原子構造の演習 (コメント付きテンプレート付き)

であなたの知識をテストします 10の質問 次に原子構造について。 トピックに関する疑問を解消するために、フィードバックの後にコメントを確認してください。

質問1

原子は物質の基本単位であり、原子を構成する亜原子粒子は、質量、電荷、位置などによって区別されます。

下の表に不足している情報を記入してください。

粒子	シンボル	パスタ (単位は 原子質量）	充電 (単位は 電荷 - c.u.e.)	位置
プロトン		芯
中性子	番号		0
電子	と	-1	電気圏

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正しい答え：

粒子	シンボル	パスタ (単位は 原子質量）	充電 (単位は 電荷 - c.u.e.)	位置
プロトン	P		+1	芯
中性子	番号		0	芯
電子	と		-1	電気圏

原子を構成する 3 つの基本的な粒子は、陽子 (正に帯電)、中性子 (中性粒子)、および電子 (負に帯電) です。

原子核は、陽子と中性子が存在する原子の中心部分です。 この領域の周りには電子があります。

〇 プロトン (p) は正電荷 (+1)、原子質量 1 u を持ち、原子核に位置する粒子です。

〇 電子 (e) は、正電荷 (-1) を持ち、原子量が実質的にゼロの粒子であり、電気圏に位置します。

〇 中性子 (n) は電荷ゼロ、原子質量 1 u の粒子で、原子核内にあります。

質問2

地球上で最も豊富な化学元素は酸素です。 空気中に存在し、生物の呼吸に不可欠であることに加えて、それは私たちの生存に不可欠な物質である水（H₂O)。

酸素原子の主な情報を含む次の表を見て、次のステートメントを分析してください。

シンボル	〇
原子番号	8
質量数	16
電子配信	1秒^2 2秒^2 2p^4

私。 酸素原子には 8 個の陽子があります。
Ⅱ． 酸素原子には7個の中性子があります。
III. 酸素原子には7個の電子があります。
IV. 酸素の原子価殻には 6 個の電子があります。

ステートメントは正しいです：

a) ⅠとⅡ
b) II および IV
c) ⅠとⅣ
d) ⅡおよびⅢ

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正しい選択肢: c) I および IV。

a) 正しい。 化学元素の原子番号は、その核内の陽子の数に対応しています。 したがって、酸素原子は Z = 8 であるため、8 つの陽子を持っています。

b) 間違っている。 質量数は、陽子と中性子の数の合計、つまり A = Z + n です。 酸素原子には8個の陽子があるので、その原子核にも8個の中性子があります。

A = Z + n
16 = 8 + n
16 - 8 = n
n = 8

c) 間違っている。 基底状態の原子は電気的に中性です。 これは、陽子の数と電子の数が等しいことを意味します。 酸素の原子番号は 8 であるため、これはその電子も 8 個の電子を持っていることを意味します。

d) 正しい。 原子価殻は、原子の電子の最も外側の殻です。 酸素には 2 つの層しかないため、最も外側の層は層 2 であり、6 つの電子を含みます。2 つの電子は s サブレベルにあり、4 つの電子は p サブレベルにあります。

についてもっと知る 原子構造.

質問3

電子は、明確に定義されたエネルギー レベルで原子核の周りを周回する亜原子粒子です。

ナトリウム (Na) は原子番号 11 の化学元素で、その電子分布は 1s です。²2秒²2p⁶3秒¹.

ナトリウム原子の電気圏における電子の配置に関しては、次のように述べるのが正しいです。

a) 最大数の電子で満たされた唯一のシェルは最初のシェルです。
b) ナトリウム原子の電子は、3 つのエネルギー準位に分布しています。
c) 別の原子との化学結合を作るために使用される電子は、 最も多くの電子を持っているため、ナトリウム原子の 2 番目の電子殻に位置します。 利用可能。
d) ナトリウム原子の安定性は、電子を受け取って最後の電子殻を完全に満たすことによって得られます。

