Вправи з будови атома (з коментованим шаблоном)

Перевірте свої знання за допомогою 10 питань потім на структуру атома. Перегляньте коментарі після відгуку, щоб розвіяти свої сумніви щодо теми.

питання 1

Атом є фундаментальною одиницею матерії, а субатомні частинки, що його складають, розрізняються, наприклад, за масою, електричним зарядом і розташуванням.

Доповніть таблицю нижче інформацією, якої бракує.

частинка	символ	паста (в одиниці атомна маса)	Зарядити (в одиниці електричний заряд - c.u.e.)	Місцезнаходження
Протон		ядро
нейтрон	ні		0
Електрон	і	-1	електросфера

дивіться відповідь

Правильна відповідь:

частинка	символ	паста (в одиниці атомна маса)	Зарядити (в одиниці електричний заряд - c.u.e.)	Місцезнаходження
Протон	П		+1	ядро
нейтрон	ні		0	ядро
Електрон	і		-1	електросфера

Три основні частинки, з яких складаються атоми: протони (позитивно заряджені), нейтрони (нейтральні частинки) і електрони (негативно заряджені).

Ядро - це центральна частина атома, де знаходяться протони і нейтрони. Навколо цієї області знаходяться електрони.

О протон (p) – частинка, яка має позитивний заряд (+1), атомну масу 1 u і розташована в атомному ядрі.

О електрон (e) — частинка, яка має позитивний заряд (-1), практично нульову атомну масу і знаходиться в електросфері.

О нейтрон (n) – частинка, яка має нульовий електричний заряд, атомну масу 1 u і розташована в атомному ядрі.

питання 2

Найпоширенішим хімічним елементом на планеті Земля є кисень. Окрім того, що він присутній у повітрі та є життєво важливим для дихання живих істот, він утворює незамінну речовину для нашого виживання: воду (H₂О).

Подивіться на наступну таблицю з основною інформацією про атом кисню та проаналізуйте наступні твердження.

символ	О
атомний номер	8
масове число	16
Електронний розподіл	1с^2 2s^2 2п^4

я Атом кисню має 8 протонів.
II. Атом кисню має 7 нейтронів.
III. Атом кисню має 7 електронів.
IV. У валентній оболонці кисню знаходиться 6 електронів.

Твердження правильні:

а) І і ІІ
б) II і IV
в) I і IV
г) II і III

дивіться відповідь

Правильний варіант: в) І і IV.

а) ПРАВИЛЬНО. Атомний номер хімічного елемента відповідає числу протонів у його ядрі. Отже, атом кисню, оскільки він має Z = 8, має 8 протонів.

б) НЕПРАВИЛЬНО. Масове число - це сума числа протонів і нейтронів, тобто A = Z + n. Як атом кисню має 8 протонів, так і його ядро ​​також має 8 нейтронів.

A = Z + n
16 = 8 + n
16 - 8 = п
n = 8

в) НЕПРАВИЛЬНО. Атом в основному стані електрично нейтральний. Це означає, що кількість протонів дорівнює кількості електронів. Оскільки атомний номер кисню дорівнює 8, це означає, що його електрони також мають 8 електронів.

г) ПРАВИЛЬНО. Валентна оболонка - це зовнішня оболонка електронів атома. Оскільки кисень має лише два шари, то крайнім шаром є шар 2, який містить 6 електронів: 2 електрони на підрівні s і 4 електрони на підрівні p.

знати більше про атомна структура.

питання 3

Електрони — це субатомні частинки, які обертаються навколо атомного ядра на чітко визначених рівнях енергії.

Натрій (Na) є хімічним елементом з атомним номером 11 і його електронним розподілом 1s²2s²2п⁶3s¹.

Щодо розташування електронів в електросфері атома натрію правильно стверджувати, що

а) Єдиною оболонкою, заповненою максимальною кількістю електронів, є перша оболонка.
б) Електрони атома натрію розподілені на трьох енергетичних рівнях.
в) Електрон, який використовується для створення хімічного зв’язку з іншим атомом, має бути знаходиться в другій електронній оболонці атома натрію, так як в ній найбільше електронів доступний.
г) Стійкість атома натрію набуває шляхом отримання електронів, щоб повністю заповнити останню електронну оболонку.

дивіться відповідь

Правильний варіант: б) Електрони атома натрію розподілені на трьох енергетичних рівнях.

а) НЕПРАВИЛЬНО. Перший і другий шари в електронному розподілі мають максимально можливу кількість електронів.

