Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
3
Добавлен:
26.02.2023
Размер:
333.01 Кб
Скачать

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

Задачи для защиты модуля 1 по курсу химии

Методические указания

Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана

2013

УДК 547

ББК 24.2 С86

Авторы: А.М. Голубев, А.Д. Смирнов, И.В. Татьянина, В.Н. Горячева

Строение вещества. Задачи для защиты модуля 1 по

С86 курсу химии : метод. указания / А.М. Голубев и др. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013. — 22, [2] с.

ISBN 978-5-7038-3702-3

Приведены типовые вопросы и задачи по темам модуля 1 по курсу химии.

Для студентов первого и второго курсов всех специальностей МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих химию по программе бакалавриата.

Рекомендовано Учебно-методической комиссией Научно-учеб- ногокомплекса «Фундаментальныенауки» МГТУим. Н.Э. Баумана.

УДК 547

ББК 24.2

ISBN 978-5-7038-3702-3

♥ МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013

ПРЕДИСЛОВИЕ

В связи с переходом на блочно-модульную систему организации учебного процесса в высших учебных заведениях усилилась роль текущего контроля знаний студентов в течение семестра. Семестровым учебным планом предусматривается контроль модулей. Во время контроля модуля студент должен подтвердить успешное усвоение пройденного материала, продемонстрировать достигнутые знания, ответив на теоретические вопросы и решив расчетные и логические задачи.

Методические указания включают контрольный материал по темам модуля 1 «Строение вещества» по курсу химии для бакалавров технического университета. В приложении приведены необходимые справочные данные.

3

1. СТРОЕНИЕ АТОМА

Задачи 1–5. Опишите состояние электрона квантовыми числами n, l, m по заданной атомной орбитали (АО).

Номер задачи

АО

Номер задачи

АО

 

 

 

 

1

3d

4

6d

2

4f

5

7p

3

3p

 

 

 

 

 

 

Задачи 6 –10. Определите, на какой орбитали находится электрон, если его состояние характеризуется указанными ниже квантовыми числами.

Номер задачи

n

l

6

3

2

7

5

1

8

4

3

9

6

0

10

6

2

Задачи 11–15. Приведите возможные варианты квантовых чисел n и l, для которых сумма (n + l ) равна заданному значению. Определите последовательность заполнения полученных электронных подуровней.

Номер задачи

n + l

Номер задачи

n + l

 

 

 

 

11

5

14

8

12

7

15

6

13

4

 

 

 

 

 

 

4

Задачи 16 –21. Напишите электронные формулы указанного ниже атома в основном и возбужденном состояниях, покажите распределение валентных электронов по квантовым ячейкам, определите число неспаренных электронов.

Номер задачи

Атом

Номер задачи

Атом

 

 

 

Mn

16

S

19

17

As

20

Cl

18

Al

21

Ti

Задачи 22–26. Укажите значения квантовых чисел n, l, m для электронов, находящихся на внешнем энергетическом уровне в приведенных ниже атомах.

Номер задачи

Атом

Номер задачи

Атом

 

 

 

Se, Mo

22

Si, Mn

25

23

Ca, Ti

26

Co, Pd

24

Sc, Pb

 

 

 

 

 

 

Задичи 27–31. Определите порядковый номер элемента, у которого заканчивается заполнение электронами орбиталей указанного подуровня.

Номер задачи

Подуровень

Номер задачи

Подуровень

 

 

 

5s

27

3d

30

28

4p

31

5d

29

4f

 

 

 

 

 

 

Задачи 32– 43. Напишите электронные формулы внешнего энергетического уровня указанных ниже атома и иона. Покажите распределение электронов по квантовым ячейкам. Укажите количество неспаренных электронов.

Номер задачи

Атом

Ион

Номер задачи

Атом

Ион

 

 

 

 

 

 

32

S

S2–

38

Cu

Cu2+

33

Ti

Ti3+

39

Cr

Cr3+

34

Al

Al3+

40

Au

Au3+

35

Sn

Sn2+

41

Sc

Sc3+

36

Mn

Mn2+

42

V

V2+

37

Co

Co3+

43

Ag

Ag1+

5

Задачи 43– 47. Напишите электронные формулы внешнего энергетического уровня атомов указанного ниже ряда. Покажите распределение электронов по квантовым ячейкам. Предскажите изменения атомного радиуса, энергии ионизации и электроотрицательности в этом ряду.