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正しい選択肢: b) ナトリウム原子の電子は 3 つのエネルギー準位に分布しています。

a) 間違っている。 電子分布の第 1 層と第 2 層は、可能な最大数の電子を持っています。

電子層	電子の最大数	電子の分布
K	2	1秒^2
L	8	2秒^2 2p^6

b) 正しい。 全体として、原子には、K から Q までの名前の付いた最大 7 つのエネルギー準位を含めることができます。 11 個の電子があるため、ナトリウム原子は 3 つの電子殻 (K、L、M) を満たします。

エネルギーレベル	電子層	電子の分布
1º	K	1秒^2
2º	L	2秒^2 2p^6
3º	M	3秒^1

c) 間違っている。 化学結合に使用される電子は、原子の最も外側の殻にあります。 したがって、M シェルの s サブレベルにある電子は、別の原子との関連付けに使用されるものです。

d) 間違っている。 ナトリウムは電気陰性度の低い元素であるため、電子を受け取る代わりに供与する傾向があります。 したがって、安定になるために、ナトリウム原子はイオン型の化学結合を確立します。これは、その電子をより電気陰性度の高い原子に移動するときに、イオン Na が作成されるためです。⁺、その電子配布は 1 秒です² 2秒² 2p⁶.

についてもっと知る 電子配信.

質問4

窒素原子の原子番号は 7 です。 基底状態では、原子は電気的に中性であるため、この化学元素の電気圏には 7 つの電子があります。

窒素の電子分布が1秒であることを知る²2秒²2p³、次の軌道の電子の位置を正しく記入してください。

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正しい答え：

原子軌道は、電子が見つかる可能性が最も高い領域に対応しています。 各軌道は最大 2 つの電子を保持し、この充填は電子分布から行われます。

軌道の電子分布では、最初にすべての軌道を同じ方向、つまり上向きの電子で満たします。 すべての軌道が電子で満たされた後、最初の軌道に戻り、今度は反対方向に残りの電子を挿入できます。

窒素の場合、不対電子があるため、2 つの軌道が完全に満たされ、3 つの軌道が不完全な軌道のままになっていることに注意してください。

これは、s サブレベルには最大 2 個の電子を保持する 1 つの軌道があり、p サブレベルには最大 6 個の電子で満たすことができる 3 つの軌道があるためです。

質問5

量子数は座標のようなもので、原子の電子に電子を配置する機能を持っています。 各電子には、特定の一連の量子数があります。

量子数 (列 1) をその説明 (列 2) に正しく関連付けます。

(I) 主量子数
(II) 二次量子数
(III) 磁気量子数
(IV) スピン量子数

( ) はエネルギー準位、つまり電子が属するエネルギー準位を示します。
( ) は軌道内の電子の回転方向を示します。
( ) はエネルギー準位、つまり電子が存在する電子殻を示します。
( ) は、電子が存在する軌道、つまりエネルギー準準位内で電子を見つける可能性が最も高い領域を示します。

正しい順序は次のとおりです。

a) I、II、III、IV
b) II、IV、I および III
c) III、I、IV および II
d) IV、III、II および I

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正しい選択肢: b) II、IV、I、および III。

(二) 二次量子数 を示します エネルギーサブレベル、つまり、電子が属するエネルギー準位です。

(四) スピン量子数 を示します 回転感覚 軌道内の電子。

(一) 主量子数 を示します エネルギーレベル、つまり、電子が入っている電子殻です。

(三) 磁気量子数 を示します 軌道 電子が存在する場所、つまり、エネルギー準準位内で電子を見つける可能性が最も高い領域です。

についてもっと知る 量子数.

質問6

鉄原子 (Z = 26) の最もエネルギーの高い電子の主「n」、二次「l」、および磁気「m」量子数は、それぞれ次のとおりです。

a) 2、2、-2
b) 3、1、2
c) 1、-3、2
d) 3、2、-2

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正しい選択肢: d) 3、2、-2。

この質問に答える最初のステップは、鉄原子の電子分布を作成することです。 その原子番号は 26 であるため、原子には 26 個の陽子、したがって 26 個の電子があります。

