Uzupełnij poniższy schemat poziomów energetycznych, tak aby ilustrował on
rozmieszczenie elektronów w atomie miedzi (w stanie podstawowym) w podpowłokach
3d i 4s.
Zaznacz wszystkie pierwiastki należące do IV okresu, które spełniają następujący
warunek: w powłoce walencyjnej atomu pierwiastka w stanie podstawowym tylko jeden
elektron jest niesparowany. Wstaw znaki x w poniższym fragmencie układu okresowego.
Wybierz i podkreśl w każdym nawiasie poprawne uzupełnienie poniższego tekstu.
Pierwiastki, których symbole wymieniono powyżej, stanowią w układzie okresowym
pierwiastków fragment (III okresu / V okresu / 3. grupy / 5. grupy) i należą do bloku
konfiguracyjnego (s / p / d). Atomy tych pierwiastków mają w stanie podstawowym
jednakowe rozmieszczenie elektronów walencyjnych w podpowłoce (4d / 5s / 5p), a różnią
się rozmieszczeniem elektronów walencyjnych w podpowłoce (4d / 5s / 5p). Największą
liczbę elektronów walencyjnych ma atom (indu / antymonu / jodu / ksenonu).
Substancje o tym samym typie wzoru chemicznego, tworzące ten sam typ sieci przestrzennej
i o takich samych lub bardzo zbliżonych rozmiarach komórki elementarnej, nazywamy
substancjami izomorficznymi. Mogą one tworzyć roztwory stałe, czyli kryształy mieszane.
Tworzenie kryształów mieszanych polega na tym, że atomy lub jony wykazujące taki sam
ładunek oraz zbliżone rozmiary mogą się wzajemnie zastępować w sieci przestrzennej.
KCl i KBr mają identyczne sieci przestrzenne i wykazują zdolność tworzenia stałych
roztworów. Natomiast w przypadku KCl i NaCl izomorfizm nie występuje mimo tego samego
typu sieci.
W tabeli podano wielkości promienia jonowego czterech jonów.
Cl– 181 pm
Br– 196 pm
K+ 138 pm
Na+ 102 pm
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2002.
Wyjaśnij, dlaczego chlorek potasu i chlorek sodu nie mogą tworzyć kryształów
mieszanych.
Brom występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów o masach atomowych
równych 78,92 u i 80,92 u. Średnia masa atomowa bromu jest równa 79,90 u. Pierwiastek ten
w reakcjach utleniania i redukcji może pełnić funkcję zarówno utleniacza, jak i reduktora.
Tworzy związki chemiczne, w których występują różne rodzaje wiązań.
Uzupełnij poniższy tekst, wpisując w odpowiednie miejsca informacje dotyczące
struktury elektronowej atomu bromu i jego stopni utlenienia.
Atom bromu w stanie podstawowym ma konfigurację elektronową , a w powłoce walencyjnej tego atomu znajduje się elektronów. Brom należy do bloku konfiguracyjnego układu okresowego.
Minimalny stopień utlenienia, jaki przyjmuje brom w związkach chemicznych, jest równy , a maksymalny wynosi .
Poniżej przedstawiono fragment uproszczonego układu okresowego pierwiastków.
Oceń prawdziwość poniższych informacji w odniesieniu do pierwiastków znajdujących
się w tym fragmencie układu okresowego. Zaznacz P, jeżeli informacja jest prawdziwa,
albo F – jeżeli jest fałszywa.
1.
Strzałka I wskazuje kierunek wzrostu elektroujemności pierwiastków leżących w tym samym okresie.
P
F
2.
Strzałka II wskazuje kierunek wzrostu elektroujemności pierwiastków leżących w tej samej grupie.
P
F
3.
Cechy pierwiastków należących do tego samego okresu zmieniają się stopniowo od aktywnego niemetalu do aktywnego metalu zgodnie ze zwrotem strzałki I.
P
F
4.
Rozmiary atomów pierwiastków należących do tej samej grupy maleją zgodnie ze zwrotem strzałki II.
P
F
5
W grupie 2. aktywność chemiczna metali rośnie zgodnie ze zwrotem strzałki II.
P
F
6.
W grupie 17. aktywność chemiczna pierwiastków w stanie wolnym rośnie zgodnie ze zwrotem strzałki II.
