Вопросы для самоконтроля

1. Ка­кие открытия в области естествознания в конце XIX в. привели учёных к выводу о сложном строении атома? Ответ может включать информацию об экс­периментах Беккереля с урановыми рудами и фотопластинками, откры­тии рентгеновских лучей, обнаружении катодных лучей.

2. Какие модели строения атома были предложе­ны в начале XX в.?

Охарактеризуйте каждую из них, используя рисунки 7, 10.

3. Почему на рисунке 7 в конце спирали стоит во­просительный знак?

4. За счёт чего достигается электронейтральность атомов?

5. Могут ли атомы разных химических элементов при каком-либо условии иметь одинаковые значения массовых чисел?

6. Что называется атомной орбиталью?

Какие формы имеют s-, p-, d-орбитали?

Объясните физический смысл изображений атомных орбиталей:

а) поверхность равной электронной плотности, внутри которой заключена произвольная часть электронного облака;

б) траектория движения электрона;

в) поверхность, внутри которой заключено электронное облако;

г) поверхность равной электронной плотности, внутри которой заключена определённая часть электронного облака.

7. Чем отличаются понятия "электронное облако" и "атомная орбиталь"?

8. Каков физический смысл каждого из квантовых чисел? Какие значения они принимают?

9. Укажите, какие наборы квантовых чисел являются разрешёнными:

   		а	б	в	г
   n	=	3	3	2	3
   l	=	2	1	3	2
   m	=	0	1	1	–1

10. Какой энергетический подуровень заполняется раньше:

а) 5s или 4p; б) 6d или 7s; в) 3s или 3p;

г) 4s или 5s; д) 3d или 4p?

Почему?

11. Как определяется максимальное число электронов на энергетическом уровне?

12. Как максимальное число атомных орбиталей энергетического уровня зависит от главного квантового числа?

Сколько орбиталей имеется на четвёртом энергетическом уровне атомов?

13. Форма атомной орбитали связана некоторой зависимостью с энергией электрона. Сформулируйте эту зависимость, сравнив формы s- и p-орбиталей.

14. Из приведённых графических схем для основного энергетического состояния атомов химического элемента:

правильной является схема … , потому что: в схеме … нарушено правило Хунда; в схеме … нарушен принцип Паули; в схеме … нарушен принцип минимума энергии.

Типовые тестовые задания

1. Главное квантовое число характеризует … .

1) размер атомной орбитали

2) форму атомной орбитали

3) число атомных орбиталей на энергетических подуровнях атома

4) вращение электрона как бы вокруг своей оси

1. Орбитальное квантовое число характеризует … .

1) общую энергию электрона в атоме

2) форму атомной орбитали

3) ориентацию атомной орбитали в пространстве

4) наличие у электрона собственного момента количества движения

2. Магнитное квантовое число характеризует … .

1) средний размер орбиталей

2) число энергетических подуровней в атоме

3) ориентацию атомных орбиталей в пространстве

4) наличие у электрона собственного магнитного момента

3. Спиновое квантовое число характеризует … .

1) число энергетических уровней в атоме

2) орбитальный момент количества движения электрона

3) число атомных орбиталей на энергетическом подуровне

4) наличие у электрона собственного момента количества движения

4. Форму атомных орбиталей характеризует квантовое число … .

1) l 2) m_l 3) m_s 4) n

5. Размер атомной орбитали характеризует квантовое число … .

1) l 2) m_l 3) m_s 4) n

6. Возможные ориентации атомных орбиталей в пространстве характеризует квантовое число … .

1) l 2) m_l 3) m_s 4) n

7. Наличие у электрона собственного магнитного момента и момента количества движения характеризует квантовое число … .

1) l 2) m_l 3) m_s 4) n

8. Максимальное количество электронов на третьем энергетическом уровне атома равно … .

1) 2 2) 8 3) 18 4) 32

9. Количество подуровней на третьем энергетическом уровне атома равно … .

