1) blok s dalam tabel periodik unsur - kulit elektron, yang mencakup dua lapisan pertama elektron s. Blok ini mencakup logam alkali, logam alkali tanah, hidrogen dan helium. Unsur-unsur ini berbeda dalam keadaan atomnya, elektron berenergi tinggi terletak di orbital s. Kecuali hidrogen dan helium, elektron-elektron ini sangat mudah dipindahkan dan dibentuk menjadi ion positif ketika reaksi kimia. Konfigurasi helium secara kimia sangat stabil, itulah sebabnya helium tidak memiliki isotop stabil; terkadang, karena sifat ini, ia digabungkan dengan gas inert. Unsur-unsur lain yang memiliki blok ini, tanpa kecuali, merupakan zat pereduksi kuat dan oleh karena itu tidak ditemukan dalam bentuk bebas di alam. Unsur dalam bentuk logam hanya dapat diperoleh dengan elektrolisis garam yang dilarutkan dalam air. Davy Humphrey, pada tahun 1807 dan 1808, menjadi orang pertama yang melepaskan garam asam dari logam blok s, kecuali litium, berilium, rubidium, dan cesium. Berilium pertama kali dipisahkan dari garam secara independen oleh dua ilmuwan: F. Wooler dan A. A. Bazi pada tahun 1828, sedangkan litium baru dipisahkan pada tahun 1854 oleh R. Bunsen, yang, setelah mempelajari rubidium, memisahkannya 9 tahun kemudian. Cesium tidak diisolasi dalam bentuk murni sampai tahun 1881, setelah Carl Setterberg mengelektrolisis cesium sianida. Kekerasan unsur yang memiliki blok s dalam bentuk kompak (dalam kondisi normal) dapat bervariasi dari sangat rendah (semua logam alkali - dapat dipotong dengan pisau) hingga cukup tinggi (berilium). Kecuali berilium dan magnesium, logam ini sangat reaktif dan dapat digunakan dalam paduan dengan timbal dalam jumlah kecil (<2 %). Бериллий и магний, ввиду их высокой стоимости, могут быть ценными компонентами для деталей, где требуется твёрдость и лёгкость. Эти металлы являются чрезвычайно важными, поскольку позволяют сэкономить средства при добыче титана, циркония, тория и тантала из их минеральных форм; могут находить своё применение как восстановители в органической химии.
Bahaya dan penyimpanan
Semua elemen dengan cangkang s adalah zat berbahaya. Mereka berbahaya bagi kebakaran dan memerlukan pemadaman api khusus, kecuali berilium dan magnesium. Harus disimpan dalam atmosfer inert argon atau hidrokarbon. Bereaksi hebat dengan air, produk reaksinya adalah hidrogen, misalnya:
Tidak termasuk magnesium, yang bereaksi lambat, dan berilium, yang hanya bereaksi jika lapisan oksidanya dihilangkan dengan merkuri. Litium memiliki sifat yang mirip dengan magnesium, karena letaknya, relatif terhadap tabel periodik, di sebelah magnesium.
Blok P dalam tabel periodik unsur adalah kulit elektron atom yang elektron valensi energi tertingginya menempati orbital p.
Blok p mencakup enam golongan terakhir, tidak termasuk helium (yang ada di blok s). Blok ini mengandung semua nonlogam (tidak termasuk hidrogen dan helium) dan semimetal, serta beberapa logam.
Blok P mengandung unsur-unsur yang mempunyai sifat yang berbeda-beda, baik fisika maupun mekanik. Non-logam blok-P biasanya merupakan zat yang sangat reaktif dengan keelektronegatifan yang kuat, logam-p adalah logam yang cukup aktif, dan aktivitasnya meningkat di bagian bawah tabel unsur kimia.
Sifat-sifat elemen d dan f. Berikan contoh.
Blok D dalam tabel periodik unsur adalah kulit elektron atom yang elektron valensi energi tertingginya menempati orbital d.
Blok ini adalah bagian dari tabel periodik; itu mencakup elemen dari kelompok 3 hingga 12. Unsur-unsur blok ini mengisi kulit d dengan elektron d, yang untuk unsur dimulai dengan s2d1 (golongan ketiga) dan diakhiri dengan s2d10 (golongan kedua belas). Namun, terdapat beberapa ketidakteraturan dalam urutan ini, misalnya pada chromium s1d5 (tetapi bukan s2d4) seluruh grup kesebelas memiliki konfigurasi s1d10 (tetapi bukan s2d9). Golongan kesebelas telah terisi elektron s dan d.
Unsur blok D juga dikenal sebagai logam transisi atau unsur transisi. Namun, batas pasti yang memisahkan logam transisi dari kelompok unsur kimia lainnya belum dapat ditentukan. Meskipun beberapa penulis berpendapat bahwa unsur-unsur yang termasuk dalam blok d adalah unsur transisi yang elektron-dnya terisi sebagian atau dalam atom atau ion netral yang bilangan oksidasinya nol. IUPAC saat ini menerima penelitian tersebut sebagai penelitian yang dapat diandalkan, dan melaporkan bahwa ini hanya berlaku untuk 3-12 kelompok unsur kimia. Logam golongan 12 tidak memiliki sifat kimia dan fisika yang jelas, hal ini disebabkan oleh pengisian subkulit d yang tidak lengkap, sehingga dapat juga dianggap logam pasca transisi. Penggunaan historis istilah "elemen transisi" dan blok d juga direvisi.
