Металлом строение внешнего энергетического уровня которого 3s1 является

Обновлено: 02.07.2024

Элементы побочной подгруппы еще называют d-элементами или переходными металлами. Они отличаются тем, что их валентные электроны расположены не только на s-подуровне внешнего энергетического слоя, но и на d-подуровне предвнешнего слоя. Валентными электронами называют те, что способны участвовать в образовании химической связи.

Что бы построить модель атома такого элемента, нам необходимо знать одно важное отличие этих элементов от элементов А-подгрупп: если у элементов главных (А) подгрупп количество электронов на внешнем уровне определяется по номеру группы (например, у лития один электрон на внешнем слое, у бериллия – два, у бора – три и так далее), то у элементов побочных подгрупп это количество не зависит от номера группы.

Для определения количества электронов на внешнем уровне, легче всего просто запомнить несколько распространённых примеров (они выделены красным):

Количество электронов на внешнем уровне

Cu, Ag, Au, Nb, Cr, Mo, Ru, Rh, Pt, Ds

Все остальные элементы B-подгрупп, кроме палладия.

Остальные правила работают как с элементами А-подгрупп, так и с элементами Б-подгрупп. Например, заряд ядра определяется по порядковому номеру элемента, количество энергетических уровней по расположению в определенном периоде.

Рассмотрим конфигурацию нескольких элементов побочных подгрупп:

Построение структурно-электронной формулы элементов B-подгрупп

На рисунке показано, что несмотря на положение элементов в определенных подгруппах, количество электронов у них не равно этой группе.

Для сравнения изучим еще один рисунок, на котором мы можем сравнить элементы А- и Б-подгрупп одной и той же группы:

На этом рисунке мы снова можем убедиться, что элементы, находящиеся в одной и той же группе. В одном и том же периоде, но в разных подгруппах имеют разное строение.

Что бы разобраться, почему эти элементы называются d-элементами, разберем структурно-электронные формулы некоторых из них, например, хрома, железа и марганца, строение которых описывалось выше. Как уже было сказано, у этих элементов валентными являются не только внешний. Но и предвнешний уровень.

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

3s 2 3p 6 3d 6 4s 2

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

d-орбиталь содержит неспаренные электроны, которые могут вступать в химическую связь. Поэтому высшая валентность хрома равна не двум (по количеству электронов на внешнем уровне), а шести – по общему количеству электронов внешнего энергетического уровня и d-электронов предвнешнего уровня.

Вы можете встретить немного измененный порядок заполнения орбиталей, например, у марганца: 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 . s- и d-подуровень поменялись местами, в таких формулах учтен уровень энергии орбиталей: чем меньшей энергией обладает орбиталь, тем быстрее она будет заполняться электронами.

Правильнее будет заполнять электроны в следующем порядке:

1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p…

Тренировочные задания ЕГЭ

Задание 1.

Для выполнения заданий 1 – 3 используйте следующий ряд химических элементов:

Ответом в заданиях 1 – 3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.

Определите, атомы каких из указанных элементов имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня ns 2 (n-1) d 10

Решение задания:

Для начала разберемся со страшной формулой ns 2 (n-1) d 10 . Попробуем заменить переменную n на любое число, например, на 4, тогда мы получим 4s 2 (4-1)d 10 или 4s 2 3d 10 . Эта формула отображает порядок распределения электронов согласно их энергии. Если для нас такой порядок непривычен, то мы можем поменять его местами, тогда получим 3d 10 4s 2 . Получившаяся формула приблизительна, вместо нее может быть 4d 10 5s 2 или 5d 10 6s 2 , но по этой формуле мы понимаем, что должны искать элемент с двумя электронами на внешнем энергетическом уровне (это приводит к тому, что медь выбывает из списка претендентов на правильный ответ), и элемент должен иметь d-орбиталь на внешнем уровне (кальций и стронций выпадают)

Верный ответ: 23

Задание 2.

Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов не имеют на внешнем энергетическом уровне неспаренных электронов.

Решение: построим электронные конфигурации данных атомов.

