:

1 H 1s1

2 He 1s2

3 Li 1s22s1 =[2He] 2s1

4 Be 1s22s2 =[2He] 2s2

5 B 1s2 2s2 2p1= [2He] 2s2 2p1

6 C 1s2 2s22p2 = [2He] 2s2 2p2

7 N 1s2 2s2 2p3= [2He] 2s2 2p3

8 O 1s2 2s2 2p4= [2He] 2s2 2p4

9 F 1s2 2s22p5 = [2He] 2s2 2p5

10 Ne 1s2 2s22p6 = [2He] 2s2 2p6

11 Na 1s2 2s22p6 3s110Ne] 3s1

12 Mg 1s2 2s22p6 3s2 = [10Ne] 3s2

13 Al 1s2 2s22p6 3s2 3p1 = [10Ne]3s2 3p1

14 Si 1s2 2s22p6 3s2 3p2 = [10Ne]3s2 3p2

15 P 1s2 2s2 2p63s2 3p3 = [10Ne] 3s23p3

16 S 1s2 2s2 2p63s2 3p4 = [10Ne] 3s23p4

17 Cl 1s2 2s22p6 3s2 3p5 = [10Ne]3s2 3p5

18 Ar 1s2 2s22p6 3s2 3p6 = [10Ne]3s2 3p6

19 K 1s2 2s2 2p63s2 3p64s1 = [18Ar]4s1

20 Ca 1s2 2s22p6 3s2 3p6 4s2= [18Ar] 4s2

21 Sc 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d14s2 = [18Ar] 3d1 4s2

22 Ti 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d24s2 = [18Ar] 3d2 4s2

23 V 1s2 2s2 2p63s2 3p6 3d3 4s2= [18Ar] 3d3 4s2

24 Cr 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d54s1 = [18Ar] 3d5 4s1

25 Mn 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d54s2 = [18Ar] 3d5 4s2

26 Fe 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d64s2 = [18Ar] 3d6 4s2

27 Co 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d74s2 = [18Ar] 3d7 4s2

28 Ni 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d84s2 = [18Ar] 3d8 4s2

29 Cu 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d104s1 = [18Ar] 3d10 4s1

30 Zn 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d104s2 = [18Ar,3d10] 4s2

31 Ga 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d104s2 4p1 = [18Ar, 3d10]4s2 4p1

32 Ge 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d104s2 4p2 = [18Ar,3d10]4s2 4p2

33 As 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d104s2 4p3 = [18Ar,3d10]4s2 4p3

34 Se 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d104s2 4p4 = [18Ar,3d10]4s2 4p4

35 Br 1s2 2s2 2p63s2 3p6 3d10 4s24p5 = [18Ar,3d10] 4s24p5

36 Kr 1s2 2s2 2p63s2 3p63d10 4s24p6 = [18 Ar ,3 d10] 4s24p6

 

Из рассмотрения электронных конфигураций атомов видно, что элементы VIIIА — группы (He, Ne, Ar и другие) имеют завершенные s— и p— подуровни (s2p6). Такие конфигурации обладают повышенной устойчивостью и обеспечивают химическую пассивность благородных газов.

В атомах остальных элементов внешние s— и p— подуровни — незавершенные, например у хлора: 17Cl = [10Ne] 3s2 3p5. Незавершенные подуровни и электроны на них называются также валентными, поскольку именно они могут участвовать в образовании химических связей между атомами.

Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня 3s23p3 соответствует атому азота бора фосфора алюминия Какой из перечисленных химических элементов имеет наиболее сильные металлические свойств…

Вопрос по химии:

Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня 3s23p3 соответствует атому

азота
бора
фосфора
алюминия

Какой из перечисленных химических элементов имеет наиболее сильные металлические свойства

1) Sr 2) Mg 3) Ca 4) Be

Верны ли следующие суждения о строении вещества?

А. В хлороводороде ковалентная неполярная связь.
Б. Хлороводород имеет молекулярное строение.

верно только А
верно только Б
верны оба суждения
оба суждения неверны

Реакцией замещения является

h3 + Cl2 = 2HCl
Ch5 + Cl2 = Ch4Cl + HCl
C2h5 + Cl2 = C2h5Cl2
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

Осадок выпадает при взаимодействии оксида натрия с

1) AlCl3 2) HNO3 3) Nh5Cl 4) K2SO4

Процесс окисления отражает схема
N+5 → N+4
N+2 → N-3
N+4 → N0
N-3 → N0

Лакмус приобретает красный цвет в растворе

хлорида натрия
гидроксида бария
азотной кислоты
сульфата калия

Раствор перманганата калия обесцвечивается при взаимодействии с

метаном
пропеном
бензолом
этанолом





Ответами к заданиям № 9-10 является последовательность цифр. Запишите полученные цифры в соответствующем порядке в бланк ответов.



Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия.





РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА


ПРОДУКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ




А) Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 →


1) СаСО3 + Н2О




Б) Ca(HCO3)2 + Н2SO4 →


2) СаСО3 + СО2 + Н2О




t
В) Ca(HCO3)2 →


3) СаSО4 + Н2О




Г) CаСО3 + СО2 →


4) СаSО4 + СО2 + Н2О





5) СаСО3 + СО2 + Н2




6) Са(НСО3)2

10. Уксусная кислота реагирует с
1) Н2О
2) НСl
3) Fe(OH)3
4) CO2
5) C2H5OH
6) CaO





При выполнении заданий № 11-12 подробно запишите ход их решения и полученный результат.



11. Составьте уравнения реакций, соответствующие схеме превращений

NaBr → Br2 → Ch4Br → Ch4OH.

