Первым элементом с таким нарушением является хром. Рассмотрим подробнее его электронное строение (рис. 6.16 а). У атома хрома на 4s-подуровне не два, как этого следовало бы ожидать, а только один электрон. Зато на 3d-подуровне пять электронов, а ведь этот подуровень заполняется после 4s-подуровня (см. рис. 6.4). Чтобы понять, почему так происходит, посмотрим, что собой представляют электронные облака 3d-подуровня этого атома.
Каждое из пяти 3d-облаков в этом случае образовано одним электроном. Как вы уже знаете из § 4 этой главы, общее электронное облако таких пяти электронов имеет шарообразную форму, или, как говорят, сферически симметрично. По характеру распределения электронной плотности по разным направлениям оно похоже на 1s-ЭО. Энергия подуровня, электроны которого образуют такое облако, оказывается меньше, чем в случае менее симметричного облака. В данном случае энергия орбиталей 3d-подуровня равна энергии 4s-орбитали. При нарушении симметрии, например, при появлении шестого электрона, энергия орбиталей 3d-подуровня вновь становится больше, чем энергия 4s-орбитали. Поэтому у атома марганца опять появляется второй электрон на 4s-АО.
Сферической симметрией обладает общее облако любого подуровня, заполненного электронами как наполовину, так и полностью. Уменьшение энергии в этих случаях носит общий характер и не зависит от того, наполовину или полностью заполнен электронами какой-либо подуровень. А раз так, то следующее нарушение мы должны искать у атома, в электронную оболочку которого последним "приходит"девятый d-электрон. И действительно, у атома меди на 3d-подуровне 10 электронов, а на 4s-подуровне только один
Всё очень просто! Для решения данной простой задачи воспользуемся следующим алгоритмом: 1) Напишем уравнение реакции; 2) Выпишем необходимые для решения задачи формулы; 3) Исходя из стехиометрических коэффициентов определим количество кислорода, затем найдем по формуле из пункта 2) массу и объем кислорода. Итак, решаем задачу:
1) Уравнение реакции:
S + O₂ = SO₂
2) 2 формулы:
m = M x n; V = Vm x n.
3) У каждого участника реакции стехиометрический коэффициент равен 1. Следовательно, исходя из условий задачи, нам потребуется 2 моль кислорода.
Первым элементом с таким нарушением является хром. Рассмотрим подробнее его электронное строение (рис. 6.16 а). У атома хрома на 4s-подуровне не два, как этого следовало бы ожидать, а только один электрон. Зато на 3d-подуровне пять электронов, а ведь этот подуровень заполняется после 4s-подуровня (см. рис. 6.4). Чтобы понять, почему так происходит, посмотрим, что собой представляют электронные облака 3d-подуровня этого атома.
Каждое из пяти 3d-облаков в этом случае образовано одним электроном. Как вы уже знаете из § 4 этой главы, общее электронное облако таких пяти электронов имеет шарообразную форму, или, как говорят, сферически симметрично. По характеру распределения электронной плотности по разным направлениям оно похоже на 1s-ЭО. Энергия подуровня, электроны которого образуют такое облако, оказывается меньше, чем в случае менее симметричного облака. В данном случае энергия орбиталей 3d-подуровня равна энергии 4s-орбитали. При нарушении симметрии, например, при появлении шестого электрона, энергия орбиталей 3d-подуровня вновь становится больше, чем энергия 4s-орбитали. Поэтому у атома марганца опять появляется второй электрон на 4s-АО.
Сферической симметрией обладает общее облако любого подуровня, заполненного электронами как наполовину, так и полностью. Уменьшение энергии в этих случаях носит общий характер и не зависит от того, наполовину или полностью заполнен электронами какой-либо подуровень. А раз так, то следующее нарушение мы должны искать у атома, в электронную оболочку которого последним "приходит"девятый d-электрон. И действительно, у атома меди на 3d-подуровне 10 электронов, а на 4s-подуровне только один
1) Напишем уравнение реакции;
2) Выпишем необходимые для решения задачи формулы;
3) Исходя из стехиометрических коэффициентов определим количество кислорода, затем найдем по формуле из пункта 2) массу и объем кислорода.
Итак, решаем задачу:
1) Уравнение реакции:
S + O₂ = SO₂
2) 2 формулы:
m = M x n; V = Vm x n.
3) У каждого участника реакции стехиометрический коэффициент равен 1.
Следовательно, исходя из условий задачи, нам потребуется 2 моль кислорода.
а) Найдем массу кислорода:
m(O₂) = 32 г/моль х 2 моль = 64 г;
б) Найдем объем кислорода:
V(O₂) = 22.4 л/моль х 2 моль = 44.8 л.
ответ: m(O₂) = 64 г; V(O₂) = 44.8 л.