Хром электронная конфигурация: Строение атома хрома (Cr), схема и примеры

Содержание

Электронные конфигурации атомов | Задачи 183

 

Задача 183. 
Среди приведенных ниже электронных конфигураций указать невозможные и объяснить причину невозможности их реализации: а) 1р3 б) 3p6 в) 3s2; г) 2s2; д) 2d5; е) 5d2; ж) 3f12; з) 2р4 и) 3p7.
Решение:
а) Электронная конфигурация 1p3 не реализуется, потому что первый энергетический уровень (n = 1 ) содержит только s-подуровень. Максимальное число электронов на каждом энергетическом уровне равно  2n2, где n  — главное квантовое число. Так на первом энергетическом уровне (n = 1) может находиться максимальное число электронов 2(2 .12 = 2). Следовательно, не только неправильно указан подуровень, но общее число электронов.

б) 3p6 – электронная конфигурация возможна, потому что на третьем энергетическом уровне содержатся s-, p- и d-подуровни.

На p-подуровне содержится три атомные орбитали, а в каждой орбитали, согласно правилу Хунда, может находиться максимальное число электронов равное двум. Поэтому на 3p-подуровне может максимально находиться шесть электронов (3 . 2 = 6).

в) Электронная конфигурация 3s2 верна, потому что на третьем энергетическом уровне (n = 3) находятся s-, p- и d-подуровни. Согласно правилу Хунда, на s-подуровне, состоящем из одной атомной орбитали, может находиться максимальное число электронов равное двум. 

г) Электронная конфигурация 2s2 реализуется, потому что на втором энергетическом уровне (n = 2) содержатся s- и  p-подуровни, и на s-подуровне, в его единственной атомной орбитали, может содержаться максимальное число электронов равное двум. 

д) Электронная конфигурация 2d5 не реализуется, потому что во втором энергетическом уровне (n = 2) d-подуровень не содержится, в этом слое расположены только s- и p-подуровни.

е) Электронная конфигурация 5d2 реализуется, потому что на пятом энергетическом уровне (n = 5) содержатся s-, p- d- и f-подуровни. Подуровень d содержит пять атомных орбиталей, в которых может находиться максимальное число электронов равное десяти (5 . 2 = 10). Запись 5d2 означает, что на 5d-подуровне содержится два неспаренных электрона.

ж) Электронная конфигурация 3f12 не реализуется, потому что на третьем энергетическом уровне (n = 3) могут находиться только s-, p- и d-подуровни.

з) Электронная конфигурация 2p4 реализуется, потому что на втором энергетическом уровне (n = 2) могут находиться только s- и  p-подуровни. Подуровень p состоит из трёх атомных орбиталей, на которых, согласно правилу Хунда, может находиться до шести электронов.

и) Электронная конфигурация 3p7 не реализуется, потому что на p-подуровне, состоящем из трёх атомных орбиталей, согласно правилу Хунда, максимальное число электронов равно 6.


Задача 184. 
Сколько вакантных Зd-орбиталей имеют возбужденные атомы: а) С1; б) V; в) Мn?
Решение:
а) электронная конфигурация атома хлора имеет вид: …3s23p53d0. Графическое заполнение валентного энергетического слоя атома хлора можно представить следующей схемой:

Таким образом, внешний энергетический уровень атома хлора имеет свободные орбитали на 3d-подуровне, что позволяет электронам переходить в возбуждённое состояние (перемещаться на более высокие свободные орбитали). У атома хлора возможно три состояния перемещения электронов на более высокие свободные орбитали, электроны с s- и p-подуровней переходят на 3d-подуровень:

1) При затрате некоторой энергии один из 3p-электронов атома хлора может быть переведён на вакантную 3d-орбиталь, при этом энергия атома возрастает, так что возникающая электронная конфигурация (1s22s22p63s23p43d1) соответствует одному из возбуждённых состояний атома хлора. Графически это можно представить схемой:

В данном случае 3d-подуровень содержит четыре вакантные орбитали возбуждённого атома хлора.

2) При затрате некоторой энергии два из 3p-электронов атома хлора могут быть переведены на вакантные 3d-орбитали, при этом энергия атома возрастает, так что возникает электронная конфигурация (1s22s22p63s23p33d2), которая соответствует одному из возбуждённых состояний атома хлора.

Графически это можно представить схемой:

В таком возбуждённом состоянии атом хлора содержит три вакантные 3d-орбитали.

3) При затрате некоторой энергии один из 3s- и два 3p-электронов могут быть переведены на свободные 3d-орбитали, при этом энергия атома возрастает, так что возникающая конфигурация (1s22s22p63s13p33d3) также соответствует одному из возможных состояний хлора: 

б) Электронная конфигурация валентного энергетического уровня атома ванадия имеет вид: …3d34s2. Графическая схема заполнения электронами имеет вид: 

В возбуждённом состоянии атома ванадия один 4s-электрон может быть переведён на свободную 3d-орбиталь, так что возникающая электронная конфигурация валентного уровня (3d44s1) соответствует возбуждённому состоянию атома ванадия, что можно представить в виде схемы:

При возбуждении атома ванадия остаётся вакантной одна 3d-орбиталь.

в) Электронная конфигурация валентного энергетического уровня атома марганца имеет вид: …3d54s2. Графическая схема заполнения электронами имеет вид: 

При возбуждении атома марганца один s-электрон переходит на 3d-орбиталь, при этом получается электронная конфигурация валентного уровня (3d64s1) соответствует возбуждённому состоянию атома марганца, что можно представить в виде схемы:

Из схемы вытекает, что при возбуждении атома марганца свободных d-орбиталей нет, так как на 3d-подуровне распределяются два спаренных электрона и четыре неспаренных.  Таким образом, атом марганца ни в основном, ни в возбуждённом состоянии не имеет свободных d-орбиталей.


Задача 185. 
Сколько неспаренных электронов содержат невозбужденные атомы: а) В; б) S; в) Аs; г) Сг; д) Нg; е) Еu?

Решение:
а) Электронная формула атома бора 1s22s22p1. Валентность орбитали в этом атоме являются орбитали внешнего (второго) электронного, т.е. 2s-, 2p-орбитали. Графическая схема заполнения электронами этих орбиталей имеет следующий вид:

Следовательно, атом бора содержит один неспаренный 2p-электрон.

б) Электронная конфигурация валентного электронного слоя атома серы имеет вид: …2s22p4. Графическая схема заполнения электронами этого слоя имеет следующий вид:

Следовательно, атом серы в стационарном состоянии содержит два неспаренных электрона -, 2p-подуровне.

в) Электронная конфигурация валентного электронного слоя атома мышьяка имеет вид: …4s24p3. Графическая схема распределения валентных электронов имеет следующий вид:

Таким образом, атом мышьяка имеет три неспаренных электрона на 4p-подуровне.

г) Электронная конфигурация валентного электронного слоя атома хрома имеет вид: …3d5 4s1. Графическая схема заполнения электронами этого слоя имеет следующий вид:

Следовательно, атом хрома в стационарном состоянии содержит шесть неспаренных электронов, из которых пять на 3d-подуровне и один на 4s-подуровне.

д) Электронная конфигурация валентного электронного слоя атома ртути имеет вид: … 6s26p0. Графическая схема заполнения электронами этого слоя имеет следующий вид:

Атом ртути не содержит ни одного неспаренного электрона.

е) Электронная конфигурация валентного электронного слоя атома европия имеет вид: …4f7 6s2. Графическая схема заполнения электронами этого слоя имеет следующий вид:

Таким образом, атом европия содержит семь неспаренных 4f-электронов. 

Ответ: а) 1; б) 2; в) 3; г) 6; д) 0; е) 7.


Задача 186. 
Составить электронно-графические схемы ионов Ее2+ и Ее3+. Чем можно объяснить особую устойчивость электронной конфигурации иона Ее3+?
Решение:
Электронная формула атома железа имеет вид: 1s22s22p63s23p63d64s2. Графическая схема размещения электронов в квантовых ячейках атома железа будет иметь следующий вид:

При отдаче двух 4s-электронов атомом железа образуется ион Ее2+, графическая схема размещения электронов в котором будет иметь вид:

При отдаче трёх электронов (двух 4s- и одного 3d) атомом железа образуется ион Ее

3+, графическая схема размещения электронов в котором будет иметь вид:

Таким образом, на внешнем энергетическом уровне иона Ее2+ содержится два 3s-, шесть 3p- и шесть 3d-электронов. Причём на 3d-подуровне содержатся четыре неспаренных и два спаренных электрона. Ион Ее3+ отличается от Ее2+ тем, что содержит на 3d-подуровне на один электрон меньше, и все они неспаренные, такая система 3d-подуровня является энергетически более устойчивой. Электростатическое взаимодействие между ядром и электронной плотностью у иона Ее3+ больше, чем у иона Ее2+


Задача 187.   
Указать особенности электронных конфигураций меди и хрома. Сколько 4s-электронов содержат невозбужденные атомы этих элементов?
Решение:
Так как число электронов в атоме элемента равно его порядковому номеру, то общее число электронов в атоме меди и хрома соответственно равно 29 и 24.

Последовательность заполнения энергетических уровней и подуровней в атоме элемента определяется правилами Клечковского, согласно которым электрон занимает тот энергетический подуровень, на котором он обладает наименьшей энергией (меньшая сумма  n + l). Порядок заполнения подуровней определяется правилом Хунда. Согласно правилу Хунда, минимальной энергии атома соответствует такое распределение электронов по атомным орбиталям данного подуровня, при котором абсолютное значение суммарного спина атома максимально.

Электронные формулы атомов хрома и меди можно выразить следующим образом:

Экспериментально установлено, что на внешнем энергетическом уровне у хрома и меди находится по одному электрону. Объясняется это тем, что произошёл «провал» одного 4s-электрона у атомов хрома и меди на 3d-подуровень.  Происходит это потому, что энергетически выгодным состоянием является состояние атома, когда при четырёх неспаренных электронах на 3d-подуровне происходит заполнение пятой свободной атомной орбитали. Поэтому электронная формула атома хрома имеет следующий вид: 1s22s22p63s23p63d54s1.

У атома меди все атомные орбитали 3d-подуровня заполнены, причём четыре полностью, а на пятой находится один неспаренный электрон. Такая система 3d-подуровня, состоящая из девяти электронов является энергетически неустойчивой, и поэтому происходит «провал электрона с 4s-орбитали на 3d-орбиталь. Электронную формулу атома меди можно теперь представить следующим образом: 1s22s22p63s23p63d104s1.

Таким образом, атомы хрома и меди на внешних энергетических уровнях содержат по одному 4-электрону. Графические схемы распределения электронов по квантовым ячейкам у атомов хрома и меди в стационарном состоянии будут иметь следующий вид:


Электронные конфигурации атомов — Общая и неорганическая химия

Заполнение орбиталей в не возбужденном атоме осуществляется таким образом, чтобы энергия атома была минимальной (принцип минимума энергии). Сначала заполняются орбитали первого энергетического уровня, затем второго, причем сначала заполняется орбиталь s-подуровня и лишь затем орбитали p-подуровня. В 1925 г. швейцарский физик В. Паули установил фундаментальный квантово-механический принцип естествознания (принцип Паули, называемый также принципом запрета или принципом исключения). В соответствии с принципом Паули:

в атоме не может быть двух электронов, имеющих одинаковый набор всех четырех квантовых чисел.

Электронную конфигурацию атома передают формулой, в которой указывают заполненные орбитали комбинацией цифры, равной главному квантовому числу, и буквы, соответствующей орбитальному квантовому числу. Верхним индексом указывают число электронов на Данных орбиталях.
   

Водород и гелий


Электронная конфигурация атома водорода 1s1, а гелия 1s2. Атом водорода имеет один неспаренный электрон, а атом гелия — два спаренных электрона. Спаренные электроны имеют одинаковые значения всех квантовых чисел, кроме спинового. Атом водорода может отдать свой электрон и превратиться в положительно заряженный ион — катион Н+ (протон), не имеющий электронов (электронная конфигурация 1s0). Атом водорода может присоединить один электрон и превратиться в отрицательно заряженный ион Н (гидрид-ион) с электронной конфигурацией 1s2.

 

Литий


Три электрона в атоме лития распределяются следующим образом: 1s21s1. В образовании химической связи участвуют электроны только внешнего энергетического уровня, называемые валентными. У атома лития валентным является электрон 2s-подуровня, а два электрона 1s-подуровня — внутренние электроны. Атом лития достаточно легко теряет свой валентный электрон, переходя в ион Li+, имеющий конфигурацию 1s22s0. Обратите внимание, что гидрид-ион, атом гелия и катион лития имеют одинаковое число электронов. Такие частицы называются изоэлектронными. Они имеют сходную электронную конфигурацию, но разный заряд ядра. Атом гелия весьма инертен в химическом отношении, что связано с особой устойчивостью электронной конфигурации 1s2. Незаполненные электронами орбитали называют вакантными. В атоме лития три орбитали 2p-подуровня вакантные.
 

