Первым элементом с таким нарушением является хром. Рассмотрим подробнее его электронное строение (рис. 6.16 а). У атома хрома на 4s-подуровне не два, как этого следовало бы ожидать, а только один электрон. Зато на 3d-подуровне пять электронов, а ведь этот подуровень заполняется после 4s-подуровня (см. рис. 6.4). Чтобы понять, почему так происходит, посмотрим, что собой представляют электронные облака 3d-подуровня этого атома.
Каждое из пяти 3d-облаков в этом случае образовано одним электроном. Как вы уже знаете из § 4 этой главы, общее электронное облако таких пяти электронов имеет шарообразную форму, или, как говорят, сферически симметрично. По характеру распределения электронной плотности по разным направлениям оно похоже на 1s-ЭО. Энергия подуровня, электроны которого образуют такое облако, оказывается меньше, чем в случае менее симметричного облака. В данном случае энергия орбиталей 3d-подуровня равна энергии 4s-орбитали. При нарушении симметрии, например, при появлении шестого электрона, энергия орбиталей 3d-подуровня вновь становится больше, чем энергия 4s-орбитали. Поэтому у атома марганца опять появляется второй электрон на 4s-АО.
Сферической симметрией обладает общее облако любого подуровня, заполненного электронами как наполовину, так и полностью. Уменьшение энергии в этих случаях носит общий характер и не зависит от того, наполовину или полностью заполнен электронами какой-либо подуровень. А раз так, то следующее нарушение мы должны искать у атома, в электронную оболочку которого последним "приходит"девятый d-электрон. И действительно, у атома меди на 3d-подуровне 10 электронов, а на 4s-подуровне только один
Объяснение:
1) Укажите окислитель и восстановитель в следующих реакциях:
ᅠᅠ
ᅠᅠ | 2 | 1 | окисляется
ᅠᅠ | 2 | 1 | восстанавливается
ᅠᅠBr₂ - окислитель, KI (I⁻) - восстановитель.
ᅠᅠ
ᅠᅠ | 2 | 5 | восстанавливается
ᅠᅠ | 10 | 1
ᅠᅠBr₂ - восстановитель, Cl₂ - окислитель.
2) Определите вещества A, B и C, и подберите коэффициенты в ОВР методом электронного баланса:
ᅠᅠ
ᅠᅠ (уравнение без коэф.)
ᅠᅠ
ᅠᅠ | 2 | 1 | окисляется
ᅠᅠH₂ - восстановитель, I₂ - окислитель.
Коэффициенты перед I₂ и H₂ - 1, а коэффициент перед HI = 2 · 1 = 2:
ᅠᅠ
ᅠᅠ
Вещество A мы нашли - это йодоводород (HI):
ᅠᅠ
Не является реакцией ОВР, все атомы в левой и правой части равны, уравнивать не надо, т.е. уравнение сверху и есть итоговое.
ᅠᅠ
Вещество B мы нашли - это иодид натрия (NaI):
ᅠᅠ
ᅠᅠ | 2 | 1 | окисляется
ᅠᅠ | 2 | 1 | восстанавливается
ᅠᅠNaI (I⁻) - восстановитель, Cl₂ - окислитель.
Коэффициенты перед Cl₂ и I₂ - 1, а коэффициенты перед NaI и NaCl = 2 · 1 = 2:
ᅠᅠ
Мы определили вещества:
3) Составьте полные уравнений реакций и назовите окислитель и восстановитель в ОВР:
а)ᅠᅠ
Составим уравнение, где запишем степени окисления над веществами, которые её меняют:
ᅠᅠ | 2 | 1 | окисляется
ᅠᅠ | 2 | 1 | восстанавливается
ᅠᅠH₂SO₄ (H⁺) - окислитель, Fe - восстановитель.
б)ᅠᅠ
Составим уравнение, где запишем степени окисления над веществами, которые её меняют:
ᅠᅠ | 2 | 1 | окисляется
ᅠᅠ | 1 | 2 | восстанавливается
ᅠᅠCu - восстановитель, AgNO₃ (Ag⁺) - окислитель.
Первым элементом с таким нарушением является хром. Рассмотрим подробнее его электронное строение (рис. 6.16 а). У атома хрома на 4s-подуровне не два, как этого следовало бы ожидать, а только один электрон. Зато на 3d-подуровне пять электронов, а ведь этот подуровень заполняется после 4s-подуровня (см. рис. 6.4). Чтобы понять, почему так происходит, посмотрим, что собой представляют электронные облака 3d-подуровня этого атома.
Каждое из пяти 3d-облаков в этом случае образовано одним электроном. Как вы уже знаете из § 4 этой главы, общее электронное облако таких пяти электронов имеет шарообразную форму, или, как говорят, сферически симметрично. По характеру распределения электронной плотности по разным направлениям оно похоже на 1s-ЭО. Энергия подуровня, электроны которого образуют такое облако, оказывается меньше, чем в случае менее симметричного облака. В данном случае энергия орбиталей 3d-подуровня равна энергии 4s-орбитали. При нарушении симметрии, например, при появлении шестого электрона, энергия орбиталей 3d-подуровня вновь становится больше, чем энергия 4s-орбитали. Поэтому у атома марганца опять появляется второй электрон на 4s-АО.
Сферической симметрией обладает общее облако любого подуровня, заполненного электронами как наполовину, так и полностью. Уменьшение энергии в этих случаях носит общий характер и не зависит от того, наполовину или полностью заполнен электронами какой-либо подуровень. А раз так, то следующее нарушение мы должны искать у атома, в электронную оболочку которого последним "приходит"девятый d-электрон. И действительно, у атома меди на 3d-подуровне 10 электронов, а на 4s-подуровне только один