12. Какая масса гидроксида магния необходима для реакции с азотной кислотой, если в результате образовалась соль количеством 0,2 моль.

6.8: Электронные конфигурации — Chemistry LibreTexts

Цели обучения

  • Чтобы понять основы добавления электронов на атомные орбитали
  • Чтобы понять основы принципа Aufbau

Электронная конфигурация элемента — это расположение его электронов на его атомных орбиталях. Зная электронную конфигурацию элемента, мы можем предсказать и объяснить большую часть его химического состава.

Принцип Aufbau

Мы составляем таблицу Менделеева, следуя принципу aufbau (от немецкого «наращивание»).Сначала мы определяем количество электронов в атоме; затем мы добавляем электроны по одному на имеющуюся орбиталь с наименьшей энергией, не нарушая принцип Паули . Мы используем диаграмму орбитальной энергии на рисунке \ (\ PageIndex {1} \), понимая, что каждая орбиталь может содержать два электрона, один со спином вверх ↑, что соответствует m s = + ½, что произвольно сначала написано, а еще одно с замедленным вращением ↓, что соответствует м с = −½.Заполненная орбиталь обозначена ↑ ↓, в которой спины электронов называются спаренными . Вот схематическая диаграмма орбиты атома водорода в основном состоянии:

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Один электрон на дюйм.

Из орбитальной диаграммы мы можем записать конфигурацию электронов в сокращенной форме, в которой занятые орбитали идентифицируются их главным квантовым числом n и их значением l ( s , p , d или f ), при этом количество электронов в подоболочке указывается надстрочным индексом.Таким образом, для водорода одиночный электрон находится на орбитали 1 с , которая является орбиталью с наименьшей энергией (рис. \ (\ PageIndex {1} \)), а конфигурация электронов записывается как 1 с 1 и читать как «один-с-один».

Нейтральный атом гелия с атомным номером 2 ( Z = 2) имеет два электрона. Мы помещаем один электрон на орбиталь с наименьшей энергией, орбиталь 1 s . Из принципа исключения Паули мы знаем, что орбиталь может содержать два электрона с противоположным спином, поэтому мы помещаем второй электрон на ту же орбиталь, что и первый, но направленным вниз, так что электроны спарены.Таким образом, орбитальная диаграмма атома гелия равна

.

записывается как 1 s 2 , где верхний индекс 2 означает спаривание спинов. В противном случае наша конфигурация нарушила бы принцип Паули.

Следующий элемент — литий, с Z = 3 и тремя электронами в нейтральном атоме. Мы знаем, что орбиталь 1 s может удерживать два электрона с парными спинами. Рисунок 6.29 говорит нам, что следующая орбиталь с наименьшей энергией — 2 с , поэтому орбитальная диаграмма для лития равна

.

Эта электронная конфигурация записывается как 1 с 2 2 с 1 .

Следующий элемент — бериллий с Z = 4 и четырьмя электронами. Мы заполняем обе орбитали 1 s и 2 s , чтобы получить электронную конфигурацию 1 s 2 2 s 2 :

Когда мы достигаем бора с Z = 5 и пятью электронами, мы должны поместить пятый электрон на одну из орбиталей 2 p . Поскольку все три орбитали 2 p вырождены, не имеет значения, какую из них мы выберем.Электронная конфигурация бора 1 с 2 2 с 2 2 p 1 :

У углерода, с Z = 6 и шестью электронами, мы стоим перед выбором. Должен ли шестой электрон быть размещен на той же орбитали 2 p , на которой уже есть электрон, или он должен пойти на одну из пустых орбиталей 2 p ? Если он войдет на пустую орбиталь 2 p , будет ли у шестого электрона спин совмещен со спином пятого электрона или будет противоположным ему? Короче говоря, какая из следующих трех орбитальных диаграмм верна для углерода, учитывая, что орбитали 2 p вырождены?

Из-за электрон-электронного взаимодействия для электрона энергетически более выгодно находиться на незанятой орбитали, чем на уже занятой; следовательно, мы можем исключить вариант a.Точно так же эксперименты показали, что выбор b немного выше по энергии (менее стабилен), чем выбор c, потому что электроны на вырожденных орбиталях предпочитают выстраиваться в линию с параллельными спинами; таким образом, мы можем исключить вариант b. Вариант c иллюстрирует правило Хунда (названное в честь немецкого физика Фридриха Х. Хунда, 1896–1997), согласно которому сегодня электронная конфигурация атома с наименьшей энергией — это та, которая имеет максимальное количество электронов с параллельными спинами на вырожденных орбиталях. . По правилу Хунда электронная конфигурация углерода, которая составляет 1 s 2 2 s 2 2 p 2 , считается соответствующей орбитальной диаграмме, показанной в c.Экспериментально установлено, что основное состояние нейтрального атома углерода действительно содержит два неспаренных электрона.

Когда мы переходим к азоту ( Z = 7, с семью электронами), правило Хунда говорит нам, что расположение с наименьшей энергией составляет

.

с тремя неспаренными электронами. Электронная конфигурация азота, таким образом, 1 с 2 2 с 2 2 p 3 .

Для кислорода с Z = 8 и восемью электронами у нас нет выбора.Один электрон должен быть спарен с другим на одной из орбиталей 2 p , что дает нам два неспаренных электрона и электронную конфигурацию 1 s 2 2 s 2 2 p 4 . Поскольку все орбитали 2 p вырождены, не имеет значения, какая из них имеет пару электронов.

Аналогично, фтор имеет электронную конфигурацию 1 с 2 2 с 2 2 p 5 :

Когда мы дойдем до неона с Z = 10, мы заполнили подоболочку 2 p , получив 1 s 2 2 s 2 2 p 6 электронная конфигурация:

Обратите внимание, что для неона, как и для гелия, все орбитали через уровень 2 p полностью заполнены.Этот факт очень важен для определения как химической активности, так и связи гелия и неона, как вы увидите.

