Страница 9 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

3. Оформите схему.

Изменение свойств элементов в группах

☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ → свойства усиливаются

☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ ☐ свойства ослабевают

Причины

1) ____________.

2) ____________.

3) ____________.

При движении по группе периодической системы сверху вниз:

Металлические и восстановительные свойства усиливаются

Неметаллические и окислительные свойства ослабевают

Причины

1) С ростом порядкового номера элемента в главной подгруппе (т.е. при движении сверху вниз) увеличивается число занимаемых электронами энергетических уровней (электронных слоёв).

2) Число электронов на внешнем энергетическом уровне (валентных электронов) у элементов одной и той же главной подгруппы остаётся одинаковым и, как правило, равняется номеру группы.

3) Вследствие увеличения числа электронных слоёв растёт радиус атома. Валентные электроны оказываются всё дальше от положительно заряженного ядра, и сила их притяжения к ядру ослабевает. Это происходит как из-за увеличения расстояния, так и из-за экранирующего (заслоняющего) эффекта внутренних электронов. В результате атому становится легче отдавать свои валентные электроны (усиливаются восстановительные и металлические свойства) и труднее присоединять чужие (ослабевают окислительные и неметаллические свойства, уменьшается электроотрицательность).

Ответ: В группах периодической системы при движении сверху вниз усиливаются металлические и восстановительные свойства элементов. Ослабевают неметаллические, окислительные свойства, а также электроотрицательность. Причинами этих изменений являются: 1) увеличение числа электронных слоёв в атомах; 2) постоянное число валентных электронов (для элементов главных подгрупп); 3) увеличение атомного радиуса и экранирующий эффект внутренних электронов, что приводит к ослаблению связи валентных электронов с ядром.

4. Частицы микромира обладают □□□□□□□□□□ природой.

Орбиталь — это ____________.

Частицы микромира обладают квантованной природой.
Это утверждение отражает один из ключевых принципов квантовой механики — принцип квантования. Он означает, что физические величины, описывающие состояние частиц микромира (например, электронов в атоме), могут принимать не любые произвольные значения, а только определённые, дискретные (прерывистые) значения, называемые квантовыми. Наиболее ярким примером является энергия электрона в атоме: он может находиться только на строго определённых энергетических уровнях, и переходы между ними происходят скачкообразно, путём поглощения или испускания кванта энергии. Таким образом, «квантованная природа» означает, что свойства и взаимодействия в микромире подчиняются законам квантования, а не непрерывным законам классической физики. Слово «квантованной» идеально подходит по смыслу и количеству букв (12) для заполнения пропусков в задании. Стоит также отметить, что частицы микромира обладают и двойственной (корпускулярно-волновой) природой, что является еще одним их фундаментальным свойством.
Ответ: квантованной.

Орбиталь — это область пространства вокруг ядра атома, в которой вероятность нахождения электрона является максимальной (как правило, принимается за 90% или 95%).
В отличие от классической физики, где электрон представлялся как частица, движущаяся по определённой траектории (орбите), в квантовой механике положение электрона невозможно точно определить в каждый момент времени (согласно принципу неопределённости Гейзенберга). Вместо этого его состояние описывается с помощью волновой функции (орбитали), обозначаемой греческой буквой $ \psi $ (пси). Квадрат модуля волновой функции $ |\psi|^2 $ характеризует плотность вероятности нахождения электрона в различных точках пространства. Таким образом, орбиталь представляет собой не траекторию, а вероятностное «облако» распределения электрона, имеющее определённую форму (например, сферическую для s-орбиталей или гантелеобразную для p-орбиталей), размер и энергию.
Ответ: область пространства вокруг ядра, в которой наиболее вероятно (с вероятностью > 90%) нахождение электрона.

5. Заполните таблицу.