електронний шар	максимальна кількість електронів	Розподіл електронів
К	2	1с^2
Л	8	2s^2 2п^6

б) ПРАВИЛЬНО. Загалом атом може містити до 7 енергетичних рівнів від K до Q. Оскільки атом натрію має 11 електронів, він заповнює три електронні оболонки: K, L і M.

Енергетичний рівень	електронний шар	Розподіл електронів
1º	К	1с^2
2º	Л	2s^2 2п^6
3º	М	3s^1

в) НЕПРАВИЛЬНО. Електрони, які використовуються для хімічного зв’язку, розташовані в самій зовнішній оболонці атома. Таким чином, електрон, який знаходиться на підрівні s оболонки М, буде використано для створення асоціації з іншим атомом.

г) НЕПРАВИЛЬНО. Натрій є елементом з низькою електронегативністю і, отже, має тенденцію віддавати електрони замість того, щоб їх отримувати. Тому, щоб стати стійким, атом натрію встановлює хімічний зв'язок іонного типу, оскільки при перенесенні свого електрона на більш електронегативний атом створюється іон Na.⁺, електронний розподіл якого становить 1с² 2s² 2п⁶.

знати більше про електронний розподіл.

питання 4

Атом Нітрогену має атомний номер 7. В основному стані, оскільки атом електрично нейтральний, електросфера цього хімічного елемента має 7 електронів.

Знаючи, що розподіл електронів азоту дорівнює 1s²2s²2п³, правильно заповніть розташування електронів на наступних орбіталях.

дивіться відповідь

Правильна відповідь:

Атомні орбіталі відповідають областям, де найімовірніше знаходяться електрони. Кожна орбіталь утримує максимум 2 електрони, і це заповнення здійснюється електронним розподілом.

В електронному розподілі орбіталей ми спочатку заповнюємо всі орбіталі електроном в одному напрямку, який спрямований вгору. Коли всі орбіталі заповнені електроном, ми можемо повернутися до першої орбіталі та вставити електрони, що залишилися, цього разу в протилежному напрямку.

Зверніть увагу, що у випадку азоту 2 орбіталі були повністю заповнені, а 3 залишилися з неповними орбіталями, оскільки вони мають неспарені електрони.

Це пояснюється тим, що підрівень s має одну орбіталь, яка містить максимум 2 електрони, а підрівень p має три орбіталі, які можуть бути заповнені максимум 6 електронами.

питання 5

Квантові числа схожі на координати, які мають функцію локалізації електронів в електронах атома. Кожен електрон має певний набір квантових чисел.

Правильно зв’яжіть квантове число (колонка 1) з її описом (колонка 2).

(I) Головне квантове число
(II) Вторинне квантове число
(III) Магнітне квантове число
(IV) Спінове квантове число

( ) позначає енергетичний підрівень, тобто енергетичний підрівень, до якого належить електрон.
( ) вказує напрямок обертання електрона в межах орбіталі.
( ) вказує енергетичний рівень, тобто електронну оболонку, в якій знаходиться електрон.
( ) вказує на орбіталь, де знаходиться електрон, тобто область, яка найімовірніше знайде його в межах енергетичного підрівня.

Правильна послідовність:

а) I, II, III і IV
б) II, IV, I і III
в) III, I, IV і II
г) IV, III, II та I

дивіться відповідь

Правильний варіант: б) II, IV, I і III.

(II) The вторинне квантове число вказує на енергетичний підрівень, тобто енергетичний підрівень, до якого належить електрон.

(IV) The спінове квантове число вказує на сенс обертання електрон в межах орбіталі.

(I) The головне квантове число вказує на рівень енергії, тобто електронна оболонка, в якій знаходиться електрон.

(III) The магнітне квантове число вказує на орбітальний де знаходиться електрон, тобто область, де він найімовірніше знайдеться в межах енергетичного підрівня.

знати більше про квантові числа.

питання 6

Головне «n», вторинне «l» і магнітне «m» квантові числа найбільш енергійного електрона атома заліза (Z = 26) відповідно дорівнюють:

а) 2, 2, -2
б) 3, 1, 2
в) 1, -3, 2
г) 3, 2, -2

дивіться відповідь

Правильний варіант: г) 3, 2, -2.

Першим кроком для відповіді на це питання є електронний розподіл атома заліза. Оскільки його атомний номер 26, атом має 26 протонів і, отже, 26 електронів.

