Напишите электронные конфигурации атомов кремния… (химия)

№ Электронные конфигурации атомов

Напишите электронные конфигурации атомов кремния, брома и серы в основном и возбуждённом состояниях. В каждом случае укажите число неспаренных электронов.

Решение

Кремний Si (Z = ), внешний уровень s²p²

Основное состояние: . На p-подуровне неспаренных электрона.

Возбуждённое состояние: один s-электрон переходит на свободную p-орбиталь: . Неспаренных электронов .

Бром Br (Z = ), внешний уровень s²p⁵

Основное состояние: . Неспаренный электрон .

Возбуждённое состояние: электроны переходят на свободный d-подуровень.

: неспаренных .
: неспаренных .
: неспаренных .

Сера S (Z = ), внешний уровень s²p⁴

Основное состояние: . Неспаренных .

Возбуждённое состояние: электроны переходят на свободный d-подуровень.

: неспаренных .
: неспаренных .

💡 Почему так

Возбуждение — переход электрона на свободную орбиталь того же энергетического уровня. Число неспаренных электронов определяет валентность атома.

Ответ

Si: основное — ; возбуждённое — .
Br: основное — ; возбуждённые — , — , — .
S: основное — ; возбуждённые — , — .

№ Типы химической связи

Укажите типы химической связи в следующих веществах: оксид серы(IV), марганец, оксид бария, этан, фосфор белый, метаналь, фторид цезия.

Решение

— связь между атомами неметаллов: ковалентная полярная.
Mn — простое вещество металл: металлическая.
— металл и неметалл: ионная.
— связи C–C ковалентная неполярная, C–H ковалентная малополярная (полярная).
— простое вещество неметалл: ковалентная неполярная.
— C–H и C=O ковалентные полярные.
— типичный металл и типичный неметалл: ионная.

Ответ

— ковалентная полярная; Mn — металлическая; — ионная; — ковалентная (C–C неполярная, C–H малополярная); — ковалентная неполярная; — ковалентная полярная; — ионная.

№ Ионная связь

Составьте схемы образования ионной связи в оксиде калия, бромиде лития, фториде кальция, нитриде натрия. Электронные оболочки каких благородных газов имеют катионы и анионы в данных соединениях?

Решение

Оксид калия: , , итог: .

Бромид лития: , , итог: .

Фторид кальция: , (два атома), итог: .

Нитрид натрия: (три атома), , итог: .

Оболочки ионов:

( e⁻) — аргон; ( e⁻) — неон.
( e⁻) — гелий; ( e⁻) — криптон.
( e⁻) — аргон; ( e⁻) — неон.
и (по e⁻) — неон.

Ответ

: — Ar, — Ne; : — He, — Kr; : — Ar, — Ne; : и — Ne.

№ Изоэлектронные молекулы

Из приведённого набора молекул выберите изоэлектронные (т.е. обладающие одинаковым суммарным числом валентных электронов всех атомов): $O_{2}$ , $HCl$ , $N_{2}$ , $C H_{4}$ , $CO$ , $H_{2} O$ , $P H_{3}$ , $C_{2} H_{2}$ .

Решение

Считаем валентные электроны:

Ответ

электронов: , , , ; электронов: , , ; () — без пары.

№ Водородная связь

Каков механизм возникновения водородной связи? Какие виды водородной связи вы знаете?

Решение

Атом водорода, связанный с сильно электроотрицательным атомом (F, O, N), несёт частичный положительный заряд . Он притягивается к неподелённой электронной паре другого электроотрицательного атома. Связь возникает по электростатическому (донорно-акцепторному) механизму: водород — акцептор, неподелённая пара — донор. Обозначают её так: .

💡 Почему так

Водородная связь слабее ковалентной, но сильнее обычного межмолекулярного притяжения.

Ответ

Механизм: электростатическое притяжение атома H () к неподелённой паре электроотрицательного атома другой молекулы (или другой части той же молекулы). Виды: межмолекулярная (вода, спирты, HF) и внутримолекулярная (белки, ДНК, в том числе между частями одной молекулы).

№ Свойства веществ с водородной связью

Какими особыми свойствами обладают вещества с межмолекулярной водородной связью?

Решение

Межмолекулярные водородные связи объединяют молекулы в ассоциаты. Для разрыва связей нужна дополнительная энергия, поэтому свойства веществ особые.

Ответ

Такие вещества имеют аномально высокие температуры плавления и кипения (вода, HF, спирты, аммиак по сравнению с , ), повышенные теплоту испарения и вязкость, хорошо растворяются в воде (спирты, сахара), у них большая теплоёмкость. Лёд менее плотный, чем вода.

№ Роль водородной связи

Какую роль играет межмолекулярная водородная связь в жизни человека и в природе?

Решение

Водородные связи определяют свойства воды и структуру биомолекул.

Ответ

Благодаря водородным связям вода при обычных условиях жидкая, водоёмы замерзают сверху, и жизнь в них сохраняется. Водородные связи поддерживают структуру белков и двойную спираль ДНК (комплементарность оснований), участвуют в растворении веществ и в формировании структур целлюлозы и шёлка.

Помогло?

Напишите электронные конфигурации атомов кремния, брома и серы в основном и…