Сурьма – Sb, элемент главной подгруппы пятой группы (А), у таких элементов валентные электроны находятся только на внешнем слое: 5s 2 5p 3 , что соответствует структурно-электронной формуле:

Элемент имеет три неспаренных p-электрона.

Последовательность расположения электронов на энергетических уровнях выражается следующим рядом чисел:

Тест по теме: «Металлы. Общая характеристика. Получение металлов».
тест по химии (9 класс) на тему

Тест в 2-х вариантах по теме: «Металлы. Общая характеристика. Получение металлов" для контроля знаний учащихся 9 класса по линиям учебника Рудзитиси, Фельдмана.

ВложениеРазмер
metally_testirovanie.doc 29.5 КБ
Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру

За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.

Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут

Предварительный просмотр:

Тест по теме: «Металлы. Общая характеристика. Получение металлов».

1. На внешнем энергетическом уровне три электрона имеются у атомов металлов:

Б) кальция, бария;

В) алюминия, индия;

Г) алюминия, кальция.

2. Металлом, строение внешнего энергетического уровня которого …4s 2 , является:

3. Строение атомов кальция характеризуется следующим распределением электронов по электронным слоям в электронной оболочке:

4. Железо проявляет степень окисления +2 в соединении формула которого

5. Способ восстановления металлов более активным алюминием называется

С 1. Напишите электронную формулу Zn.

С 2. Охарактеризуйте металлическую химическую связь. Как она возникает? Что из себя представляет металлическая кристаллическая решетка?

С 3. Найдите число протонов, нейтронов и электронов у иона Cu 2+ .

1. На внешнем энергетическом уровне два электрона имеются у атомов металлов:

А) калия, серебра;

Г) магния, кальция.

2. Металлом, строение внешнего энергетического уровня которого …3s 1 , является:

3. Строение атомов магния характеризуется следующим распределением электронов по электронным слоям в электронной оболочке:

4. Сu проявляет степень окисления +1 в соединении формула которого

5. У атомов металлов на наружном энергетическом уровне находится

В) 2,3,7,8 электронов

Г) от 1 до 3 электронов.

С 1. Напишите электронную формулу Cu.

С 2. Каковы физические свойства металлов. Поясните.

С 3. Найдите число протонов, нейтронов и электронов у иона Ag + .

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Урок по теме "Общие способы получения металлов"

Урок в курсе химии 9 класса к учебнику О.С.Габриеляна.

Конспект урока по теме:"Металлы, их положение в Периодической системе, строение атомов металлов. Общие физические свойства металлов."


Урок в 9 классе "Общие способы получения металлов"

В помощь учителю материал можно использовать для подготовки отрытого урока.


Вопрос А-29 (Понятие о металлургии: общие способы получения металлов.)

Понятие о металлургии: общие способы получения металлов. Общие научные принципы химического производства (на примере промышленного получения аммиака, серной кислоты, метанола). Химическое загрязнение .


Урок на тему: "Общая характеристика щелочных металлов"


Урок химии в 11 классе по теме: «Металлы в природе. Общие способы получения металлов»

"Человек не может обойтись без металлов. Если бы не было металлов, люди влачили бы самую жалкую жизнь среди диких зверей. ".


Методическая разработка урока по химии «Металлы в природе. Общие способы получения металлов» 9 класс (базовый курс, О.С. Габриелян)

В данной разработке приведен подробный конспект урока химии в 9 классе по теме «Металлы в природе. Общие способы получения металлов». Содержание соответствует базовому курсу химии авт.

