Строение атома олова (sn), схема и примеры

Архив уроков › Основные законы химии

В уроке 6 «Простые ионы» из курса «Химия для чайников» познакомимся с простыми ионами и выясним, чему равен его заряд; также рассмотрим как образуется ионная химическая связь; научимся определять степень окисления и валентность элементов. Данный урок очень важный, и чтобы его лучше понять, обязательно просмотрите прошлые уроки, особое внимание уделяя уроку 1 «Схема строения атомов», а также уроку 3 «Схема образования молекул».

Ионная химическая связь

Мы уже кратко рассматривали ковалентную полярную химическую связь, в которой из-за незначительного различия в электроотрицательности атомов (0.4-2.0) электронная пара распределяется между ними не равномерно. Для тех, кто забыл, напоминаю, что электроотрицательность — это способность атомов притягивать к себе электроны.

Однако, если электроотрицательность атомов различается больше чем на 2 по таблице электроотрицательности, то электронная пара полностью переходит к более электроотрицательному атому, и в результате образуется ионная химическая связь. Ионная химическая связь образуется только между атомами типичных металлов (т.к. они легко теряют внешние электроны) и неметаллов (т.к. они обладают большой электроотрицательностью).

Положительные и отрицательные ионы

Наглядным примером ионной химической связи может служить обычная поваренная соль NaCl, которая присутствует на каждой кухне. Атомы натрия (и вообще всех металлов) слабо удерживают внешние электроны, тогда как атомы хлора напротив, обладают очень большой способностью притягивать к себе электроны, т.е обладают большой электроотрицательностью.

Поэтому при образовании молекулы NaCl каждый атом Na теряет один электрон (e—), образуя положительный ион натрия Na+, а каждый атом Cl, наоборот, приобретает этот потерянный электрон натрия, образуя отрицательный ион хлора Cl—. Это записывается в виде двух реакций:

• Na → Na+ + e—   и   ½Cl2 + e— → Cl—

Записать ½Cl2 пришлось потому, что газообразный хлор в природе состоит из двухатомных молекул, а не из свободных одиночных атомов хлора.

На рисунке выше, изображена кристаллическая решетка NaCl, где каждый хлорид-ион Cl— окружен со всех сторон соседними положительными ионами натрия Na+; ионы натрия Na+ точно также окружены ближайшими хлорид-ионами Cl—. Подобное расположение ионов обладает высокой устойчивостью.

Положительно заряженные ионы называются катионами. К ним в основном относятся металлы, так как они легко отдают от одного до трех электронов. Ниже приведены примеры катионов:

Анионами являются неметаллы, поскольку с радостью присоединяют к себе электроны, превращаясь в отрицательно заряженные ионы. Примеры анионов:

Степень окисления веществ

Заряд простого, одноатомного иона, например Mg2+ или F2-, называется его степенью окисления. Степень окисления — это такое число электронов, которое необходимо прибавить (восстановить) к иону или отнять (окислить) у него, чтобы он превратился обратно в нейтральный атом.

• Реакция восстановления: Mg2+ + 2e— → Mg
• Реакция окисления: F2- → F + 2e—

Процесс присоединения электронов к атому или просто их смещение в сторону данного атома называется реакцией восстановления, а оттягивание электронов от атома или их полное удаление называется реакцией окисления. Вот вам отличная шпаргалка со степенями окисления простых ионов:

Пример 12. Окисляется или восстанавливается хлор при образовании хлорид-иона? Какова степень окисления этого иона? Решение: Хлор восстанавливается, поскольку к каждому атому хлора необходимо присоединить один электрон, чтобы образовался хлорид-ион. Хлорид-ион, Сl—, имеет степень окисления -1.

Пример 13. Окисляются или восстанавливаются металлы при образовании ими ионов? Какова степень окисления иона алюминия? Решение: При образовании ионов металлов последние окисляются, поскольку при этом происходит удаление электронов от атомов металла. Ион алюминия, Аl3+, имеет степень окисления +3.

Валентность химических элементов

Валентностью называют число химических связей, которые данный атом образует с другими атомами в молекуле. Однако, если говорить простыми словами, то под валентностью понимается все та же степень окисления, но в отличии от нее валентность не имеет знака и не равна нулю.

Молекулярная формула	Валентность	Степень окисления
H2O	H(I), O(II)	H+1, O-2
CS2	C(IV), S(II)	C+4, S-2
CH4	C(IV), H(I)	C-4, H+1

Название ионов

Ионы металлов, которые имеют различные (переменные) степени окисления, записываются следующим образом:

• Fe2+ железо(II) или ион двухвалентного железа
• Fe3+ железо(III) или ион трехвалентного железа
• Сu+ медь(I) или ион одновалентной меди
• Cu2+ медь (II) или ион двухвалентной меди
• Sn2+ олово(II) или двухвалентного олова
• Sn4+ олово(IV) или ион четырехвалентного олова

Пример 2: Окисление или восстановление происходит при превращении иона трехвалентного железа в ион двухвалентного? Запишите уравнение этого процесса.

Решение: Уравнение реакции имеет следующий вид: Fe3+ + e— → Fe2+. Она представляет собой процесс восстановления, поскольку к исходному иону присоединяется электрон.

Надеюсь урок 6 «Простые ионы» оказался для вас понятным и полезным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Источник: https://himi4ka.ru/arhiv-urokov/urok-6-prostye-iony.html

Sn — Олово

ОЛОВО (лат. Stannum), Sn, химический элемент с атомным номером 50, атомная масса 118,710. О происхождении слов «stannum» и «олово» существуют различные догадки. Латинское «stannum», которое иногда производят от саксонского «ста» — прочный, твердый, первоначально означало сплав серебра и свинца. «Оловом» в ряде славянских языков называли свинец. Возможно, русское название связано со словами «ол», «оловина» — пиво, брага, мед: сосуды из олова использовались для их хранения. В англоязычной литературе для названия олова используется слово tin. Химический символ олова Sn читается «станнум».

Природное олово состоит из девяти стабильных нуклидов с массовыми числами 112 (в смеси 0,96% по массе), 114 (0,66%), 115 (0,35%), 116 (14,30%), 117 (7,61%), 118 (24,03%), 119 (8,58%), 120 (32,85%), 122 (4,72%), и одного слабо радиоактивного олова-124 (5,94%).

124Sn — b-излучатель, его период полураспада очень велик и составляет T1/2 = 1016–1017 лет. Олово расположено в пятом периоде в IVА группе периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Конфигурация внешнего электронного слоя 5s25p2.

В своих соединениях олово проявляет степени окисления +2 и +4 (соответственно валентности II и IV).

Металлический радиус нейтрального атома олова 0,158 нм, радиусы иона Sn2+ 0,118 нм и иона Sn4+ 0,069 нм (координационное число 6). Энергии последовательной ионизации нейтрального атома олова равны 7,344 эВ, 14,632, 30,502, 40,73 и 721,3 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность олова 1,96, то есть олово находится на условной границе между металлами и неметаллами.

Физические и химические свойства: простое вещество олово полиморфно. В обычных условиях оно существует в виде b-модификации (белое олово), устойчивой выше 13,2°C.

Белое олово — это серебристо-белый, мягкий, пластичный металл, обладающий тетрагональной элементарной ячейкой, параметры a = 0.5831, c = 0.3181 нм. Координационное окружение каждого атома олова в нем — октаэдр.

Плотность b-Sn 7,228 г/см3. Температура плавления 231,9°C, температура кипения 2270°C.

Фазовый переход b-Sn a-Sn сопровождается увеличением удельного объема на 25,6% (плотность a-Sn составляет 5,75 г/см3), что приводит к рассыпанию олова в порошок. В старые времена наблюдавшееся во время сильных холодов рассыпание оловянных изделий называли «оловянной чумой».

В результате этой «чумы» пуговицы на обмундировании солдат, их пряжки, кружки, ложки рассыпались, и армия могла потерять боеспособность. (Подробнее об «оловянной чуме» см. интересные факты об олове, ссылка внизу этой страницы).

Из-за сильного различия структур двух модификаций олова разнятся и их электрофизические свойства. Так, b-Sn — металл, а a-Sn относится к числу полупроводников. Ниже 3,72 К a-Sn переходит в сверхпроводящее состояние. Стандартный электродный потенциал E °Sn2+/Sn равен –0.136 В, а E пары °Sn4+/Sn2+ 0.151 В.

При комнатной температуре олово, подобно соседу по группе германию, устойчиво к воздействию воздуха или воды. Такая инертность объясняется образованием поверхностной пленки оксидов. Заметное окисление олова на воздухе начинается при температурах выше 150°C:

Sn + O2 = SnO2.