Pada blok s dan blok p pada tabel periodik, sifat-sifat yang serupa biasanya tidak teramati sepanjang periode: sifat-sifat yang paling penting ditingkatkan secara vertikal pada unsur-unsur yang lebih rendah dalam golongan ini. Patut dicatat bahwa perbedaan antara unsur-unsur yang termasuk dalam blok d secara horizontal, melalui periode, menjadi lebih jelas.
Lutetium dan lawrensium berada di blok d dan tidak dianggap sebagai logam transisi, tetapi lantanida dan aktinida dianggap demikian oleh IUPAC. Walaupun unsur kimia golongan keduabelas terletak pada blok d, namun diyakini bahwa unsur-unsur yang termasuk di dalamnya merupakan unsur pasca transisi.
Latihan 1
1) Hukum periodik D.I.Mendeleev, rumusan modernnya. 2) Struktur sistem periodik ditinjau dari struktur atom 3) Periodisitas perubahan sifat-sifat atom: energi ionisasi, elektronegativitas, energi berarti elektron. 4) Golongan utama senyawa kimia. 5) Klasifikasi unsur biogenik. 6) Kandungan unsur makro dan mikro secara kualitatif dan kuantitatif dalam tubuh manusia. 7) Unsur adalah organogen.
hukum periodik- hukum dasar alam, ditemukan oleh D.I.Mendeleev pada tahun 1869 ketika membandingkan sifat-sifat unsur kimia yang diketahui pada waktu itu dan nilai massa atomnya.
Rumusan hukum periodik diberikan oleh D.I. Mendeleev, mengatakan: sifat-sifat unsur kimia secara berkala bergantung pada massa atom unsur-unsur tersebut. Rumusan modern menyatakan: sifat-sifat unsur kimia secara berkala bergantung pada muatan inti unsur-unsur tersebut. Klarifikasi tersebut diperlukan karena pada saat Mendeleev menetapkan hukum periodik, struktur atom belum diketahui. Setelah menjelaskan struktur atom dan menetapkan pola penempatan elektron pada tingkat elektron, menjadi jelas bahwa pengulangan periodik sifat-sifat unsur dikaitkan dengan pengulangan struktur kulit elektron.
Tabel periodik– representasi grafis dari hukum periodik, yang intinya adalah bahwa dengan meningkatnya muatan inti, struktur kulit elektron atom berulang secara berkala, yang berarti bahwa sifat-sifat unsur kimia dan senyawanya akan berubah secara berkala. .
Sifat-sifat unsur, serta bentuk dan sifat senyawa unsur, secara berkala bergantung pada muatan inti dan atom.
Energi ionisasi– sejenis energi pengikat, mewakili energi terkecil yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari atom bebas dalam keadaan energi terendah (dasar) hingga tak terhingga.
Energi ionisasi adalah salah satu ciri utama suatu atom, yang sangat bergantung pada sifat dan kekuatan ikatan kimia yang dibentuk oleh atom. Sifat reduksi zat sederhana yang bersangkutan juga sangat bergantung pada energi ionisasi atom. Energi ionisasi suatu unsur diukur dalam elektronvolt per atom atau joule per mol.
Afinitas elektron- energi yang dilepaskan atau diserap karena penambahan elektron pada atom terisolasi dalam keadaan gas. Dinyatakan dalam kilojoule per mol (kJ/mol) atau elektron volt (eV). Itu tergantung pada faktor yang sama seperti energi ionisasi.
Keelektronegatifan- kemampuan relatif atom suatu unsur untuk menarik elektron ke dirinya sendiri di lingkungan apa pun. Itu secara langsung tergantung pada jari-jari atau ukuran atom. Semakin kecil jari-jarinya, semakin kuat daya tarik elektron dari atom lain. Oleh karena itu, semakin tinggi dan ke kanan suatu unsur dalam tabel periodik, semakin kecil jari-jarinya dan semakin besar keelektronegatifannya. Pada dasarnya, keelektronegatifan menentukan jenis ikatan kimia.
Senyawa kimia- zat kompleks yang terdiri dari atom-atom yang terikat secara kimia dari dua atau lebih unsur. Mereka dibagi menjadi beberapa kelas: anorganik dan organik.
Senyawa organik– golongan senyawa kimia yang mengandung karbon (ada pengecualian). Kelompok utama senyawa organik: hidrokarbon, alkohol, aldehida, keton, asam karboksilat, Amida, Amina.
Senyawa anorganik– senyawa kimia yang bukan organik, yaitu tidak mengandung karbon. Senyawa anorganik tidak memiliki karakteristik kerangka karbon seperti senyawa organik. Mereka dibagi menjadi sederhana dan kompleks (oksida, basa, asam, garam).
Unsur kimia– kumpulan atom dengan muatan inti dan jumlah proton yang sama, sesuai dengan nomor seri (atom) dalam tabel periodik. Setiap unsur kimia mempunyai nama latin dan lambang kimianya masing-masing, terdiri dari satu atau sepasang huruf latin, diatur oleh IUPAC dan tercantum dalam tabel Tabel Periodik Unsur Mendeleev.
Lebih dari 70 unsur telah ditemukan dalam materi hidup.
Nutrisi- elemen yang diperlukan tubuh untuk membangun dan memfungsikan sel dan organ. Ada beberapa klasifikasi nutrisi:
A) Menurut peran fungsionalnya:
1) organogen, 97% diantaranya ada di dalam tubuh (C, H, O, N, P, S);
2) unsur latar belakang elektrolit (Na, K, Ca, Mg, Cl). Ion logam ini menyumbang 99% dari total kandungan logam dalam tubuh;
3) unsur mikro - atom yang aktif secara biologis dari pusat enzim dan hormon (logam transisi).
B) Menurut konsentrasi unsur-unsur dalam tubuh:
1) unsur makro – kandungannya melebihi 0,01% berat badan (Fe, Zn, I, Cu, Mn, Cr, F, Mo, Co, Ni, B, V, Si, Al, Ti, Sr, Se, Rb, Li)
2) unsur mikro – kandungannya sekitar 0,01%. Sebagian besar ditemukan terutama di jaringan hati. Beberapa unsur mikro menunjukkan afinitas terhadap jaringan tertentu (yodium - terhadap kelenjar tiroid, fluor - terhadap email gigi, seng - terhadap pankreas, molibdenum - terhadap ginjal). (Ca, Mg, Na, K, P, Cl, S).
3) unsur ultramikro – kandungannya kurang dari 10-5%. Data mengenai kuantitas dan peran biologis banyak unsur belum sepenuhnya teridentifikasi.
Organ depot unsur mikro:
Fe - Terakumulasi dalam sel darah merah, limpa, hati
K - Terakumulasi di jantung, otot rangka dan polos, plasma darah, jaringan saraf, ginjal.
Mn - depot organ: tulang, hati, kelenjar pituitari.
P - depot organ: tulang, zat protein.
Ca - depot organ: tulang, darah, gigi.
Zn - depot organ: hati, prostat, retina.
I - Depot organ: kelenjar tiroid.
Si - depot organ: hati, rambut, lensa mata.
Mg - depot organ: cairan biologis, hati
Cu - organ penyimpanan: tulang, hati, kandung empedu
S - depot organ: jaringan ikat
Ni - depot organ: paru-paru, hati, ginjal, pankreas, plasma darah.
Peran biologis unsur makro dan mikro:
Fe - berpartisipasi dalam hematopoiesis, respirasi, reaksi imunobiologis dan redoks. Dengan kekurangannya, anemia berkembang.
K - berpartisipasi dalam buang air kecil, terjadinya potensial aksi, menjaga tekanan osmotik, sintesis protein.
Mn - Mempengaruhi perkembangan kerangka, berpartisipasi dalam reaksi kekebalan, hematopoiesis, dan respirasi jaringan.
P - menggabungkan nukleotida berturut-turut dalam untaian DNA dan RNA. ATP berfungsi sebagai pembawa energi utama sel. Membentuk membran sel. Kekuatan tulang ditentukan oleh adanya fosfat di dalamnya.
Ca - berpartisipasi dalam terjadinya eksitasi saraf, dalam fungsi pembekuan darah, dan memberikan tekanan osmotik darah.
Co - Jaringan tempat unsur mikro biasanya terakumulasi: darah, limpa, tulang, ovarium, hati, kelenjar pituitari. Merangsang hematopoiesis, berpartisipasi dalam sintesis protein dan metabolisme karbohidrat.
Zn - berpartisipasi dalam hematopoiesis, berpartisipasi dalam aktivitas kelenjar endokrin.
I - Diperlukan untuk fungsi normal kelenjar tiroid, mempengaruhi kemampuan mental.
Si - mendorong sintesis kolagen dan pembentukan jaringan tulang rawan.
Mg - berpartisipasi dalam berbagai reaksi metabolisme: sintesis enzim, protein, dll. koenzim untuk sintesis vitamin B.
Cu - Mempengaruhi sintesis hemoglobin, sel darah merah, protein, koenzim untuk sintesis vitamin B.
S - Mempengaruhi kondisi kulit.
Ag - Aktivitas antimikroba
Ni - merangsang sintesis asam amino dalam sel, meningkatkan aktivitas pepsin, menormalkan kandungan hemoglobin, meningkatkan produksi protein plasma.
Unsur organogenik- unsur kimia yang menjadi dasar senyawa organik (C, H, O, N, S, P). Dalam biologi, empat unsur disebut organogenik, yang bersama-sama membentuk sekitar 96-98% massa sel hidup (C, H, O, N).
Karbon- unsur kimia terpenting untuk senyawa organik. Senyawa organik menurut definisinya adalah senyawa karbon. Ia bersifat tetravalen dan mampu membentuk ikatan kovalen yang kuat satu sama lain.
Peran hidrogen dalam senyawa organik terutama terdiri dari pengikatan elektron-elektron atom karbon yang tidak ikut serta dalam pembentukan ikatan antarkarbon dalam komposisi polimer. Namun, hidrogen terlibat dalam pembentukan ikatan hidrogen non-kovalen.
Bersama dengan karbon dan hidrogen, oksigen termasuk dalam banyak senyawa organik sebagai bagian dari gugus fungsi seperti hidroksil, karbonil, karboksil dan sejenisnya.
Nitrogen sering dimasukkan dalam zat organik dalam bentuk gugus amino atau heterosiklik. Ini adalah unsur kimia wajib dalam komposisi. Nitrogen juga merupakan bagian dari basa nitrogen, yang residunya terkandung dalam nukleosida dan nukleotida.
Sulfur adalah bagian dari beberapa asam amino, khususnya metionin dan sistein. Dalam protein, ikatan disulfida terbentuk antara atom belerang dari residu sistein, memastikan pembentukan struktur tersier.
Fosfat golongan, yaitu residu asam ortofosfat merupakan bagian dari zat organik seperti nukleotida, asam nukleat, fosfolipid, fosfoprotein.
Tugas 2,3,4
Elemen s dan p biogenik. Hubungan antara struktur elektronik unsur s dan p serta fungsi biologisnya. Senyawa s- dan p- dalam pengobatan.
Unsur-unsur dalam tabel periodik Mendeleev dibagi menjadi unsur s-, p-, d. Pembagian ini dilakukan berdasarkan berapa tingkat kulit elektron suatu atom suatu unsur dan pada tingkat berapa pengisian kulit dengan elektron berakhir.
KE s-elemen menyertakan elemen Golongan IA – logam alkali. Rumus elektronik kulit valensi atom logam alkali ns1. Keadaan oksidasi yang stabil adalah +1. Elemen kelompok IA memiliki sifat serupa karena kesamaan struktur kulit elektron. Dengan bertambahnya jari-jari gugus Li-Fr, ikatan antara elektron valensi dan inti melemah dan energi ionisasi menurun. Atom unsur basa dengan mudah melepaskan elektron valensinya, yang mencirikannya sebagai zat pereduksi kuat.
Sifat pereduksi meningkat seiring bertambahnya nomor seri.
KE elemen p mencakup 30 elemen kelompok IIIA-VIIIA tabel periodik; unsur p terletak pada periode minor kedua dan ketiga, serta pada periode mayor keempat hingga keenam. Elemen kelompok IIIA mempunyai satu elektron pada orbital p. DI DALAM IVA-VIIIA-kelompok pengisian sublevel p dengan hingga 6 elektron diamati. Rumus elektronik umum elemen p ns2np6. Pada periode dengan peningkatan muatan inti, jari-jari atom dan jari-jari ion unsur p berkurang, energi ionisasi dan afinitas elektron meningkat, keelektronegatifan meningkat, aktivitas oksidatif senyawa dan sifat non-logam unsur meningkat. Dalam kelompok, jari-jari atom bertambah. Dari unsur 2p menjadi unsur 6p energi ionisasinya berkurang. Sifat logam unsur p dalam golongannya meningkat seiring bertambahnya nomor atom.
KE elemen-d Ada 32 unsur dalam tabel periodik Periode besar IV–VII. DI DALAM kelompok IIIB atom memiliki elektron pertama di orbital d, pada gugus B berikutnya sublevel d diisi hingga 10 elektron. Rumus umum kulit elektron terluar (n-1)dansb, dimana a=1?10, b=1?2. Dengan bertambahnya bilangan urut, sifat-sifat elemen d sedikit berubah. Unsur d secara perlahan meningkatkan jari-jari atomnya, dan unsur tersebut juga memiliki valensi variabel yang terkait dengan ketidaklengkapan sublevel elektron d terluar. Pada bilangan oksidasi yang lebih rendah, unsur d menunjukkan sifat logam, dengan peningkatan nomor atom pada golongan B, unsur tersebut menurun. Dalam larutan, unsur d dengan bilangan oksidasi tertinggi menunjukkan sifat asam dan pengoksidasi, dan sebaliknya pada bilangan oksidasi lebih rendah. Unsur-unsur dengan bilangan oksidasi menengah menunjukkan sifat amfoter.
8. Ikatan kovalen. Metode ikatan valensi
Ikatan kimia yang dilakukan oleh pasangan elektron yang sama yang timbul pada kulit atom yang terikat yang mempunyai spin antiparalel disebut ikatan atom atau kovalen. Ikatan kovalen adalah dua elektron dan dua pusat (memegang inti). Itu dibentuk oleh atom dari jenis yang sama - kovalen non-polar– pasangan elektron baru, yang timbul dari dua elektron tidak berpasangan, menjadi sama dengan dua atom klor; dan atom-atom dari jenis yang berbeda, serupa sifat kimianya - kovalen kutub. Unsur-unsur dengan keelektronegatifan (Cl) lebih besar akan menarik elektron bersama dari unsur-unsur dengan keelektronegatifan lebih kecil (H). Atom dengan elektron tidak berpasangan yang memiliki spin paralel akan saling tolak menolak - tidak terjadi ikatan kimia. Cara terbentuknya ikatan kovalen disebut mekanisme pertukaran.
Sifat-sifat ikatan kovalen. Panjang tautan – jarak antar inti. Semakin pendek jaraknya, semakin kuat ikatan kimianya. Energi komunikasi – jumlah energi yang diperlukan untuk memutuskan suatu ikatan. Multiplisitas ikatan berbanding lurus dengan energi ikatan dan berbanding terbalik dengan panjang ikatan. Arah komunikasi – susunan tertentu dari awan elektron dalam suatu molekul. Saturasi– kemampuan atom untuk membentuk sejumlah ikatan kovalen tertentu. Ikatan kimia yang dibentuk oleh tumpang tindih awan elektron sepanjang sumbu yang menghubungkan pusat atom disebut ?-koneksi. Ikatan yang terbentuk karena tumpang tindih awan elektron yang tegak lurus sumbu yang menghubungkan pusat atom disebut ?-koneksi. Orientasi spasial ikatan kovalen dicirikan oleh sudut antar ikatan. Sudut-sudut ini disebut sudut ikatan. Hibridisasi – proses restrukturisasi awan elektron dengan bentuk dan energi yang tidak sama, yang mengarah pada pembentukan awan hibrida yang identik dalam parameter yang sama. Valensi– jumlah ikatan kimia (kovalen ), melalui mana suatu atom terhubung dengan atom lain. Elektron yang terlibat dalam pembentukan ikatan kimia disebut valensi. Jumlah ikatan antar atom sama dengan jumlah elektron tidak berpasangan yang ikut serta dalam pembentukan pasangan elektron yang sama, oleh karena itu valensi tidak memperhitungkan polaritas dan tidak memiliki tanda. Dalam senyawa yang tidak mempunyai ikatan kovalen, terdapat keadaan oksidasi – muatan konvensional suatu atom, berdasarkan asumsi bahwa atom tersebut terdiri dari ion bermuatan positif atau negatif. Konsep bilangan oksidasi berlaku untuk sebagian besar senyawa anorganik.