鉄の電子分布: 1 秒²2秒²2p⁶ 3秒²3p⁶4秒²3D⁶

これから、次の観察結果を抽出できます。

• その最もエネルギーの高い電子がシェル 3 にあることを考慮すると、n = 3;
• そのサブレベルは d なので、l = 2;
• d サブレベルには 5 つの軌道があります。 電子を分配するとき、最後の電子は -2 軌道にあるので、m = -2 です。

したがって、正しい選択肢は d) 3、2、-2 です。

質問7

亜原子粒子の数に応じて、化学元素の原子は次のように分類できます。

同位体: 同じ化学元素の原子であるため、同じ原子番号 (Z) を持ちます。
アイソバー: 同じ質量数 (A) を持つ異なる化学元素の原子。
同位体: 同じ数の中性子 (n) を持つ異なる化学元素の原子。

上記の情報を基に、以下の代替案を判断してください。

私。 ₁₇³⁷clと ₂₀⁴⁰Ca は同位体
Ⅱ． ₂₀⁴⁰カリフォルニア州と ₁₈⁴⁰空気は等圧線です
III. ₁¹手 ₁²Hは同位体

ステートメントは正しいです。

a) ⅠとⅡ
b) ⅡおよびⅢ
c) ⅠとⅢ
d) すべての代替案

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正しい選択肢: d) すべての選択肢。

私。 正しい。 要素 ₁₇³⁷clと ₂₀⁴⁰Ca は中性子の数が同じで、質量数と原子番号が異なるため、同位体です。

質量数は、陽子と中性子を加算して計算されます (A= p + n)。 この情報から、次のように中性子の数を計算できます。

要素A: ₁₇³⁷cl

A = p + n
37 = 17 + n
37 - 17 = n
20 = いいえ

要素 B: ₂₀⁴⁰ここ

A = p + n
40 = 20 + n
40 - 20 = n
20 = いいえ

Ⅱ． 正しい。 要素 ₂₀⁴⁰カリフォルニア州と ₁₈⁴⁰Ar は、質量数が同じで原子番号が異なるため、同重体です。

III. 正しい。 要素 ₁¹手 ₁²H は、同じ原子番号と異なる質量数を持っているため、同位体です。

についてもっと知る 同位体、同重体、同位体.

質問8

(UFU-MG) ダルトン、トムソン、ラザフォード、ボーアは、原子論の発展に大きく貢献した科学者です。

原子構造に関して、(T) で真の代替物を、(F) で偽物をマークしてください。

1. ( ) ダルトンは、実験的証拠に基づいて、原子は非常に小さく、重く、分割できない「球」であると仮定しました。
2. ( ) 希ガス中の放電に関する実験の結果により、トムソンは負電荷と正電荷からなる原子モデルを提案することができました。
3. ( ) ラザフォードは、アルファ粒子を金板に衝突させる実験から、 原子が原子核と同等の電気圏で構成されているという原子モデルを提案する サイズ。
4. ( ) 水素スペクトルを用いた研究の解釈により、ボーアは、原子が特定のエネルギーによって定義される軌道を持っていることを提案しました。
5. ( ) ボーアの原子モデルでは、電子のさまざまなエネルギー状態はエネルギー層または準位と呼ばれていました。

正しい順序は次のとおりです。

a) V、V、F、V、V
b) F、V、F、V、V
c) V、V、F、F、F
d) V、F、F、V、V
e) F、V、F、V、F

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正解: a) T、T、F、T、T。

原子モデルは、物質の構成を解明し、原子の組成を研究するために科学者によって開発されました。

1. 真実。 ダルトンは、実験的証拠に基づいて、原子は非常に小さく、巨大で、永続的で、分割できない「球」であると仮定しました。 したがって、科学者によると、原子は作成も破壊もできませんでした。

2. 真実。 希ガス中の放電に関する実験の結果により、トムソンは負電荷と正電荷からなる原子モデルを提案することができました。 彼の原子モデルは「プラムプリン」として知られるようになりました。彼によると、電子は正に帯電した原子の表面に固定されていたからです。

3. 間違い。 アルファ粒子を金板に衝突させる実験により、ラザフォードは原子モデルを提案しました。 それは核で構成され、正に帯電しており、エレクトロスフィアとは異なり、非常に小さな体積に集中していました。

4. 真実。 水素スペクトルを用いた研究の解釈により、ボーアは原子が 特定のエネルギーと電子によって定義される軌道は、これらの層の中を移動します。 芯。

5. 真実。 ボーアの原子モデルでは、電子のさまざまなエネルギー状態は、特定のエネルギー値を持っているため、エネルギー層または準位と呼ばれていました。 したがって、電子が電子のより外側のレベルに移動すると、エネルギーを吸収する必要があります。 原子核に近い殻に戻ると、電子はエネルギーを放出します。

についてもっと知る 原子モデル.