Помогите с химией пожалуйста

1. На внешнем энергетическом уровне три электрона имеются у атомов металлов:
а) калия, галлия;
б) кальция, бария;
в) алюминия, индия;
г) алюминия, кальция.
2. Щелочной металл натрий встречается в природе в виде:
а) оксида;
б) карбоната;
в) гидроксида;
г) хлорида.
3. Кальций входит в состав:
а) питьевой воды;
б) поташа;
в) поваренной соли;
г) мрамора.
4. Какому химическому элементу соответствует распределение электронов по энергетическим уровням: 2, 8, 18, 8, 2
а) Ca б) Мg в) Sr г)Fe.
5. Наиболее ярко выраженные металлические свойства проявляет:
а) Mg б) K в) Al г) Ca
6. К цветным металлам относятся:
а) Медь, алюминий, олово, цинк, железо
б) Медь, алюминий, олово, цинк, чугун, золото
в) Медь, алюминий, олово, цинк, чугун, золото, серебро
г) Медь, алюминий, олово, цинк, серебро
7. С соляной кислотой не взаимодействует:
а) железо
б) платина
в) никель
г) цинк
8. Верны ли следующие суждения?
А. Гидроксид алюминия взаимодействует с гидроксидом натрия
Б. Гидроксид алюминия взаимодействует с серной кислотой
а) верно только А
б) верно только Б
в) верны оба суждения
г) оба суждения не верны.
9. Чугун это:
а) Сплав железа с углеродом, содержащий более 2% углерода
б) Сплав железа с углеродом, содержащий менее 2% углерода
в) Сплав железа с водородом, содержащий более 2% углерода
г) Чистое железо
10. Металлом, строение внешнего энергетического уровня которого …5s2 , является:
а) натрий;
б) кальций;
в) стронций;
г) барий.
11. Наиболее энергично взаимодействует с водой:
а) барий
б) магний
в) кальций
г) стронций.
12. Магний способен взаимодействовать с каждым из двух веществ:
а) алюминий и соляная вода
б) гидроксид натрия и вода
в) соляная кислота и гидроксил калия
г) углекислый газ и нитрат натрия
13. Хлорид железа (III) получается реакцией
а) Fe+Cl2
б) Fe+Nacl
в) Fe+Hcl
г) FeO+Cl2
14. Все металлы и их сплавы делятся на:
а) Чёрные, цветные и драгоценные
б) Железо и драгоценные
в) Железо и цветные
г) Чёрные и цветные
15. В зависимости от химического состава стали делятся:
а) Углеродистые и легированные
б) Конструкционные и инструментальные
в) Серые, легированные, специальные, ковкие, высокопрочные
г) Простые и сложные
16. Какому химическому элементу соответствует распределение электронов по энергетическим уровням: 2, 8, 18, 8, 3
а) Ca
б)Y
в)Sr
г)Fe.
17. Цели получения сплавов:
а) Экономия расхода чистых металлов
б) Получение материалов с нужными свойствами
в) Получение более дешевых материалов
г) Получение очень прочных материалов
18. Наиболее ярко выраженные металлические свойства проявляет:
а) Mg б)K в)Al г)Ca

1в
2г
3г
4в
5б
6г
7б
8в
9а
10в
11а
12 - что-то тут напутала, с обоими ни в каком случае не реагирует
13а
14а
15а
16б
17б
18б - это повтор вопроса 5!

Урок на тему" Щелочные металлы"

Образовательные: изучить характерные особенности электрон­ного строения атомов щелочных металлов; обратить внимание на восстановительные свойства металлов, их химическую активность с позиции электронного строения; сформулировать понятие взаимосвязи строения кри­сталлических металлических решеток и физических свойств.

Развивающие: научить использовать ряд напряжений металлов при прогнозировании химических свойства щелочных металлов; совершенствовать специальные навыки и умения работать с химическими реактивами, записывать уравнения химических реакций; умения наблюдать, делать выводы, составлять схемы, сравнивать.

Воспитательные: приучать к аккуратной работе в тетради, развивать коммуникативные способности, воспитывать взаимовыручку, умение делать самооценку, критически относится к оценке своих знаний.

Методы: словесный – беседа, рассказ,

наглядно - иллюстративные – демонстрация таблиц, опытов,

практический – решение задач.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма урока: урок с использованием элементов исследовательской деятельности , проблемной ситуации, компьютерной презентации.

Формы работы: парная и индивидуальная.

Оборудование: Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, химическая посуда, вода, металлический натрий, спички, раствор соляной кис­лоты.

Ход урока: 1. Организационная часть урока.

2. Проверка знаний учащихся.