Валентные электроны

По мере того, как мы продолжаем таким образом через периодическую таблицу, записывая электронные конфигурации все больших и больших атомов, становится утомительно копировать конфигурации заполненных внутренних подоболочек. На практике химики упрощают обозначения, используя символ благородного газа в квадратных скобках, чтобы представить конфигурацию благородного газа из предыдущей строки, потому что все орбитали в благородном газе заполнены.Например, [Ne] представляет 1 s 2 2 s 2 2 p 6 электронная конфигурация неона ( Z = 10), поэтому электронная конфигурация натрия, с Z = 11, что составляет 1 с 2 2 с 2 2 p 6 3 с 1 , записывается как [Ne] 3 с 1 :

Неон Z = 10 1 с 2 2 с 2 2 с 6
Натрий Z = 11 1 с 2 2 с 2 2 с 6 3 с 1 = [Ne] 3 с 1

Поскольку электроны на заполненных внутренних орбиталях находятся ближе к ядру и более прочно с ним связаны, они редко участвуют в химических реакциях.Это означает, что химический состав атома в основном зависит от электронов в его внешней оболочке, которые называются валентными электронами. Упрощенные обозначения позволяют нам легче увидеть конфигурацию валентных электронов. Используя эти обозначения для сравнения электронных конфигураций натрия и лития, мы имеем:

Натрий 1 с 2 2 с 2 2 с 6 3 с 1 = [Ne] 3 с 1
Литий 1 с 2 2 с 1 = [He] 2 с 1

Совершенно очевидно, что и натрий, и литий имеют один электрон s на валентной оболочке.Следовательно, мы могли бы предсказать, что у натрия и лития очень похожий химический состав, что действительно так.

По мере того, как мы продолжаем строить восемь элементов периода 3, орбитали 3 s и 3 p заполняются, по одному электрону за раз. Этот ряд завершается благородным газом аргоном, который имеет электронную конфигурацию [Ne] 3 s 2 3 p 6 , соответствующую заполненной валентной оболочке.

Пример \ (\ PageIndex {1} \): электронная конфигурация Phoshorus

Нарисуйте орбитальную диаграмму и используйте ее для получения электронной конфигурации фосфора, Z = 15.Какова его валентная электронная конфигурация?

Дано: атомный номер

Запрошено: орбитальная диаграмма и конфигурация валентных электронов для фосфора

Стратегия:

  1. Найдите ближайший благородный газ перед фосфором в периодической таблице. Затем вычтите его количество электронов из количества электронов в фосфоре, чтобы получить количество валентных электронов в фосфоре.
  2. Ссылаясь на рисунок Рисунок \ (\ PageIndex {1} \), нарисуйте орбитальную диаграмму, чтобы представить эти валентные орбитали.Следуя правилу Хунда, поместите валентные электроны на доступные орбитали, начиная с орбитали с наименьшей энергией. Напишите конфигурацию электронов из вашей орбитальной диаграммы.
  3. Игнорируйте внутренние орбитали (те, которые соответствуют электронной конфигурации ближайшего благородного газа) и запишите конфигурацию валентных электронов для фосфора.

Решение:

A Поскольку фосфор находится в третьей строке периодической таблицы, мы знаем, что он имеет замкнутую оболочку [Ne] с 10 электронами.Начнем с вычитания 10 электронов из 15 в фосфоре.

B Дополнительные пять электронов размещаются на следующих доступных орбиталях, которые, как показывает рисунок \ (\ PageIndex {1} \), представляют собой орбитали 3 s и 3 p :

Поскольку орбиталь 3 s имеет меньшую энергию, чем орбитали 3 p , мы сначала заполняем ее:

Правило Хунда гласит, что оставшиеся три электрона займут вырожденные 3 p орбитали отдельно, но со своими спинами выровненными:

Электронная конфигурация [Ne] 3 s 2 3 p 3 .

C Мы получаем конфигурацию валентных электронов, игнорируя внутренние орбитали, что для фосфора означает, что мы игнорируем закрытую оболочку [Ne]. Это дает конфигурацию валентных электронов 3 s 2 3 p 3 .

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Нарисуйте орбитальную диаграмму и используйте ее, чтобы вывести электронную конфигурацию хлора, Z = 17. Какова его валентная электронная конфигурация?

Ответ:

[Ne] 3 с 2 3 p 5 ; 3 с 2 3 с 5

Общий порядок заполнения орбиталей показан на рисунке \ (\ PageIndex {2} \).Подоболочки, соответствующие каждому значению n , записываются слева направо на последовательных горизонтальных строках, где каждая строка представляет строку в периодической таблице. Порядок заполнения орбиталей обозначен диагональными линиями, идущими от верхнего правого угла до нижнего левого угла. Соответственно, орбиталь 4 s заполняется до орбиты 3 d из-за эффектов экранирования и проникновения. Следовательно, электронная конфигурация калия, с которой начинается четвертый период, равна [Ar] 4 s 1 , а конфигурация кальция — [Ar] 4 s 2 .Пять 3 d орбиталей заполнены следующими 10 элементами, переходными металлами, за которыми следуют три 4 p орбиталей. Обратите внимание, что последним членом этой строки является криптон с благородным газом ( Z = 36), [Ar] 4 s 2 3 d 10 4 p 6 = [Kr], который заполнил 4 s , 3 d и 4 p орбиталей. Пятая строка периодической таблицы по существу такая же, как четвертая, за исключением того, что орбитали 5 s , 4 d и 5 p заполняются последовательно.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Предсказание порядка заполнения орбиталей многоэлектронными атомами. Если вы напишете подоболочки для каждого значения главного квантового числа в последовательных строках, наблюдаемый порядок, в котором они заполняются, будет обозначен серией диагональных линий, идущих от верхнего правого до нижнего левого.

