Атомдук түзүлүштү жана элементтердин мезгилдик системасын талкуулоо боюнча мисал суроолор
Pendahuluan
Атомдук түзүлүш жана элементтердин мезгилдик системасы химиядагы ар кандай элементтердин касиеттерин жана жүрүм-турумун түшүнүүнүн негизин түзгөн фундаменталдык түшүнүктөр болуп саналат. Бул макалада биз атомдук түзүлүшкө жана элементтердин мезгилдик системасына байланыштуу маселелердин мисалдарын талкуулайбыз, ошондой эле аларды кененирээк талкуулайбыз.
Атомдук түзүлүш
1-мисал суроо: Электрондук конфигурация
Суроо: Атомдук номери 20 болгон кальций (Ca) атомунун электрондук конфигурациясын аныктагыла.
Талкуу:
Кальцийдин атомдук номери 20, башкача айтканда, анын 20 электрону бар. Анын электрондук конфигурациясын аныктоо үчүн, биз электрондорду эң төмөнкү энергия деңгээлинен эң жогорку энергия деңгээлине чейин орбиталдарды толтурган Ауфбау принцибине ылайык бөлүштүрүшүбүз керек.
1. 1s^2 (2 электрон)
2. 2s^2 (2 электрон)
3. 2p^6 (6 электрон)
4. 3s^2 (2 электрон)
5. 3p^6 (6 электрон)
6. 4s^2 (2 электрон)
Ошентип, кальцийдин (Ca) электрондук конфигурациясы 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2.
2-мисал суроо: Кванттык сандар
Суроо: Кычкылтек атомундагы (O) 8-атомдук номерге ээ болгон акыркы электрондун кванттык санын аныктагыла.
Талкуу:
Кычкылтектин атомдук номери 8, ошондуктан анын электрондук конфигурациясы төмөнкүдөй:
1s^2 2s^2 2p^4
Кычкылтектеги акыркы электрон 2p орбиталында жайгашкан. Бул электрондун квант санын аныкташыбыз керек:
– Башкы кванттык сан (n): 2 (анткени ал экинчи катмарда жайгашкан)
– Азимуталдык квант саны (l): 1 (p орбиталына байланыштуу)
– Магниттик кванттык сан (m_l): -1, 0, +1 (p орбитасы үч багытка ээ болушу мүмкүн)
– Спин квант саны (m_s): +1/2 же -1/2 (электрондор эки спиндик багытка ээ болушу мүмкүн)
2p^4 ичиндеги акыркы электрон үчүн электрондор Хунд эрежесине ылайык толтурулат, ошондуктан алар m_l багыттарынын бирин ээлейт. Мисалы, m_l = 0 багыты үчүн кванттык сандар төмөнкүдөй:
– n = 2
– l = 1
– m_l = 0
– m_s = +1/2 же -1/2 (электрондун спинине жараша)
Элементтердин мезгилдик системасы
3-мисал суроо: Элементтердин мезгилдик касиеттери
Суроо: Натрий (Na) атомдорунун өлчөмүн хлор (Cl) атому менен салыштырып, өлчөмүнүн айырмасынын себебин түшүндүргүлө.
Талкуу:
Натрий жана хлор бир мезгилде (3-мезгилде), бирок ар башка топтордо:
– Na 1-топто
– Cl 17-топто
Атомдун өлчөмү (атом радиусу) мезгил боюнча солдон оңго карай азаят, анткени ядролук заряддын көбөйүшү (протондордун көбөйүшү) ошол эле катмардагы электрондордун күчтүү тартылышына алып келет. Бул электрондук катмарлардын ядрого жакындашына алып келет.
Ошентип, натрий (Na) атомунун өлчөмү хлордукунан (Cl) чоңураак, анткени Na мезгилдин башында жайгашкан. Башкача айтканда, Naнын валенттик электрондору Clдикине караганда бир топ алыс жайгашкан, ошондуктан Naнын атомдук радиусу чоңураак.
4-мисал суроо: Кычкылдануу саны
Суроо: H2SO4 курамындагы күкүрт элементинин кычкылдануу даражасын аныктагыла.
Талкуу:
Күкүрт кислотасындагы (H₂SO₄) күкүрттүн кычкылдануу даражасын аныктоо үчүн, биз кычкылдануу даражаларын аныктоо эрежелерин сактайбыз:
– Суутектин (H) кычкылдануу даражасы жалпысынан +1ге барабар.
– Кычкылтек (O) жалпысынан -2 кычкылдануу даражасына ээ.
H₂SO₄дагы күкүрттүн кычкылдануу даражасы x деп коёлу. Анда, эрежеге ылайык, бир молекуладагы кычкылдануу даражаларынын жалпы саны молекуланын жалпы зарядына барабар болушу керек (нейтралдуу заряд 0гө барабар):
Жума:
2(H) + 1(S) + 4(O) = 2(+1) + x + 4(-2) = 2 + x – 8 = 0
x эсептелүүдө:
2 + x – 8 = 0
x - 6 = 0
x = +6
Ошентип, H₂SO₄дагы күкүрттүн (S) кычкылдануу даражасы +6.
Химиялык реактивдүүлүк
5-мисал суроо: Реактивдүүлүк
Суроо: Эмне үчүн фтор (F) хлорго (Cl) караганда реактивдүүрөөк?
Талкуу:
Галогендердин (17-топ) реактивдүүлүгү атомдук санынын өсүшү менен төмөндөйт. Фтор атомдук түзүлүшкө байланыштуу бир нече себептерден улам хлорго караганда реактивдүүрөөк:
1. Иондоштуруу энергиясы:
Фтордун иондоштуруу энергиясы хлорго караганда жогору, демек, фтор атомдору башка атомдордон электрондорду оңой тартат.
2. Электрондордун жакындыгы:
Фтордун электрондук жакындыгы өтө жогору, демек, ал хлорго караганда электрондорду оңой кабыл алат.
3. Атомдук өлчөмү:
Фтордун атомдук өлчөмү хлорго караганда кичине. Фтордун валенттик электрондору ядрого жакыныраак, ошондуктан жаңы электрондорго электростатикалык тартылуу күчү чоңураак.
Ошентип, бул үч фактор чогуу фтордун башка заттар менен өз ара аракеттенүү жөндөмүн жогорулатат, бул аны хлорго караганда реактивдүү кылат.
Корутунду
Атомдук түзүлүштү жана элементтердин мезгилдик системасын түшүнүү химияда абдан маанилүү. Бул макалада биз ар кандай мисал маселелерди жана деталдуу түшүндүрмөлөрдү карап чыктык. Аларга электрондук конфигурациялар, кванттык сандар, элементтердин мезгилдик касиеттери, кычкылдануу сандары жана химиялык реактивдүүлүк кирет. Бул түшүнүктөрдү жакшы түшүнүү менен биз ааламдагы ар кандай элементтердин касиеттерин жана жүрүм-турумун жакшыраак түшүнө алабыз.