1.Тест по теме: «Металлы. Общая характеристика. Получение металлов».

3. Изучение программного материала.

1. Характеристика щелочных металлов.

Щелочные метал­лы — литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций — находятся в главной подгруппе I группы периодической системы Д.И.Менделеева. Практически наиболее важ­ными из них являются натрий и калий.

Электронное строение атомов щелочных металлов.

Число электронов на внешнем уровне

2. Физические свойства щелочных металлов.

Плотность г/см 3

В природе не существует в таких количествах, которые достаточны для изучения его свойств.

Окрашивание пламени.

3.Химические свойства щелочных металлов.

Взаимодействие щелочных металлов с простыми веществами:

1. Взаимодействие с кислородом:

2. Взаимодействие с галогенами:

3. Взаимодействие с азотом:

4. Взаимодействие с водородом:

5. Взаимодействие с серой:

а) Na + S = ; *б) K + S =

Взаимодействие щелочных металлов со сложными веществами.

1. Взаимодействие с водой:

а) Na + H 2 O = ; *б) K + H 2 O =

2. Взаимодействие с кислотами:

а) Na + HCI = ; *б) K + HCI =

4. История открытия щелочных металлов.

В ноябре 1807 г. в Лондоне Гемфри Дэви на заседании Королевского обще­ства объявляю об открытии им новых элементов —на­трия и k алия. Выявить эти элементы удалось с помо­щью электрического тока. Дэви первым изучил свойства Na и К, указав на воспламеняемость паров Na на возду­хе. Выделение щелочных металлов было выдающимся открытием в химии. Никто не знал, какую пользу мо­гут принести эти мягкие и очень активные металлы.

Почему они "едкие"? Едкими щело­чами называют хорошо растворимые в воде гидроксиды. Важнейшие из них NaOH и КОН - это белые, непро­зрачные, твердые кристаллические вещества, раство­ряющиеся в воде с выделением большого количества теп­лоты. В водных растворах диссоциированы и являются сильными щелочами. Водные растворы гидроксидов на­трия и калия поглощают оксид углерода:

ОН - + СО2 = НСО3 -

В твердом состоянии на воздухе NaOH и КОН поглоща­ют влагу, благодаря чему используются как осушители.

5. Нахождение щелочных металлов в природе.

По распространению на нашей пла­нете натрий занимает шестое место среди всех эле­ментов. Природные соединения натрия — это полевые шпаты, мирабилит, бура, нефелин и ультрамарин. Не­удивительно, что с соединениями натрия наши предки познакомились очень давно. Первобытному человеку хло­рид натрия был так же необходим, как и современному. В Ветхом Завете упоминается некое вещество "нетер ", употреблявшееся, по современной терминологии, как моющее средство. Скорее всего "нетер" — это сода, которая образовалась в соленых озерах с известковыми берегами. Это же вещество под названием "нитрон" встречается позже у греческих авторов. Аристотель, а затем Плиний Старший, упоминая это вещество, н a зывал его "нитрум". Арабские алхимики вместо "нитрум "употребляли термин "натрун ", от которого и про­исходит современное название "натрий".

В XVIII в. химикам было уже известно много различ­ных соединений натрия. Соли натрия широко применя­ются в медицине. Хотя о соединениях натрия знали очень много, сам элемент вплоть до XIX в. открыт не был. Слишком активен этот металл, чтобы его можно было выделить традиционными химическими способами.

Калий - химический элемент I груп­пы периодической системы элементов Д.И.Менделеева — принадлежит к подгруппе щелочных металлов. Имеет три изотопа. Человечество знакомо с калием более по­лутора веков. В лекции, прочитанной в Лондоне в нояб­ре 1807 г., Дэви сообщил, что при электролизе едкого калия был получен маленький шарик с сильным металли­ческим блеском.

Калий замечательный металл, один из самых актив­ных, плавает в воде, "вскипает " со взрывом и горит, окрашивая пламя в фиолетовый цвет. Кроме того, калий незаменим для все­го живого и примечателен, как "меченый " металл. Обратим внимание: его атомный номер 19, относительная атомная масса 39, на внешнем электронном слое один элект­рон, степень окисления +1. Как считают химики, именно этим объясняется его исклю­чительная распространенность в природе. Калий входит в состав нескольких сотен минералов, находится в почве, растениях, организмах людей и животных.

Общая характеристика металлов IА–IIIА групп в связи с их положением в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и особенностями строения их атомов

Атомы элементов IА–IIIА групп имеют сходство в строении электронных оболочек и закономерностях изменения свойств, что приводит к некоторому сходству их химических свойств и свойств их соединений.

Металлы IA (первой группы главной подгруппы) также называются «щелочные металлы«. К ним относятся литий, натрий, калий, рубидий, цезий. Франций – радиоактивный элемент, в природе практически не встречается. У всех металлов IA группы на внешнем энергетическом уровне, на s-подуровне в основном состоянии есть один неспаренный электрон:

… ns 1 — электронное строение внешнего энергетического уровня щелочных металлов

Металлы IA группы — s-элементы. В химических реакциях они отдают один валентный электрон, поэтому для них характерна постоянная степень окисления +1.

Рассмотрим характеристики элементов IA группы:

Все щелочные металлы — сильные восстановители. Это самые активные металлы, которые могут непосредственно взаимодействовать с неметаллами. С ростом порядкового номера и уменьшением энергии ионизации металлические свойства элементов усиливаются. Щелочные металлы образуют с кислородом оксиды Э2О. Оксиды щелочных металлов реагируют с водой с образованием основания (щелочи):

Водородные соединения щелочных металлов — это гидриды с общей формулой ЭН. Степень окисления водорода в гидридах равна -1.

Металлы IIA (второй группы главной подгруппы) — щелочноземельные. Раньше к щелочноземельным металлам относили только кальций, стронций, барий и радий, но по решению ИЮПАК бериллий и магний также называются щелочноземельными.

У щелочноземельных металлов на внешнем энергетическом уровне расположены два электрона. В основном состоянии это два спаренных электрона на s-подуровне:

… ns 2 — электронное строение внешнего энергетического уровня элементов IIA группы

Щелочноземельные металлы — s-элементы. Отдавая два валентных электрона, они проявляют постоянную степень окисления +2. Все элементы подгруппы бериллия — сильные восстановители, но восстановительные свойства выражены слабее, чем у щелочных металлов.

Характеристики элементов IIA группы:

Металлы подгруппы бериллия довольно активны. На воздухе они легко окисляются, образуя основные оксиды с общей формулой ЭО. Этим оксидам соответствуют гидроксиды Э(ОН)2.

Первый элемент IIA группы, бериллий, по большинству свойств гораздо ближе к алюминию (диагональное сходство). Это проявляется в свойствах бериллия. Например, он не взаимодействует с водой. Магний взаимодействует с водой только при нагревании. Кальций, стронций и барий — это типичные металлы. Они реагируют с водой при обычных условиях.

Элементам IIA группы соответствуют гидриды с общей формулой ЭН2.

Элементы IIIA (третьей группы главной подгруппы) — это бор, алюминий, галлий, индий, таллий и нихоний. В основном состоянии содержат на внешнем энергетическом уровне три электрона, которые распределены по s- и р-подуровням:

… ns 2 nр 1 — электронное строение внешнего энергетического уровня элементов IIIA группы

Все элементы подгруппы бора относятся к р-элементам. В химических соединениях проявляются степень окисления +3. Хотя для таллия более устойчивая степень окисления +1.

Металлические свойства у элементов подгруппы бора выражены слабее, чем у элементов IIA подгруппы. Элмент бор относится к неметаллам. Энергия ионизации атома у бора наибольшая среди элментов IIIA подгруппы. Алюминий относится к типичным металлам, но оксид и гидроксид алюминия проявляют амфотерные свойства. У таллия более сильно выражены металлические свойства, в степени окисления +1 он близок по свойствам к щелочным металлам. Наибольшее практическое значение среди элементов IIIA подгруппы имеет алюминий.

Читайте также: