第五章 原子结构与元素周期律
1、 下列说法是否正确,为什么?
(1) 主量子数为1时,有两个方向相反的轨道; (2) 主量子数为2时,有2s,2p两个轨道;
(3) 主量子数为2时,有4个轨道,即2s,2p,2d,2f; (4) 因为H原子中只有一个电子,故它只有一个轨道; (5) 当主量子数为2时,其角量子数只能取一个数,即l =1; (6) 任何原子中,电子的能量只与主量子数有关。
2、试判断下表中各元素原子的电子层中的电子数是否正确,错误的予以更正,并简要说明理由。 原子序数 19 22 30 33 60 K 2 2 2 2 2 L 8 10 8 8 8 M 9 8 18 20 18 N 2 2 3 18 O 12 P 2 3、第6能级组有哪些能级?分别用量子数或轨道符号表示: 4、试讨论在原子的第4电子层(N)上: (1)亚层数有多少?并用符号表示各亚层。
(2)各亚层上的轨道数分别是多少?该电子层上的轨道总数是多少?
(3)哪些轨道是等价轨道?
5、写出与下列量子数相应的各类轨道符号,并写出其在近似能级图中的前后能级所对应的符号: (1)n=2, l=1
(2) n=3, l =2 (3) n=4, l =0 (4) n=4, l =3
6、在下列各项中,填入合适的量子数: (1)n=?, l=2, m=0, ms=±1/2 (2)n=2, l=?, m=-1, ms=±1/2 (3)n=4, l=?, m=+2, ms=±1/2 (4)n=3, l=0, m=?, ms=±1/2
7、指出下列假设的电子运动状态(依次为n,l,m, ms),哪几种不可能存在?为什么?
(1)3,2,+2,+1/2 (2)2, 2, -2, +1/2 (3)2, 0, +1, -1/2 (4) 2, -1, 0, +1/2
(5) 4, 3, -1, 1
8、原子吸收能量由基态变成激发态时,通常是最外层电子向更高的能级跃迁。试指出下列原子的电子排布中,哪些属于基态或激发态,哪些是错误的。
(1)1s 2s 2p (2)1s 2s 2p2d (3) 1s2s2p3s (4) 1s 2s 2p
9、写出原子序数为45,52,79各元素的原子核外电子排布式及
2
2
4
1
2
4
2
2
2
1
2
2
6
1
其价层电子构型。
10、指出下列各原子中的未成对电子数: (1)As (2) Sn (3) Mn (4) Ba 11、填充下表: 离子符号 Cr Fe Bi 3+3+3+ 价层电子结构 未成对电子数 12、写出Ti,V,Cr原子的电子排布式,指出其电子在d轨道的排布情况。如果各失去2个 ,成为Ti,V和Cr,其离子的电子排布式又如何?这种结果说明什么问题? 13、某元素的原子序数为35,试回答:
(1)其原子中的电子数是多少?有几个未成对电子?
(2)其原子中填有电子的电子层、能级组、能级、轨道各为多少?价电子数有几个?
(3)该元素属于第几周期、第几族?是金属还是非金属?最高氧化值是多少?
14、完成下表(不看周期表): 价层电子构型 区 周期 族 原子序数 最高氧电负性相化值 4s 3s3p 2512+
2+
2+
对大小 3d4s 5d6s 10132 15、完成下表(不看周期表):
原子序数(Z) 电子层结价层电子结区 周构 88 构 51族 金属或非金属 期 6 ⅡB 25[Ne]3s3p 4d5s 16、写出下列元素的名称,符号和核外电子排布式,并指出它们在周期表中的位置:
(1)第一种副族元素 (2)第一种p区元素 (3)第一种ds区元素 (4)第4周期的第6种元素 (5)最外层为5s,次外层d轨道半充满的元素 (6)4p半充满的元素 (7)第一种f区元素 (8)电负性最大的元素 (9)原子半径最大的元素 (10)3d轨道全充满,4s轨道上有1个电子的元素
17、第4周期的某两元素,其原子失去3个电子后,在角量子数为2的轨道上的电子:(1)恰好填满(2)恰好半充满。试推断对应两元素的原子序数和元素符号。
18、某元素原子的最外层上仅有1个电子,此电子的量子数是n=4,l=0,m=0,ms=+1/2(或-1/2)。问:
1
(1)符合上述条件的元素可以有几种?原子序数各为多少? (2)写出相应元素的元素符号和电子排布式,并指出其价层电子结构及在周期表中的区和族。
19、不看周期表,试推断下列每组原子中哪一个原子具有较大的电负性值:
(1)17和19 (2)37和55 (3)8和14
20、有A,B,C,D四种元素,其价层电子数依次为1,2,6,7,其电子层数依次减少一层,已知D的电子层结构与Ar原子相同,A和B的次外层各只有8个电子,C次外层有18个电子。试判断这四种元素:
(1)原子半径由小到大的顺序; (2)电负性由小到大的顺序; (3)金属性由弱到强的顺序。 21、试讨论并解释:
(1)原子半径在短周期主族元素、d区元素和f区元素从左到右的变化特点;
(2)原子半径在主族各族和副族左半部分(即ⅢB~ⅦB)自上而下的变化特点。
22、写出周期表各族元素的价层电子构型通式,并简述其与各族元素最高氧化值的一般关系。
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