Spośród jonów o wzorach przedstawionych poniżej wybierz wszystkie, których
konfiguracja elektronowa w stanie podstawowym jest taka sama jak konfiguracja
elektronowa atomu neonu w stanie podstawowym. Wzory wybranych jonów podkreśl.
Z konfiguracji elektronowej atomu (w stanie podstawowym) pierwiastka X wynika, że w tym
atomie:
elektrony rozmieszczone są na czterech powłokach elektronowych
na podpowłoce 3d liczba elektronów sparowanych jest dwa razy mniejsza od liczby elektronów niesparowanych.
1.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę – wpisz symbol pierwiastka X, dane dotyczące jego położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego (energetycznego), do którego należy pierwiastek X.
Symbol pierwiastka
Numer okresu
Numer grupy
Symbol bloku
1.2. (0–1)
Uzupełnij poniższy zapis (stosując schematy klatkowe), tak aby przedstawiał on konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym pierwiastka X. W zapisie tym uwzględnij numery powłok i symbole podpowłok. Podkreśl ten fragment konfiguracji, który nie występuje w konfiguracji elektronowej jonu X2+ (stan podstawowy).
Z konfiguracji elektronowej atomu (w stanie podstawowym) pierwiastka X wynika, że w tym
atomie:
elektrony rozmieszczone są na czterech powłokach elektronowych
na podpowłoce 3d liczba elektronów sparowanych jest dwa razy mniejsza od liczby elektronów niesparowanych.
1.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę – wpisz symbol pierwiastka X, dane dotyczące jego położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego (energetycznego), do którego należy pierwiastek X.
Symbol pierwiastka
Numer okresu
Numer grupy
Symbol bloku
1.2. (0–1)
Uzupełnij poniższy zapis (stosując schematy klatkowe), tak aby przedstawiał on konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym pierwiastka X. W zapisie tym uwzględnij numery powłok i symbole podpowłok. Podkreśl ten fragment konfiguracji, który nie występuje w konfiguracji elektronowej jonu X2+ (stan podstawowy).
Poniżej podano informacje o dwóch pierwiastkach oznaczonych umownie literami A i D:
Pierwiastek A tworzy kationy A+ o następującej konfiguracji elektronowej (w stanie
podstawowym): 1s22s22p63s23p6 (K2L8M8).
Pierwiastek D leży w trzecim okresie i szesnastej grupie układu okresowego pierwiastków.
1.1. (1 pkt)
Podaj nazwę lub symbol chemiczny pierwiastka A oraz dokończ poniższe zdania.
Nazwa lub symbol chemiczny pierwiastka A:
Kationy pierwiastka A o wzorze A+ mają konfigurację elektronową gazu szlachetnego o nazwie
Liczba atomowa Z pierwiastka A jest równa
Pierwiastek A leży w ........................... okresie i ............................ grupie układu okresowego pierwiastków.
1.2. (1 pkt)
Podaj nazwę lub symbol chemiczny pierwiastka D oraz dokończ poniższe zdania.
Nazwa lub symbol chemiczny pierwiastka D:
Jądro atomowe pierwiastka D zawiera ............................................................... protonów.
Konfiguracja elektronów walencyjnych w atomie (w stanie podstawowym) pierwiastka D jest następująca:
Najniższy stopień utlenienia pierwiastka D jest równy ..........................., a najwyższy wynosi ............................ .
1.3. (1 pkt)
Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Pierwiastek A jest metalem o właściwościach zasadotwórczych.
P
F
2.
Związek pierwiastka D z wodorem rozpuszcza się w wodzie. Jego wodny roztwór ma odczyn zasadowy.
P
F
3.
Związek otrzymany w wyniku reakcji pierwiastka A z pierwiastkiem D ma wzór ogólny A2D.
Dwa pierwiastki oznaczone literami X i Z leżą w czwartym okresie układu okresowego
pierwiastków. Ponadto wiadomo, że w stanie podstawowym:
atom pierwiastka X ma na ostatniej powłoce sześć elektronów;
atom pierwiastka Z ma łącznie na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d sześć elektronów.
1.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i Z, dane dotyczące ich położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków.
