Ученик на уроке провел ряд последовательных реакций: 10 г магния сжёг в кислороде. Какова масса полученного оксида? Полученный оксид прореагировал с серной кислотой, какова масса сульфата магния МgSO4.
2KBr + Cl₂ = 2KCl + Br₂ 2K⁺ + 2Br⁻ + Cl₂⁰ = 2K⁺ + 2Cl⁻ + Br₂⁰ Цвет раствора в результате реакции изменился на желтый 2KI + Cl₂ = 2KCl + I₂ 2K⁺ + 2I⁻ + Cl₂⁰ = 2K⁺ + 2Cl⁻ + I₂⁰ Цвет раствора интенсивно изменился на темнокоричневый Вывод: Хлор вытесняет бром и йод из их галогенидов 2KI + Br₂ = 2KBr + I₂ 2K⁺ + 2I⁻ + Br₂⁰ = 2K⁺ + 2Br⁻ + I₂⁰ Цвет раствора изменился на темнокоричневый. Вывод: бром вытесняет йод из йодидов. Можно сделать общий вывод, что вытеснительная активность галогенов пропорциональна их окислительно-восстановительным потенциалам. Чем выше ОВП, тем выше активность галогена. Активность галогенов в ряду слева направо уменьшается: Cl₂ ⇒ Br₂ ⇒ ,I₂
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
2K⁺ + 2Br⁻ + Cl₂⁰ = 2K⁺ + 2Cl⁻ + Br₂⁰
Цвет раствора в результате реакции изменился на желтый
2KI + Cl₂ = 2KCl + I₂
2K⁺ + 2I⁻ + Cl₂⁰ = 2K⁺ + 2Cl⁻ + I₂⁰
Цвет раствора интенсивно изменился на темнокоричневый
Вывод: Хлор вытесняет бром и йод из их галогенидов
2KI + Br₂ = 2KBr + I₂
2K⁺ + 2I⁻ + Br₂⁰ = 2K⁺ + 2Br⁻ + I₂⁰
Цвет раствора изменился на темнокоричневый.
Вывод: бром вытесняет йод из йодидов.
Можно сделать общий вывод, что вытеснительная активность галогенов пропорциональна их окислительно-восстановительным потенциалам. Чем выше ОВП, тем выше активность галогена. Активность галогенов в ряду слева направо уменьшается:
Cl₂ ⇒ Br₂ ⇒ ,I₂
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