При нагревании олово реагирует с большинством неметаллов. При этом образуются соединения в степени окисления +4, которая более характерна для олова, чем +2. Например:

• Sn + 2Cl2 = SnCl4
• С концентрированной соляной кислотой олово медленно реагирует:
• Sn + 4HCl = SnCl4 + H2
• Возможно также образование хлороловянных кислот составов HSnCl3, H2SnCl4 и других, например:
• Sn + 3HCl = HSnCl3 + 2H2
• В разбавленной серной кислоте олово не растворяется, а с концентрированной — реагирует очень медленно.

Состав продукта реакции олова с азотной кислотой зависит от концентрации кислоты. В концентрированной азотной кислоте образуется оловянная кислота b-SnO2·nH2O (иногда ее формулу записывают как H2SnO3). При этом олово ведет себя как неметалл:

Sn + 4HNO3 конц. = b-SnO2·H2O + 4NO2 + H2O

При взаимодействии с разбавленной азотной кислотой олово проявляет свойства металла. В результате реакции образуется соль нитрат олова (II):

3Sn + 8HNO3 разб. = 3Sn(NO3)2 + 2NO + 4H2O.

1. При нагревании олово, подобно свинцу, может реагировать с водными растворами щелочей. При этом выделяется водород и образуется гидроксокомплекс Sn (II), например:
2. Sn + 2KOH +2H2O = K2[Sn(OH)4] + H2
3. Гидрид олова — станнан SnH4 — можно получить по реакции:
4. SnCl4 + Li[AlH4] = SnH4 + LiCl + AlCl3.
5. Этот гидрид весьма нестоек и медленно разлагается уже при температуре 0°C.
6. Олову отвечают два оксида SnO2 (образующийся при обезвоживании оловянных кислот) и SnO. Последний можно получить при слабом нагревании гидроксида олова (II) Sn(OH)2 в вакууме:
7. Sn(OH)2 = SnO + H2O
8. При сильном нагреве оксид олова (II) диспропорционирует:
9. 2SnO = Sn + SnO2
10. При хранении на воздухе монооксид SnO постепенно окисляется:
11. 2SnO + O2 = 2SnO2.
12. При гидролизе растворов солей олова (IV) образуется белый осадок — так называемая a-оловянная кислота:
13. SnCl4 + 4NH3 + 6H2O = H2[Sn(OH)6] + 4NH4Cl.
14. H2[Sn(OH)6] = a-SnO2·nH2O + 3H2O.
15. Свежеполученная a-оловянная кислота растворяется в кислотах и щелочах:
16. a-SnO2·nH2O + KOH = K2[Sn(OH)6],
17. a-SnO2·nH2O + HNO3 = Sn(NO3)4 + H2O.

При хранении a-оловянная кислота стареет, теряет воду и переходит в b-оловянную кислоту, которая отличается большей химической инертностью. Данное изменение свойств связывают с уменьшением числа активных HO–Sn группировок при стоянии и замене их на более инертные мостиковые –Sn–O–Sn– связи.

• При действии на раствор соли Sn (II) растворами сульфидов выпадает осадок сульфида олова (II):
• Sn2+ + S2– = SnS
• Этот сульфид может быть легко окислен до SnS2 раствором полисульфида аммония:
• SnS + (NH4)2S2 = SnS2 + (NH4)2S
• Образующийся дисульфид SnS2 растворяется в растворе сульфида аммония (NH4)2S:
• SnS2 + (NH4)2S = (NH4)2SnS3.
• Четырехвалентное олово образует обширный класс оловоорганических соединений, используемых в органическом синтезе, в качестве пестицидов и других.

История открытия: когда человек впервые познакомился с оловом точно сказать нельзя. Олово и его сплавы известны человечеству с древнейших времен. Упоминание об олове есть в ранних книгах Ветхого Завета.

Сплавы олова с медью, так называемые оловянные бронзы, по-видимому, стали использоваться более чем за 4000 лет до нашей эры.

А с самим металлическим оловом человек познакомился значительно позже, примерно около 800 года до нашей эры.

Из чистого олова в древности изготовляли посуду и украшения, очень широко применяли изделия из бронзы.

Нахождение в природе: олово — редкий рассеянный элемент, по распространенности в земной коре олово занимает 47-е место.

Гораздо реже в природе встречается станнин (оловянный колчедан) — Cu2FeSnS4 (27,5 % Sn).

для добычи олова в настоящее время используют руды, в которых его содержание равно или немного выше 0,1%. На первом этапе руду обогащают (методом гравитационной флотации или магнитной сепарации).

Таким образом удается повысить содержание олова в руде до 40-70%. Далее проводят обжиг концентрата в кислороде для удаления примесей серы и мышьяка.

Затем полученный таким образом оксид SnO2 восстанавливают углем или алюминием (цинком) в электропечах:

SnO2 + C = Sn + CO2.

Особо чистое олово полупроводниковой чистоты готовят электрохимическим рафинированием или методом зонной плавки.

Применение: важное применение олова — лужение железа и получение белой жести, которая используется в консервной промышленности. Для этих целей расходуется около 33% всего добываемого олова.

До 60% производимого олова используется в виде сплавов с медью, медью и цинком, медью и сурьмой (подшипниковый сплав, или баббит), с цинком (упаковочная фольга) и в виде оловянно-свинцовых и оловянно-цинковых припоев.

Олово способно прокатываться в тонкую фольгу — станиоль, такая фольга находит применение при производстве конденсаторов, органных труб, посуды, художественных изделий.

Искусственный радионуклид олова 119Sn — источник v-излучения в мессбауэровской спектроскопии.

Физиологическое действие: о роли олова в живых организмах практически ничего не известно. В теле человека содержится примерно (1-2)·10–4 % олова, а его ежедневное поступление с пищей составляет 0,2-3,5 мг. Олово представляет опасность для человека в виде паров и различных аэрозольных частиц, пыли.

При воздействии паров или пыли олова может развиться станноз — поражение легких. Очень токсичны некоторые оловоорганические соединения. Временно допустимая концентрация соединений олова в атмосферном воздухе 0,05 мг/м3, ПДК олова в пищевых продуктах 200 мг/кг, в молочных продуктах и соках — 100 мг/кг.

Токсическая доза олова для человека — 2 г.

А знаете ли Вы, что…

Источник: http://WebElements.narod.ru/elements/Sn.htm

1.Химический элемент олово(Sn)

1.1. Электронная
формула данного химического элемента:

1S22S22P63S23P63D104S24P64D104F05S25P2

Сокращенная
электронная формула:4D105S25P2

В 5-м периоде
электроны заполняют сначала 5S-подуровень,
потом 4D-подуровень,
затем 5P-подуровень.
Начиная с 3-го периода, происходит
несоответствие между количеством
электронов на энергетическом уровне и
количеством электронов в данном периоде,
что можно объяснить принципом наименьшей
энергии.

В соответствии с данным
принципом, при заполнении энергетических
уровней наблюдается эффект запаздывания.
Электроны в таком состоянии заполняют
орбитали в порядке повышения уровня
энергии орбиталей.

В соответствии с
правилом Клечковского увеличение
энергии и соответственно заполнение
орбиталей происходит в порядке возрастания
суммы квантовых чисел (n+l),
а при равной сумме (n+l)
в порядке возрастания числа n.

4D(4+2)=6 5S(5+0)=5 5P(5+1)=6

4D-
и 5P-подуровни
имеют одинаковые значения (n+l),
но энергетически более выгоден
4D-подуровень,
т. к. у него меньшее значение n.
Поэтому данные подуровни заполняются
в следующем порядке: 5S,
4D,
5P.
5-й период заполняется аналогично 4-му.

1.2. I.
Sn
– олово. Порядковый номер 50, 5 период,
IV
группа, главная (А) подгруппа.

1. Порядковый номер олова – 50, а относительная атомная масса Аr=119 (округленное значение). Соответственно, заряд ядра его атома +50 (число протонов). Следовательно, число нейтронов в ядре равно N=Аr-Z=69. Так как атом электронейтрален, то число электронов, содержащихся в атоме олова, тоже равно 50.

2. Элемент олово находится в 5 периоде периодической таблицы Д. И. Менделеева, значит, все электроны атома располагаются на пяти энергетических уровнях. Так же по номеру периода устанавливается количество электронов, которые находятся в данном периоде. Их количество равно: Xe=2n2=2*52=50.

3. Номер группы (IV) показывает на то, что максимальная степень окисления металла равна +4.

4. Олово относится к IV группе главной (А) подгруппе, следовательно, олово – P-элемент.

I

5S 4D

I. Возможность
“эффекта провала электронов”:

• 50Sn
• Так как 4D-подуровень
  заполнен электронами полностью, то
  “эффект провала электронов” не
  наблюдается.

1.3. Валентные
подуровни в электронной формуле данного
химического элемента – 5S
и 5P:
5S25P2.
Олово относится к P-элементам,
т. к. у этого элемента в последнюю очередь
заполняется пятый электронный слой,
5P-подуровень.

1.4. Наборы
квантовых чисел для всех валентных
электронов:

S1:n=5,
l=0, ml=0,
ms=+1/2;

S2:n=5,
l=0, ml=0,
ms=-1/2;

P1:n=5, l=1, ml=-1, ms=+1/2; +50Sn

P2:n=5, l=1,ml=0,ms=+1/2.

1.5. Олово – металл, т.к. его атомы отдают электроны, превращаясь в положительные ионы. Т. к. олово расположено вблизи диагонали бор – астат, он обладает двойственными свойствами: в одних соединениях ведет себя как металл, в других – как неметалл (амфотерные оксиды и гидроксиды).

Так как атомы олово содержат на внешнем слое 4 электрона, они могут отдавать их, приобретая при этом степень окисления +4 (проявлять восстановительные свойства). Также олово может принимать степень окисления +2.

SnSn*

5S 5P 5S 5P

с.о.=+2 с.о.=+4

1.6.В соответствии с правилом Гунда суммарное спиновое число s должно быть максимальным. Расположим 2 электрона на P-атомной орбитали

Так как во втором варианте s=max, то два электрона располагаются наP-атомной орбитали в таком положении, как во втором варианте.

Согласно принципу наименьшей энергии электроны в основном состоянии заполняют орбитали в порядке повышения уровня энергии орбиталей. В одном и том же уровне энергия подуровней возрастает:Es

Источник: https://studfile.net/preview/862956/

4. Электронное строение атома

Электронная формула

1S22S22P63S23P63D104S24P64D104F05S25P2

Sn — олово. Порядковый номер 50, 5 период, IV группа, главная (А) подгруппа.

Порядковый номер олова — 50, а относительная атомная масса Аr=119 (округленное значение). Соответственно, заряд ядра его атома +50 (число протонов). Следовательно, число нейтронов в ядре равно N=Аr-Z=69. Так как атом электронейтрален, то число электронов, содержащихся в атоме олова, тоже равно 50.

Валентные подуровни в электронной формуле данного химического элемента — 5S и 5P: 5S25P2. Олово относится к P-элементам, т. к. у этого элемента в последнюю очередь заполняется пятый электронный слой, 5P-подуровень.

• Возможность “эффекта провала электронов”:
• 50Sn
• 5S 4D
• Так как 4D-подуровень заполнен электронами полностью, то “эффект провала электронов” не наблюдаетс
• Наборы квантовых чисел для всех валентных электронов:
• S1:n=5, l=0, ml=0, ms=+1/2;
• S2:n=5, l=0, ml=0, ms=-1/2; -1 0 1
• P2:n=5, l=1,ml=0,ms=+1/2.
• P1:n=5, l=1, ml=-1, ms=+1/2; +50Sn

Олово — металл, т.к. его атомы отдают электроны, превращаясь в положительные ионы. Т. к. олово расположено вблизи диагонали бор — астат, он обладает двойственными свойствами: в одних соединениях ведет себя как металл, в других — как неметалл (амфотерные оксиды и гидроксиды).

Так как атомы олово содержат на внешнем слое 4 электрона, они могут отдавать их, приобретая при этом степень окисления +4 (проявлять восстановительные свойства). Также олово может принимать степень окисления +2.

Sn>Sn*

5S 5P 5S 5P

c.o=+2 c.o.=+4

1. В соответствии с правилом Гунда суммарное спиновое число s должно быть максимальным. Расположим 2 электрона на P-атомной орбитали
2. 1) 2)
3. = +1/2 — 1/2 = 0 = +1/2 +1/2 = 1
4. Так как во втором варианте s=max, то два электрона располагаются на P-атомной орбитали в таком положении, как во втором варианте.

Согласно принципу наименьшей энергии электроны в основном состоянии заполняют орбитали в порядке повышения уровня энергии орбиталей.

В одном и том же уровне энергия подуровней возрастает:EsSn*

5S 5P 5S 5P

K=2 K=*4 SP3q4-гибридизация

Атом олова в возбужденном состоянии имеет ковалентность, равную 4.

С водородом олово образует гидрид SnH4;с галогенами соединения типа SnX2 и SnX4.

Соединения типа SnX2 обусловлены наличием у олова неподеленной пары электронов. Соединения типа SnX4 иSnH4 имеют SP3q4-гибридизацию и имеют форму тетраэдра.

Источник: https://him.bobrodobro.ru/10833

Определение структуры валентного электронного слоя атомов элементов

Задача 188. Структура валентного электронного слоя атома элемента выражается электронной формулой: а) 5s25p4; б) 3d54s1. Определить порядковый номер и название элемента.

Решение:а) Валентный электронный слой 5s25p4 указывает на то, что атом элемента имеет пять электронных энергетических уровней, значит, атом расположен в пятом периоде.

Наличие на внешнем энергетическом уровне двух 5s- и четырёх 5p-электронов указывает на то, что данный элемент относится к семейству p-элементов, и расположен в шестой группе главной подгруппе периодической системы Д. И. Менделеева. В пятом периоде шестой группы находится элемент с порядковым номером 52 (теллур). 

б) Электронная конфигурация валентного слоя 3d54s1 указывает на то, что атом находится в четвёртом периоде (n = 4), относится к d-элементам (наличие 3d-подуровня) и является элементом шестой группы побочной подгруппы. Такому состоянию соответствует элемент с порядковым номером 24 (хром).

Ответ: Te; Cr.

Задача. 189. Электронная структура атома описывается формулой: 1s22s22p63s23p63d64s2.

Менделеева, то для элемента с электронной структурой, описываемой формулой 1s22s22p63s23p63d64s2, порядковый номер равен 26 (общее число электронов равно 26). Под номером 26 в таблице Д. И. Менделеева находится железо.

Задача 190. Написать электронные формулы ионов: а) Sn2+; б) Sn4+; в) Мn2+; г) Сu2+; д) Сг3+; е) S2-.Решение:а) Электронная формула олова имеет вид: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2. Отдав два с 5p-подуровня атом, олова превращается в ион Sn2+, который имеет электронную формулу: 

1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p0

б) Атом олова, отдав четыре электрона, два с 5p-подуровня и два с 4s-подуровня, атом олова превращается в ион Sn4+. Электронная формула иона олова Sn4+ имеет вид: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s05p0.

в) Электронная формула марганца имеет вид: 1s22s22p63s23p63d54s2. При отдаче двух электронов с 4s-подуровня, атом марганца превращается в ион Мn2+ с электронной формулой:  1s22s22p63s23p63d54s0

г) Атом меди имеет электронную формулу: 1s22s22p63s23p63d104s1. при отдаче одного электрона с 4s-подуровня и одного с 3d-подуровня атом меди превращается в ион Сu2+, электронная формула которого будет иметь вид: 1s22s22p63s23p63d9.

д) Атом хрома имеет следующую электронную формулу: 1s22s22p63s23p63d54s1. При отдаче одного электрона с 4s-подуровня и двух с 3d-подуровня атом хрома превращается в ион Сг3+, электронная формула которого будет иметь вид: 1s22s22p63s23p63d34s0.

е) Электронная формула атома серы имеет вид: 1s22s22p63s23p4. Присоединив два недостающих электрона на 3p-подуровень, атом серы превращается в ион S2-, электронная формула которого будет иметь вид: 1s22s22p63s23p6.

Задача 191. У элементов каких периодов электроны внешнего слоя характеризуются значением n +  l  = 5?

Решение:

Значение квантовых чисел n + l  = 5 означает, что у элементов электроны внешнего слоя могут находиться на пятом энергетическом уровне и s-подуровне (5 + 0 = 5) или на четвёртом энергетическом уровне и p-подуровне (4 +1 = 5).

Задача 192. Перечислить электронные аналоги среди элементов VI группы периодической системы элементов.

Написать в общем виде электронные формулы валентных электронных подуровней атомов этих элементов.Решение:Электронными аналогами называют элементы, у которых валентные электроны расположены на орбиталях, описываемых формулой, общей для всех элементов.

В периодической системе электронные аналоги входят в состав одной подгруппы.

Валентные электроны элементов главной подгруппы VI группы (кислород, сера, селен, теллур и полоний) описываются общей формулой  ns2np4, а элементы побочной подгруппы VI группы (хром, молибден и вольфрам) —  nd4ns2. У хрома и молибдена валентные электроны описываются формулой  nd5ns1, что объясняется «провалом» (переходом электрона с наружного s-подуровня на d-подуровень).

Задача 193. На каком основании хром и сера, фосфор и ванадий расположены в одной группе периодической системы? Почему их помещают в разных подгруппах?Решение:Электронные конфигурации атомов хрома, серы, ванадия и фосфора имеют виды:

+24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1;  +16S 1s22s22p63s23p4;  +23V 1s22s22p63s23p63d34s2;

+15P 1s22s22p63s23p3.

а) Атомы ванадия и фосфора содержат по пять валентных электронов, поэтому они расположены в пятой группе периодической системы химических элементов.

На основании того, что валентными электронами атома серы являются наружные два 3s- и четыре 3p-электрона, фосфор расположен в главной подгруппе.

У атома ванадия валентными электронами являются два 4s- и три 3d-электроны, ванадий расположен в побочной подгруппе. 

б) Атомы хрома и серы содержат по шесть валентных электронов, поэтому они располо-жены в шестой группе периодической системы химических элементов.

На основании того, что валентными электронами атома серы являются наружные два 3s- и три 3p-электрона, сера расположена в главной подгруппе.

Задача 194. Почему медь имеет меньший атомный объем, чем калий, расположенный в той же группе и том же периоде?Решение:Зависимость атомного объёма от заряда атома (Z) имеет периодический характер.

В пределах одного периода с увеличением Z проявляется тенденция к уменьшению размеров атома, что объясняется увеличивающимся притяжением электронов внешнего слоя к ядру по мере возрастания его заряда.

В пределах подгруппы с увеличением Z атома, но самое существенное, с появлением нового электронного слоя, атомные объёмы возрастают. 

Калий и медь являются элементами IV периода главной подгруппы. Количество электронных слоёв у атомов калия и меди одинаковое (4), а заряды имеют разное значение (+19K; +29Cu) и разное число электронов (K содержит 19 электронов, а Cu – 29).

Поэтому электростатические силы взаимодействия в атоме меди будут значительно меньше, чем у калия.

Следовательно, у элементов, расположенных в одном периоде и в одной группе периодической системы химических элементов, атомные объёмы уменьшаются с увеличением порядкового номера элемента.

Так у меди атомный радиус имеет меньшее значение, чем у калия (r+29Cu = 129 нм; r+19K = 236 нм), потому что при большем значении Z и большем количестве электронов электростатическое взаимодействие больше, что приводит к сжиманию атома меди в большей степени, чем атома калия.

Источник: http://buzani.ru/zadachi/khimiya-glinka/1098-valentnye-elektronnye-sloi-atomov-zadachi-188-194

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

• Cтраница 2
• Р’ этом соединении атом олова октаэдрически координирован четырьмя мостиковыми Рё РґРІСѓРјСЏ немостиковыми атомами фтора.  [16]
• Так как РѕРґРёРЅ атом олова отдает РґРІР° электрона, Р° РѕРґРёРЅ атом железа получает РѕРґРёРЅ электрон, то, очевидно, РІ реакции должно участвовать РІ РґРІР° раза больше атомов железа, чем олова.  [17]
• Р’ этом соединении атом олова октаэдрически координирован четырьмя мостиковыми Рё РґРІСѓРјСЏ немостиковыми атомами фтора.  [18]

В закиси олова атом олова окружен четырьмя атомами кислорода, расположенными в четырех ( из пяти) вершинах тригональной бипирамиды, пятая занята неподеленной парой.

Эта структура является типичной ковалентной Р·СЂ3 — РіРёР±СЂРёРґРЅРѕР№ структурой, РІ которой РґРІР° кислородных атома образуют РґРѕРЅРѕСЂ-ные СЃРІСЏР·Рё.