Шестая строка периодической таблицы будет отличаться от двух предыдущих, потому что 4 f орбиталей, которые могут содержать 14 электронов, заполнены между 6 s и 5 d орбиталями.Элементы, содержащие в своей валентной оболочке 4 f орбиталей, являются лантаноидами. Когда орбитали 6 p , наконец, заполнены, мы достигли следующего (и последнего известного) благородного газа, радона ( Z = 86), [Xe] 6 s 2 4 f 14 5 d 10 6 p 6 = [Rn]. В последней строке 5 f орбиталей заполнены между 7 s и 6 d орбиталями, что дает 14 актинидных элементов.Поскольку большое количество протонов делает их ядра нестабильными, все актиниды радиоактивны.

Пример \ (\ PageIndex {2} \): электронная конфигурация Меркурия

Запишите электронную конфигурацию ртути ( Z = 80), указав все внутренние орбитали.

Дано: атомный номер

Запрошено: Полная электронная конфигурация

Стратегия:

Используя орбитальную диаграмму на рисунке \ (\ PageIndex {1} \) и периодическую таблицу в качестве руководства, заполняйте орбитали, пока не будут размещены все 80 электронов.

Решение:

Размещая электроны на орбиталях в порядке, показанном на рисунке \ (\ PageIndex {2} \), и используя периодическую таблицу в качестве руководства, мы получаем

1 с 2 ряд 1 2 электрона
2 с 2 2 с 6 ряд 2 8 электронов
3 с 2 3 с 6 ряд 3 8 электронов
4 с 2 3 с 10 4 с 6 ряд 4 18 электронов
5 s 2 4 d 10 5 p 6 ряд 5 18 электронов
ряд 1–5 54 электрона

После заполнения первых пяти строк у нас все еще остается 80 — 54 = 26 электронов для размещения.Согласно рисунку \ (\ PageIndex {2} \), нам нужно заполнить 6 s (2 электрона), 4 f (14 электронов) и 5 ​​ d (10 электронов) орбиталей. Результатом является электронная конфигурация ртути:

1 с 2 2 с 2 2 с 6 3 с 2 3 с 6 4 с 2 3 d 10 4 p 6 5 s 2 4 d 10 5 p 6 6 s 2 4 f 14 5 d 10 = Hg = [Xe] 6 s 2 4 f 14 5 d 10

с заполненной подоболочкой 5 d , a 6 s 2 4 f 14 5 d 10 конфигурация валентной оболочки и всего 80 электронов.(Вы всегда должны проверять, чтобы убедиться, что общее количество электронов равно атомному номеру.)

Упражнение \ (\ PageIndex {2} \): Электронная конфигурация Flerovium

Хотя элемент 114 недостаточно стабилен, чтобы встречаться в природе, два изотопа элемента 114 были впервые созданы в ядерном реакторе в 1999 году группой российских и американских ученых. Элемент назван в честь Лаборатории ядерных реакций им. Флерова Объединенного института ядерных исследований в Дубне, Россия, где элемент был открыт в 1998 году.В свою очередь, название лаборатории дано российскому физику Георгию Флёрову. Напишите полную электронную конфигурацию элемента 114.

Ответ

с 2 2 с 2 2 с 6 3 с 2 3 с 6 4 с 2 3 d 10 4 p 6 5 s 2 4 d 10 5 p 6 6 s 2 4 f 14 5 d 10 6 p 6 7 s 2 5 f 14 6 d 10 7 p 2

Электронные конфигурации элементов представлены на рисунке \ (\ PageIndex {2} \), на котором орбитали перечислены в порядке их заполнения.В некоторых случаях электронные конфигурации в основном состоянии отличаются от тех, что предсказаны на рисунке \ (\ PageIndex {1} \). Некоторые из этих аномалий возникают при заполнении орбиталей 3 d . Например, наблюдаемая электронная конфигурация хрома в основном состоянии [Ar] 4 s 1 3 d 5 , а не предсказанная [Ar] 4 s 2 3 d 4 . Аналогичным образом наблюдаемая электронная конфигурация меди имеет вид [Ar] 4 s 1 3 d 10 вместо [Ar] s 2 3 d 9 .Фактическая электронная конфигурация может быть рационализирована с точки зрения дополнительной стабильности, связанной с наполовину заполненным ( нс 1 , нс 3 , nd 5 , нс 7 ) или заполненным ( нс 2 , нс 6 , нс 10 , нс 14 ) подоболочка. Учитывая небольшие различия между более высокими энергетическими уровнями, этой дополнительной стабильности достаточно, чтобы сместить электрон с одной орбитали на другую.В более тяжелых элементах также могут иметь значение другие более сложные эффекты, приводящие к некоторым дополнительным аномалиям, указанным на рисунке \ (\ PageIndex {2} \). Например, церий имеет электронную конфигурацию [Xe] 6 s 2 4 f 1 5 d 1 , что невозможно объяснить простыми словами. Однако в большинстве случаев эти очевидные аномалии не имеют важных химических последствий.

Дополнительная стабильность связана с наполовину заполненными или заполненными подоболочками.