Symbol pierwiastka
Numer grupy
Symbol bloku
pierwiastek X
pierwiastek Z
1.2. (0–1)
Wybierz pierwiastek (X albo Z), którego atomy w stanie podstawowym mają większą liczbę elektronów niesparowanych. Uzupełnij poniższy zapis, tak aby przedstawiał on konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym wybranego pierwiastka. Zastosuj schematy klatkowe, podaj numery powłok i symbole podpowłok.
1.3. (0–1)
Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz wzór sumaryczny tlenku pierwiastka Z, w którym ten pierwiastek przyjmuje maksymalny stopień utlenienia.
Miarą tendencji atomów do oddawania elektronów i przechodzenia w dodatnio naładowane
jony jest energia jonizacji. Pierwsza energia jonizacji to minimalna energia potrzebna do
oderwania jednego elektronu od atomu. Druga energia jonizacji jest minimalną energią
potrzebną do usunięcia drugiego elektronu (z jednododatniego jonu).
Na wykresach przedstawiono zmiany pierwszej i drugiej energii jonizacji wybranych
pierwiastków uszeregowanych według rosnącej liczby atomowej.
Na podstawie: P. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2007.
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz jedno określenie spośród podanych w każdym nawiasie.
Lit ma wyższą wartość pierwszej energii jonizacji niż sód, ponieważ w jego atomie elektron walencyjny znajduje się (bliżej jądra / dalej od jądra) niż elektron walencyjny w atomie sodu. Oznacza to, że (łatwiej / trudniej) oderwać elektron walencyjny atomu litu niż elektron walencyjny atomu sodu.
Wartości drugiej energii jonizacji berylu i magnezu są dużo (niższe / wyższe) niż wartości drugiej energii jonizacji litu i sodu, ponieważ atomy litowców po utracie jednego elektronu uzyskują trwałą konfigurację gazów szlachetnych. Atomy berylu, gdy oddają elektrony walencyjne, przechodzą w dodatnio naładowane jony o konfiguracji elektronowej helu, natomiast atomy magnezu – w dodatnio naładowane jony o konfiguracji elektronowej (argonu / neonu).
Dwa pierwiastki oznaczone literami X i Z leżą w czwartym okresie układu okresowego
pierwiastków. Ponadto wiadomo, że w stanie podstawowym:
atom pierwiastka X ma na ostatniej powłoce sześć elektronów;
atom pierwiastka Z ma łącznie na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d sześć elektronów.
1.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i Z, dane dotyczące ich położenia w układzie okresowym oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy z pierwiastków.
Symbol pierwiastka
Numer grupy
Symbol bloku
pierwiastek X
pierwiastek Z
1.2. (0–1)
Wybierz pierwiastek (X albo Z), którego atomy w stanie podstawowym mają większą liczbę elektronów niesparowanych. Uzupełnij poniższy zapis, tak aby przedstawiał on konfigurację elektronową atomu w stanie podstawowym wybranego pierwiastka. Zastosuj schematy klatkowe, podaj numery powłok i symbole podpowłok.
1.3. (0–1)
Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz wzór sumaryczny tlenku pierwiastka Z, w którym ten pierwiastek przyjmuje maksymalny stopień utlenienia.
Elektrony w atomach są przyciągane przez jądro, więc usunięcie elektronu z powłoki wymaga
nakładu energii, która jest nazywana energią jonizacji. Pierwsza energia jonizacji
to minimalna energia potrzebna do oderwania jednego elektronu od atomu.
Poniżej podane są wartości pierwszej energii jonizacji litu, sodu i rubidu.
Symbol litowca
Li
Na
K
Rb
Pierwsza energia jonizacji, kJ ⋅ mol-1
520
496
?
403
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.
Uzupełnij poniższe zdania, tak aby otrzymane informacje były prawdziwe.
Lit ma (niższą / wyższą) wartość pierwszej energii jonizacji niż sód, ponieważ w jego atomie
elektron walencyjny znajduje się (bliżej jądra / dalej od jądra) niż elektron walencyjny
w atomie sodu. Im mniejszy jest promień atomu litowca, tym (mniejsza / większa) jest
energia potrzebna do oderwania elektronu od atomu. Pierwsza energia jonizacji potasu jest
równa (510 / 419 / 376) kJ ⋅ mol−1.