Бериллий


Электронная конфигурация атома бериллия — 1s22s2. При возбуждении атома электроны с более низкого энергетического подуровня переходят на вакантные орбитали более высокого энергетического подуровня. Процесс возбуждения атома бериллия можно передать следующей схемой:
 

1s22s2 (основное состояние) +  → 1s22s12p1 (возбужденное состояние).


Сравнение основного и возбужденного состояний атома бериллия показывает, что они различаются числом неспаренных электронов. В основном состоянии атома бериллия неспаренных электронов нет, в возбужденном их два. Несмотря на то что при возбуждении атома в принципе любые электроны с более низких по энергии орбиталей могут переходить на более высокие орбитали, для рассмотрения химических процессов существенными являются только переходы между энергетическими подуровнями с близкой энергией.

Это объясняется следующим. При образовании химической связи всегда выделяется энергия, т. е. совокупность двух атомов переходит в энергетически более выгодное состояние. Процесс возбуждения требует затрат энергии. При распаривании электронов в пределах одного энергетического уровня затраты на возбуждение компенсируются за счет образования химической связи. При распаривании электронов в пределах разных уровней затраты на возбуждение столь велики, что не могут быть компенсированы образованием химической связи. В отсутствие партнера по возможной химической реакции возбужденный атом выделяет квант энергии и возвращается в основное состояние — такой процесс называется релаксацией.

 

Бор


Пять электронов в атоме бора распределяются по орбиталям следующим образом: 1s22s22p1. Как следует из приведенной электронной конфигурации, атом бора имеет в основном состоянии один неспаренный электрон (на p-подуровне). При возбуждении один из электронов с 2s-подуровня переходит на вакантную орбиталь 2p-подуровня, в результате чего в атоме появляются три неспаренных электрона. Бор — пример электронодефицитного атома: число электронов в нем меньше числа орбиталей заполняемого энергетического подуровня.

 

Правило Гунда


Заполнение в невозбужденных атомах p, d- и f-подуровней осуществляется таким образом, чтобы мультиплетность атома была максимальной (правило Гунда).

Мультиплетность определяется числом неспаренных электронов: если такие электроны отсутствуют, то считают, что мультиплетность равна 1, и такое состояние атома называют синглетным; если имеется 1 неспаренный электрон, то мультиплетность равна 2 — дублетное состояние. Триплетному состоянию (мультиплетность равна 3) соответствует наличие двух неспаренных электронов. Правило Гунда используют для определения электронных конфигураций некоторых атомов, начиная с атома углерода.

 


Энергетические ячейки


Электронную конфигурацию атомов часто представляют в форме энергетических ячеек. В этом случае чертой (или квадратом) обозначают каждую орбиталь. Чаще всего так обозначают только те орбитали, на которых находятся или могут находиться валентные электроны. Электроны обозначают с помощью стрелок, направленных вверх (s = +½) или вниз (s = -½)- Неспаренный электрон и спаренные электроны изображают так:
 


Без учета правила Гунда для основного состояния атома углерода можно предложить два варианта электронной конфигурации, отвечающих и принципу минимума энергии, и принципу Паули:
 


В соответствии с правилом Гунда основному состоянию атома углерода отвечает триплет. Таким образом, спаривание электронов возникает только после того, как на каждой орбитали данного подуровня уже находится по одному электрону.

При возбуждении атома углерода электрон с 2s-подуровня переходит на 2p-подуровень:
 

 

Атом фтора имеет электронную конфигурацию [He]2s22p5. Имея только один неспаренный электрон, фтор может быть только одновалентным. Атом фтора легко присоединяет один электрон, превращаясь во фторид-ион с конфигурацией [He]2s22p6. Такую электронную конфигурацию имеет атом неона — благородного газа. Восьмиэлектронная оболочка 2s22p6 отвечает очень устойчивому состоянию. До настоящего времени не получено ни одного соединения неона.

Электронные конфигурации атомов элементов 3-го периода Периодической системы элементов будут в определенной степени аналогичны приведенным выше (нижним индексом указан атомный номер):


11Na [Ne]3s1
12Mg [Ne]3s2
13Al [Ne]3s23p1
14Si [Ne]2s22p2
15P [Ne]2s23p3


Однако аналогия не является полной, так как третий энергетический уровень расщепляется на три подуровня и у всех перечисленных элементов имеются вакантные d-орбитали, на которые могут при возбуждении переходить электроны, увеличивая мультиплетность. Особо это важно для таких элементов, как фосфор, сера и хлор.

Максимальное число неспаренных электронов в атоме фосфора может достигать пяти:
 


Этим объясняется возможность существования соединений, в которых валентность фосфора равна 5. Атом азота, имеющий конфигурацию валентных электронов в основном состоянии такую же, как и атом фосфора, образовать пять ковалентных связей не может.

Аналогичная ситуация возникает при сравнении валентных возможностей кислорода и серы, фтора и хлора. Распаривание электронов в атоме серы приводит к появлению шести неспаренных электронов:
 

[Ne]3s23p4 (основное состояние) → [Ne]3s13p33d2 (возбужденное состояние).


Это отвечает шести валентному состоянию, которое для кислорода недостижимо. Максимальная валентность азота (4) и кислорода (3) требует более детального объяснения, которое будет приведено позднее.

Максимальная валентность хлора равна 7, что соответствует конфигурации возбужденного состояния атома [Ne]3s13p3d3.

Наличие вакантных Зd-орбиталей у всех элементов третьего периода объясняется тем, что, начиная с 3-го энергетического уровня, происходит частичное перекрывание подуровней разных уровней при заполнении электронами. Так, 3d-подуровень начинает заполняться только после того, как будет заполнен 4s-подуровень. Запас энергии электронов на атомных орбиталях разных подуровней и, следовательно, порядок их заполнения, возрастает в следующем порядке:

Раньше заполняются орбитали, для которых сумма первых двух квантовых чисел (n + l) меньше; при равенстве этих сумм сначала заполняются орбитали с меньшим главным квантовым числом.

Эту закономерность сформулировал В. М. Клечковский в 1951 г.

Элементы, в атомах которых происходит заполнение электронами s-подуровня, называются s-элементами. К ним относятся по два первых элемента каждого периода: водород, гелий, все элементы IА (щелочные металлы) и IIА (бериллий, магний и щелочноземельные металлы) групп.

Элементы, в атомах которых происходит заполнение электронами p-подуровня, называются p-элементами. К ним относятся в каждом периоде (кроме первого) по шесть последних элементов, образующих группы IIIА — VIIIА.

Первый d-элемент — скандий — имеет электронную конфигурацию [Ar]4s23d1. Электронные конфигурации следующих двух d-элементов не выходят за рамки общих представлений о строении электронных оболочек: 22Ti [Ar]4s23d2 и 23V[Ar]4s23d3. Максимальная валентность титана, равная 4, объясняется переходом в возбужденное состояние за счет распаривания электронов: [Ar]4s23d2 → [Ar]4s13d3. Аналогично для ванадия: [Ar]4s23d3 → [Ar]4s13d4 (максимальная валентность 5).

Однако уже у следующего d-элемента — хрома — наблюдается некоторое «отклонение» в расположении электронов по энергетическим уровням в основном состоянии: вместо ожидаемых четырех неспаренных электронов на 3d-подуровне в атоме хрома имеются пять неспаренных электронов на 3d-подуровне и один неспаренный электрон на s-подуровне: 24Cr [Ar]4s13d5.

Явление перехода одного s-электрона на d-подуровень часто называют «проскоком» электрона. Это можно объяснить тем, что орбитали заполняемого электронами d-подуровня становятся ближе к ядру вследствие усиления электростатического притяжения между электронами и ядром. Вследствие этого состояние [Ar]4s13d5 становится энергетически более выгодным, чем [Ar]4s23d4. Таким образом, наполовину заполненный d-подуровень (d5) обладает повышенной стабильностью по сравнению с иными возможными вариантами распределения электронов. Электронная конфигурация, отвечающая существованию максимально возможного числа распаренных электронов, достижимая у предшествующих d-элементов только в результате возбуждения, характерна для основного состояния атома хрома. Электронная конфигурация d5 характерна и для атома марганца: [Ar] 4s23d5. У следующих d-элементов происходит заполнение каждой энергетической ячейки d-подуровня вторым электроном: 26Fe [Ar]4s23d6; 27Co [Ar]4s23d7; 28Ni [Ar]4s23d8.

У атома меди достижимым становится состояние полностью заполненного d-подуровня (d10) за счет перехода одного электрона с 4s-под-уровня на 3d-подуровень: 29Cu [Ar]4s13d10. Последний элемент первого ряда d-элементов имеет электронную конфигурацию 30Zn [Ar]4s23d10.

Общая тенденция, проявляющаяся в устойчивости d5 и d10 конфигурации, наблюдается и у элементов ниже лежащих периодов. Молибден имеет электронную конфигурацию, аналогичную хрому: 42Mo [Kr]5s14d5, а серебро — меди: 47Ag[Kr]5s0d10. Более того, конфигурация d10 достигается уже у палладия за счет перехода обоих электронов с 5s-орбитали на 4d-орбиталь: 46Pd [Kr]5s0d10. Существуют и другие отклонения от монотонного заполнения d-, а также f-орбиталей.


Атомы и электроны, подготовка к ЕГЭ по химии

Атомно-молекулярное учение

Мы приступаем к изучению химии — мира молекул и атомов. В этой статье мы рассмотрим базисные понятия и разберемся с электронными формулами элементов.

Атом (греч. а — отриц. частица + tomos — отдел, греч. atomos — неделимый) — электронейтральная частица вещества микроскопических размеров и массы, состоящая из положительно заряженного ядра (протонов) и отрицательно заряженных электронов (электронные орбитали).

Описываемая модель атома называется «планетарной» и была предложена в 1913 году великими физиками: Нильсом Бором и Эрнестом Резерфордом

Протон (греч. protos — первый) — положительно заряженная (+1) элементарная частица, вместе с нейтронами образует ядра атомов элементов. Нейтрон (лат. neuter — ни тот, ни другой) — нейтральная (0) элементарная частица, присутствующая в ядрах всех химических элементов, кроме водорода.

Электрон (греч. elektron — янтарь) — стабильная элементарная частица с отрицательным электрическим зарядом (-1), заряд атома — порядковый номер в таблице Менделеева — равен числу электронов (и, соответственно, протонов).

Запомните, что в невозбужденном состоянии атом содержит одинаковое число электронов и протонов. Так у кальция (порядковый номер 20) в ядре находится 20 протонов, а вокруг ядра на электронных орбиталях 20 электронов.

Я еще раз подчеркну эту важную деталь. На данном этапе будет отлично, если вы запомните простое правило: порядковый номер элемента = числу электронов. Это наиболее важно для практического применения и изучения следующей темы.

Электронная конфигурация атома

Электроны атома находятся в непрерывном движении вокруг ядра. Энергия электронов отличается друг от друга, в соответствии с этим электроны занимают различные энергетические уровни.

Энергетические уровни подразделяются на несколько подуровней:

  • Первый уровень
  • Состоит из s-подуровня: одной «1s» ячейки, в которой помещаются 2 электрона (заполненный электронами — 1s2)

  • Второй уровень
  • Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (2s2) и p-подуровня: трех «p» ячеек (2p6), на которых помещается 6 электронов

  • Третий уровень
  • Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (3s2), p-подуровня: трех «p» ячеек (3p6) и d-подуровня: пяти «d» ячеек (3d10), в которых помещается 10 электронов

  • Четвертый уровень
  • Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (4s2), p-подуровня: трех «p» ячеек (4p6), d-подуровня: пяти «d» ячеек (4d10) и f-подуровня: семи «f» ячеек (4f14), на которых помещается 14 электронов

Зная теорию об энергетических уровнях и порядковый номер элемента из таблицы Менделеева, вы должны расположить определенное число электронов, начиная от уровня с наименьшей энергией и заканчивая к уровнем с наибольшей. Чуть ниже вы увидите несколько примеров, а также узнаете об исключении, которое только подтверждает данные правила.

Подуровни: «s», «p» и «d», которые мы только что обсудили, имеют в определенную конфигурацию в пространстве. По этим подуровням, или атомным орбиталям, движутся электроны, создавая определенный «рисунок».

S-орбиталь похожа на сферу, p-орбиталь напоминает песочные часы, d-орбиталь — клеверный лист.

Правила заполнения электронных орбиталей и примеры

Существует ряд правил, которые применяют при составлении электронных конфигураций атомов:

  • Сперва следует заполнить орбитали с наименьшей энергией, и только после переходить к энергетически более высоким
  • На орбитали (в одной «ячейке») не может располагаться более двух электронов
  • Орбитали заполняются электронами так: сначала в каждую ячейку помещают по одному электрону, после чего орбитали дополняются еще одним электроном с противоположным направлением
  • Порядок заполнения орбиталей: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s
  • Должно быть, вы обратили внимание на некоторое несоответствие: после 3p подуровня следует переход к 4s, хотя логично было бы заполнить до конца 4s подуровень. Однако природа распорядилась иначе.