Сводка

На основе принципа Паули и знания орбитальных энергий, полученных с использованием водородоподобных орбиталей, можно построить периодическую таблицу, заполняя доступные орбитали, начиная с орбиталей с наименьшей энергией (принцип aufbau ), что дает поднимаются до определенного расположения электронов для каждого элемента (его электронная конфигурация ). Правило Хунда гласит, что расположение электронов с наименьшей энергией — это такое, при котором они располагаются на вырожденных орбиталях с параллельными спинами.Для химических целей наиболее важными электронами являются те, что находятся во внешней главной оболочке, валентных электронов .

WebElements Periodic Table »Азот» Свойства свободных атомов

Атомы азота имеют 7 электронов, а структура оболочки равна 2,5.

Электронная конфигурация основного состояния газообразного нейтрального азота в основном состоянии — это [ He ]. 2 . 2p 3 , а символ термина 4 S 3/2 .

Схематическая электронная конфигурация азота. Оболочечная структура Косселя азота.

Атомный спектр

Изображение атомного спектра азота.

Энергии ионизации и сродство к электрону

Сродство азота к электрону составляет 7 кДж / моль -1 . Энергии ионизации азота приведены ниже.

9274 9274
Энергии ионизации азота
Число энергии ионизации Энтальпия / кДж моль ‑1
1-й 1402,33
2-й 2856.09
3-й 4577.77
4-й 74751,05
7-я 64360.1
Энергии ионизации азота.

Эффективные ядерные заряды

Ниже приведены эффективные ядерные заряды «Клементи-Раймонди», Z eff . Перейдите по гиперссылкам для получения более подробной информации и графиков в различных форматах.

Эффективные ядерные заряды по азоту
6,6651
3,85 2п 3.83
3s (нет данных) 3п (нет данных) (нет данных)
4s (нет данных) 4п (нет данных) (нет данных) (нет данных)
5s (нет данных) 5п (нет данных) (нет данных)
6s (нет данных) 6п (нет данных)

Список литературы

Эти эффективные ядерные заряды, Z eff , взяты из следующих ссылок:

  1. E.Clementi and D.L.Raimondi, J. Chem. Phys. 1963, 38 , 2686.
  2. Э. Клементи, Д.Л. Раймонди и В.П. Reinhardt, J. Chem. Phys. 1967, 47 , 1300.

Энергии связи электрона

Энергии связи электрона для азота. Все значения энергий связи электронов приведены в эВ. Энергии связи указаны относительно уровня вакуума для инертных газов и молекул H 2 , N 2 , O 2 , F 2 и Cl 2 ; относительно уровня Ферми для металлов; и относительно верха валентной зоны для полупроводников.
Этикетка Орбитальная эВ [ссылка на литературу]
K 1s 409,9 [2]
L I 2s 37,3 [2]

Примечания

Я благодарен Гвину Уильямсу (Лаборатория Джефферсона, Вирджиния, США), которая предоставила данные об энергии связи электронов. Данные взяты из ссылок 1-3. Они сведены в таблицы в другом месте в Интернете (ссылка 4) и в бумажной форме (ссылка 5).

Список литературы

  1. Дж. А. Бирден и А. Ф. Берр, «Переоценка рентгеновских уровней атомной энергии», Rev. Mod. Phys. , 1967, 39 , 125.
  2. М. Кардона и Л. Лей, ред., Фотоэмиссия в твердых телах I: общие принципы (Springer-Verlag, Берлин) с дополнительными исправлениями, 1978 г.
  3. Gwyn Williams WWW таблица значений
  4. D.R. Лиде (ред.) В справочнике по химии и физике компании Chemical Rubber Company , CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, США, 81-е издание, 2000 г.
  5. J. C. Fuggle и N. Mårtensson, «Энергии связи на уровне ядра в металлах», J. Electron Spectrosc. Relat. Феном. , 1980, 21 , 275.

Информация об элементе азота N: факты, свойства, тенденции, использование и сравнение — Периодическая таблица элементов

История азота

Элемент Азот был открыт Дэниелом Резерфордом в году 1772 г. в Соединенном Королевстве .Азот получил свое название от греческого слова «нитрон» и «-ген», означающего «образующий нитрон».

Присутствие азота: изобилие в природе и вокруг нас

В таблице ниже показано содержание азота во Вселенной, Солнце, Метеоритах, Земная кора, океаны и человеческое тело.

Кристаллическая структура азота

Твердотельная структура азота простая гексагональная.

Кристаллическую структуру можно описать с помощью ее элементарной ячейки. Элементарные ячейки повторяются в три пространственное пространство для формирования конструкции.

Параметры элементарной ячейки

Элементарная ячейка представлена ​​в терминах ее параметров решетки, которые являются длинами ячейки края Константы решетки ( a , b и c )

а б с
386.1 386,1 626,5 вечера

и углы между ними Решетки Углы (альфа, бета и гамма).

альфа бета гамма
π / 2 π / 2 2 π / 3

Положения атомов внутри элементарной ячейки описываются набором атомных положений ( x i , y i , z i ), измеренные от опорной точки решетки.

Свойства симметрии кристалла описываются концепцией пространственных групп. Все возможно симметричное расположение частиц в трехмерном пространстве описывается 230 пространственными группами (219 различных типов или 230, если хиральные копии считаются отдельными.

Атомные и орбитальные свойства азота

Атомы азота имеют 7 электронов и структура электронной оболочки [2, 5] с символом атомного члена (квантовые числа) 4 S 3/2 .

Оболочечная структура азота — количество электронов на энергию уровень

Электронная конфигурация основного состояния азота — нейтральный Атом азота

Электронная конфигурация нейтрального атома азота в основном состоянии [Он] 2с2 2п3.Часть конфигурации азота, которая эквивалентна благородному газу предыдущий период сокращенно обозначается как [He]. Для атомов с большим количеством электронов это нотация может стать длинной, поэтому используются сокращенные обозначения. валентные электроны 2s2 2p3, электроны в внешняя оболочка, определяющая химические свойства элемента.