Номер задачи

Ряд атома

Номер задачи

Ряд атома

 

 

 

O–S–Se

44

Cl–Br–I

47

45

N–O–F

48

Al–Si–P

46

N–P–As

 

 

Задачи 49–53. Напишите электронные формулы атомов указанного ниже ряда (для внешних энергетических подуровней). Покажите распределение электронов по квантовым ячейкам. Предскажите изменения атомного радиуса, энергии ионизации и электроотрицательности в этом ряду.

Номер задачи

Ряд атома

Номер задачи

Ряд атома

 

 

 

Li–Be–B–C–N–F

49

Li–Na–K–Rb–Cs

52

50

Be–Mg–Ca–Sr

53

B–Al–Ga–In–Tl

51

С–Si–Ge–Sn–Pb

 

 

Задачи 54–86. Укажите, руководствуясь периодической системой, символ химического элемента, атому которого соответствует указанная ниже электронная формула.

Номер задачи

Формула

Номер задачи

Формула

 

 

 

 

54

1s22s22p63s23p6

64

[10Ne]3s23p5

55

1s22s22p5

65

[2He]2s22p3

56

1s22s22p63s2

66

[10Ne]3s23p2

57

1s22s22p63s23p63d 54s1

67

[18Ar]3d 34s2

58

1s22s22p63s23p63d104s2

68

[18Ar]3d 54s1

59

1s22s2

69

[36Kr]4d105s25p2

60

1s22s22p63s23p63d104s1

70

[18Ar]3d104s24p4

61

1s22s22p1

71

[10Ne]3s23p4

62

1s22s22p63s23p64s1

72

[36Kr]4d105s25p5

63

1s22s22p2

73

1s22s22p63s23p4

6

Номер задачи

Формула

Номер задачи

Формула

 

 

 

 

74

1s22s22p6

81

[54Xe]5d 16s2

75

1s22s22p63s1

82

[10Ne]3s23p4

76

[2He]2s22p4

83

1s22s22p63s23p63d 84s2

77

[18Ar]3d104s24p2

84

[10Ne]3s23p6

78

[36Kr]4d 25s2

85

1s22s22p63s23p63d 54s2

79

1s22s22p3

86

1s22s22p63s23p3

80

[54Xe]6s1

 

 

Задачи 87–92. Определите ошибки, допущенные в написании приведенных ниже электронных конфигураций атомов в их основном энергетическом состоянии.

Номер задачи

Конфигурация

 

 

87

27Со 1s22s22p63s23p53d 84s14p1

88

33As 1s22s22p63s23p63d 94s14p5

89

23V 1s22s22p63s23p53d 34s14p2

90

32Ge 1s22s22p63s23p53d 84s14p6

91

50Sn 1s22s22p63s23p63d 104s24p64d 85s15p25d 3

92

52Te 1s22s22p63s23p63d 104s14p54d 85s05p65d4

Задачи 93 –116. Укажите, пользуясь периодической системой, символ химического элемента, иону которого в основном энергетическом состоянии соответствует приведенная ниже электронная формула.

Номер задачи

Формула

Номер задачи

Формула

 

 

 

 

93

Э3+ [10Ne]3s2

101

Э2– [18Ar]3d104s24p6

94

Э2– [2He]2s22p6

102

Э2+ [18Ar]3d 5

95

Э2+ [10Ne]

103

Э3+ [18Ar]3d 5

96

Э4- [10Ne]3s23p6

104

Э4+ [18Ar]3d 3

97

Э3+ [18Ar]

105

Э2+ [18Ar]3d3

98

Э3–[18Ar]3d 104s24p6

106

Э3– [10Ne]3s23p6

99

Э3–[18Ar]3d 104s24p6

107

Э2+ [18Ar]3d2

100

Э4+ [10Ne]3s2

108

Э[10Ne]3s23p6

7

Номер задачи

Формула

Номер задачи

 

Формула

 

 

 

 

 

109

Э2+[18Ar]3d 104s24p4

113

Э2+

1s22s22p2

110

Э4+[18Ar]

114

Э4– 1s22s22p6

111

Э4+ 1s2

115

Э3+

1s2

112

Э3– s22s22p6

116

Э2+

1s22s22p1

Задачи 117–146. Определите химический элемент по его координатам в периодической системе (номер периода и номер группы), составьте электронную формулу атома этого элемента и укажите значения квантовых чисел (n, l, ml, ms) для электронов внешнего уровня.