Kepemilikan suatu unsur dalam keluarga elektronik ditentukan oleh sifat pengisian sublevel energi:
elemen s – mengisi sublevel s terluar dengan adanya dua atau delapan elektron di level pra-eksternal, misalnya:
Li 1s 2 2s 2
S-elemen adalah logam aktif, karakteristik bilangan oksidasinya secara numerik sama dengan jumlah elektron pada tingkat terakhir:
1 untuk logam alkali dan +2 untuk unsur golongan kedua
elemen p – mengisi sublevel p bagian luar, misalnya:
F 1s 2 2s 2 2p5
Elemen B sampai Ne inklusif membentuk seri pertama P-elemen (elemen dari subkelompok utama), yang atom-atomnya memiliki elektron terjauh dari inti terletak pada sublevel kedua dari tingkat energi eksternal.
elemen-d – pengisian sublevel d pra-eksternal, misalnya:
V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3
elemen d milik logam.
f-elements – mengisi sublevel f dari level kedua di luar, misalnya:
Dan 1s 2 2s 2 2p 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 4
elemen f adalah elemen dari keluarga aktinida dan lantanida.
Mekanika kuantum, yang membandingkan konfigurasi elektronik atom, sampai pada kesimpulan teoretis berikut:
1. Struktur kulit terluar suatu atom merupakan fungsi periodik dari bilangan muatan atom Z.
2. Karena sifat kimia suatu atom ditentukan oleh struktur kulit terluarnya, maka dari paragraf sebelumnya berikut ini: sifat kimia suatu unsur secara periodik bergantung pada muatan inti.
Pertanyaan kontrol
1. Model inti atom. Isotop (radionuklida).
2. Quantum - model mekanis struktur atom.
3. Bilangan kuantum (bilangan pokok, orbital, magnet, spin).
4. Struktur kulit elektron atom. Prinsip Pauli. Prinsip energi paling sedikit. aturan Hund.
5. Rumus struktur elektronik atom. Hibridisasi orbital atom.
6. Ciri-ciri atom. Jari-jari atom. Keelektronegatifan. Afinitas elektron. Energi ionisasi. S, p, d, f – keluarga elektron atom.
Tugas khas
Soal No. 1. Jari-jari ion Na+ dan Cu+ adalah sama (0,098 nm). Jelaskan perbedaan titik leleh natrium klorida (801°C) dan tembaga(I) klorida (430°C).
Dengan muatan dan ukuran ion Na + dan Cu + yang sama, ion Cu + memiliki kulit terluar 18 elektron dan mempolarisasi anion Cl - lebih kuat dibandingkan ion Na +, yang memiliki struktur elektronik gas mulia. Oleh karena itu, pada tembaga(I) klorida, sebagai akibat dari polarisasi, sebagian besar muatan elektronik dipindahkan dari anion ke kation dibandingkan pada natrium klorida. Muatan efektif ion dalam kristal CuCl menjadi lebih kecil dari NaCl, dan interaksi elektrostatis di antara keduanya menjadi lebih lemah. Hal ini menjelaskan titik leleh CuCl yang lebih rendah dibandingkan dengan NaCl, yang kisi kristalnya mendekati tipe ionik murni.
Tugas No.2. Bagaimana keadaan elektron ditunjukkan: a) dengan n=4,L=2; b) dengan n=5,L=3.
Penyelesaian: Saat menulis keadaan energi, jumlah level (n) ditunjukkan dengan angka, dan sifat sublevel (s, p, d, f) ditandai dengan huruf. Untuk n=4 dan L=2 kita menulis 4d; untuk n=5 dan L=3 kita menulis 5f.
Soal No. 3. Berapa jumlah total orbital yang sesuai dengan tingkat energi ketiga? Berapa banyak elektron yang ada pada tingkat ini? Berapa banyak sublevel yang dibagi menjadi level ini?
Penyelesaian: Untuk tingkat energi ketiga n=3, jumlah orbital atom adalah 9(3 2), yang mana
adalah jumlah dari 1(s) +3(p) +5(d)=9. Menurut prinsip Pauli, jumlah elektron pada tingkat ini adalah 18. Tingkat energi ketiga dibagi menjadi tiga sublevel: s, p, d (jumlah sublevel bertepatan dengan jumlah nilai bilangan kuantum utama) .
Tugas No.4. Unsur-unsur kimia dikelompokkan ke dalam keluarga elektronik apa?
Larutan: Semua unsur kimia dapat diklasifikasikan menjadi 4 jenis tergantung pada sifat sublevel yang diisi:
elemen s mengisi sublevel ns dengan elektron;
elemen p - isi sublevel np dengan elektron;
elemen d - isi sublevel (n-1)d dengan elektron;
elemen-f – mengisi sublevel (n-2)f dengan elektron;
Soal No. 5. Sublevel manakah yang terisi atom dengan elektron setelah mengisi sublevel: a) 4p; b)4 detik
Solusi: A) sublevel 4p sesuai dengan jumlah (n+1) sama dengan 4+1=5. Jumlah yang sama mencirikan sublevel 3d (3+2=5) dan 5s (5+0=5). Namun, keadaan 3d berhubungan dengan nilai n (n=3) yang lebih kecil daripada keadaan 4p, sehingga sublevel 3d akan terisi lebih awal dari sublevel 4p. Akibatnya, setelah mengisi sublevel 4p, sublevel 5s akan terisi, yang sesuai dengan nilai n(n=5) yang lebih besar sebanyak satu.
B) sublevel 4s sesuai dengan jumlah n+1=4+0=4. Jumlah yang sama n+1 mencirikan sublevel 3p, tetapi pengisian sublevel ini mendahului pengisian sublevel 4s, karena yang terakhir sesuai dengan nilai bilangan kuantum utama yang lebih besar. Akibatnya, setelah sublevel 4s, sublevel dengan jumlah (n+1)=5 akan terisi, dan dari semua kemungkinan kombinasi n+l yang sesuai dengan jumlah ini (n=3, l=2; n=4; l= 1; n=5 ; l=0), kombinasi dengan nilai terkecil bilangan kuantum utama akan diwujudkan terlebih dahulu, yaitu setelah sublevel 4s, sublevel 3d akan terisi.
Kesimpulan: dengan demikian, pengisian sublevel d tertinggal satu level kuantum, pengisian sublevel f tertinggal dua level kuantum.
Untuk menulis rumus elektronik suatu unsur, Anda harus: menunjukkan angka tingkat energi dalam angka Arab, menulis nilai huruf sublevelnya, dan menuliskan jumlah elektron sebagai eksponen.
Contoh: 26 Fe 4 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6
Rumus elektronik disusun dengan mempertimbangkan persaingan sublevel, yaitu. aturan energi minimum. Tanpa memperhitungkan yang terakhir, rumus elektroniknya akan ditulis: 26 Fe 4 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2.
Soal No. 6. Struktur elektronik suatu atom dijelaskan dengan rumus 1s22s22p63s23d74s2. Elemen apa ini?
Penyelesaian: Unsur ini termasuk golongan elektronik unsur d periode ke-4, karena sublevel 3d dibangun oleh elektron; jumlah elektron 3d 7 menunjukkan bahwa itu adalah unsur ketujuh dalam urutan. Jumlah elektronnya adalah 27 yang berarti nomor atomnya adalah 27. Unsur ini adalah kobalt.
Tugas tes
Pilih jawaban yang benar
01. FORMULA ELEKTRONIK UNSUR ADALAH... 5S 2 4D 4. MENUNJUKKAN JUMLAH ELEKTRON DI TINGKAT LUAR
02. BISAKAH DUA ELEKTRON DENGAN himpunan YANG SAMA DARI EMPAT ANGKA KUANTUM ADA DALAM Sebuah ATOM?
1) tidak bisa
Mereka bisa
3) hanya bisa dalam keadaan tereksitasi
4) hanya bisa dalam keadaan normal (tidak tereksitasi).
03. SUB-LEVEL MANA YANG DIISI SETELAH SUB-LEVEL 4D?
04. RUMUS ELEKTRONIK UNSUR ADALAH : 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2. TETAPKAN JUMLAH ELEKTRON VALENSI
05. RUMUS ELEKTRONIK UNSUR ADALAH : 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 3D 7. ELEMEN APA INI?
06. SUB-LEVEL MANA YANG DIISI SEBELUM SUB-LEVEL 4D?
07. DIANTARA KONFIGURASI ELEKTRONIK YANG TERCANTUM DI BAWAH INI, TULISKAN YANG TIDAK MUNGKIN
08. STRUKTUR ELEKTRONIK ATOM SUATU ELEMEN DINYATAKAN DENGAN FORMULA : 5S 2 4D 3. MENENTUKAN ELEMEN APA ITU.
s-, p-Elemen terletak di subkelompok utama sistem periodik D.I. Mendeleev (subgrup A). Setiap periode dimulai dengan dua elemen s, dan enam elemen terakhir (kecuali periode pertama) adalah elemen p. Untuk unsur s dan p, elektron valensi adalah elektron dan orbital lapisan terluar atom. Jumlah elektron terluar sama dengan nomor golongan (kecuali dan ). Ketika semua elektron valensi berpartisipasi dalam pembentukan ikatan, unsur tersebut menunjukkan bilangan oksidasi tertinggi, yang secara numerik sama dengan nomor golongan. Senyawa yang unsur-unsur golongan ganjil menunjukkan bilangan oksidasi ganjil, dan unsur-unsur golongan genap menunjukkan bilangan oksidasi genap, lebih stabil secara energi (Tabel 8).
s-Elemen. Atom unsur s 1 memiliki satu elektron pada tingkat terakhir dan menunjukkan bilangan oksidasi hanya +1, mereka adalah zat pereduksi kuat, logam paling aktif. Dalam senyawa, ikatan ionik mendominasi. Dengan oksigen mereka membentuk oksida. Oksida terbentuk ketika kekurangan oksigen atau secara tidak langsung, melalui peroksida dan superoksida (pengecualian). Peroksida dan superoksida adalah oksidator kuat. Oksida berhubungan dengan basa kuat yang larut - basa, oleh karena itu unsur s 1 disebut logam alkali . Logam alkali bereaksi aktif dengan air menurut skema berikut: . Garam dari logam s 1 umumnya sangat larut dalam air.