Полная электронная конфигурация нейтрального азота

Полная электронная конфигурация основного состояния для атома азота, полная электронная конфигурация

1с2 2с2 2п3

Атомная структура азота

Атомный радиус азота 56 пм, ковалентный радиус 75 пм.

Атомный спектр азота

Азот Химические свойства: Энергии ионизации азота и сродство к электрону

Сродство к электрону азота составляет 7 кДж / моль.

Энергия ионизации азота

Энергия ионизации азота

см. В таблице ниже.
Число энергии ионизации Энтальпия — кДж / моль
1 1402.3
2 2856
3 4578,1
4 7475
5 9444,9
6 53266,6
7 64360

Физические свойства азота

Физические свойства азота см. В таблице ниже.

Плотность 1.251 г / л
Молярный объем 11,196 4028777 см3

Эластичные свойства

Твердость азота — Испытания для измерения твердости элемента

Электрические свойства азота

Азот не относится к электричеству. Ссылаться на стол ниже электрические свойства азота

Азотные свойства теплопроводности и теплопроводности

Магнитные свойства азота

Оптические свойства азота

Акустические свойства азота

Тепловые свойства азота — энтальпии и термодинамика

Термические свойства азота

см. В таблице ниже.

Энтальпия азота

Изотопы азота — ядерные свойства азота

Изотопы родия.Природный азот имеет 2 стабильных изотопа — 14Н, 15Н.

Изотоп Масса изотопа % Изобилие Т половина Режим распада
10N
11N
12N
13N
14N 99.632% Стабильный N / A
15N 0.368% Стабильный N / A
16N
17N
18N
19N
20N
21N
22N
23N
24N
25N

Нормативно-правовое регулирование и здравоохранение — Параметры и рекомендации по охране здоровья и безопасности

Поиск в базе данных

Список уникальных идентификаторов для поиска элемента в различных базах данных химического реестра

Изучите нашу интерактивную таблицу Менделеева

Сравнение элементов периодической таблицы

Электрон Конфигурации атомов

Электронная конфигурация атома показывает количество электронов на каждом подуровне на каждом энергетическом уровне атома в основном состоянии.Чтобы определить электронную конфигурацию конкретного атома, начните с ядра и добавляйте электроны один за другим, пока количество электронов не станет равным количеству протонов в ядре. Каждому добавленному электрону назначается подуровень с самой низкой доступной энергией. Первым заполненным подуровнем будет подуровень 1s, затем подуровень 2s, подуровень 2p, подуровень 3s, 3p, 4s, 3d и так далее. Этот порядок трудно запомнить и часто трудно определить из диаграмм уровней энергии, таких как рис. 5.8.

Более удобный способ запомнить порядок — использовать рисунок 5.9. Основные уровни энергии перечислены в столбцах, начиная слева с уровня единиц. Чтобы использовать этот рисунок, прочитайте диагональные линии в направлении стрелки. Порядок представлен под диаграммой.

РИСУНОК 5.9 Стрелка показывает второй способ запоминания порядка заполнения подуровней.

Атом водорода (атомный номер 1) имеет один протон и один электрон. Одиночный электрон относится к подуровню 1s, самому низкоэнергетическому подуровню на низкоэнергетическом уровне.Следовательно, электронная конфигурация водорода записывается:

Для гелия (атомный номер 2), который имеет два электрона, электронная конфигурация такова:

He: 1с 2

Два электрона полностью заполняют первый энергетический уровень. Поскольку ядро ​​гелия отличается от ядра водорода, ни один из электронов гелия не будет иметь точно такую ​​же энергию, как отдельный электрон водорода, даже если все они находятся на подуровне 1s.Элемент литий (атомный номер 3) имеет три электрона. Чтобы записать его электронную конфигурацию, мы должны сначала определить (из рисунка 5.9), что подуровень 2s является следующим по энергии выше подуровня 1s. Следовательно, электронная конфигурация лития:

Li: 1 с 2 2 с 1

Бор (атомный номер 5) имеет пять электронов. Четыре электрона заполняют орбитали 1s и 2s.Пятый электрон добавляется к 2p-орбитали, следующий по энергии подуровень выше (рис. 5.9). Электронная конфигурация бора:

B: 1с 2 2 2p 1

В таблице 5.2 показаны электронные конфигурации элементов с атомными номерами от 1 до 18. Электронные конфигурации элементов с более высоким атомным номером могут быть записаны, следуя диаграмме заполнения орбиты на рисунке 5.9.

ТАБЛИЦА 5.2 Электронные конфигурации первых 18 элементов
Элемент Атомный
число
Электронная конфигурация
водород 1 1 с 1
гелий 2 1 с 2
литий 3 1 с 2 2 с 1
бериллий 4 1 с 2 2 с 2
бор 5 1 с 2 2 с 2 2 с 1
углерод 6 1 с 2 2 с 2 2 с 2
азот 7 2 2 2п 3
кислород 8 1 с 2 2 с 2 2 с 4
фтор 9 2 2 2п 5
неон 10 1 с 2 2 с 2 2 с 6
натрий 11 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
магний 12 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2
алюминий 13 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
кремний 14 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2
фосфор 15 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3
сера 16 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4
хлор 17 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
аргон 18 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6

А.Блок-схемы электронной конфигурации
Если у атома есть частично заполненный подуровень, может быть важно знать, как электроны этого подуровня распределены по орбиталям. Исследовать показал, что неспаренные электроны (один электрон на орбитали) находятся в конфигурация с более низкой энергией, чем у парных электронов (два электрона на орбитали). Тогда энергия электронов на подуровне была бы ниже при половинном заполнении. орбитали, чем с некоторыми заполненными и некоторыми пустыми.Мы можем показать распределение электронов с помощью прямоугольных диаграмм, где каждый прямоугольник представляет орбиталь, а стрелки в прямоугольниках представляют электроны на этой орбитали. Направление стрелки представляет спин электрона. (Напомним из Раздел 5.3B, что два электрона с орбитальным спином в противоположных направлениях на их оси.) Следовательно, если орбиталь содержит два электрона, ее коробка будет содержать две стрелки, одна направлена ​​вверх, а другая вниз.