    Запомните, что, только заполнив 4s подуровень двумя электронами, можно переходить к 3d подуровню.

Без практики теория мертва, так что приступает к тренировке. Нам нужно составить электронную конфигурацию атомов углерода и серы. Для начала определим их порядковый номер, который подскажет нам число их электронов. У углерода — 6, у серы — 16.

Теперь мы располагаем указанное количество электронов на энергетических уровнях, руководствуясь правилами заполнения.

Обращаю ваше особе внимание: на 2p-подуровне углерода мы расположили 2 электрона в разные ячейки, следуя одному из правил. А на 3p-подуровне у серы электронов оказалось много, поэтому сначала мы расположили 3 электрона по отдельным ячейкам, а оставшимся одним электроном дополнили первую ячейку.

Таким образом, электронные конфигурации наших элементов:

  • Углерод — 1s22s22p2
  • Серы — 1s22s22p63s23p4
Внешний уровень и валентные электроны

Количество электронов на внешнем (валентном) уровне — это число электронов на наивысшем энергетическом уровне, которого достигает элемент. Такие электроны называются валентными: они могут быть спаренными или неспаренными. Иногда для наглядного представления конфигурацию внешнего уровня записывают отдельно:

  • Углерод — 2s22p2 (4 валентных электрона)
  • Сера -3s23p4 (6 валентных электронов)

Неспаренные валентные электроны способны к образованию химической связи. Их число соответствует количеству связей, которые данный атом может образовать с другими атомами. Таким образом неспаренные валентные электроны тесно связаны с валентностью — способностью атомов образовывать определенное число химических связей.

  • Углерод — 2s22p2 (2 неспаренных валентных электрона)
  • Сера -3s23p4 (2 неспаренных валентных электрона)
Тренировка

Потренируйтесь и сами составьте электронную конфигурацию для магния и скандия. Определите число электронов на внешнем (валентном) уровне и число неспаренных электронов. Ниже будет дано наглядное объяснение этой задаче.

Запишем получившиеся электронные конфигурации магния и фтора:

  • Магний — 1s22s22p63s2
  • Скандий — 1s22s22p63s23p64s23d1

В целом несложная и интересная тема электронных конфигураций отягощена небольшим исключением — провалом электрона, которое только подтверждает общее правило: любая система стремится занять наименее энергозатратное состояние.

Провал электрона

Провалом электрона называют переход электрона с внешнего, более высокого энергетического уровня, на предвнешний, энергетически более низкий. Это связано с большей энергетической устойчивостью получающихся при этом электронных конфигураций.

Подобное явление характерно лишь для некоторых элементов: медь, хром, серебро, золото, молибден. Для примера выберем хром, и рассмотрим две электронных конфигурации: первую «неправильную» (сделаем вид, будто мы не знаем про провал электрона) и вторую правильную, написанную с учетом провала электрона.

Теперь вы понимаете, что кроется под явлением провала электрона. Запишите электронные конфигурации хрома и меди самостоятельно еще раз и сверьте с представленными ниже.

Основное и возбужденное состояние атома

Основное и возбужденное состояние атома отражаются на электронных конфигурациях. Возбужденное состояние связано с движением электронов относительно атомных ядер. Говоря проще: при возбуждении пары электронов распариваются и занимают новые ячейки.

Возбужденное состояние является для атома нестабильным, поэтому долгое время в нем он пребывать не может. У некоторых атомов: азота, кислорода , фтора — возбужденное состояние невозможно, так как отсутствуют свободные орбитали («ячейки») — электронам некуда перескакивать, к тому же d-орбиталь у них отсутствует (они во втором периоде).

У серы возможно возбужденное состояние, так как она имеет свободную d-орбиталь, куда могут перескочить электроны. Четвертый энергетический уровень отсутствует, поэтому, минуя 4s-подуровень, заполняем распаренными электронами 3d-подуровень.

По мере изучения основ общей химии мы еще не раз вернемся к этой теме, однако хорошо, если вы уже сейчас запомните, что возбужденное состояние связано с распаривание электронных пар.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

9.1. Хром и его соединения . Сборник основных формул по химии для ВУЗов

Хром представляет собой ковкий тягучий металл серо-стального цвета. Электронная формула атома хрома 1s22s22p63s23p63d54s1.

Характерные степени окисления хрома, электронные формулы соответствующих ионов, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Получение и свойства хрома

FeO • Cr2O3 + 4CO ?t? Fe + 2Cr + 4CO2 (Fe + 2Cr) – феррохром

Сr2O3 + 2Al ?t? 2Сr + Al2O3 – метод алюминотермии

Хром пассивируется на холоду концентрированными азотной и серной кислотами.

Сr + 2HCl = СrCl2 + Н2

СrCl2 + 2NaOH = Cr(OH)2? + 2NaCl

Свойства соединений хрома (+2) и хрома (+3)

Гидроксид хрома(II) сразу окисляется кислородом воздуха.

4Сr(OH)2 + O2 + 2Н2O = 4Сr(OH)3

СrCl3 + 3NaOH = Cr(OH)3? + 3NaCl

Cr(OH)3? + 3Na(OH) = Na3[Cr(OH)6]

Cr2O3 + 2NaOH ?t? 2NaCrO2 + H2O

Cr(OH)3? + 3HCl = CrCl3 + 3H2O

2Cr(OH)3 ?t? Cr2O3 + 3H2O

2CrCl3 + 3Cl2 + 16KOH = 2K2CrO4 + 12KCl + 8H2O

2Na3Cr(OH)6 + 3Br2 + 4NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8H2O

Свойства соединений хрома (+6)

CrO3 + Н2O = H2CrO4

2CrO3 + H2O = H2Cr2O7

Желтый раствор хромата калия устойчив в щелочной среде, оранжевый раствор дихромата калия – в кислой среде.

К2Сr2O7 + 2KOH = 2К2СrO4 + Н2O

2K2CrO4 + H2SO4 = K2SO4 + K2Cr2O7 + Н2O

(NH4)2Cr2O7 ?t? Cr2O3 + N2 + 4Н2O

Дихромат калия – окислитель в кислой среде.

К2Сr2O7 + 4H2SO4 + 3Na2SO3 = Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + K2SO4 + 4H2O

K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3NaNO2 = Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6KI = Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4K2SO4 + 7H2O

K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6FeSO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

Общая характеристика d-элементов » HimEge.

ru

Понятие переходный элемент обычно используется для обозначения любого элемента с валентными d- или f-электронами. Эти элементы занимают в периодической таблице переходное положение между электроположительными s-элементами и электроотрицательными p-элементами.

d-Элементы принято называть главными переходными элементами. Их атомы характеризуются внутренней застройкой d-подоболочек. Дело в том, что s-орбиталь их внешней оболочки обычно заполнена уже до того, как начинается заполнение d-орбиталей в предшествующей электронной оболочке. Это означает, что каждый новый электрон, добавляемый в электронную оболочку очередного d-элемента, в соответствии с принципом заполнения, попадает не на внешнюю оболочку, а на предшествующую ей внутреннюю подоболочку. Химические свойства этих элементов определяются участием в реакциях электронов обеих указанных оболочек.

d-Элементы образуют три переходных ряда — в 4-м, 5-м и 6-м периодах соответственно. Первый переходный ряд включает 10 элементов, от скандия до цинка. Он характеризуется внутренней застройкой 3d-орбиталей. Орбиталь 4s заполняется раньше, чем орбиталь 3d, потому что имеет меньшую энергию (правило Клечковского).

Следует, однако, отметить существование двух аномалий. Хром и медь имеют на своих 4s-орбиталях всего по одному электрону. Дело в том, что полузаполненные или полностью заполненные подоболочки обладают большей устойчивостью, чем частично заполненные подоболочки.

В атоме хрома на каждой из пяти 3d-орбиталей, образующих 3d-подоболочку, имеется по одному электрону. Такая подоболочка является полузаполненной. В атоме меди на каждой из пяти 3d-орбиталей находится по паре электронов. Аналогичная аномалия наблюдается у серебра.

Все d-элементы являются металлами.

Электронные конфигурации элементов четвертого периода от скандия до цинка:

Характерные степени окисления d элементов:

Хром находится в 4-м периоде, в VI группе, в побочной подгруппе. Это металл средней активности. В своих соединениях хром проявляет степени окисления +2, +3 и +6. CrO — типичный основный оксид, Cr 2 O 3 — амфотерный оксид, CrO 3 — типичный кислотный оксид со свойствами сильного окислителя, т. е. рост степени окисления сопровождается усилением кислотных свойств.

Железо находится в 4-м периоде, в VIII группе, в побочной подгруппе. Железо — металл средней активности, в своих соединениях проявляет  наиболее  характерные  степени  окисления  +2  и  +3.  Известны также соединения железа, в которых оно проявляет степень окисления +6, которые являются сильными окислителями. FeO проявляет основные, а Fe 2 O 3 — амфотерные с преобладанием основных свойств.

Медь находится в 4-м периоде, в I группе, в побочной подгруппе. Ее наиболее устойчивые степени окисления +2 и +1. В ряду напряжений металлов медь находится после водорода, ее химическая активность не очень велика. Оксиды меди: Cu2O CuO. Последний и гидроксид меди Cu(OH)2 проявляют амфотерные свойства с преобладанием основных.

Цинк находится в 4-м периоде, во II-группе, в побочной подгруппе. Цинк относится к металлам средней активности, в своих соединениях проявляет единственную степень окисления +2. Оксид и гидроксид цинка являются амфотерными.

Ион хрома 3 соответствует конфигурации аргона. Электронную конфигурацию инертного газа имеет ион

Cтраница 1

Электронная конфигурация инертного газа для любого атома может образоваться двумя различными способами. Один из них — перенос электронов: атомы одного из элементов отдают электроны, которые переходят к атомам другого элемента.  

Электронная конфигурация инертного газа у атома металла может достигаться за счет взаимодействия с молекулами растворителя.  

Электронная конфигурация инертного газа может создаваться двумя путями: за счет образования электровалентной или ковалентной связи.  

Поскольку до образования электронной конфигурации инертного газа недостает всего двух электронов, степень окисления — II возникает очень легко, в особенности для наиболее легких элементов группы.  

Стремясь к достижению электронной конфигурации инертного газа (аналогично тому, как элементы 2-го и 3-го периодов имеют тенденцию к достижению 8-электронной валентной оболочки), переходные металлы отличаются особой склонностью к комплексообразованию. Такие молекулы называют лигандами.  

Ион La3 имеет электронную конфигурацию инертного газа ксенона. Трехзарядные ионы лантанидов от Се до Lu значительно отличаются друг от друга лишь последовательным увеличением (до 14) 4 / — электронов. Эти электроны лежат достаточно глубоко внутри катиона и в образовании химической связи имеют небольшое значение. Однако увеличивающийся при переходе от La к Lu заряд ядра приводит к постоянному уменьшению атомных и ионных радиусов. Последние уменьшаются от 1 4 до 0 85 А.  

Катионы этого ряда имеют электронные конфигурации инертных газов (от неона до ксенона), поэтому они обладают сферической симметрией и с трудом деформируются. Устойчивость таких электронных конфигураций обусловливает отсутствие окраски катионов, поскольку для возбуждения электронов на низшие незаполненные орбитали требовалась бы очень большая энергия.  

Ионы щелочных металлов обладают электронной конфигурацией инертных газов, характеризующейся сферической симметрией и малой деформируемостью. Многие свойства этих ионов и их соединений находятся в связи с их ионными радиусами.  

Из этого следует, что электронная конфигурация инертного газа эффективнее всего должна экранировать заряд ядра катиона от его поверхности. Катионы без такой конфигурации имеют высокое положительное поле на своей поверхности и, следовательно, обладают высокой поляризующей способностью.  

Образование ионов Na и С1 -.  

Электронная конфигурация образовавшихся ионов подобна электронной конфигурации инертных газов; ион С1 — принимает конфигурацию аргона, а ион Na — конфигурацию неона. Внешние, или валентные, оболочки заняты теперь восемью электронами, но число электронов не равно числу протонов, как в случае нейтральных атомов А и В.  

Сильно радиоактивный ион Ас3 обладает электронной конфигурацией инертного газа радона. По своим химическим свойствам актиний весьма напоминает La3 с той лишь разницей, что он является более основным. Ионные радиусы их также почти равны. Большая основность Ас3 проявляется в его более сильной сорбции катионообменными смолами и в меньшей экстракции трибутилфосфатом из азотнокислых растворов.  