Номер задачи

Координаты

Номер задачи

Координаты

элемента

элемента

 

 

117

3, IVA

132

3, VIA

118

4, VIIA

133

2, VIA

119

4, IVB

134

4, IIIB

120

3, VIIA

135

4, VA

121

2, VA

136

5, VIIIB

122

5, VIIA

137

4, IIA

123

3, VA

138

4, VB

124

4, IVA

139

4, VIII B

125

5, IVA

140

4,VIIB

126

4,VIIIB

141

5, VA

127

4, VIIB

142

4, VIIIA

128

5, IIIA

143

5, IIA

129

3, IIIA

144

5, VIA

130

4, VIIIB

145

4, IIB

131

4, VIA

146

4, IIIA

Задачи 147–176. Составьте электронную формулу иона с указанным ниже зарядом (в основном энергетическом состоянии) и определите число неспаренных электронов по координатам в периодической системе (номер периода и номер группы) соответствующего атома.

8

Номер

Координаты

Номер

Координаты

Номер

Координаты

задачи

элемента

задачи

элемента

задачи

элемента

 

 

 

 

 

 

 

147

3; 14; 4

157

4; 7; 4 +

167

4; 2; 2 +

148

4; 17; 5

+

158

5; 13; 1 +

168

4; 5; 3 +

149

4; 4; 4 +

159

3; 13; 3 +

169

4; 8; 4 +

150

3; 17; 3

+

160

4; 8; 3 +

170

4; 7; 2 +

151

2; 15; 3

161

4; 16; 2 –

171

5; 15; 3 +

152

5; 17; 3 +

162

3; 16; 2 –

172

4; 15; 3

153

3; 15; 3 –

163

2; 16; 2 –

173

5; 2; 2 +

154

4; 14; 2 +

164

4; 3; 3 +

174

5; 16; 2

155

5; 14; 2 +

165

4; 15; 3 –

175

4; 12; 2

+

156

4; 18; 2 +

166

5; 8; 3 +

176

6; 13; 1

+

Задачи 177–178. Объясните, какой из двух элементов с указанной ниже электронной конфигурацией имеет большую энергию ионизации.

Номер задачи

Конфигурация

177

1s22s22p63s23p2; 1s22s22p63s23p5

178

1s22s22p63s23p64s1; 1s22s22p63s23p63d 104s1

9

2. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

2.1. Метод валентных связей

Задачи 179–274. Приведите электронное строение атомов, образующих молекулу или ион, определите тип гибридизации орбиталей центрального атома (иона), изобразите геометрическую форму частицы и объясните, полярна она или нет. Используйте данные, приведенные ниже.

Номер

Молекула

Номер

Молекула

Номер

Молекула

задачи

или ион

задачи

или ион

задачи

или ион

 

 

 

[AsF6]

 

 

 

179

AlBr3

201

2

223

XeF2

180

BeF2

 

202

[GeCl6]

 

224

BiF3

181

GeBr4

203

[PF6]

 

225

H3O+

182

SClF5

204

226

PCl5

[AlCl4]

 

183

BeCl2

205

AsBr3

 

227

AlI3

184

CF4

206

CO2

 

228

GaCl3

185

[GaCl4]

207

SF4

 

229

BI3

186

 

2–

208

BrF3

 

230

SF6

[BeF4]

+

 

187

[PBr4]

2

209

[ICl4]

 

231

SiCl4 2–

188

[PbCl6]

210

BCl3

 

232

[SnI6]

189

BrF2+

 

211

GeH4

 

233

[SnBr6]2

190

NH

 

212

CCl

 

234

[PCl ]

 

2

 

 

4

 

 

6

191

AlI3

 

213

GeF4

 

235

[PCl4]+

192

[SbF5]2

214

SF6

 

236

ClF5

193

KrF2

 

215

PbCl4

 

237

XeF4

194

SbI3

 

216

PH4+

 

238

IBr2

195

SnCl4

217

[BH4]

 

239

AsCl3

196

TeF

6

 

218

[AlF ]

 

240

ClF+

 

 

 

 

4

 

 

2

197

BBr3

 

219

[SbF6]

 

241

COF2

198

AlCl3

220

GeCl2

 

242

GaI3

199

GaBr3

221

PH3

 

243

GeCl4

200

SbCl5

222

Cl2O

 

244

PF5

10

Соседние файлы в папке новая папка 1