Используя прямоугольную диаграмму, мы показываем электронную конфигурацию азота как:

Обратите внимание, что 2p-электроны показаны как

скорее, чем

что означало бы, что из трех p-орбиталей одна заполнена, одна наполовину заполнена и одна пуста.

какая электронная конфигурация азота

Карлос Н.

задано • 26.02.19

Более

Азот (N) имеет атомный номер 7, поэтому в нем 7 электронов.

1с2 2с2 2п3

Все еще ищете помощь? Получите правильный ответ быстро.

ИЛИ
Найдите онлайн-репетитора сейчас

Выберите эксперта и познакомьтесь онлайн.Никаких пакетов или подписок, платите только за необходимое время.


¢ € £ ¥ ‰ µ · • § ¶ SS ‹ › « » < > ≤ ≥ — — ¯ ‾ ¤ ¦ ¨ ¡ ¿ ˆ ˜ ° — ± ÷ ⁄ × ƒ ∫ ∑ ∞ √ ∼ ≅ ≈ ≠ ≡ ∈ ∉ ∋ ∏ ∧ ∨ ¬ ∩ ∪ ∂ ∀ ∃ ∅ ∇ * ∝ ∠ ´ ¸ ª º † ‡ А Á Â Ã Ä Å Æ Ç È É Ê Ë Я Я Я Я Ð Ñ Ò Ó Ô Õ Ö Ø Œ Š Ù Ú Û Ü Ý Ÿ Þ à á â ã ä å æ ç è é ê ë я я я я ð ñ ò ó ô х ö ø œ š ù ú û ü ý þ ÿ Α Β Γ Δ Ε Ζ Η Θ Ι Κ Λ Μ Ν Ξ Ο Π Ρ Σ Τ Υ Φ Χ Ψ Ω α β γ δ ε ζ η θ ι κ λ μ ν ξ ο π ρ ς σ τ υ φ χ ψ ω ℵ ϖ ℜ ϒ ℘ ℑ ← ↑ → ↓ ↔ ↵ ⇐ ⇑ ⇒ ⇓ ⇔ ∴ ⊂ ⊃ ⊄ ⊆ ⊇ ⊕ ⊗ ⊥ ⋅ ⌈ ⌉ ⌊ ⌋ 〈 〉 ◊

Основные электронные конфигурации бора, углерода, азота и…

Контекст 1

… простейшие гидриды бора, углерода, азота и кислорода дают элементарную картину атомных орбиталей, гибридизации и химической связи, которая может быть очень полезной для начинающих студентов-химиков. 1 Валентные оболочки свободных атомов B, C, N и O в своих основных состояниях имеют электронные конфигурации 2 s 2 2 p, 2 s 2 2p 2, 2 s 2 2p 3, 2 s 2 2 p 4 соответственно , (кроме их 1 с 2 внутренних оболочек). Три вырожденных 2 p-орбитали заняты поодиночке, за исключением O, в которой одна из 2 p-орбиталей должна удвоиться.Эти конфигурации представлены графически на рисунке 1, где электроны, показанные в виде белых точек, занимают орбитали, геометрические формы которых схематично изображены. Углерод с двумя неспаренными электронами, по-видимому, является в природе двухвалентным атомом, и действительно, соединение CH 2 может существовать в газовой фазе. Но гораздо более стабильные соединения могут быть образованы, если углерод вкладывает относительно небольшое количество энергии для возбуждения одного из своих 2 s -электронов на оставшуюся незанятую 2 p орбиталь и, таким образом, становится четырехвалентным, таким образом компенсируя энергию возбуждения 2 s -2 p в образование двух дополнительных химических связей.Дальнейшее преобразование, впервые предложенное Лайнусом Полингом 2, представляет собой линейную комбинацию почти вырожденных 2 s и трех 2 p орбиталей в четыре гибридных орбитали идентичной формы, направленных к углам тетраэдра. Они называются гибридными орбиталями sp 3, которые можно обозначить t 1, t 2, t 3 и t 4. Атом углерода с четырьмя однократно занятыми тетраэдрическими гибридами сейчас находится в том, что можно обозначить как «валентное состояние», конструкцию, независимо введенную Дж. Х. Ван Флеком 3 и У.Э. Моффитт, 4 как концептуальный предшественник образования связи с атомами водорода (или другими элементами). Состояние четырехвалентной валентности атома углерода вместе с четырьмя атомами водорода, готовыми к образованию связей, представлено на рисунке 2. Действительно, молекула метана CH 4, образованная ковалентной связью с четырьмя атомами водорода, имеет тетраэдрическую форму с одинаковыми углами 109,5. o между каждой парой связей CH, как показано в знакомой модели метана с шариком и стержнем на рис. 3. Атомы азота и кислорода также имеют тенденцию к образованию тетраэдрических гибридов.За исключением случая, когда четыре идентичных атома связаны с центральным атомом, гибриды слегка искажаются от идеальной тетраэдрической формы. Эту картину можно включить в модель химической связи VSEPR, в которой связи и неподеленные пары электронов принимают конфигурацию, определяемую их максимальным отталкиванием. Азот проявляет свою природную тривалентность с образованием молекулы аммиака NH 3. Он по-прежнему имеет примерно тетраэдрическую структуру с неподеленной парой электронов, занимающей одну из вершин, валентные углы NH уменьшены до 107.8o, потому что неподеленная пара отталкивает связи N-H. Добавление дополнительного протона дает ион аммония NH 4+, который снова является правильным тетраэдром. На рисунке 4 показаны валентные состояния, которые являются предшественниками NH 3 и NH 4 + …