Unsur s golongan II menunjukkan bilangan oksidasi +2. Ini juga merupakan logam yang cukup aktif. Di udara mereka teroksidasi menjadi oksida, yang merupakan basa. Kelarutan dan sifat dasar basa meningkat dari menjadi. Senyawa tersebut menunjukkan sifat amfoter (Tabel 8, 9). Berilium tidak bereaksi dengan air. Magnesium bereaksi dengan air ketika dipanaskan, logam lain bereaksi menurut skema berikut: membentuk basa dan disebut alkali tanah.
Karena aktivitasnya yang tinggi, alkali dan beberapa logam alkali tanah tidak dapat terdapat di atmosfer dan disimpan dalam kondisi khusus.
Ketika berinteraksi dengan hidrogen, unsur s membentuk hidrida ionik, yang mengalami hidrolisis dengan adanya air:
r-Elemen mengandung 3 hingga 8 elektron pada tingkat terakhir. Sebagian besar unsur p adalah non-logam. Pada nonlogam tipikal, kulit elektronnya hampir selesai, yaitu. mereka mampu menerima elektron sampai tingkat terakhir (sifat pengoksidasi). Kapasitas oksidatif unsur-unsur meningkat dalam periode dari kiri ke kanan, dan dalam satu golongan - dari bawah ke atas. Agen pengoksidasi yang paling kuat adalah fluor, oksigen, klorin, dan brom. Nonlogam juga dapat menunjukkan sifat pereduksi (kecuali F2), misalnya:
; 
Hidrogen, boron, karbon, silikon, germanium, fosfor, astatin, dan telurium menunjukkan sifat pereduksi yang dominan. Contoh senyawa dengan bilangan oksidasi nonlogam negatif: borida, karbida, nitrida, sulfida, dll. (Tabel 9).
Dalam kondisi tertentu, nonlogam bereaksi satu sama lain, menghasilkan senyawa dengan ikatan kovalen, misalnya. Bukan logam membentuk senyawa yang mudah menguap dengan hidrogen (kecuali). Hidrida golongan VI dan VII menunjukkan sifat asam dalam larutan air. Ketika amonia dilarutkan dalam air, basa lemah akan terbentuk.
p-Elemen yang terletak di sebelah kiri diagonal boron-astatin diklasifikasikan sebagai logam. Sifat logamnya jauh lebih sedikit dibandingkan dengan unsur s.
Dengan oksigen, unsur p membentuk oksida. Oksida non-logam bersifat asam (kecuali - tidak membentuk garam). Logam-P dicirikan oleh senyawa amfoter.
Sifat asam basa berubah secara berkala, misalnya pada periode III:
| oksida | |||||
| hidroksida | |||||
| sifat koneksi | amfoter | asam lemah | asam kekuatan sedang | asam kuat | asam yang sangat kuat |
Banyak unsur p dapat menunjukkan bilangan oksidasi yang bervariasi, membentuk oksida dan asam dengan komposisi berbeda, misalnya:
Sifat asam meningkat dengan meningkatnya bilangan oksidasi. Misalnya, asam lebih kuat, lebih kuat, – amfoter, – oksida asam.
Asam yang dibentuk oleh unsur-unsur dengan bilangan oksidasi tertinggi adalah zat pengoksidasi kuat.
d-Elemen disebut juga transisi. Mereka terletak dalam periode besar, antara elemen s dan p. Dalam unsur d, sembilan orbital yang sangat dekat secara energetik merupakan orbital valensi.
Pada lapisan luar ada 1-2 e 
elektron (ns), sisanya terletak di lapisan pra-luar (n-1)d.
Contoh rumus elektronik : .
Struktur unsur ini menentukan sifat umum. Zat sederhana yang dibentuk oleh unsur transisi adalah logam . Hal ini dijelaskan oleh adanya satu atau dua elektron di tingkat terluar.
Kehadiran orbital d yang terisi sebagian pada atom unsur d menentukan keberadaannya berbagai keadaan oksidasi . Untuk hampir semuanya, bilangan oksidasi +2 dimungkinkan - sesuai dengan jumlah elektron terluar. Bilangan oksidasi tertinggi sesuai dengan nomor golongannya (dengan pengecualian besi, unsur subkelompok kobalt, nikel, dan tembaga). Senyawa dengan bilangan oksidasi lebih tinggi lebih stabil dan memiliki bentuk serta sifat yang mirip dengan senyawa serupa dari subkelompok utama:
Oksida dan hidroksida suatu unsur d dalam keadaan oksidasi yang berbeda memiliki sifat asam-basa yang berbeda. Ada polanya: dengan meningkatnya bilangan oksidasi, sifat senyawa berubah dari basa melalui amfoter menjadi asam . Misalnya:
| bilangan oksidasi | |||
| oksida | |||
| hidroksida | |||
| properti | dasar | amfoter | bersifat asam |
Karena keragaman bilangan oksidasi untuk kimia unsur d ditandai dengan reaksi redoks. Pada bilangan oksidasi yang lebih tinggi, unsur-unsur menunjukkan sifat pengoksidasi, dan pada bilangan oksidasi +2 - sifat pereduksi. Pada tingkat menengah, senyawa dapat menjadi zat pengoksidasi dan pereduksi.
elemen d memiliki banyak orbital kosong dan oleh karena itu adalah agen pengompleks yang baik, Oleh karena itu, mereka adalah bagian dari senyawa kompleks. Misalnya:
– kalium heksasianoferat (III);
– natrium tetrahidroksosinkat (II);
– diammineperak(I) klorida;
– triklorotriammina kobalt.
Pertanyaan kontrol
261. Jelaskan metode laboratorium dan industri untuk memproduksi hidrogen. Bilangan oksidasi apa yang dapat ditunjukkan oleh hidrogen dalam senyawanya? Mengapa? Berikan contoh reaksi di mana gas hidrogen berperan sebagai a) zat pengoksidasi; b) zat pereduksi.
262. Senyawa magnesium dan kalsium apa yang digunakan sebagai bahan pengikat bangunan? Apa yang menentukan sifat astringennya?
263. Senyawa apa yang disebut kapur tohor dan kapur sirih? Tuliskan persamaan reaksi untuk persiapannya. Senyawa apa yang terbentuk jika kapur tohor dikalsinasi dengan batubara? Apa zat pengoksidasi dan pereduksi pada reaksi terakhir? Tulis persamaan elektronik dan molekul.
264. Tuliskan rumus kimia zat berikut: soda kaustik, soda kristal, soda abu, kalium. Jelaskan mengapa larutan encer dari semua zat ini dapat digunakan sebagai penghilang lemak.
265. Tuliskan persamaan hidrolisis natrium peroksida. Apa yang disebut larutan natrium peroksida dalam teknologi? Akankah larutan mempertahankan sifat-sifatnya jika direbus? Mengapa? Tulis persamaan reaksi yang sesuai dalam bentuk elektronik dan molekul.
266. Berdasarkan sifat-sifat aluminium apa kegunaannya: a) sebagai bahan struktur; b) memproduksi beton aerasi; c) sebagai bagian dari termit selama pengelasan dingin. Tuliskan persamaan reaksinya.
267. Apa agresivitas air alam dan industri terhadap aluminium dan semen alumina? Buatlah persamaan reaksi yang sesuai.
268. Senyawa apa yang disebut karbida? Mereka dibagi menjadi kelompok apa? Tuliskan persamaan reaksi interaksi kalsium dan aluminium karbida dengan air, dimana kegunaannya?
269. Tuliskan persamaan reaksi yang dapat digunakan untuk melakukan transformasi berikut:
Apa itu karbon dioksida agresif?
270. Mengapa dalam teknologi timah dilarutkan dalam asam klorida dan timbal dalam asam nitrat? Tulis persamaan reaksi yang sesuai dalam bentuk elektronik dan molekul.
271. Tuliskan persamaan reaksi yang perlu dilakukan untuk melakukan transformasi:
Di manakah zat-zat ini digunakan dalam teknologi?
272. Tulis persamaan molekul dan elektronik untuk reaksi amonia dan hidrazin dengan oksigen, di mana reaksi ini digunakan?
273. Sifat apa yang ditunjukkan asam sulfat dalam reaksi redoks? Tuliskan dalam bentuk molekul dan elektronik persamaan interaksi berikut: a) encerkan asam sulfat dengan magnesium; b) asam sulfat pekat dengan tembaga; c) asam sulfat pekat dengan batubara.
274. Untuk menghilangkan sulfur dioksida dari gas buang, metode berikut dapat digunakan: a) adsorpsi dengan magnesium oksida padat; b) konversi menjadi kalsium sulfat melalui reaksi dengan kalsium karbonat dengan adanya oksigen; c) transformasi menjadi belerang bebas. Sifat kimia apa yang ditunjukkan oleh sulfur dioksida dalam reaksi ini? Tulis persamaan yang sesuai. Dimana produk yang dihasilkan dapat digunakan?
275. Sifat khusus apa yang dimiliki asam fluorida? Tuliskan persamaan reaksi yang perlu dilakukan untuk melakukan transformasi:
Beri nama pada zat tersebut. Di mana transformasi ini digunakan?
276. Ketika klorin bereaksi dengan kapur mati, pemutih akan terbentuk. Tulis persamaan reaksinya, sebutkan zat pengoksidasi dan zat pereduksi. Berikan nama kimia produk yang dihasilkan dan tuliskan rumus strukturnya. Di mana pemutih digunakan?
277. Perhatikan ciri-ciri unsur d dengan menggunakan contoh mangan dan senyawanya. Konfirmasikan jawaban Anda dengan persamaan reaksi. Untuk reaksi redoks, buatlah neraca elektronik, sebutkan zat pengoksidasi dan zat pereduksi.
278. Basis mana yang lebih kuat atau ? Mengapa? Sifat apa yang ditunjukkannya ketika dicampur dengan alkali dan oksida basa? Tuliskan beberapa contoh pembuatan senyawa tersebut. Apa nama produk yang dihasilkan?
279. Garam besi manakah yang paling banyak digunakan dalam praktik, di mana dan untuk tujuan apa garam tersebut digunakan? Konfirmasikan jawaban Anda dengan persamaan reaksi.
280. Beri nama zat, buatlah persamaan reaksi yang perlu dilakukan untuk melakukan transformasi:
Untuk reaksi redoks, buatlah persamaan elektronik, tunjukkan zat pengoksidasi dan zat pereduksi. Lingkungan apa yang harus dijaga selama pengendapan kromium(III) hidroksida? Mengapa?
