Цинк и его свойства
Химический элемент №
30
4.Электронное строение атома.
4.2. Дайте объяснение физического смысла всех индексов у данного химического элемента в системе Д.И. Менделеева (порядковый номер, номер периода, номер группы, принадлежность к группе «А» или «Б»). Определите возможность «Эффекта провала электрона».
Решение.
Порядковый номер химического элемента в периодический системе – 30. молярная масса элемента равна 65.39 г/моль.
. Это значит, что в нейтральном атоме цинка содержится 30 электронов, заряд ядра атома цинка также равен 30. Цинк расположен в четвертом периоде системы. Это значит, что в атоме цинка есть четыре электронных слоя, на которых расположены электроны. Цинк расположен во второй группе периодической системы. В атоме цинка полностью заполняется 3d-подуровень на котором теперь находится 10 электронов. Цинк принадлежит к побочной подгруппе, или группе «Б».
Провал или проскок электрона для цинка невозможен, поскольку у него полностью заполнен 3d-подуровень. Провал электрона характерен для меди, серебра, у них количество d-электронов также равно 10, но s-электрон только один. Это можно объяснить повышенной энергетической стойкостью электронных структур, отвечающих полностью заполненным энергетическим подуровням. Переход электрона в атоме меди с 4s на 3d-подуровень приводит к образованию полностью заполненного 3d-подуровня и это энергетически выгодно. У цинка 3d – под уровень заполнен и электрону некуда переходить.
4.3. Выделите валентные подуровни в электронной формуле атома химического элемента, определите принадлежность химического элемента к типу s-, p-, d-, f-элементов.
Решение.
Покажем расположение валентных электронов в атоме цинка. Как видно из электронной формулы цинк относится к d-элементам, поскольку у него заполняется 3d-подуровень.
На приведенном рисунке эллипсом выделено расположение валентных электронов.
4.4. Напишите наборы квантовых чисел для всех валентных электронов.
Решение.
У атома цинка будет два валентных электрона. Запишем наборы квантовых чисел для этих электронов. Главное квантовое число равно 4 и химический элемент находится в 4 периоде периодической системы химических элементов. Поскольку в цинка валентные электроны расположены только на s-подуровне то его орбитальное квантовое число имеет значение равное 0. Поскольку этих электронов будет 2 то они имеют противоположные спины ms
= ±1/2. Поскольку ml= 0 то у элемента не будет других подуровней кроме s-подуровня.
Наборы квантовых чисел будут иметь вид:
n
= 5; l
= 0; ml
= 0; ms
= +1/2.
n
= 5; l
= 0; ml
= 0; ms
= -1/2.
4.5. Определите принадлежность химического элемента к металлам или неметаллам, спрогнозируйте величины степени окисления.
Решение.
Поскольку цинк расположен во второй группе периодической системы, то он относится к металлам. В химических реакциях он будет проявлять металлические свойства. для металлов более приемлема отдача электронов. Поэтому цинк может отдавать два электрона с 
- подуровня. Поэтому цинк будет проявлять степень окисления +2. В связи с экранированием 3d – подуровня и его заполненостью, электроны с него не будут брать участие в химических процессах и поэтому цинк будет проявлять только степень окисления равную +2.
Смотрите также
Анализ почвы
Почва –
особое природное образование, сформировавшееся в результате длительного
преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным взаимообусловленным
взаимодействием гидросферы, а ...
Литературный обзор
При анализе
литературных данных основное внимание уделено роли горючего-связующего и
металлического горючего в формировании характеристик твердых топлив, а также
рассмотрены свойства катализаторов ...
Список сокращений
БР
– блок подготовки и закачки реагента.
БРХ
– блок реагентного хозяйства.
ДНС
– ...