Електронна роздача заліза: 1с²2s²2п⁶ 3s²3п⁶4s²3d⁶

З цього ми можемо витягти такі спостереження:

• Враховуючи, що його найбільш енергійний електрон знаходиться в оболонці 3, то n = 3;
• Його підрівень d, тому l = 2;
• Підрівень d має 5 орбіталей. При розподілі електронів останній знаходиться на орбіталі -2, тому m = -2.

Тому правильною альтернативою є d) 3, 2, -2.

питання 7

За кількістю субатомних частинок можна класифікувати атоми хімічних елементів

Ізотопи: атоми одного хімічного елемента і, отже, мають однаковий атомний номер (Z).
Ізобари: атоми різних хімічних елементів, які мають однакове масове число (А).
Ізотони: атоми різних хімічних елементів, які мають однакову кількість нейтронів (n).

На основі наведеної вище інформації оцініть наступні альтернативи.

я ₁₇³⁷кл і ₂₀⁴⁰Са — ізотони
II. ₂₀⁴⁰ca і ₁₈⁴⁰повітря - ізобари
III. ₁¹H і ₁²Н - ізотопи

Твердження правильні.

а) І і ІІ
б) II і III
в) І і ІІІ
d) Усі альтернативи

дивіться відповідь

Правильна альтернатива: d) Усі альтернативи.

я ПРАВИЛЬНО. елементи ₁₇³⁷кл і ₂₀⁴⁰Ca є ізотонами, оскільки вони мають однакову кількість нейтронів і різні масові числа та атомні номери.

Масове число обчислюється додаванням протонів і нейтронів (A= p + n). З цієї інформації ми можемо обчислити кількість нейтронів наступним чином:

Елемент А: ₁₇³⁷кл

A = p + n
37 = 17 + п
37 - 17 = п
20 = ні

Елемент Б: ₂₀⁴⁰тут

A = p + n
40 = 20 + n
40 - 20 = n
20 = ні

II. ПРАВИЛЬНО. елементи ₂₀⁴⁰ca і ₁₈⁴⁰Ar є ізобарами, оскільки вони мають однакове масове число та різні атомні номери;

III. ПРАВИЛЬНО. елементи ₁¹H і ₁²H є ізотопами, оскільки вони мають однаковий атомний номер і різні масові числа.

знати більше про ізотопи, ізобари та ізотопи.

питання 8

(UFU-MG) Дальтон, Томсон, Резерфорд і Бор є вченими, які зробили значний внесок у розвиток атомної теорії.

Що стосується атомної структури, позначте (T) істинні альтернативи та (F) хибні.

1. ( ) На підставі експериментальних даних Дальтон постулював, що атом був надзвичайно маленькою, масивною та неподільною «кулею».
2. ( ) Результати експериментів з електричними розрядами в розріджених газах дозволили Томсону запропонувати модель атома, що складається з негативних і позитивних зарядів.
3. ( ) Досліди з бомбардування золотої пластини альфа-частинками привели Резерфорда до запропонувати атомну модель, у якій атом складається з ядра та рівноправної електросфери розміри.
4. ( ) Інтерпретація досліджень зі спектрами водню змусила Бора припустити, що атом має орбіти, визначені певними енергіями.
5. ( ) У атомній моделі Бора різні енергетичні стани електронів називали енергетичними шарами або рівнями.

Правильна послідовність:

а) V, V, F, V, V
б) F, V, F, V, V
в) V, V, F, F, F
г) V, F, F, V, V
e) F, V, F, V, F

дивіться відповідь

Правильна відповідь: а) Т, Т, Ж, Т, Т.

Атомні моделі були розроблені вченими, щоб розгадати будову матерії та вивчити склад атома.

1. ПРАВДА. На підставі експериментальних даних Дальтон постулював, що атом був надзвичайно маленькою, масивною, постійною та неподільною «кулею». Тому, на думку вченого, атоми неможливо ні створити, ні знищити.

2. ПРАВДА. Результати експериментів з електричними розрядами в розріджених газах дозволили Томсону запропонувати модель атома, що складається з негативних і позитивних зарядів. Його атомну модель стали називати «сливовим пудингом», тому що, за його словами, електрони були закріплені на поверхні позитивно зарядженого атома.

3. ПОМИЛКОВИЙ. Експерименти з бомбардування золотої пластини альфа-частинками привели Резерфорда до ідеї атомної моделі, в якій атом він складався з позитивно зарядженого ядра, зосередженого в надзвичайно малому об’ємі, на відміну від електросфери.