Все двухзарядные катионы этого ряда имеют электронные конфигурации инертных газов. Их химические и физические свойства последовательно изменяются по мере увеличения размера, что определяет, например, различия в растворимости их солей, обсуждавшиеся в гл. Эти катионы неспособны к заметной поляризации и не имеют полос поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях. Тем не менее легкая растворимость безводных хлорида и нитрата кальция в спиртах, эфире, ацетоне и безводных карбоновых кислотах позволяет предположить, что связи кальция в его солях могут иметь до некоторой степени ковалентный характер. Это позволяет объяснить следующий факт. Несмотря на то что катионы этой группы дают комплексы преимущественно с анионными лигандами, содержащими кислород (например, с родизоновой кислотой, мурексидом и о-крезол-фталеинкомплексоном), кальций (и магний) можно также определять спектрофотометрически с реагентами, в которые входят ненасыщенные содержащие азот группы и фенольные кислородьк К таким реагентам относятся эриохром черный Т и 8-оксихино-лин. Во всех случаях независимо от типа лиганда методы основаны на сдвиге полос поглощения лиганда под влиянием катиона.  

Щелочной элемент образует ионы, имеющие электронную конфигурацию предшествующего инертного газа. Чем эти ионы отличаются от соответствующего инертного газа.  

В кристаллах типа CsCl или NaCl ионы имеют электронную конфигурацию инертных газов; электронные плотности локализованы и их деформации малы (гл. В то же время равновесие между ионами определяется кулоновскими силами и экспоненциальными силами отталкивания, вследствие чего механическая ангармоничность должна быть существенной. В кристаллах же типа ZnS обратная картина: вследствие частично ковалентной структуры распределение зарядов сильно зависит от движения ядер, тогда как эффекты механической ангармоничности должны сказываться слабее.  

И иона . Какую валентность проявляет барий в нормальном и возбужденном состояниях? Структуру какого инертного газа имеет ион

2. Какую высшую и низшую степени окисления проявляют вольфрам, теллур,
серебро в соединениях? Почему? Составьте формулы соединений, отвечающих этим
степеням окисления и изобразите их структурные формулы.

Помогите срочно пожалуйста!!хотябы несколько заданий. 01)При прокалывании смеси с 44,8 г металла в бескислородной атмосфере образуется сульфид дв

ухвалентного металла. При растворении продуктов реакции в избытке соляной кислоты выделяется газ X и остается 12,8 г нерастворимого вещества, при сжигании которого в избытке кислорода получают газ Y. Количественное взаимодействие газа X с газом Y приводит к образованию 38,4 г простого вещества(причем на 1 моль газа Y образуется 3 моль простого вещества).

1.Какой маталл взаимодействовал с серой?

2.Чему равна масса серы, содержащей в исходной смеси веществ?

02) При нагревании 1,0 г смеси сульфида и карбоната цинка с 10%- ым раствором серной кислоты выделился 221 мл газа, измеренного при 25 градусах целсия и давлении 750 мм рт.ст.

1.Запишите уравнение реакции

2.Вычеслите массовые и мольные доли сульфида и карбоната в смеси.

03) Хлорид алюминия массой 46,7 г растворили в воде. В полученном растворе содержится 0,66 моль хлорид ионов. Рассчитайте степень диссоциации соли(%)

04).В растворе, содержащем хлорид цезия и хлорид аммония массовая доля катионов равна массовой доле анионов. После добавления AgNO3 и полного осаждения хлорид-иона массовая доля катионов осталась равна массовой доле анионов.

1. Какой из ионов остался в растворе в наибольшем количестве(масс,доля)

2. Какой из ионов остался в растворе в наименьшем количесве(масс,доля). Ответ подтвердите расчётами.

05) На схеме приведены превращения соединения X:

X+O2 —> …..+h3O

X+Na —> ……+h3

X+h3S —> …..

X+CO2 —> ……+h3O

X+CuO —> N2+…+….

Предложите x и запишите уравнение осуществленных превращений

06) Какой инертный газ и какие устойчивые в водном растворе ионы имеют одинаковую электронную конфигурацию с частицей, возникающей в результате удаления из атомов магния всех валентных электронов??

. Как называются соли сероводородной кислоты?

1. Сульфаты.
2. Сульфиды.
3. Сульфиты.
4. Сульциды.
2. Какое название имеет кислота Н2SO3?
1. Серная.
2. Сернистая.
3. Сероводородная.
4. Сульфитная.
3. Как правильно написать формулу оксида углерода (+4)
1. СО
2. СО2
3. С2О4
4. СО2
4.Как правильно написать формулу ортофосфата железа (+2)
1. Fe3(PO4)2
2. FePO4
3.Fe(PO4)2
4. Fe3PO4
5. Какому элементу соответствует следующая электронная конфигурация 1s22s22p63s1
1. Аргон.
2. Магний.
3. Калий.
4. Натрий.
6. Элементу алюминий будет соответствовать следующая электронная конфигурация:
1. 1s22s22p63s1
2. 1s22s22p63s1
3. 1s22s22p63s13р1
4. 1s22s22p63s13р3
7. Какой объём займут 64г кислорода (О2) ?
1. 11,2л;
2. 22,4л;
3. 44,8л;
4. 224 л;
8. Сколько грамм водорода (Н2) займут объём 11,2 литра?
1. 1 грамм;
2. 2 грамма;
3. 10 грамм;
4. 5 грамм;
9. При взаимодействии разбавленной серной кислоты с кальцием образуются:
1. Сульфат кальция и водород.
2. Сульфит кальция и водород.
3. Сульфат кальция, сернистый газ и вода.
4. Сульфат кальция, сероводород и вода.
10. Газ SO2 и Н2О образуются при взаимодействии:
1. Разбавленной серной кислоты с медью.
2. Разбавленной серной кислоты с марганцем.
3. Разбавленной серной кислоты с серебром.
4. Концентрированной серной кислоты с ртутью.
11. Какая массовая доля растворимого вещества получится при растворении 20 грамм хлорида натрия в 500 грамм воды?
1. 0,03
2. 0,04
3. 30%
4. 4%
12. Какова процентная концентрация раствора, если в 800 г его содержится 50 г нитрата калия?
1. 0,21;
2. 6,2%;
3. 62%;
4. 12%;
13. Какой объём газа образуется при взаимодействии 20 грамм кальция с разбавленной серной кислотой?
1. 11,2л
2. 22,4 л
3. 1 л
4. 224 л
14. Какой объём газа образуется при взаимодействии концентрированной серной кислоты с 107 граммами серебра?
1. 11,2 л
2. 22,4 л
3. 224 л
4. 112 л
15. Какие рассуждения справедливы относительно осуществления следующей реакции:
СаС12 + 2КNО3 = Са(NО3)2 + 2КС1
1. Неправильно расставлены коэффициенты.
2. Реакция не может быть осуществима, так как все реагенты растворимы в воде.
3. Реакция осуществима, так как образуется осадок.
4. Реакция осуществима, так как образуется газ.

1. Определите максимальное число электронов на первом энергетическом уровне атома:

а) 6;
б) 8;
в) 14;
г) 2.
2. Определите массовое число атома алюминия, учитывая, что атом алюминия включает 13 прото¬нов, 14 нейтронов и 13 электронов:
а) 40;
б) 26;
в) 27;
г) 13.
3. Атомная масса изотопов химических элементов определяется:
а) числом нейтронов в ядре атома;
б) числом протонов в ядре атома;
в) числом электронов в ядре атома;
г) химической активностью элемента.
4. Аргон химически инертен, потому что:
а) является газом;
б) содержит на 1-м уровне 2 электрона;
в) содержит на 3-м уровне 8 электронов;
г) содержит на 2-м р-подуровне 6 электронов.
5. Укажите наиболее типичный неметалл, если электронная конфигурация внешнего слоя:
а) 2s1
б) 2s22p6
в) 2s22p2
г) 2s22p5

Cтраница 3

Первые представления об ионной связи были введены В. Косселем (1916 г.), который полагал, что реакционная способность элементов сводится к стремлению их атомов приобрести электронную конфигурацию благородных газов. Образование таких конфигураций является следствием полного перехода электронов от атомов одних элементов к другим. Образующиеся при этом разноименно заряженные ионы удерживаются силами электростатического притяжения.  

Атомы с электронными конфигурациями от ns2npl до ns2np5 включают как металлы, так и неметаллы. Химические свойства элементов этого класса в значительной степени связаны со стремлением атомов получать, отдавать или обобщать электроны таким образом, чтобы приобрести электронную конфигурацию благородного газа с большим или меньшим порядковым номером.  

Хотя многие соединения с о-связью углерод — металл, как, например, реактивы Гриньяра или тетраэтилсвинец, известны уже давно, соединения, в которых алкильная группа была бы связана с переходным металлом, вплоть до недавнего времени встречались чрезвычайно редко. Практически все такие соединения, даже полученные в последнее время, одновременно включают ненасыщенные лиганды, причем последние поставляют достаточное число электронов, так что металл обычно приобретает электронную конфигурацию благородного газа. Малочисленность примеров простых соединений типа алкил — переходный металл можно рассматривать как первое доказательство того, что связь алкил — переходный металл термодинамически и кинетически неустойчива.  

Первые попытки подведения физического обоснования под постулаты координационной теории были предприняты Сиджвиком, который применил теорию химической связи Льюиса к комплексным соединениям. Согласно этой теории химическая связь образуется за счет обобществления Пары электронов, причем каждый из двух атомов поставляет в эту пару по одному электрону. Движущая сила образования химической связи — тенденция к созданию электронной конфигурации благородного газа, которая отличается высокой устойчивостью.  

Отдавая или принимая электроны, атомы взаимодействующих элементов превращаются в положительные или отрицательные ионы, которые затем притягиваются электростатически, согласно закону Кулона, образуя ионную связь. На-ример, атом лития, образуя ионную связь с атомом фтора, теряет один электрон и приобретает электронную конфигурацию благородного газа — гелия. Одновременно фтор, приобретая электрон, достраивает свою электронную оболочку до электронной конфигурации другого благородного газа — неона.  

С развитием представлений об электронном строении атома стало ясным, что особая химическая инертность гелия, неона, аргона и их аналогов обусловлена повышенной устойчивостью полностью у комплектованных s — и / — оболочек. С учетом этого и были разработаны представления о ионной (Коссель, 1916) и ковалентной (Льюис, 1916) связи. Особая устойчивость электронного октета и стремление других атомов тем или иным способом приобрести электронную конфигурацию благородного газа на долгие годы стали краеугольным камнем теорий химической связи и кристаллохимического строения (правило Юм-Розери 8 — N, критерий Музера и Пирсона и Др. Нулевая группа стала своеобразной осью периодической системы, отражающей так называемое полновалентное правило (стабильность октетной конфигурации), подобно тому как IVA-группа является осью, отражающей четырехэлектронное правило.

Коссель и Льюис исходили из представления о том, что атомы элементов обладают тенденцией к достижению электронной конфигурации благородных газов.  

Изменение энгадыгаи первой ионизации в зависимости от атомного номера.  

Во-первых, максимумы наблюдаются для благородных газов, а минимумы — для щелочных металлов. Это легко понять, так как замкнутые электронные оболочки с конфигурациями благородных газов очень устойчивы и их разрыв при образовании химических связей или ионизации требует больших затрат энергии. Наоборот, у атомов щелочных металлов имеется один валентный электрон, который хорошо экранирован от ядр всеми внутренними оболочками и лежащей непосредственно под ним электронной конфигурацией благородного газа.  

В водных растворах это соединение ведет себя как слабая одноосновная кислота, образующая стабильные соли с неорганическими и органическими основаниями. Соли получаются прямым обменом водорода с металлом или путем присоединения амина. Устойчивость этих соединений обеспечивается стабилизирующим действием я-дативных связей металл — лиганд. Центральный атом металла в этих соединениях обладает электронной конфигурацией благородного газа.  

Члены этих подгрупп ярко проявляют свой неметаллический характер, за исключением полония и, вероятно, астата. В соединениях с типичными металлами они образуют ионные связи, а с неметалал:: и — ковалентные полярные. Понятие степень окисления в большинстве случаев имеет для членов подгруппы VIA формальное значение. Некоторые соединения, образованные этими элементами, следует рассматривать как стремление дополнить свою оболочку до электронной конфигурации благородного газа. Так образуются халько-гениды Se2 — и Те2 -, хотя существование таких ионов (кроме соединений с наиболее электроположительными элементами) маловероятно.  

Атом водорода состоит из одного протона и одного электрона. Этот простейший атом не имеет аналогов в периодической системе. Атом водорода может также присоединять электрон, образуя при этом анион Н -, электронная конфигурация которого такая же, как у атома гелия. В этом отношении водород сходен с галогенами, анионы которых имеют электронные конфигурации соседних благородных газов.  

Изучая ферроцианиды, феррицианиды и амминосоединения, Вернер (1891) высказал предположение, что в некоторых случаях, когда основные валентности атома насыщены, он тем не менее может комбинироваться или координироваться с другими атомами, группами или молекулами, образуя комплексы. Максимальное число атомов, групп или молекул, которое может быть таким образом присоединено к центральному атому (координационное число), обычно равно четырем или шести. При координационном числе 6 вокруг центрального атома образуется октаэдрическая симметричная конфигурация; при координационном числе 4 возможна плоскостная или тетраэдрическая конфигурация. Комплекс в целом может быть нейтральным или обладать свойствами аниона или катиона. Электронная интерпретация строения вернеровских соединений основана на структуре внешней электронной оболочки центрального атома и его тенденции к приобретению электронной конфигурации ближайшего благородного газа.

1. Электронную конфигурацию инертного газа имеет ион

1) Fe 3+ 2) Cl — 3) Cu 2+ 4) Fe 2+

2. Атому аргона в основном состоянии соответствует электронная конфигурация частицы

1) Ca 0 2) K + 3) Cl + 4) Zn 2+

3. Элемент, электронная конфигурация атома которого 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 , образует водородное соединение

4. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы магния и

1) кальция 2) хрома 3) кремния 4) алюминия

5. Атому аргона в основном состоянии соответствует электронная конфигурация частицы

1) S 2- 2) Zn 2+ 3) Si 4+ 4) Se 0

6. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы P и

1) Ar 2) Al 3) Cl 4) N

7. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 , соответствует частице

1) S 4+ 2) P 3- 3) Al 3+ 4) O 2-

8. Какая электронная конфигурация соответствует распределению валентных электронов в атоме хрома?

1) 3d 2 4s 2 2) 3s 2 3p 4 3) 3d 5 4s 1 4) 4s 2 4p 6

9. Три неспаренных электрона на внешнем энергетическом уровне в основном состоянии содержит атом

1) титана 2) кремния 3) магния 4) фосфора

10. Атом химического элемента, высший оксид которого RO 2 , имеет конфигурацию внешнего энергетического уровня:

1) ns 2 np 4 2) ns 2 np 2 3) ns 2 4) ns 2 np 1

11. Восьмиэлектронную внешнюю оболочку имеет частица

1) S 4+ 2) S 2- 3) Br 5+ 4) Sn 2+

12. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 , соответствует атому

1) алюминия 2) азота 3) хлора 4) фтора

13. Восьмизлектронную внешнюю оболочку имеет частица

1) P 3+ 2) Mg 2+ 3) Cl 5+ 4) Fe 2+

14. Порядковый номер элемента, злектронное строение атома которого 1s 2 2s 2 2p 3 , равен

1) 5 2) 6 3) 7 4) 4

15. Число электронов в ионе меди Cu 2+ , равно

1) 64 2) 66 3) 29 4) 27

16. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 , соответствует иону

1) Mg 2+ 2) S 2- 3) Al 3+ 4) N 3-

17. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 , соответствует иону

1) Sn 2+ 2) Cl — 3) Cr 3+ 4) Fe 2+

18. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы азота и

1) серы 2) хлора 3) мышьяка 4) марганца

19. Какое соединение содержит катион и анион с злектронной конфигурацией 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ?

1) NaCl 2) NaBr 3) KCl 4) KBr

20. Элементу, электронная формула атома которого 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 , соответствует водородное соединение

1) HCl 2) PH 3 3) H 2 S 4) SiH 4

21. Элемент, электронная конфигурация атома которого 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 , образует водородное соединение

1) NH 3 2) PH 3 3) HCl 4) H 2 S

22. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 , соответствует иону

1) Fe 2+ 2) S 2- 3) Al 3+ 4) N 3-

23. Восьмизлектронную внешнюю оболочку имеет ион

1) S 4+ 2) Al 3+ 3) Cl + 4) Mn 2+

24. Число электронов в ионе железа Fe 2+ , равно

1) 54 2) 28 3) 58 4) 24

25. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 , соответствует частице

1) Mn 2+ 2) Se 4+ 3) Cl — 4) Ca 0

26. Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 , соответствует атому

1) кальция 2) магния 3) кремния 4) серы

27. Электронную конфигурацию инертного газа имеет ион

1) Cr 2+ 2) S 2- 3) Zn 2+ 4) N 2-

28. Атом химического элемента, высший оксид которого RO 3 , имеет конфигурацию внешнего энергетического уровня:

1) ns 2 np 2 2) ns 2 np 4 3) ns 2 4) ns 2 np 1

29. Элемент, электронная конфигурация атома которого 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 , образует водородное соединение

1) CH 4 2) SiH 4 3) H 2 O 4) H 2 S

30. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы фтора и

1) кислорода 2) лития 3) брома 4) неона

Проверь свои знания

Вариант 1 (10 заданий) Скачать

Тест по химии по теме «Строение атома».

Ответы. на Сёзнайке.ру

Современные представления о строении атомов. Изотопы.

Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырех периодов. Атомные орбитали, s- и p- d- элементы. Электронная конфигурация атома. Основное и возбужденное состояние атомов

1. Восьмиэлектронную внешнюю оболочку имеет ион

1) Р3+ 2) S2- 3) С15+ 4) Fe2+

2. Двухэлектронную внешнюю оболочку имеет ион

1) S6+ 2) S2- 3) Вг5+ 4) Sn4+

3. Число электронов в ионе железа Fe2+ равно

1) 54 2) 28 3) 58 4) 24

4. Электронная конфигурация Is22s22p63s23p6 соответствует иону

1) Sn2+ 2) S2- 3) Cr3+ 4) Fe2

5. В основном состоянии три неспаренных электрона имеет атом

1) кремния

2) фосфора

3) серы

4) хлора

6. Элемент с электронной конфигурацией внешнего уровня … 3s23p3 образует водородное соединение состава

1) ЭН4 2) ЭН 3) ЭН3 4) ЭН2

7. Электронная конфигурация Is22s22p63s23p6 соответствует иону

1) Сl2) N33) Br 4) О2-

8. Электронная конфигурация Is22s22p6 соответствует иону

1) А13+ 2) Fe3+ 3) Zn2+ 4) Cr3+

9. Одинаковую электронную конфигурацию внешнего уровня имеют Са2+ и

1) К+ 2) Аr 3) Ва 4) F

10. Атом металла, высший оксид которого Ме2О3, имеет электронную формулу внешнего энергетического уровня

1) ns2пр1 2) ns2пр2 3) ns2np3 4) ns2nps

11. Элемент, которому соответствует высший оксид состава R2O7 имеет электронную конфигурацию внешнего уровня:

1) ns2np3 2)ns2np5 3) ns2np1 4) ns2np2

12. Высший оксид состава R2O7 образует химический элемент, в атоме которого заполнение электронами энергетических уровней соответствует ряду чисел:

1) 2, 8, 1 2) 2, 8, 7 3) 2, 8, 8, 1 4) 2, 5

13. Наибольший радиус имеет атом

1) олова 2} кремния 3) свинца 4} углерода

14. В ряду химических элементов

Na —>Mg —> Al —> Si

1) увеличивается число валентных электронов в атомах

2) уменьшается число электронных слоев а атомах

3) уменьшается число протонов в ядрах атомов

4) увеличиваются радиусы атомов

15.Наибольший радиус имеет атом

1) брома 2) мышьяка 3) бария 4) олова

16. Электронную конфигурацию 1s22s263.s2Зр63d1 имеет ион

1) Са2+ 2) А13+ 3) K+ 4) Sc2+

17. У атома серы число электронов на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра равны соответственно

1)4 и + 16 2)6 и + 32 3)6 и + 16 4)4 и + 32

18. Число валентных электронов у марганца равно

1) 1 2) 3 3) 5 4) 7

19. Одинаковое электронное строение имеют частицы

1) Na0 и Na+ 2) Na0 и K0 3) Na+ и F4) Cr2+ и Сr3+

20. Высший оксид состава ЭО3 образует элемент с электронной конфигурацией внешнего электронного слоя

1) ns2np1 2) ns2np3 3) ns2np4 4) ns2np6

21. Число энергетических слоев и число электронов во внешнем энергетическом слое атомов мышьяка равны соответственно

1) 4, 6

2) 2, 5

3) 3, 7

4) 4, 5

22. Какую электронную конфигурацию имеет атом наиболее активного металла?

1) 1s22s22p1

2) 1s22s22p63s1

3) 1s22s2

4) 1s22s22p63s23p1

23. Количество электронов в атоме определяется

1) числом протонов

2) числом нейтронов

3) числом энергетических уровней

4) величиной относительной атомной массы

24. Ядро атома  81Br содержит

1)81p и 35n 2) 35p и 46n 3)46p и 81n 4) 46p и 35n

25. Ион, в составе которого 16 протонов и 18 электронов, имеет заряд
1) +4 2) -2 3) +2 4) -4

26. Внешний энергетический уровень атома элемента, образующего высший оксид состава ЭОз, имеет формулу

1) ns2np1 2) ns22 3) nз23 4) ns24

27. Конфигурация внешнего электронного слоя атома серы в невозбужденном состоянии

1) 4s2 2) 3s26 3) 3s24 4) 4s24

28. Электронную конфигурацию Is22s22p63s23p64s1 в основном состоянии имеет атом

1) лития

2) натрия

3) калия

4) кальция

29. Число протонов и нейтронов, содержащихся в ядре атома изотопа 40K, равно соответственно

1) 19 и 40 2) 21 и 19 3) 20 и 40 4) 19 и 21

30. Химический элемент, один из изотопов которого имеет массовое число 44 и содержит в ядре 24 нейтрона, — это

1) хром

2) кальций

3) рутений

4) скандий

Ответы: 1-2, 2-3,3-4,4-2,5-2,6-3,7-1,8-1,9-1, 10-1, 11-2, 12-2, 13-3, 14-1, 15-3, 16-4, 17-3, 18-4, 19-3, 20-3, 21-4, 22-2, 23-1, 24-2, 25-2, 26-4, 27-3, 28-3, 29-4, 30-2.

Исключения для электронной конфигурации — концепция

Есть два основных исключения из электронной конфигурации : хром и медь. В этих случаях полностью заполненный или наполовину заполненный d-подуровень более стабилен, чем частично заполненный d-подуровень, поэтому электрон с 4s-орбитали возбуждается и поднимается на 3d-орбиталь.

Итак, давайте поговорим об исключениях, с которыми вы столкнетесь, когда будете иметь дело с электронной конфигурацией, их будет несколько, но мы поговорим об основных, которые вы, вероятно, увидите в классе. .Итак, давайте поговорим о хроме. Хром является переходным металлом и имеет 24 электрона, и вот его орбитальная диаграмма. Если мы собираемся сделать эту короткую руку и создать конфигурацию электрона для этого, мы сделаем это 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d4, хорошо, теперь каждый раз, когда вы видите 3d4, вы собираетесь его изменить. , мы не любим 3d4. Подуровень d более стабилен, когда он либо заполнен наполовину, все орбитали заполнены хотя бы одним электроном, либо полностью заполнены. Прямо сейчас нам не хватает 1 электрона, чтобы он был заполнен наполовину.Итак, что мы собираемся сделать, мы собираемся, это должно быть 2, извините, и мы возьмем один из электронов с 4s-орбитали и переместим его на 3d-орбиталь. Вместо этого мы собираемся написать, что на самом деле мы собираемся сделать этот аргон, как мы отмечали ранее в конфигурации благородного газа, и мы собираемся сделать это 4s1, 3d5, это наполовину заполнено, что довольно стабильно, и это намного больше. стабильная наполовину заполненная, а не d4. Вы можете увидеть, что это диаграмма или конфигурация электрона, которую вы увидите, и она на самом деле имеет более высокую энергию, чем эта.Итак, это говорит о порядке энергии, вы можете видеть, что это также выглядит так, это просто делает это в порядке, в котором число 3 предшествует 4, но они точно такие же, они изображают одно и то же, ничего разное о них. Так что вы можете увидеть любой из них, но они одинаковы.

Другим исключением, которое вы увидите здесь, является медь или что-то похожее на медь, о чем мы поговорим. Итак, давайте создадим электронную конфигурацию для этих 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d9 с этого момента в любое время, когда вы видите d9, мы собираемся изменить ее.Итак, в любое время, когда оно заканчивается на d9, мы собираемся его немного исправить, точно так же, как мы собираемся взять электрон из 4s и переместить его в 3d. Таким образом, эта d-орбиталь или d-подуровень будут полностью заполнены, что очень стабильно, по сравнению с s-орбиталью, которая будет заполнена наполовину. Итак, снова я собираюсь сделать этот аргон, просто сделаю его для себя 4s1, 3d10, и снова вы можете увидеть его как аргон 3d10, 4s1, то же самое. Итак, это основные исключения, которые вы увидите при работе с конфигурацией жизненного цикла.

Хром — информация об элементе, свойства и применение

Стенограмма:

Химия в ее стихии: хром

(Промо)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец акции)

Мира Сентилингам

На этой неделе элемент, который придает блеск и ценность минералам благодаря красочным характеристикам его соединений.

Christopher Blanford

В западном мире яркая история хрома начинается, что вполне уместно, в дальнем конце видимого спектра с красно-оранжевого минерала, который его первооткрыватель назвал «сибирским суриком». Геолог XVIII века Иоганн Леманн.Хотя в то время до периодической таблицы Менделеева оставалось еще почти столетие, ученые всего мира быстро открывали новые элементы — 30% встречающихся в природе элементов были впервые выделены между 1775 и 1825 годами. Спустя более 35 лет после того, как был впервые обнаружен сибирский красный свинец, французский химик Луи Воклен показал, что этот минерал, ныне известный как крокоит, содержит ранее неизвестный химический элемент.

Воклену потребовалось несколько шагов, чтобы выделить хром. Сначала он смешал раствор крокоита с карбонатом калия, чтобы осадить свинец. Затем он разложил лимонно-желтый промежуточный хромат в кислоте и, наконец, удалил составной кислород путем нагревания с углеродом, оставив после себя элементарный хром.

Имя этого нового элемента обсуждалось среди его друзей, которые предложили «хром» от греческого слова, обозначающего цвет, из-за окраски его соединений. Хотя он сначала возражал против этого названия, потому что сам металл не имел характерного цвета, мнение его друзей победило.

Когда Воклен представил свой бледно-серый металл Французской академии наук, он отметил его хрупкость, устойчивость к кислотам и неспособность плавиться. Он думал, что эти свойства делают его слишком трудным для работы и, таким образом, ограничивают его применение в качестве металла. Однако он предположил, что соединения хрома будут широко использоваться в качестве красивых, ярко окрашенных пигментов. Просмотр изображений соединений хрома в Википедии показывает весь спектр цветов: темно-красный оксид хрома (VI), оранжево-красный хромат свинца, ярко-желтый хромат натрия, ярко-зеленый хром (это оксид хрома (III)), голубой хром. (II) хлорид и фиолетовый безводный хлорид хрома (III).Последнее из этих соединений проявляет удивительные свойства при гидратации. Его цвет меняется между бледно-зеленым, темно-зеленым и фиолетовым в зависимости от того, сколько из шести координационных центров иона хрома занято хлоридом, а не водой.

Из всех этих пигментов выделяется один. Я химик, родившийся, выросший и получивший образование на Среднем Западе США, поэтому культовые желтые школьные автобусы в Северной Америке были мне знакомы. Желтый хром, также известный как «желтый школьный автобус», был принят в 1939 году для всех автомобилей США.С. школьные автобусы для обеспечения высокой контрастности и видимости в сумеречные часы. Однако присутствие как токсичного свинца, так и шестивалентного хрома, известного Эрин Брокович, привело к тому, что он был в значительной степени заменен семейством азокрасителей, известных как желтые пигменты, хотя желтый хром все еще используется в некоторых морских и промышленных применениях.

Из всех природных соединений хрома мне больше всего нравятся драгоценные камни, в которых следы этого элемента добавляют блеск цвета. Как и корунд, берилл и кризоберилл, эти оксиды металлов представляют собой бесцветные и неясные минералы.Но добавьте немного хрома, и они станут рубиновыми, изумрудными и александритовыми.

Химический инструмент теории кристаллического поля, который моделирует электронную структуру комплексов переходных металлов, обеспечивает удивительно точный способ описания и предсказания источника и изменчивости цвета в соединениях хрома. В рубине, представляющем собой оксид алюминия, несколько частей на тысячу ионов алюминия заменены ионами хрома (III) — атомы хрома окружены шестью атомами кислорода.Это означает, что атомы хрома сильно поглощают свет в фиолетовой и желто-зеленой областях. Мы видим, что это в основном красный цвет с небольшим количеством синего, дающий в лучших случаях характерный цвет голубиной крови лучших рубинов.

Ион Cr3+ примерно на 26% больше, чем ион Al3+, который он заменяет. Таким образом, когда к оксиду алюминия добавляется больше хрома, октаэдрическая среда вокруг хрома искажается, и две полосы поглощения смещаются в красную сторону. В оксиде алюминия, в котором от 20 до 40% атомов алюминия заменены на хром, поглощаемый и пропускаемый цвета меняются местами, и мы видим этот комплекс зеленым, превращая синтетический рубин в зеленый сапфир.

Мой следующий драгоценный камень, изумруд, в оксиде кремния, алюминия и бериллия. Он имеет ту же замену иона хрома на ион алюминия и подобное искаженное октаэдрическое расположение кислорода вокруг хрома, что придает изумрудам их характерный зеленый цвет, как у зеленых сапфиров.

Из драгоценных камней хрома александрит вызывает у меня наибольшее восхищение. Его камни сильно плеохроируют. То есть они поглощают разные длины волн в зависимости от направления и поляризации падающего на них света.Так, в зависимости от ориентации камня, цвет александрита варьируется от красно-оранжевого до желтого и изумрудно-зеленого. Его цвет также меняется в зависимости от того, просматривается ли он при дневном свете или в теплых красных тонах свечи. При перемещении от дневного света к свечному свету лучшие экземпляры меняют цвет с ярко-зеленого на огненно-красный. Меньшие драгоценные камни превращаются из тускло-зеленых в мутно-кроваво-красные.

Помимо этой радуги соединений хрома, хром помогает предотвратить особенно нежелательный цвет: коричневую ржавчину.В коррозионностойких или «нержавеющих» сталях не менее 11% массы составляет хром. Легированный хром вступает в реакцию с кислородом, образуя прозрачный наноскопический слой оксида, который образует барьер для дальнейшего проникновения кислорода и, таким образом, предотвращает образование красноватых чешуйчатых продуктов окисления железа.

Учитывая такое широкое использование комплексов хрома, не должно вызывать удивления, когда я скажу вам, что менее половины процента производимого хрома составляет хром в его элементарной форме. Так что в какой-то степени предсказание Воклена двухвековой давности об ограниченной полезности элементарного хрома оказалось точным. С другой стороны, первое, что приходит мне в голову для хрома (после драгоценных камней, конечно), это когда он находится в металлической форме, например, для зеркальной коррозии и износостойких «хромированных» поверхностей шарикоподшипников и блестящих серебристых поверхностей. отделка деталей автомобиля.

Meera Senthilingam

Так что это блестящий и красочный, а также устойчивый к коррозии и износу. Я не думаю, что сказал бы, что хром имеет ограниченное применение, не так ли? Это был Кристофер Бланфорд из Оксфордского университета со сложной и красочной химией хрома.На следующей неделе планетарный элемент.

Брайан Клегг

Мы так хорошо знакомы с ураном и плутонием, что легко не заметить, что они названы в честь седьмой и девятой планет Солнечной системы. (По крайней мере, Плутон был девятой планетой, пока не был лишен своего статуса в 2006 году.) Между этими планетами находится Нептун, а промежуток между двумя элементами оставляет место для их относительно незамеченного кузена, нептуния — элемента номер 93 в периодической системе координат. стол. В июне 1940 года американские физики Эдвин Макмиллан и Филип Абельсон, работавшие в радиационной лаборатории Беркли, написали статью, описывающую реакцию урана, обнаруженную при бомбардировке его нейтронами с помощью циклотронного ускорителя частиц.Примечательно, что открыто опубликованная статья Беркли показала первый шаг к преодолению одного из самых больших препятствий на пути к созданию атомной бомбы.

Мира Сентилингам

И Брайан Клегг расскажет, как было преодолено это препятствие, в выпуске Химия в ее стихии на следующей неделе. А пока я Мира Сентилингам, и спасибо, что выслушали.

(Акция)

(Конец акции)

Электронная конфигурация Cr соответствует атомному номеру класса 12 химии CBSE

Подсказка: Cr представляет собой элемент хрома, принадлежащий к d-блоку.Последний электрон входит в d-подоболочку. {4}}$.
Но это не правильная конфигурация хрома.
Правильная конфигурация хрома может быть объяснена:
В первой серии электронной конфигурации хрома есть некоторые исключения (атомный номер = 24). Следует отметить, что в отличие от других элементов первой переходной серии хром имеет 1 электрон и $4s-орбиталь$. Это связано с приобретением атомом дополнительной стабильности за счет полузаполненной конфигурации (поскольку d-орбиталь имеет 5 подоболочек и каждая подоболочка имеет 1 электрон) $3d-орбитали$.{1}}$. Это связано с тем, что d-подоболочка имеет полные 10 электронов, которые обладают дополнительной стабильностью.

Периодическая таблица в KnowledgeDoor

Ссылки    (Нажмите рядом со значением выше, чтобы увидеть полную информацию о цитировании для этой записи)

Allred, A. L. «Значения электроотрицательности на основе термохимических данных». Журнал неорганической и ядерной химии, том 17, номера 3–4, 1961 г., стр. 215–221. doi:10.1016/ 0022-1902(61)80142-5

Allred, A. L.и Э. Г. Рохов. «Шкала электроотрицательности, основанная на электростатической силе». Журнал неорганической и ядерной химии, том 5, номер 4, 1958 г., стр. 264–268. doi:10.1016/ 0022-1902(58)80003-2

Андерс, Эдвард и Николя Гревесс. «Изобилие элементов: метеоритных и солнечных». Geochimica et Cosmochimica Acta, том 53, номер 1, 1989 г., стр. 197–214. doi:10.1016/ 0016-7037(89)

-X

Андерсен Т., Х.К. Хауген и Х. Хотоп. «Энергии связи в атомных отрицательных ионах: III.Журнал физических и химических справочных данных, том 28, номер 6, 1999, стр. 1511–1533.

Барсан, Майкл Э., редактор. Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. Цинциннати, Огайо: NIOSH Publications, 2007.

Бацанов С.С. Ван-дер-Ваальсовы радиусы элементов. Неорганические материалы, том 37, номер 9, 2001 г., стр. 871–885. См. реферат

Берден, Дж. А. и А. Ф. Берр. «Переоценка рентгеновских уровней атомной энергии». Обзоры современной физики, том 39, номер 1, 1967, стр. 125–142. doi: 10.1103/ RevModPhys.39.125

Боуэн, HJM Экологическая химия элементов. Лондон: Academic Press, Inc., 1979.

Кардарелли, Франсуа. Справочник по материалам: краткий настольный справочник, 2-е издание. Лондон: Springer-Verlag, 2008.

Чейз, Малкольм В., редактор. Монография JPCRD № 9: Термохимические таблицы NIST-JANAF (Часть I и Часть II). Вудбери, Нью-Йорк: Американское химическое общество и Американский институт физики, 1998.

Клементи, Э.и Д. Л. Раймонди. «Константы атомного скрининга из функций SCF». Журнал химической физики, том 38, номер 11, 1963 г., стр. 2686–2689. doi:10.1063/ 1.1733573

Коэн, Э. Ричард, Дэвид Р. Лайд и Джордж Л. Тригг, редакторы. Справочник по физике AlP, 3-е издание. Нью-Йорк: Springer-Verlag New York, Inc., 2003.

Коннелли, Нил Г., Туре Дамхус, Ричард М. Хартсхорн и Алан Т. Хаттон. Номенклатура неорганической химии: Рекомендации IUPAC 2005. Кембридж: RSC Publishing, 2005.

Кордеро, Беатрис, Вероника Гомес, Ана Э. Платеро-Пратс, Марк Ревес, Хорхе Эчеверриа, Эдуард Кремадес, Флавия Барраган и Сантьяго Альварес. «Возвращение ковалентных радиусов». Dalton Transactions, номер 21, 2008 г., стр. 2832–2838. doi:10.1039/ b801115j

Кокс, П. А. Элементы: их происхождение, изобилие и распространение. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 1989.

де Подеста, Майкл. Понимание свойств Материя, 2-е издание. Лондон: Тейлор и Фрэнсис, 2002.

Дронсковски, Ричард. Вычислительная химия твердотельных материалов. Вайнхайм, Германия: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2005.

Эббинг, Даррелл Д. и Стивен Д. Гэммон. Общая химия, 8-е издание. Бостон, Массачусетс: Компания Houghton Mifflin, 2005.

Эмсли, Джон. Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от А до Я . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2003.

.

Эмсли, Джон. Элементы, 3-е издание. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 1998.

Фосетт, Э., Р. Гриссен и Д. Дж. Стэнли. «Зависимость поверхности Ферми антиферромагнитного хрома от напряжения». Журнал физики низких температур, том 25, номера 5–6, 1976 г., стр. 771–792. doi: 10.1007/ BF00657298

Файрстоун, Ричард Б. Таблица изотопов, 8-е издание, том 2. Под редакцией Вирджинии С. Ширли с помощниками редактора Корал М. Бэглин, С. Ю. Фрэнк Чу и Джин Зипкин. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1996.

Фитцсиммонс, М. Р., Дж. А. Истман, Р. А.Робинсон и Дж. В. Линн. «Температура Нееля нанокристаллического хрома». Журнал прикладных Физика, том 78, номер 2, 1995, стр. 1364–1366. doi:10.1063/ 1.360765

Фуггл, Джон К. и Нильс Мартенссон. «Энергии связи на уровне ядра в металлах». Журнал электронной спектроскопии и родственных ей Феномены, том 21, номер 3, 1980 г., стр. 275–281. doi:10.1016/ 0368-2048(80)85056-0

Гош, Дулал С. и Картик Гупта. «Новая шкала электроотрицательности 54 элементов периодической таблицы, основанная на поляризуемости атомов. Журнал теоретической и вычислительной химии, том 5, номер 4, 2006 г., стр. 895–911. doi:10.1142/ S0219633606002726

Элементы, 2-е издание. Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн, 1997.

Гвин Уильямс. Энергии связи электронов. http:// www.jlab.org/ ~gwyn/ ebindene.html . Проверено 30 апреля 2010 г.

Хо, С.Ю., Р.В. Пауэлл и П.Е. Лили. «Теплопроводность элементов: всесторонний обзор.Журнал физических и химических справочных данных, том 3, приложение 1, 1974 г., стр. с I–1 по I–796.

Хорват, А.Л. «Критическая температура элементов и периодическая система». Журнал химического образования, том 50, номер 5, 1973 г., стр. 335–336. дои: 10.1021/ ed050p335

Хотоп Х. и В. К. Линебергер. «Энергии связи в атомных отрицательных ионах: II». Журнал физических и химических справочных данных, том 14, номер 3, 1985 г., стр. 731–750.

Хьюи, Джеймс Э., Эллен А. Кейтер и Ричард Л. Кейтер. Неорганическая химия: принципы строения и реакционной способности, 4-е издание. Нью-Йорк: Издательство HarperCollins College Publishers, 1993.

Международная организация труда (МОТ). Международная карта химической безопасности для хрома. http: // www.ilo.org/ Legacy / Английский / Защита / Safevork / CIS / Products / icsc / DTASHT / icscc / DTasht / _icsc00 / ICSC0029 .хтм . По состоянию на 4 мая 2010 г.

Дженсен, Дж. Э., Р. Б. Стюарт, У. А. Таттл, Х. Бречна и А. Г. Проделл, редакторы. Избранная тетрадь криогенных данных Брукхейвенской национальной лаборатории. БНЛ 10200-Р, Том. 1, Брукхейвенская национальная лаборатория, август 1980 г.

Джессбергер, Эльмар К., Александр Христофоридис и Йохен Киссель. «Аспекты состава основных элементов пыли Галлея». Природа, том 332, номер 21, 1988 г., стр. 691–695. doi:10.1038/ 332691a0

Каширас, Эфтимиос.Атомная и электронная структура твердых тел. Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 2003.

Кинг, Х.В. «Аллотропные структуры элементов, зависящие от давления». Бюллетень фазовых диаграмм сплавов, том 4, номер 4, 1983 г., стр. 449–450. doi:10.1007/ BF02868110

Киттель, Чарльз. Введение в физику твердого тела, 8-е издание. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc., 2005.

.

Krause, MO «Атомный радиационный и безызлучательный выходы для K и L оболочек.Журнал физических и химических справочных данных, том 8, номер 2, 1979 г., стр. 307–327.

Ли, Ю.-Х. и Дж. Э. Шунмейкер. «Химический состав и минералогия морских отложений». стр. 1–36 в Отложениях, диагенезе и осадочных породах. Под редакцией Фреда Т. Маккензи. Оксфорд: Elsevier Ltd., 2005.

Либофф, Ричард Л. Введение в квантовую механику, 3-е издание. Рединг, Массачусетс: Addison Wesley Longman, Inc., 1998.

Лиде, Дэвид Р., редактор. Справочник CRC по химии и Физика, 88-е издание.Бока-Ратон, Флорида: Taylor & Francis Group, 2008.

Манн, Джозеф Б., Терри Л. Мик, Юджин Т. Найт, Джозеф Ф. Капитани и Леланд К. Аллен. «Энергии конфигурации элементов d-блока». Журнал Американского химического общества, том 122, номер 21, 2000 г., стр. 5132–5137. doi:10.1021/ ja9928677

Мануэль О., изд. Происхождение элементов в Солнечной системе: последствия наблюдений после 1957 года. Нью-Йорк: Kluwer Academic Publishers, 2000.

Маршалл, Джеймс Л.Открытие элементов: поиск фундаментальных принципов Вселенной, 2-е издание. Бостон, Массачусетс: Pearson Custom Publishing, 2002.

.

Martin, WC «Электронная структура элементов». Европейский физический журнал C — Частицы и поля, том 15, номера 1–4, 2000 г., стр. 78–79. дои: 10.1007/ BF02683401

McDonough, WF «Композиционная модель ядра Земли». стр. 547–568 в «Мантии и ядре». Под редакцией Ричарда В. Карлсона. Оксфорд: Elsevier Ltd., 2005.

Мечтли, Юджин А. «Свойства материалов». стр. 4–1–4–33 в Справочные данные для инженеров: радио, электроника, компьютер и связь. Мак Э. Ван Валкенбург, под редакцией Венди М. Миддлтон. Woburn, MA: Butterworth-Heinemann, 2002. doi:10.1016/ B978-075067291-7/ 50006-6

Мисслер, Гэри Л. и Дональд А. Тарр. Неорганическая химия, 3-е издание. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall, 2004.

Нэгл, Джеффри К.«Атомная поляризуемость и электроотрицательность». Журнал Американского химического общества, том 112, номер 12, 1990 г., стр. 4741–4747. doi:10.1021/ ja00168a019

Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH). Международная карта химической безопасности для хрома. http:// www.cdc.gov/ niosh/ ipcsneng/ neng0029.html . По состоянию на 4 мая 2010 г.

Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).Реестр токсического действия химических веществ на хром. http:// www.cdc.gov/ niosh-rtecs/ gb401640.html . Проверено 5 мая 2010 г.

Орем, У. Х. и Р. Б. Финкельман. «Углеобразование и геохимия». стр. 191–222 в Отложениях, диагенезе и осадочных породах. Под редакцией Фреда Т. Маккензи. Оксфорд: Elsevier Ltd., 2005.

Окстоби, Дэвид В., Х. П. Гиллис и Алан Кэмпион. Основы современной химии, 6-е издание. Бельмонт, Калифорния: Томсон Брукс/Коул, 2008.

Пальме Х. и Х. Бир. «Метеориты и состав солнечной фотосферы». стр. 204–206 в Ландольте-Бёрнштейне — Группа VI: астрономия и астрофизика. Отредактировано Х. Х. Фойгт. Нью-Йорк: Springer-Verlag, 1993. doi:10.1007/ 10057790_59

Пальме Х. и Хью Сент-К. О’Нил. «Космохимические оценки состава мантии». стр. 1–38 в Мантии и Ядре. Под редакцией Ричарда В. Карлсона. Оксфорд: Elsevier Ltd., 2005.

.

Полинг, Лайнус. Природа химической связи, 3-е издание.Итака, Нью-Йорк: Издательство Корнельского университета, 1960.

Пирсон, Ральф Г. «Абсолютная электроотрицательность и твердость: приложение к неорганической химии». Неорганическая химия, том 27, номер 4, 1988 г. , стр. 734–740. doi:10.1021/ ic00277a030

Пекка Пюйккё. Самосогласованные ковалентные радиусы 2009 года. http:// www.chem.helsinki.fi/ ~pyykko/ Radii09.pdf . Проверено 20 ноября 2010 г.

Пюикко, Пекка и Мичико Атсуми. «Ковалентные радиусы молекулярных двойных связей для элементов Li-E112.» Химия — Европейский журнал , том 15, номер 46, 2009 г., стр. 12770–12779. doi: 10.1002/ chem.200

2

Пюкко, Пекка и Мичико Ацуми. «Молекулярные ковалентные радиусы одинарной связи для элементов 1» -118». Химия — Европейский журнал, том 15, номер 1, 2009 г., стр. 186–197. doi: 10.1002/ chem.200800987

Пюикко, Пекка, Себастьян Ридель и Майкл Пацшке. «Тройная связь». Ковалентные радиусы». Химия — Европейский журнал, том 11, номер 12, 2005 г., стр.3511–3520. doi:10.1002/ chem.200401299

Ringnes, Vivi. «Происхождение названий химических элементов». Журнал химического образования, том 66, номер 9, 1989 г. , стр. 731–738. doi: 10.1021/ ed066p731

Рорер, Грегори С. Структура и связь в кристаллических материалах. Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 2001.

Самсонов Г.В., изд. Справочник по физико-химическим свойствам элементов. Нью-Йорк: Plenum Publishing Corporation, 1968.

Сандерсон, Р. Т. Простые неорганические вещества. Малабар, Флорида: Robert E. Krieger Publishing Co., Inc., 1989.

.

Сандерсон, Р. Т. «Принципы электроотрицательности: Часть I. Общая природа». Журнал химического образования, том 65, номер 2, 1988 г., стр. 112–118. дои: 10.1021/ ed065p112

Сансонетти, Дж. Э. и В. К. Мартин. «Справочник по основным данным атомной спектроскопии». Журнал физических и химических справочных данных, том 34, номер 4, 2005 г., стр. 1559–2259.doi:10.1063/ 1.1800011

Научная группа Thermodata Europe (SGTE). Чистые вещества. Часть 1. Элементы и соединения от AgBr до Ba3N2. Под редакцией И. Уртадо и Д. Нойшюца. Берлин: Springer-Verlag, 1999. doi: 10.1007/ 10652891_3

Шеннон, Р. Д. «Пересмотренные эффективные ионные радиусы и систематические исследования межатомных расстояний в галогенидах и халькогенидах». Acta Crystallographica Section A, том 32, номер 5, 1976 г., стр. 751–767. doi:10.1107/ S0567739476001551

Силби, Роберт Дж., Роберт А. Альберти и Мунги Г. Бавенди. Физическая химия, 4-е издание. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc., 2005.

Сингман, Чарльз Н. «Атомный объем и аллотропия элементов». Журнал химического образования, том 61, номер 2, 1984 г., стр. 137–142. doi: 10.1021/ ed061p137

Слейтер, Дж. К. «Атомные радиусы в кристаллах». Журнал химической физики, том 41, номер 10, 1964 г., стр. 3199–3204. doi:10.1063/ 1.1725697

Смит, Дерек В.«Электроотрицательность в двух измерениях: переоценка и разрешение парадокса Пирсона-Полинга». Журнал химического образования, том 67, номер 11, 1990 г. , стр. 911–914. doi:10.1021/ ed067p911

Смит, Дерек В. Неорганические вещества: прелюдия к изучению описательной неорганической химии. Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 1990.

Стюарт, Г. Р. «Измерение удельной теплоемкости при низких температурах». Обзор научных инструментов, том 54, номер 1, 1983 г., стр.1–11. doi: 10.1063/ 1.1137207

Стюарт, Г. Р. «Измерение низкотемпературной удельной теплоемкости». Обзор научных инструментов, том 54, номер 1, 1983, стр. 1–11. doi:10.1063/ 1.1137207

Шугар, Джек и Чарльз Корлисс. «Атомная энергия Уровни элементов железного периода: от калия до никеля». Журнал физических и химических справочных данных, том 14, номер 2, 1985, стр. 1–664.

Тари, А. Удельная теплоемкость вещества при низких температурах.Лондон: Imperial College Press, 2003.

Вайнштейн, Борис К., Владимир М. Фридкин и Владимир Л. Инденбом. Структура кристаллов, 2-е издание. Современная кристаллография 2. Под редакцией Бориса К. Вайнштейна, А.А. Чернова и Л.А. Шувалова. Берлин: Springer-Verlag, 1995.

Voigt, HH, редактор. Ландольт-Бёрнштейн — Группа VI Астрономия и астрофизика. Берлин: Springer-Verlag, 1993.

Вабер, Дж. Т. и Дон Т. Кромер. «Орбитальные радиусы атомов и ионов». Журнал химической физики, том 42, номер 12, 1965 г., стр.4116–4123. doi:10.1063/ 1.1695904

Вагман, Дональд Д., Уильям Х. Эванс, Вивиан Б. Паркер, Ричард Х. Шумм, Ива Халоу, Сильвия М. Бейли, Кеннет Л. Черни и Ральф Л. Наттолл. «Теплопроводность элементов: всесторонний обзор». Журнал физических и химических справочных данных, том 11, приложение 2, 1982 г., стр. 2–1–2–392.

Уолдрон, Кимберли А., Эрин М. Ферингер, Эми Э. Стриб, Дженнифер Э. Троски и Джошуа Дж. Пирсон. «Проценты скрининга, основанные на эффективности Слейтера. Ядерный заряд как универсальный инструмент для обучения периодическим трендам.Журнал химического образования, том 78, номер 5, 2001 г., стр. 635–639. Элементы, 7-е издание. Истон, Пенсильвания: Журнал химического образования, 1968.

Визер, Майкл Э. и Тайлер Б. Коплен. «Атомные массы элементов 2009 г. (Технический отчет IUPAC)». Чистый и прикладной Химия, том 83, номер 2, 2011 г., стр. 359–396. doi:10.1351/ PAC-REP-10-09-14

Yaws, Carl L.«Жидкая плотность элементов». Химическая инженерия, том 114, номер 12, 2007 г., стр. 44–46.

Yaws, Карл Л. Справочник Yaws по физическим свойствам углеводородов и химических веществ. Houston, TX: издательская компания Gulf, 2005.

Электронная конфигурация Chromium (Обновлено на 2021-2022)

CR

1

9049

0

Электронная конфигурация хрома [AR] 3D 5 4S 1 .

Химические свойства хрома

CR CR
Atomic Number 24
Атомная масса 51.996 G.Mol -1
Обнаружены Vaughlin в 1797
0 6

8

24

8

8

9009

1

6
Point плавления 1907 ° C Период 4 Точка кипения 2672 ° C
Блок d Плотность (г/см3) 7.19 G.CM-3 на 20 ° C
Atomic Number 24049 Относительная атомная масса 51.996 51.996
Сплошные ключевые изотопы 52 CR
[AR] 3D [AR] 3D 5 4s 1 CAS Number 7440-47-3
Chemspider ID 22407 ChemSpider — бесплатная база данных химических структур

Что такое хром?

  • Хром — это химический элемент с атомным номером 24, представленный символом Cr в Периодической таблице.
  • Хром — блестящий твердый металл серебристо-серого цвета. Он имеет высокую температуру плавления.
  • Электронная конфигурация хрома [Ar]3d 5 4s 1 , что можно объяснить стабильностью, обеспечиваемой наполовину заполненной d-орбиталью.
  • Трехвалентный хром является жизненно важным питательным веществом, которое содержится в следовых количествах сахара, человеческого инсулина и метаболизме липидов.

Использование хрома

  • Гальваника – Это одно из важных применений хрома.Вы видели блестящие колпаки на шинах автомобиля? Это блестящее покрытие сделано с использованием хрома.
  • Изумруды – Небольшое количество хрома содержится в кристаллической решетке таких дорогих драгоценных камней, как изумруд.
  • Новые сплавы – формируются с использованием хрома. Возможно, вы видели хром снаружи, но он также смешивается с металлами, образуя сплавы. Нержавеющая сталь и алюминиевые сплавы содержат небольшое количество хрома.
  • Краски и красители – Этот полезный элемент также содержится в красках и химических составах, которые используются для тканей.

Свойства хрома

  • Хром горит при нагревании, и образующееся при этом соединение представляет собой зеленый оксид хрома.
  • Хром защищает металл под ним, мгновенно образуя тонкий оксидный слой, непроницаемый для кислорода.
  • Одной из важных характеристик хрома является то, что он не ржавеет, поэтому этот элемент отлично подходит для гальваники.

Некоторые факты о хроме

  • Хром использовался древними китайцами.
  • Около восьмидесяти процентов ежегодно производимого хрома идет на производство металлических сплавов.

Феррохромовый сплав в промышленных масштабах производится силикотермическими или алюминотермическими реакциями из хромита и металлического хрома в процессах обжига и выщелачивания с последующим восстановлением углерода и алюминия. Благодаря своей повышенной коррозионной стойкости и твердости металлический хром имеет большое значение. Открытие того, что сталь можно сделать очень устойчивой к коррозии и обесцвечиванию путем добавления металлического хрома для образования нержавеющей стали, стало важным достижением в производстве стали.Вместе нержавеющая сталь и хромирование (гальваническое покрытие хромом) составляют 85% промышленного использования.

Металлический хром, оставленный на воздухе, пассивируется, образуя тонкий защитный оксидный поверхностный слой. Этот слой имеет спинальную структуру, состоящую всего из нескольких плотных атомных слоев. Он очень толстый и препятствует диффузии кислорода через лежащий в его основе металл. Кроме того, железо образует более пористый оксид, через который может мигрировать кислород, вызывая продолжающееся ржавление. Кратковременное взаимодействие с окисляющими кислотами, такими как азотная кислота, может улучшить пассивацию.Пассивированный хром устойчив к кислотам. С помощью мощного восстановителя, удаляющего защитный оксидный слой на металле, можно снять пассивацию. Этот обработанный металлический хром легко растворяется в слабых кислотах.

Рекомендуемые видео

Часто задаваемые вопросы – Часто задаваемые вопросы

Для чего используется элемент хрома?

Хром и другие сплавы используются в нержавеющей стали. Например, на автомобилях и велосипедах хромирование создает гладкую серебристую поверхность с высокой коррозионной стойкостью.Металл также обычно используется в качестве катализатора. Соединения хрома ценятся за их яркие цвета зеленого, фиолетового, красного и оранжевого цветов в качестве пигментов.

К какому семейству относится хром?

В Периодической таблице элементов хром является переходным металлом 6-й группы. Хром в чистом виде представляет собой серебристый, блестящий, твердый металл с крупным покрытием, подходящим для гальваники.

Является ли хром токсичным для человека?

Опасность для здоровья, связанная с воздействием хрома, связана с его степенью окисления. Форма металла (хром, как он присутствует в этом продукте) имеет низкий уровень токсичности. Шестивалентная форма ядовита. Изъязвления, дерматит и аллергические кожные реакции могут быть связаны с неблагоприятным воздействием шестивалентной формы на кожу.

Какие заболевания могут быть вызваны хромом?

При вдыхании и попадании через кожу хром чрезвычайно токсичен и вызывает рак легких, воспаление носа, язву носа и реакции гиперчувствительности, такие как контактный дерматит и астма. Хром оказывает влияние на различные аспекты иммунной системы, что может способствовать иммуностимуляции или иммуносупрессии.

В каких распространенных соединениях содержится хром?

Хромат натрия, хромат калия, дихромат калия, дихромат аммония и триоксид хрома представляют собой соединения шестивалентного хрома, которые широко производятся.

Условное обозначение электронной структуры — электронная структура

Расположение электронов на орбиталях атома называется электронной конфигурацией атома.

Мы описываем электронную конфигурацию с помощью символа, который содержит три элемента информации:

– Номер основной квантовой оболочки.Для примера ниже: n =1
– Буква обозначает тип орбиты s p d или f (подоболочка углового момента).
— число в верхнем индексе, которое обозначает количество электронов в этой конкретной подоболочке.

По мере увеличения числа электронов в атомах каждый добавленный электрон занимает подоболочку с наименьшей доступной энергией, с 2 электронами на орбиталей . Электроны входят в подоболочки с более высокой энергией только после того, как подоболочки с более низкой энергией заполнены.

Принцип Ауфбау , как показано на рисунке выше, иллюстрирует традиционный способ запоминания порядка заполнения атомных орбиталей. Например, 5p-орбитали заполняются сразу после 4d и непосредственно перед 6s.

Орбитальные диаграммы представляют собой графическое представление электронной конфигурации, показывающее отдельные орбитали и расположение электронов в парах. Начнем с одного атома водорода (атомный номер 1), который состоит из одного протона и одного электрона.

У атома гелия оболочка n = 1 заполнена, а электроны спарены по спину.

Четвертый электрон бериллия заполняет оставшееся место на 2s-орбитали.

Атом бора (атомный номер 5) содержит пять электронов. Оболочка n = 1 заполнена двумя электронами, и три электрона будут занимать оболочку n = 2. Поскольку любая s-подоболочка может содержать только два электрона, пятый электрон должен занимать следующий энергетический уровень, который будет 2р-орбиталью.Имеется три вырожденных 2p-орбиталей (ml = −1, 0, +1), и электрон может занимать любую из этих p-орбиталей. При рисовании орбитальных диаграмм мы включаем пустые прямоугольники, чтобы изобразить любые незанятые орбитали в той же подоболочке, которую мы заполняем.

Углерод (атомный номер 6) имеет шесть электронов. Четыре из них заполняют 1s- и 2s-орбитали. Остальные два электрона занимают подоболочку 2p. Орбитали заполнены в соответствии с правилом Хунда: имеют максимальное количество неспаренных электронов для конфигурации с самой низкой энергией.

Орбитальная диаграмма следующих элементов может быть заполнена, как показано ниже.

Сокращенная конфигурация электронов ядра (справа) заменяет электроны ядра символом благородного газа, конфигурация которого соответствует конфигурации электронов ядра другого элемента.


Практические вопросы

   


Официальная подготовка MCAT (AAMC)

Карточки по химии онлайн Вопрос 3  

Пакет вопросов по химии Вопрос 73

Пакет вопросов по химии, отрывок 14, вопрос 79

Пакет вопросов по химии, отрывок 19, вопрос 106

Section Bank C/P Section Вопрос 25

Практический экзамен 3 C/P Section Pass 3 Question 15

 


Ключевые моменты

• Относительная энергия подоболочек определяет порядок заполнения атомных орбиталей (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p и т. д.).

• Электронные конфигурации и орбитальные диаграммы можно определить, применяя принцип запрета Паули (никакие два электрона не могут иметь одинаковый набор из четырех квантовых чисел) и правило Хунда (когда возможно, электроны сохраняют неспаренные спины на вырожденных орбиталях).


Основные термины

Атом : наименьшее возможное количество вещества, которое все еще сохраняет свою идентичность как химический элемент. Атомы состоят из ядра, окруженного электронами.

Орбитальная : физическая область или пространство, в котором можно рассчитать присутствие электрона.

Орбитальные диаграммы: графических изображения электронной конфигурации.

Принцип Ауфбау:  утверждается, что в основном состоянии атома или иона электроны заполняют атомные орбитали самых низких доступных энергетических уровней, прежде чем занять более высокие уровни.

Вырожденный: означает «равной энергии».

Правило Хунда : каждая орбиталь в подоболочке однократно занята одним электроном до того, как любая орбиталь будет занята дважды

Что из следующего является фактической конфигурацией CR Z 24 )?

Что из следующего является фактической конфигурацией CR Z 24 )?

Электронная конфигурация Cr (24): 1s2, 2s2p6, 3s2p6d5,4s1 .

Что из следующего представляет конфигурацию хрома с атомным номером 24?

Атомный номер хрома = 24. Cr (Z = 24) = 1s2, 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 . cr3+ = 1s2, 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0 3d3. В подоболочке 3d присутствуют три неспаренных электрона….

Связанные вопросы и ответы
Величина электрического заряда одного электрона Что показывает этот график о движении объекта
еще 4 ряда

Какова электронная конфигурация элемента cr4+ 24 )?

Хром — это химический элемент с символом Cr и атомным номером 24.

8 1

8

1

Chromium
Период Период 4 Блок D-Block Электронная конфигурация [AR] 3D5 4S1
Электроны на оболочку 2, 8, 13, 1
Еще 46 рядов

Что из следующего является правильной электронной конфигурацией атома хрома?

Следовательно, ожидаемая электронная конфигурация для хрома будет 1s22s22p63s23p44s23d9 .

Какова фактическая конфигурация CR Z 29 Почему?

Фактическая конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 Причина в том, что полностью заполненные орбитали обладают дополнительной стабильностью. Медь имеет электронную конфигурацию [Ar] 3d10 4s1, а не [Ar] 3d9 4s2 из-за симметричного распределения и обменных энергий d-электронов.

Какой элемент имеет атомный номер 25?

Марганец Элементы, отсортированные по атомному номеру

символ Symbal Имя
CR CROM 25 MN Manganse
26 Fe Iron
27 Co Cobalt
Еще 76 рядов

Сколько 3d-электронов в КЛ?

пять трехмерных электронов Атом Cr имеет один 4s-электрон и пять 3d-электронов . 1 (Атомный номер Cr = 24).2. Магнитное квантовое число может иметь отрицательное значение.3. В атоме серебра 23 электрона имеют спин одного типа и 24 — противоположного (Атомный номер Ag = 47).4. Степень окисления азота в HN3 равна -3.

Как записать электронную конфигурацию хрома?

Чтобы записать электронную конфигурацию хрома, нам сначала нужно знать количество электронов у атома Cr (всего 24 электрона).Когда у нас есть конфигурация для Cr, ионы становятся простыми. Когда мы запишем конфигурацию, мы поместим все 24 электрона на орбитали вокруг ядра атома хрома.

Какое основное состояние атома Cr?

Рассмотрим основное состояние атома Cr (Z = 24). Количество электронов с азимутальными квантовыми числами l = 1 и 2 соответственно: > Рассмотрим основное состояние o… Рассмотрим основное состояние атома Cr (Z = 24). Количество электронов с азимутальными квантовыми числами l = 1 и 2 соответственно:

Как написать электронную конфигурацию СА и у.

е.?

Напишите электронную конфигурацию Ca(Z = 24) и Cu(Z = 22).askin Chemistryby sforrest072(128kpoints) структура атома Добро пожаловать в Sarthaks eConnect: уникальная платформа, на которой учащиеся могут взаимодействовать с учителями/экспертами/учащимися, чтобы получить ответы на свои вопросы.

⇐ Сколько времени занимает бурение геотермальной скважины? Кто был любимым сыном Одина? ⇒
Похожие сообщения:
.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.