1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii
  3. Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)

Chemia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 24.

Kategoria: Elektrony w atomach, orbitale Rodzaje wiązań i ich właściwości Typ: Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień Narysuj/zapisz wzór

Poniżej przedstawiono konfigurację elektronową atomów w stanie podstawowym wybranych metali należących do 1. grupy układu okresowego pierwiastków. Metale te oznaczono numerami I, II i III.

I: 1s22s1
II: 1s22s22p63s23p64s1
III: 1s22s22p63s1

Pierwsza energia jonizacji to energia, jaką należy dostarczyć, aby oderwać elektron od obojętnego atomu.

a)Zaznacz poprawne dokończenie zdania.

Najmniejszą pierwszą energię jonizacji ma atom pierwiastka oznaczonego numerem

  1. I, ponieważ jego elektron walencyjny jest najmniej oddalony od jądra atomowego.
  2. I, ponieważ ma obsadzone elektronami tylko dwie powłoki elektronowe.
  3. II, ponieważ jego elektron walencyjny jest najbardziej oddalony od jądra atomowego.
  4. III, ponieważ ma najmniejszą elektroujemność.
b)Określ liczbę elektronów w rdzeniu atomu metalu oznaczonego numerem III.
c)Napisz wzór sumaryczny związku metalu oznaczonego numerem II z chlorem i określ charakter wiązania chemicznego (jonowe, kowalencyjne niespolaryzowane, kowalencyjne spolaryzowane), które w tym związku występuje.

Rozwiązanie

a)
(0-1)
C

b)
(0-1)
10

c)
(0-1)
Wzór związku: KCl.
Charakter wiązania: jonowy lub wiązanie jonowe.

Wskazówki

a)
Rozwiązanie tej części zadania wymaga analizy podanej informacji. Konfiguracja metali należących do 1. grupy układu okresowego pokazuje, że atomy różnią się liczbą powłok elektronowych. Każdy z atomów ma 1 elektron walencyjny, im więcej powłok, tym dalej od jądra znajduje się ten elektron. Metale są pierwiastkami elektrododatnimi, w reakcjach chemicznych oddają elektrony, tworząc jony dodatnie. Im dalej od jądra znajduje się elektron walencyjny, tym łatwiej go oderwać od atomu. Energia potrzebna do oderwania elektronu od atomu to energia jonizacji, jest ona najmniejsza dla metali najłatwiej oddających elektron walencyjny. W omawianym przykładzie jest to metal oznaczony numerem II.

b)
Atom każdego pierwiastka chemicznego zbudowany jest z jądra i elektronów rozmieszczonych w powłokach elektronowych. Elektrony o najwyższej energii to elektrony walencyjne, które biorą udział w tworzeniu wiązań chemicznych. Pozostałe elektrony – wraz z jądrem – stanowią rdzeń atomowy. Atom metalu oznaczonego numerem III ma 11 elektronów, na ostatniej (walencyjnej) powłoce znajduje się 1 elektron, czyli w rdzeniu znajduje się 10 elektronów.

c)
Na podstawie konfiguracji elektronowej atomu pierwiastka oznaczonego numerem II możemy stwierdzić, że pierwiastkiem tym jest potas. Znajduje się on w 1. grupie i w 4. okresie układu okresowego. Oddając 1 elektron, tworzy kation K+. Potas z chlorem tworzy chlorek potasu, związek chemiczny o wzorze KCl. Określając charakter wiązania chemicznego (jonowe, kowalencyjne niespolaryzowane, kowalencyjne spolaryzowane) występującego w tym związku, należy obliczyć różnicę elektroujemności atomów chloru i potasu. Elektroujemność atomu danego pierwiastka jest tym większa, im większa jest zdolność atomu tego pierwiastka do przyjmowania elektronów. Wartości elektroujemności według Paulinga odczytujemy z układu okresowego pierwiastków znajdującego się w zestawie Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki. Różnica elektroujemności atomów chloru i potasu wynosi: 3,0 – 0,9 = 2,1, w związku tych pierwiastków chemicznych występuje więc wiązanie jonowe.