質問9

(UFSC) 原子という言葉はギリシャ語に由来し、分割できないことを意味します。つまり、ギリシャの哲学者によれば、原子はそれ以上分割できない物質の最小の粒子です。 現在、この考えは受け入れられていません。

原子に関しては、次のことが言えます。

01. 分解できません。
02. 少なくとも 3 つの基本粒子で構成されています。
04. 電子と呼ばれる正の粒子があります。
08. 原子核と電子という 2 つの異なる領域があります。
16. 負の電荷を持つ電子を持っています。
32. 中性子と呼ばれる非荷電粒子が含まれています。

真のステートメントの合計は次のとおりです。

ア）56
イ) 58
ウ 62
エ) 63

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正しい選択肢: a) 56.

01. 間違い。 この考えは、原子の研究の開始時にギリシャ人によって擁護されました。

02. 間違い。 原子の最もよく知られている粒子は、陽子、電子、中性子です。 しかし、今日、陽子と中性子はさらに小さな粒子であるクォークによって形成されることが知られています。

04. 間違い。 陽子には正電荷が付与されています。

08. 真実。 原子核は、陽子と中性子が位置する原子の小さな中央領域です。 電気圏では、原子核の周りを移動する電子があります。

16. 真実。 電子は負の電荷を持ち、原子の電子の中にあります。

32. 真実。 中性子は質量を持つ亜原子粒子ですが、電荷は実質的にゼロです。

についてもっと知る 原子.

質問10

(Ufscar-SP) 原子の比較的単純なモデルでは、陽子と中性子を含む原子核と、その原子核の周りを回転する電子によって構成されていると説明されています。

元素鉄の同位体の 1 つは、記号で表されます。 ₂₆⁵⁶信仰。 血中ヘモグロビンなどの一部の化合物では、鉄は 2+ 酸化状態にあります (Fe²⁺). 言及された同位体のみを考慮すると、Fe イオンでは²⁺:

a) 中性子の数は 56、陽子の数は 26、電子の数は 24 です。
b) 中性子 + 陽子の数は 56 で、電子の数は 24 です。
c) 中性子 + 陽子の数は 56 で、電子の数は 26 です。
d) 陽子の数は 26 で、電子の数は 56 です。
e) 中性子 + 陽子 + 電子の数は 56 で、陽子の数は 28 です。

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正しい選択肢: b) 中性子 + 陽子の数は 56 で、電子の数は 24 です。

+2 酸化状態は、基底状態で 26 個の電子を含む鉄原子が 2 個の電子を失ったことを示しているため、Fe イオンの電子数は²⁺ é 24.

質量数は陽子と中性子の数の和で、鉄の場合は56です。

次の方法で知識をテストし続けます。

• 原子の演習
• 原子モデルの演習
• 電子配信に関する演習
• 周期表の練習
• 周期表の整理に関する演習

参考文献

ATKINS、P.W.; ジョーンズ、ロレッタ。 化学の原理：現代の生活と環境を問う。 3.ed。 ポルトアレグレ：ブックマン、2006年。

ブラウン、セオドア。 ルメイ、H. ユージーン; バーステン、ブルース・E. 化学：コア科学。 9編 プレンティス・ホール、2005年。

USERCO、ジョアン; サルバドール、エドガード。 一般化学。 第12版。 サンパウロ: Saraiva, 2006.

• 原子
• 原子モデルの演習
• 原子の演習
• 原子モデルの進化
• 原子構造
• 量子数: メジャー、マイナー、磁気、スピン
• 周期表の演習
• 放射能とは何か、種類、法律、演習