Строение атома. Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева. Химическая связь.

1. Согласно периодическому закону свойства элементов являются периодическими функциями атомного номера элементов. Как проявляется периодичность элек­тронных конфигураций атомов элементов в зависимости от их атомного номера?

2. С позиций квантовой механики атомы и ионы не имеют строго определенных размеров. Однако в справочной литературе приводятся определенные значения металлических, ковалентных, ионных радиусов. Каков смысл этих величин? Как их измерили?

3. Объясните основные тенденции изменения атомных радиусов элементов в пе­риодах и группах? Какое влияние на изменение атомных радиусов элементов оказывают значения квантовых чисел (n и l), число электронов, заполняющих один и тот же электронный подуровень, число парных и непарных электронов на подуровне, образование относительно устойчивых электронных конфигураций
р³, d⁵, f⁷? Какие особенности проявляются в изменении атомных радиусов в группах элементов Яблока?

4. Дайте определение энергии ионизации. Совпадают ли по величине и по знаку энергия ионизации и энтальпия реакции ионизации атомов элемента в газооб­разном состоянии? В каких единицах СИ выражается энергия ионизации и како­во соотношение между разными единицами? Что означают понятия «первая энергия ионизации», «вторая энергия ионизации» и т. д.?

5. Дайте определение сродства к электрону Е_е. Каково соотношение между сродст­вом к электрону и энтальпией реакции присоединения электронов атомами веще­ства (элемента) в газообразном состоянии? Как можно определить величину срод­ства атома к электрону через энергию ионизации аниона того же элемента? Каки­ми, положительными или отрицательными, значениями Е_е характеризуется при­соединение атомами разных элементов первого электрона, второго электрона?

6. Что выражает электроотрицательность элемента χ? В чем заключается идея Полинга при определении электроотрицательности? Какую шкалу электроотрицательностей предложил Полинг? Какие иные методики рекомендованы для опре­деления электроотрицательности? Как изменяются электроотрицательности эле­ментов в периодах и группах? Где расположены в периодической таблице пози­ции для наиболее электроотрицательных и для наименее электроотрицательных («электроположительных») элементов? Какие значения χ характерны для метал­лов, а какие - для неметаллов?

7. Как можно использовать значения электроотрицательностей элементов для предсказания полярности связей, которые образуются между их атомами в хи­мическом соединении?

8. Дайте определение степени окисления элемента. Какие правила применяют для оп­ределения степеней окисления элементов в химических соединениях, включая мно­гоатомные ионы? Элементам в свободном состоянии приписывают нулевую сте­пень окисления. Могут ли иметь нулевую степень окисления элементы, входящие состав химических соединений? Для одноатомных ионов Nа⁺, Мg²⁺, Zn²⁺, Cl^- и не­которых других можно принять, что степень окисления элемента и заряд иона рав­ны. Если эти ионы находятся в водном растворе, то какое уточнение необходимо ввести, принимая равенство заряда иона и степени окисления элемента?

9. Состав оксидов, как и других химических соединений, находится в периодиче­ской зависимости от атомного номера элементов. В частности, возможность об­разования оксида определенного состава зависит от устойчивости той или иной степени окисления конкретного элемента. Учитывая сказанное, сделайте прогноз относительно изменения состава и устойчивости оксидов s- и p-элементов в пе­риодах и группах.

10. Зная положение элемента в периодической таблице и его электроотрицатель­ность, можно оценить кислотно-основные свойства образуемых им оксидов.
Дайте оценку изменения кислотно-основных свойств оксидов элементов в пе­риодах и группах. Рассмотрите положение в периодической таблице элементов, оксиды которых обладают амфотерными свойствами. Как можно доказать амфотерный характер оксидов? Если оксиды образованы одним и тем же элементом в разных степенях окисления, то каковы тенденции изменения кислотно-основных свойств оксидов в зависимости от степени окисления элемента? Каким свойст­вом отличаются индифферентные оксиды от оксидов других классов?

11. Дайте определение понятию «химическая связь». Что происходит с энергией системы при образовании химической связи? Какую роль играют электроны при образовании связи между атомами? Что происходит с электронами при образо­вании связи? Подведите общий итог взаимодействиям, определяющим баланс сил, за счет которого поддерживается оптимальное расстояние между связанны­ми атомами.

12. Назовите три основных типа химических связей. Каковы особенности распреде­ления электронов между атомами в зависимости от типа связи между ними? Оп­ределите место в этой классификации полярной и координационной связей. Как можно предсказать тип возможной связи между атомами, зная значения электроотрицательности элементов?