ГДЗ Попель Хімія 8 клас §29 ЕЛЕКТРОННА БУДОВА АТОМІВ Відповіді до підручника

© 8next.com (відповіді, перероблене і доповнене)

Експериментуймо

Узявши до уваги, що кожний електрон намагається зайняти вільну орбіталь підрівня, а в разі її відсутності «підселяється» в орбіталь до іншого електрона, складіть електронні формули атомів Нітрогену, Оксигену, Флуору та Неону, а також зобразіть графічні варіанти цих формул.

Елемент	Електронна формула	Графічний варіант
Нітроген	₇N 1s²2s²2p³, або [He]2s²2p³
Оксиген	₈O 1s²2s²2p⁴, або [He]2s²2p⁴
Флуор	₉F 1s²2s²2p⁵, або [He]2s²2p⁵
Неон	₁₀N 1s²2s²2p⁶, або [He]2s²2p⁶

Думаймо

Запропонуйте гіпотезу, чому розміри атомів хімічних елементів у періоді зменшуються, а не збільшуються.

Атоми елементів одного періоду мають однакову кількість енергетичних рівнів з електронам, але заряди ядер атомів у періоді збільшуються. Що більший заряд ядра, тим ближче до нього перебувають електрони і зменшується радіус атома.

Експериментуймо

Складіть електронні формули атомів решти хімічних елементів 3–го періоду від Магнію до Аргону.

Магній ₁₂Mg 1s²2s²2p⁶3s², або [Ne]3s²

Алюміній ₁₃Al 1s²2s²2p⁶3s²3p¹, або [Ne]3s²3p¹

Силіцій ₁₄Si 1s²2s²2p⁶3s²3p², або [Ne]3s²3p²

Фосфор ₁₅P 1s²2s²2p⁶3s²3p³, або [Ne]3s²3p³

Сульфур ₁₆Si 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴, або [Ne]3s²3p⁴

Хлор ₁₇Cl 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵, або [Ne]3s²3p⁵

Аргон ₁₈Ar 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶, або [Ne]3s²3p⁶

Експериментуймо

Запишіть електронну формулу атома елемента № 20 Кальцію.

₂₀Са 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s², або [Ar]4s²

Думаймо

До s– чи р–елементів належать Сульфур, Барій, Калій, Неон, Йод?

До s–елементів належать елементи головних підгруп I та II груп періодичної таблиці, тому Калій (К) і Барій (Ва).

До р–елементів належать елементи головних підгруп III—VIII груп періодичної таблиці, тому Сульфур (S), Неон (Ne), Йод (I).

У короткій формі періодичної таблиці (див. форзац 1) клітинки з s–елементами зазвичай фарбують у рожевий колір, а з р–елементами — у блакитний.

Думаймо

Назвіть неметалічні елементи 1—2–го періодів, які є винятками.

Винятками є атоми елементів 1–го періоду: Гідроген Н, що має 1 зовнішній електрон, Гелій Не, що має 2 зовнішні електрони, і атом елемента 2–го періоду: Бор В, що має 3 зовнішні електрони, бо атоми неметалічних елементів зазвичай мають від 4–х до 8–ми зовнішніх електронів.

ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ

Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про особливості електронної будови атомів хімічних елементів № 1—20 і послідовність заповнення електронами орбіталей у цих атомах.

Кількість енергетичних рівнів атома хімічного елемента збігається з номером періоду періодичної таблиці.

Кількість зовнішніх електронів в атомі хімічного елемента дорівнює номеру головної підгрупи групи в короткому варіанті періодичної таблиці.

Електрони заповнюють енергетичні рівні та підрівні за принципом мінімальної енергії (від найменшої до найбільшої): 1s→2⁢s→2⁢p→3⁢s→3p→4⁢s→3d→4р, що забезпечує максимальну стійкість атома.

Думаймо

Сформулюйте цікаве запитання за темою параграфа і поставте його своїм однокласникам/однокласницям.

Чому в атомах елементів четвертого періоду починає заповнюватися електронами четвертий енергетичний рівень, незважаючи на те що третій рівень ще неповний?

Це пов’язано з тим, що енергія 4s–підрівня менша, ніж енергія 3d–підрівня, хоча в цьому випадку d–підрівень розташований на ближчому до ядра електронному рівні.

ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ

Вправа 309

Назвіть елемент, атом якого має таку електронну формулу:

а) 1s²2s²2p⁶3s²3p²;

Сума електронів у записі електронної формули атома елемента чисельно дорівнює його порядковому номеру, тому знаходимо суму електронів і визначаємо відповідний елемент. Всього 14 (2+2+6+2+2=14) електронів, тому порядковий номер 14. Цим хімічним елементом є Силіцій (Si);

б) [Нe]2s²2p⁵;

Електронна формула зовнішнього енергетичного рівня ...2s²2p⁵. Заповнюється другий енергетичний рівень, значить, елемент розташований у 2–му періоді. На зовнішньому енергетичному рівні атома 7 (2+5=7) електронів, отже, елемент розташований у VІІ групі, це р–елемент, тому — в головній підгрупі. Шукаємо в періодичній таблиці клітинку на перетині 2–го періоду й VII групи. Цим хімічним елементом є Флуор (F);

в) [Ar]4s².

Електронна формула зовнішнього енергетичного рівня ...4s². Заповнюється четвертий енергетичний рівень, значить, елемент розташований у 4–му періоді. На зовнішньому енергетичному рівні атома 2 електрони, отже, елемент розташований у ІI групі, це s–елемент, тому — в головній підгрупі. Шукаємо в періодичній таблиці клітинку на перетині 4–го періоду й II групи. Цим хімічним елементом є Кальцій (Са).

Вправа 310

Атом на другому енергетичному рівні має 6 електронів. Скільки серед них спарених, а скільки — неспарених?

Із шести електронів на останньому (другому) енергетичному рівні ...2s²2p⁴ є 2 s–електрони, які є спареними, тому 4 (6–2=4) електрони є р–електронами, з них, два р–електрони спарені і два р–електрони неспарені. Отже, разом є чотири спарених електронів (дві пари) і два неспарених електрони.

Вправа 311

Атоми яких елементів 2–го періоду мають один неспарений електрон, два неспарені електрони?

На кількість зовнішніх електронів в атомі елемента вказує номер групи періодичної таблиці. Беручи до уваги, що заповнена орбіталь містить 2 електрони, робимо висновок, що елементи непарних груп (крім V) будуть мати один неспарений електрон.

Один неспарений електрон мають атоми таких хімічних елементів 2–го періоду:

Літій (I група)	Бор (III група)	Флуор (VII група)

Два неспарені електрони мають атоми таких хімічних елементів 2–го періоду (крім Неону):

Карбон (IV група)	Оксиген (VI група)

Вправа 312

Укажіть хімічний елемент, електронну будову атома якого описує така графічна формула:

Графічна формула містить три енергетичні рівні, значить, елемент розташований у 3–му періоді. На останньому енергетичному рівні є 2 s–електрони та 1 р–електрон, разом 3 зовнішні електрони, отже, елемент розташований у ІІІ групі, це р–елемент, тому — в головній підгрупі. Шукаємо в періодичній таблиці клітинку на перетині 3–го періоду й ІІІ групи. Цей елемент — Алюміній Al.

Або міркуємо ще так:

сума електронів у записі графічної формули атома елемента чисельно дорівнює його порядковому номеру, тому знаходимо суму електронів і визначаємо відповідний елемент. Всього 13 (2+2+6+2+1=13) електронів, тому порядковий номер 13. Цим хімічним елементом є Алюміній Al.

Графічна формула містить три енергетичні рівні, значить, елемент розташований у 3–му періоді. На останньому енергетичному рівні є 2 s–електрони та 4 р–електрони, разом 6 зовнішніх електронів, отже, елемент розташований у VІ групі, це р–елемент, тому — в головній підгрупі. Шукаємо в періодичній таблиці клітинку на перетині 3–го періоду й VІ групи. Цей елемент — Сульфур S.

Або міркуємо ще так:

сума електронів у записі графічної формули атома елемента чисельно дорівнює його порядковому номеру, тому знаходимо суму електронів і визначаємо відповідний елемент. Всього 16 (2+2+6+2+4=16) електронів, тому порядковий номер 16. Цим хімічним елементом є Сульфур S.

Вправа 313

Укажіть помилки в електронних формулах атомів:

а) 1s²2s³2p¹;

Максимальна кількість s–електронів може бути 2, тому помилка в кількості s–електронів на 2–му енергетичному рівні атома елемента. Отже, правильна формула має вигляд: 1s²2s²2p¹.

б) [Ar]3s²3p²;

Останнім є третій енергетичний рівень, тому в дужках має бути символ хімічного елемента 2–го періоду головної підгрупи VIII групи — Неону. Отже, правильна формула має вигляд [Ne]³s²3p².

в) 1s²2s²2p⁶3s¹3p⁴.

Максимальна кількість s–електронів може бути 2, тому помилка в кількості s–електронів на 3–му енергетичному рівні. Отже, правильна формула має вигляд 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

Вправа 314

Скориставшись періодичною таблицею, з’ясуйте:

а) яких елементів більше — p–елементів чи d–елементів;

У періодичній таблиці р–елементи перебувають у головних підгрупах III–VIII груп, а d–елементи — у побічних підгрупах I–VIII груп. Тому очевидним є те, що d–елементів (40) є більше, ніж р–елементів (36).

б) які елементи — металічні чи неметалічні — переважають серед s–елементів, p–елементів.

Серед s–елементів переважають металічні елементи, бо це хімічні елементи I i II групи, а також побічних підгруп I–VIII груп.

Серед р–елементів переважають неметалічні елементи, бо це хімічні елементи головної підгрупи III–VIII груп.

Вправа 315*

Назвіть два елементи, в атомах яких кількість електронів у всіх s–орбіталях така сама, що й у р–орбіталях.

Оксиген (О). Електронна формула 1s²2s²2p⁴, отже, має 4 електрони на двох s–орбіталях і 4 електрони на р–орбіталі.

Магній (Mg). Електронна формула 1s²2s²2p⁶3s², отже, має 6 електронів на трьох s–орбіталях і 6 електронів на р–орбіталі.

Оксиген (O)	Магній (Mg)

Вправа 316

Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.

Зовнішні електрони — outer electrons, s–елементи — s–elements, p–елементи — р–elements, d–елементи — d–elements, f–елементи — f–elements.

Вправа 471

Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.

Навчальні досягнення (що я знаю та вмію)	Самооцінка
Знаю принцип «мінімальної енергії», що визначає будову атома.	...
Вмію складати повні та скорочені електронні формули атомів.	...
Вмію класифікувати елементи за типами орбіталей (s–, р–, d–, f–елементи).	...
Вмію визначити характер елемента за кількістю зовнішніх електронів.	...

––––––––– ПРОГРАМА 2016 року і 2021 року ––––––––––

§7 / §6. ЕЛЕКТРОННА БУДОВА АТОМІВ

Вправа 46 / 37 (2021)

Атом елемента 2–го періоду на останньому енергетичному рівні має 6 електронів. Скільки серед них спарених електронів, а скільки — неспарених? 4 спарених і 2 неспарених.

Цим атомом є Оксиген, электронна формула якого 1s²2s²2p⁴, а графічна має вигляд:

Вправа 47 / 38 (2021)

Атоми яких елементів 2–го періоду мають:

а) один неспарений електрон; Літій, Бор, Флуор

Літій 1s²2s¹

Бор 1s²2s²2p¹

Флуор F 1s²2s²2p⁵

б) два неспарені електрони? Карбон, Оксиген

Карбон 1s²2s¹2p²

Оксиген 1s²2s²2p⁴

Вправа 39 (2021)

Назвіть елемент, атом якого має таку електронну формулу:

а) 1s²; Гелій

Сума електронів у записі електронної формули атома елемента чисельно дорівнює його порядковому номеру, тому знаходимо суму електронів і визначаємо відповідний елемент. Всього 2 електрони, тому №2 — це Гелій;

б) 1s²2s²2p⁶3s¹; Натрій

Сума електронів у записі електронної формули атома елемента чисельно дорівнює його порядковому номеру, тому знаходимо суму електронів і визначаємо відповідний елемент. Всього 11 (2+2+6+1=11) електронів, порядковий №11 — це Натрій;

в) [Ne]3s². Магній

Електронна формула зовнішнього енергетичного рівня ...3s². Заповнюється третій рівень, значить, елемент розташований у 3–му періоді. В атомі елемента на зовнішньому енергетичному рівні 2 електрони, отже, елемент розташований у ІI групі, це s–елемент, тому — в головній підгрупі. Шукаємо в Періодичній таблиці клітинку на перетині 3–го періоду й II групи. Цей елемент — Магній.

Вправа 48

Назвіть елемент, атом якого має таку електронну формулу:

[Ne]3s¹. Натрій

Електронна формула зовнішнього енергетичного рівня ...3s¹. Заповнюється третій рівень, значить, елемент розташований у 3–му періоді. В електронній оболонці атома елемента на зовнішньому рівні 1 електрон, отже, елемент розташований у І групі, це s–елемент, тому — в головній підгрупі. Шукаємо в Періодичній таблиці клітинку на перетині 3–го періоду й I групи. Цей елемент — Натрій.

Вправа 49 / 40 (2021)

Назвіть два елементи, в атомах яких кількість усіх s– і всіх р–електронів однакова.

Оксиген. Електронна формула 1s²2s²2p⁴ містить 4 s–електрони і 4 р–електрони

Магній. Електронна формула 1s²2s²2p⁶3s² містить 6 s–електронів і 6 р–електронів

Вправа 41 (2021)

Укажіть хімічний елемент, електронну будову атома якого описує графічна формула в підручнику.

а) Aлюміній Аl

Графічна формула містить три енергетичні рівні, значить елемент розташований у 3–му періоді. На останньому (3) енергетичному рівні є 2 s–електрони та 1 р–електрон, разом три зовнішні електрони, отже, елемент розташований у ІІІ групі, це р–елемент, тому — в головній підгрупі. Шукаємо в Періодичній таблиці клітинку на перетині 3–го періоду й ІІІ групи. Цей елемент — Алюміній Al.

б) Сульфур S

Графічна формула містить три енергетичні рівні, значить елемент розташований у 3–му періоді. На останньому (3) енергетичному рівні є 2 s–електрони та 4 р–електрони, разом шість зовнішніх електронів, отже, елемент розташований у VІ групі, це р–елемент, тому — в головній підгрупі. Шукаємо в Періодичній таблиці клітинку на перетині 3–го періоду й VІ групи. Цей елемент — Сульфур S.

Вправа 50

Яке значення валентності може мати елемент, якщо його атом має електронну формулу:

а) 1s²2s²2p⁶3s²3p³; Три

В електронній формулі на останньому (3) енергетичному рівні є 2 s–електрони, які є спареними, та 3 р–електрони, які є неспареними. На можливе значення валентності елемента вказує кількість неспарених електронів в електронній оболонці атома, тому може бути валентність три;

б) [Ne]3s²3p⁵? Один

В електронній формулі на останньому (3) енергетичному рівні є 2 s–електрони, які є спареними, та 5 р–електронів, з яких 4 р–електрони є спареними і 1 р–електрон — неспареним. На можливе значення валентності елемента вказує кількість неспарених електронів в електронній оболонці атома, тому може бути валентність один.

Інші завдання дивись тут...