4. ПРАВДА. Інтерпретація досліджень зі спектрами водню змусила Бора припустити, що атом має орбіти, визначені певними енергіями, і електрони рухаються в цих шарах навколо ядро.

5. ПРАВДА. У атомній моделі Бора різні енергетичні стани електронів називали енергетичними шарами або рівнями, оскільки вони мають певні значення енергії. Тому, коли електрон переходить на рівень, більш зовнішній щодо електрона, він повинен поглинати енергію. Після повернення в оболонку, ближчу до ядра, електрон виділяє енергію.

знати більше про атомні моделі.

питання 9

(UFSC) Слово атом походить від грецького і означає неподільний, тобто, згідно з грецькими філософами, атом був би найменшою частинкою матерії, яка не може бути розділена далі. Наразі ця ідея більше не приймається.

Стосовно атомів вірно сказати, що:

01. не можна розкласти.
02. складаються щонайменше з трьох фундаментальних частинок.
04. мають позитивні частинки, які називаються електронами.
08. мають дві різні області, ядро ​​та електрон.
16. мають електрони, електричний заряд яких негативний.
32. містять незаряджені частинки, які називаються нейтронами.

Сума істинних тверджень дорівнює:

а) 56
б) 58
в) 62
г) 63

дивіться відповідь

Правильний варіант: а) 56.

01. ПОМИЛКОВИЙ. Цю ідею відстоювали греки на початку вивчення атомів.

02. ПОМИЛКОВИЙ. Найвідоміші частинки атома: протони, електрони та нейтрони. Однак сьогодні відомо, що протони і нейтрони утворюються ще меншими частинками — кварками.

04. ПОМИЛКОВИЙ. Протони наділені позитивним зарядом.

08. ПРАВДА. Ядро - це невелика центральна область атома, де знаходяться протони і нейтрони. В електросфері електрони рухаються навколо ядра.

16. ПРАВДА. Електрони мають негативний заряд і знаходяться в електронах атома.

32. ПРАВДА. Нейтрони - це субатомні частинки, які мають масу, але електричний заряд практично дорівнює нулю.

знати більше про атомів.

питання 10

(Ufscar-SP) Відносно проста модель атома описує його як утворений ядром, що містить протони та нейтрони, а також електрони, що обертаються навколо ядра.

Один із ізотопів елемента заліза позначено символом ₂₆⁵⁶Віра. У деяких сполуках, таких як гемоглобін крові, залізо знаходиться в ступені окислення 2+ (Fe²⁺). Розглядаючи лише згаданий ізотоп, правильно стверджувати, що в іоні Fe²⁺:

а) число нейтронів 56, число протонів 26 і число електронів 24.
б) число нейтронів + протонів 56, а число електронів 24.
в) число нейтронів + протонів 56, а число електронів 26.
г) число протонів 26, а число електронів 56.
д) число нейтронів + протонів + електронів дорівнює 56, а число протонів - 28.

дивіться відповідь

Правильний варіант: б) кількість нейтронів + протонів дорівнює 56, а кількість електронів дорівнює 24.

Ступінь окиснення +2 вказує на те, що атом заліза, який в основному стані містить 26 електронів, втратив 2 електрони і, отже, кількість електронів в іоні Fe²⁺ é 24.

Масове число - це сума кількості протонів і нейтронів, яка у випадку заліза дорівнює 56.

Продовжуйте перевіряти свої знання за допомогою:

• Вправи на атомах
• Вправи на моделях атомів
• Вправи з електронного розподілу
• Вправи з таблицею Менделєєва
• Вправи на впорядкування періодичної системи

Бібліографічні посилання

АТКІНС, П.В.; ДЖОНС, Лоретта. Принципи хімії: дослідження сучасного життя та навколишнього середовища. 3.вид. Порту-Алегрі: Bookman, 2006.

БРАУН, Теодор; ЛЕМАЙ, Г. Євген; БЕРСТЕН, Брюс Е. Хімія: головна наука. 9 вид. Прентіс Холл, 2005.

ЮЗЕРКО, Жоао; Сальвадор, Едгард. Загальна хімія. 12-е вид. Сан-Паулу: Saraiva, 2006.

• атом
• Вправи на моделях атомів
• Вправи на атомах
• Еволюція атомних моделей
• Будова атома
• Квантові числа: великі, менші, магнітні та спінові
• Вправи за періодичною системою
• Радіоактивність: що це таке, види, закономірності та вправи