Периодическая таблица элементов: Азот

Элемент Азот — N

На этой странице представлены исчерпывающие данные о химическом элементе Азот; включая множество свойств, названия элементов на многих языках, наиболее известные нуклиды азота. Общие химические соединения также предусмотрены для многих элементов.Кроме того, технические термины связаны с их определениями, а меню содержит ссылки на связанные статьи, которые очень помогают в учебе.

Меню азота

Обзор азота

Название азота на других языках

  • Латиница: Nitrogenium
  • Чешский: Dusík
  • Хорватский: 9000 9709000 Dušik
  • Stickstoff — r
  • Итальянский: Azoto
  • Норвежский: Азот
  • Португальский: Nitrogênio
  • Русский: от
  • Шведский:

    000

    00 Atomic

    000 00 00 00 00 00 Шведский Структура азота

    Химические свойства азота

    Физические свойства азота

    Нормативно-правовая база / здравоохранение

    • Номер CAS
    • Ограничение допустимого воздействия OSHA (PEL)
    • PEL NOSHA PEL Рекомендуемый предел воздействия (REL)
    • Уровни у людей:
      Примечание: эти данные представляют естественные уровни элементов у типичного человека, они НЕ представляют собой рекомендуемые суточные нормы.
      • Кровь / мг дм -3 : 34300
      • Кость / частей на миллион : 43000
      • Печень / частей на миллион : 72000
      • Мышцы /
      • 09 Суточное потребление пищи: н / д
      • Общая масса в среднем. 70 кг человек: 1,8 кг
    • Год открытия: 1772
    • Происхождение имени:
      Греческое: zôê (vie).
    • Изобилие азота:
      • Земная кора / стр.pm: 25
      • Морская вода / частей на миллион:
        • Атлантическая поверхность: 0,00008
        • Атлантическая глубина: 0,27
        • Тихоокеанская поверхность: 0,00008
        • Тихоокеанская глубина: 0,54
      • Атмосфера 913 / частей на миллион: 780000 913
      • 96 Солнце (относительно H = 1E 12 ): 8.71E + 07
    • Источники азота:
      Азот можно получить путем сжижения, а затем фракционной перегонки воздуха. Это очень легко сделать коммерчески.Его также можно получить путем нагревания NaN3 до 300 ° C. Ежегодное мировое производство составляет около 44 000 000 тонн.
    • Использование азота:
      Азот имеет много промышленных применений в газообразных формах, но, вероятно, наиболее интересным является жидкий азот, который очень холодный. Предметы, которые для консервации необходимо заморозить до очень низких температур, часто хранят в жидком азоте. В клиниках репродуктивной медицины хранят сперму, яйцеклетки и эмбрионы, которые помогают бесплодным парам забеременеть, в ампулах в жидком азоте.Поскольку газообразный азот очень стабилен при стандартной температуре и давлении, он используется в качестве воздуха в инертной сварочной атмосфере. Документы, продукты питания и химические вещества иногда хранят в азоте, чтобы они не окислялись или не вступали в реакцию с воздухом или водой.
    • Дополнительные примечания:

      Азот в элементарной форме считался инертным и даже был назван озотом, что относится к тому факту, что он не является реактивным. Конечно, азот образует соединения, но газообразная форма состоит из диамеров (2 атома азота, связанных вместе).Диаметр очень стабильный.

      Азот — один из основных элементов органических соединений, особенно белков. Некоторые соединения азота обладают высокой реакционной способностью. Тринитротолуол — это тротил или динамит. Аммиачная селитра является удобрением, но использовалась в качестве основного взрывчатого вещества при бомбардировке Оклахома-Сити. Anfo, или смесь нитрата аммония и мазута, является основным взрывчатым веществом, используемым в горнодобывающей промышленности, поскольку оно недорогое, простое в производстве и может быть легко изготовлено рядом с рудником, что снижает риски и расходы, связанные с транспортировкой взрывчатых веществ.Нитраты, нитриты и азиды (все соединения азота являются окислителями или химически активными веществами и будут бурно реагировать при правильных условиях.

    Меню азота

    Справочные документы

    Список справочных источников, используемых для сбора данных, представленных в нашем периодическом издании. таблицу элементов можно найти на главной странице таблицы Менделеева

    Связанные ресурсы

    Цитирование этой страницы

    Если вам нужно процитировать эту страницу, вы можете скопировать этот текст:

    Kenneth Barbalace.Периодическая таблица элементов — Азот — N. EnvironmentalChemistry.com. 1995 — 2021. Доступно в Интернете: 15.09.2021
    https://EnvironmentalChemistry.com/yogi/periodic/N.html
    .

    Ссылка на эту страницу

    Если вы хотите разместить ссылку на эту страницу со своего веб-сайта, блога и т. Д., Скопируйте и вставьте этот код ссылки (красный) и измените его в соответствии со своими потребностями:

    Периодическая таблица элементов эхо: азот — N (EnvironmentChemistry.com) — На этой странице представлена ​​исчерпывающая информация об элементе Азот — N, включая множество свойств, названия элементов на многих языках, наиболее известные нуклиды и технические термины, связанные с их определениями.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *