§ 1. Основные сведения о строении атома (окончание)

Для элементов побочных подгрупп (В групп) следует учитывать тот факт, что у атомов этих элементов заполняется не внешний слой (на нём, как правило, будут находиться два s-электрона), а d-орбитали предвнешнего слоя (на них, как вы знаете, может поместиться не более 10 электронов).

Рассмотрим, например, строение электронной оболочки элемента № 23 — ванадия, расположенного в 4-м периоде, побочной подгруппе V группы (VA группе) Периодической системы Д. И. Менделеева. Следовательно, ядро его атома имеет заряд +23, на электронной оболочке находятся 23 электрона: на первом слое — 2 электрона (на 1s-орбитали), на втором слое — 8 электронов (2 — на 2s-орбитали и 6 — на 2р-орбиталях), на внешнем, четвёртом — 2 s-электрона, как у элемента побочной подгруппы, и остальные 11 электронов — на третьем слое (2 — на 3s-орбитали, 6 — на Зр-орбиталях и оставшиеся 3 — на Зd-орбиталях). Отсюда электронная конфигурация атома ванадия:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s².

Ванадий — это d-элемент, так как последний электрон в его атоме располагается на Зd-орбитали.

1. Какие явления доказывают сложность строения атома?

2. Какие модели строения атома вы знаете?

3. Из курса физики вспомните, как физические явления интерференции и дифракции (что это такое?) доказывают двойственную природу частиц микромира.

4. Из каких частиц состоит атомное ядро? Что такое изотопы? Запишите символы изотопов хлора, калия и аргона. Почему свойства различных изотопов одного и того же элемента идентичны, хотя их относительная атомная масса различна?

5. Как устроена электронная оболочка атома? Что такое энергетический уровень (электронный слой) атома? Что представляет собой атомная орбиталь? Какие орбитали вам известны?

6. Чему соответствует в Периодической системе Д. И. Менделеева номер: а) периода; б) группы?

7. Как заполняются энергетические уровни и электронные орбитали у атомов химических элементов главных и побочных подгрупп таблицы Д. И. Менделеева? В чём сходство и различие в строении атомов элементов главных и побочных подгрупп одной группы?

8. Запишите электронные конфигурации атомов элементов, имеющих порядковые номера 6, 15, 20, 25 в Периодической системе Д. И. Менделеева. К каким электронным семействам относят эти элементы?

9. Подготовьте сообщение на тему «Эволюция представлений о строении атома», используя возможности Интернета.

10. Как вы думаете, почему гуманитариям необходимо иметь представление о сложном строении атома?

11. Прокомментируйте следующие строки из стихотворения В. Брюсова «Мир электрона»:

Быть может, эти электроны —
Миры, где пять материков,
Искусства, званья, войны, троны
И память сорока веков.
Ещё, быть может, каждый атом —
Вселенная, где сто планет;
Там всё, что здесь в объёме сжатом,
Но также то, чего здесь нет.

<<< К началу