Для пяти совершенно эквивалентных Р·СЂ3Р№ — орбиталей имеет место равная заселенность СЂ-орбиталей, однако РІ структуре SnO дополнительный электрон РІ неподеленной паре РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє небалансу СЂ-электронов Рё таким образом является причиной наблюдаемого квадрупольного расщепления.  [19]

Соконденсация РІ матрице атомов олова СЃ кислородом привела Рє получению спектра РЅРѕРІРѕР№ изолированной молекулы Sn02, что подтверждается РїСЂРё использовании изотопа 180, Р° также изучением РїРѕ спектрам соотношения между различными изотопами олова. РџСЂРё взаимодействии Sn02 СЃ оловом РІ матрице образуется молекула Sn202, которую удалось наблюдать также РІ экспериментах РїРѕ мессбауэровской спектроскопии.  [21]

Наличие РІ молекуле атома олова резко отрицательно сказывается РЅР° подвижности галоида, так уже триэтилпроизводные СЃРїРѕСЃРѕР±РЅС‹ всту-пать РІ реакцию СЃ магнием лишь РІ присутствии молярных количеств бромистого этила. Показано, что РІ этих случаях реакция осложняется побочными процессами.  [22]

РџРѕСЂСЏРґРѕРє отщепления РѕС‚ атома олова различных радикалов примерно тот же, что Рё РїСЂРё деалкилировании галоидами, Р° именно [91, 94, 97, 148-152]: РѕСЃ-тиенил Рї-анизила-нафтилп-толил перфторвинил фенилпен-тафторфенил метил этил — РїСЂРѕРїРёР» РЅ-гексил перфторэтил.  [23]

Какое электронное строение имеет атом олова. Какие степени окисления характерны для олова.  [24]

Р’ сульфиде олова каждый атом олова имеет три соседних атома серы, — лежащих РїРѕ РѕРґРЅСѓ сторону РѕС‚ него; четвертая орбиталь — несвязывающая Рё стереохимически активна.

Эта структура интерпретировалась как ковалент-ная СЃ РІСЂ3 — гибридизацией атома олова, причем РѕРґРёРЅ РёР· соседних атомов серы образует РґРѕРЅРѕСЂРЅСѓСЋ СЃРІСЏР·СЊ, Р° несвязывающая орбиталь содержит неподеленную пару.

Если СЃРІСЏР·Рё чисто ковалентны, тогда изомерный СЃРґРІРёРі между SnS Рё серым оловом ( РІ котором атом олова имеет четыре эквивалентные 5СЂ3 — орбитали) определяет дополнительную s — электронную плотность, связанную СЃ лишним электроном РІ SnS. Связывая измеренный СЃРґРІРёРі СЃ калибровочными точками ( 5s) 2 Рё ( 5s) ( 5p) 3 Рё РІРІРѕРґСЏ поправки РЅР° эффекты экранирования, был вычислен s — характер неподеленной пары. Таким образом, несмотря РЅР° то что неподеленная пара занимает гибридизован-РЅСѓСЋ орбиталь, приблизительно такую же, как Рё поделенные пары электронов, РѕРЅРё неэквивалентны. Неподеленная пара имеет больший s — характер РІ силу того, что РѕРЅР° РЅРµ участвует РІ связывании. Р�Р· стереохимического рассмотрения соединения SnS Бойль Рё РґСЂ. [8] рассчитали, что для получения правильных углов для трех связывающих орбиталей неподеленная пара должна иметь 80 % s — характера Рё 20 % СЂ-характера.  [25]

Подобные механизмы, включающие циклические шестицентровые Рё линейные переходные состояния, постулировались для СЂСЏРґР° реакций [ СЃРј, обсуждение методов получения оловоорганических галогенидов СЃ использованием галогенов, разд.  [26]

РџСЂРё комплексообразовании валентное состояние атома олова меняется. Такой структуре соответствует Р·СЂ3 — гибридизация олова.  [27]

Что касается заместителей Сѓ атома олова РІ оловоорганическом РіРёРґСЂРёРґРµ, то здесь наблюдается обратное явление.  [28]

Р’ структуре сольвата нитрометана SnCl2OEP атом олова имеет октаэдрическую координацию Рё копланарен СЃ атомами азота. Длины связей равны: Sn-N 2 082 Рё Sn — РЎ1 2 453 Рђ.  [29]

�з изложенного видно, что атомы олова в сплаве Si-Ge в пределах растворимости ведут себя подобно атомам германия в кремнии.

РќРѕ добавление олова РІ сплав Si-Ge РІ количестве — 5 — 10 9 ат / СЃРј3 вызывает приблизительно такое же снижение подвижности сплава, как добавление атомов германия РІ количестве Р®21 — 1022 ат / СЃРј3 РІ кремнии.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Источник: https://www.ngpedia.ru/id116647p2.html