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

10. Количество орбиталей на третьем энергетическом уровне атома равно … .

1) 1 2) 4 3) 9 4) 16

11. Электронная конфигурация электронейтральных атомов с зарядом ядра +23 в основном состоянии выражается формулой … .

1) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d²4s³ 2) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d⁴4s¹

3) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d⁵4s⁰ 4) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d³4s²

12. Порядковый номер химического элемента, валентные электроны атомов которого в основном состоянии описываются формулой 3s²3р⁴, равен … .

1) 8 2) 10 3) 11 4) 16

13. Количество электронов в электронейтральном атоме серы, у которых m_l = 0, равно … .

1) 3 2) 6 3) 9 4) 15

14. Количество электронов в электронейтральном атоме фосфора, у которых m_l = +1, равно … .

1) 3 2) 6 3) 9 4) 15

15. Количество электронов в электронейтральном атоме марганца, у которых m_l = –2, равно … .

1) 1 2) 5 3) 13 4) 25

16. Строение атомов иода в основном состоянии описывается сокращённой электронной формулой … .

1) [Kr] 5s²5d⁵5p⁵ 2) [Kr]5s²5р⁵ 3) [Kr]5s²5р⁴ 4) [Kr]5s²4d¹⁰5р⁵

17. В электронейтральных атомах олова в основном состоянии валентные электроны описываются формулой… .

1) 5s²5р² 2) 5d²5р² 3) 5s²4d¹⁰5р³ 4) 5s²5d¹⁰5р²

18. Распределение электронов по энергетическим уровням в электронейтральном невозбуждённом атоме магния описывается набором цифр … .

1) 4, 6, 2 2) 2, 6, 4 3) 2, 8, 2 4) 2, 8, 4

19. Невозможной для атомов является электронная конфигурация … .

1) 2р¹ 2) 3s² 3) 2d⁴ 4) 4f ³

20. Количество электронов на внешнем энергетическом уровне электронейтрального атома хлора в нормальном состоянии равно … .

1) 5 2) 6 3) 7 4) 8

21. Количество электронов на р-подуровне внешнего энергетического уровня электронейтрального атома брома в основном состоянии равно … .

1) 4 2) 5 3) 6 4) 7

22. Заряд ядра электронейтральных атомов, описываемых сокращённой электронной формулой [Ar] 4s²3d⁵, равен … .

1) 20 2) 25 3) 30 4) 35

23. Количество полностью заполненных энергетических подуровней в электронейтральном невозбуждённом атоме германия равно … .

1) 5 2) 6 3) 7 4) 8

24. Количество полностью заполненных энергетических уровней в электронейтральном атоме кальция в основном состоянии равно … .

1) 4 2) 3 3) 2 4) 1

25. Химический элемент, в невозбуждённых электронейтральных атомах которого на энергетическом уровне М содержится 9 электронов, – это … .

1) калий 2) скандий 3) кальций 4) медь

26. Элемент четвёртого периода Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, электронейтральные атомы которого содержат на d-подуровне по три электрона, – это … .

1) Мn 2) V 3) Sс 4) Сr

27. Суммарное количество электронов на s-орбиталях электронейтрального атома магния в основном состоянии равно … .

1) 2 2) 6 3) 8 4) 12

28. Максимальное количество неспаренных электронов на р-подуровнях атома любого химического элемента в основном состоянии равно … .

1) 3 2) 4 3) 5 4) 6

29. Количество неспаренных электронов в электронейтральном атоме кобальта в нормальном состоянии равно … .

1) 2 2) 3 3) 4 4) 5

30. Порядок размещения электронов на р-подуровнях невозбуждён-ных атомов химических элементов изображается схемой …

1)		↑	↑	↑			3)		↑↓	↑
2)		↑↓	↓				4)		↑	↓	↑

31. Порядок заполнения электронами орбиталей невозбуждённых атомов кислорода изображается схемой … .

    1)	↑↓		↑↓		↑↓	↑↓
    	1s		2s			2р
    2)	↑↓		↑		↑↓	↑↓	↑
    	1s		2s			2р
    3)	↑↓		↑↓		↑↓	↑	↑
    	1s		2s			2р
    4)	↑↓		↑↓		↑↓	↑	↓
    	1s		2s			2р

32. р-Элемент, электронейтральные атомы которого в основном состоянии содержат наибольшее число вакантных орбиталей, – это … .

1) Аl 2) Si 3) Р 4) S

33. Возбуждённое состояние атомов магния описывается сокращённой электронной формулой … .

1) [Nе] 3s² 2) [Hе] 3s¹3р¹ 3) [Nе] 3s¹3р¹ 4) 3s¹3р¹

34. Суммарный спин электронов электронейтрального невозбуждённого атома марганца равен … .

1) 2) 3) 4)

35. Порядок заполнения электронами орбиталей атомов серы в возбуждённом состоянии изображается схемой … .

    1)

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑

    ↑

    1s

    2s

    2р

    3s

    3р

    3d

    2)

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑

    ↑

    ↑

    ↑

    ↑

    ↑

    1s

    2s

    2р

    3s

    3р

    3d

    3)

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↓

    ↑

    1s

    2s

    2р

    3s

    3р

    3d

    4)

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    ↑↓

    1s

    2s

    2р

    3s

    3р

    3d

36. Суммарный спин электронов электронейтрального невозбуждённого атома германия равен … .

1) 2) 1 3) 4) 2

37. Число заполненных энергетических подуровней во фторид-анионе равно … .

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

38. Анионы брома в основном состоянии описываются электронной формулой … .

1) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d¹⁰4s²4р⁶ 2) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d¹⁰4s²4р⁴

3) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d¹⁰4s²4р⁵ 4) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d¹⁰4s¹

39. Катионы цинка в нормальном состоянии описываются электронной формулой … .

1) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d¹⁰ 2) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d⁸4s²

3) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d¹⁰4s²4р² 4) 1s²2s²2р⁶3s²3р⁶3d¹⁰4s²

40. Наибольшее количество электронов имеет … .

1) электронейтральный атом натрия

2) ион алюминия

3) ион фтора

4) электронейтральный атом магния

41. Электронную оболочку электронейтральных невозбуждённых атомов одного из благородных газов имеют ионы … .

1) Са²⁺ 2) Сr³⁺ 3) Sn²⁺ 4) Мn²⁺

42. Частицами, имеющими такую же электронную конфигурацию, как невозбуждённые атомы аргона, являются … .

1) ионы кальция 2) нейтральные атомы калия

3) нейтральные атомы хлора 4) ионы натрия

43. Количество электронов в анионе серы равно … .

1) 14 2) 16 3) 18 4) 21

44. Согласно правилу Клечковского … .

1) в атоме не может быть двух электронов в одинаковых квантовых состояниях

2) 3d-подуровень заполняется электронами после 4s-подуровня

3) на 2р-подуровне не может быть больше двух электронов

4) суммарный спин электронов одного энергетического подуровня атома в основном состоянии максимален

45. Количество нейтронов в атомах изотопов ¹H, D и T соответственно равно … .

1) 1, 2, 3 2) 2, 3, 4 3) 0, 1, 2 4) 1, 1, 1

46. Количество нейтронов в атомах нуклида ⁵²Cr равно … .

1) 24 2) 52 3) 28 4) 76

47. Количество нуклонов в атомах нуклида ¹⁹⁷Au равно … .

1) 79 2) 118 3) 197 4) 276

48. Количество протонов в атомах нуклида марганца-55 равно … .

1) 20 2) 25 3) 80 4) 55

49. На энергетическом подуровне атома, характеризующимся орбитальным квантовым числом, равным двум, максимально может находиться … электронов.

1. 2 2) 8 3) 10 4) 14