Типы электронных орбиталей

Обозначение

Форма

Число орбиталей данного типа на электронном слое и максимальное число электронов на них

-орбиталь

-орбиталь

-орбиталь

-орбиталь

s-орбиталь

Атомная орбиталь, которая характеризуется орбитальным квантовым числом $l=0$. Для этого значения $l$ магнитное квантовое число $m_l$ может принимать только одно значение: $m_l=0$. Это означает, что на любом энергетическом уровне (начиная с первого, $n \ge 1$) существует только одна s-орбиталь.

Форма: s-орбиталь имеет сферическую симметрию, ее форма представляет собой шар, в центре которого расположено атомное ядро. Вероятность нахождения электрона одинакова в любом направлении от ядра и зависит только от расстояния до него.

Число орбиталей и электронов: Поскольку s-подуровень состоит из одной орбитали, а на каждой орбитали по принципу Паули может находиться не более двух электронов с противоположными спинами, максимальное число электронов на s-подуровне составляет $1 \times 2 = 2$.

Ответ: Обозначение: s-орбиталь; Форма: Сферическая (шар); Число орбиталей данного типа на электронном слое и максимальное число электронов на них: 1 орбиталь, 2 электрона.

p-орбиталь

Атомная орбиталь, характеризующаяся орбитальным квантовым числом $l=1$. Для этого значения $l$ магнитное квантовое число $m_l$ может принимать три значения: $-1, 0, +1$. Следовательно, p-подуровень, который появляется со второго энергетического уровня ($n \ge 2$), состоит из трех p-орбиталей.

Форма: Каждая p-орбиталь имеет форму объемной восьмерки, или гантели. Три p-орбитали ($p_x, p_y, p_z$) ориентированы в пространстве вдоль трех взаимно перпендикулярных осей координат.

Число орбиталей и электронов: Наличие трех p-орбиталей означает, что максимальное число электронов, которое может содержать p-подуровень, равно $3 \times 2 = 6$.

Ответ: Обозначение: p-орбиталь; Форма: Объемная восьмерка (гантель); Число орбиталей данного типа на электронном слое и максимальное число электронов на них: 3 орбитали, 6 электронов.

d-орбиталь

Атомная орбиталь, характеризующаяся орбитальным квантовым числом $l=2$. Для этого значения $l$ магнитное квантовое число $m_l$ может принимать пять значений: $-2, -1, 0, +1, +2$. Таким образом, d-подуровень, существующий начиная с третьего энергетического уровня ($n \ge 3$), включает пять d-орбиталей.

Форма: d-орбитали имеют более сложную пространственную конфигурацию. Четыре из них по форме напоминают четырехлепестковую розетку (двойную гантель), а пятая орбиталь ($d_{z^2}$) выглядит как гантель с тороидальным "поясом" вокруг нее в экваториальной плоскости.

Число орбиталей и электронов: Пять d-орбиталей могут вместить максимальное количество электронов, равное $5 \times 2 = 10$.

Ответ: Обозначение: d-орбиталь; Форма: Более сложная (двойная гантель); Число орбиталей данного типа на электронном слое и максимальное число электронов на них: 5 орбиталей, 10 электронов.

f-орбиталь

Атомная орбиталь, характеризующаяся орбитальным квантовым числом $l=3$. Для этого значения $l$ магнитное квантовое число $m_l$ может принимать семь значений: $-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3$. Это означает, что f-подуровень, который появляется с четвертого энергетического уровня ($n \ge 4$), состоит из семи f-орбиталей.

Форма: f-орбитали обладают еще более сложной, многолепестковой пространственной структурой, которую сложно изобразить наглядно.

Число орбиталей и электронов: Семь f-орбиталей на f-подуровне могут содержать максимальное число электронов, равное $7 \times 2 = 14$.

Ответ: Обозначение: f-орбиталь; Форма: Еще более сложная (многолепестковая); Число орбиталей данного типа на электронном слое и максимальное число электронов на них: 7 орбиталей, 14 электронов.