Электронная формула серы в возбужденном состоянии – Формула серы в химии

Формула серы в химии

Электронная формула серы

Атомная масса: 32,065 а.е.м.

Электронная формула: 1s² 2s² 2p⁶ 3s²3p⁴

Электронно-графическая формула атома серы

Электронно-графическая формула атома серы в основном и возбужденных состояниях с примерами соединений:

Атомы серы способны образовывать устойчивые цепочки. Такие гомоцепи имеют зигзагообразную форму, поскольку их образуют р-электроны соседних атомов, расположенные на взаимно перпендикулярных орбиталях. Цепи могут открытыми или замыкаться в циклы состава S₂₀, S₈, S₆ и S ₄.

Сера образует несколько десятков кристаллических и аморфных модификаций, которые отличаются составом молекул и полимерных цепей, а также спо собом их упаковки в твердом состоянии.

Основные аллотропные модификации серы:

В природе сера встречается в свободном состоянии (самородная сера) и в виде минералов (FeS₂, ZnS, PbS и др.). Сера также присутст вует в нефти, природном угле, сланцах и природном газе. Присутствие сульфат-ионов в воде обуславливает ее постоянную жёсткость. Сера является жизненно важным элементом живых организмов, входит в состав белков.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

Валентность серы (S), формулы и примеры

Общие сведения о валентности серы

При обычном давлении сера образует хрупкие кристаллы желтого цвета, плавящиеся при температуре 112,8^oС. Плотность 2,07 г/см³. Нерастворима в воде, но довольно хорошо растворима в сероуглероде, бензоле и некоторых других жидкостях. При испарении этих жидкостей сера выделяется из раствора в виде прозрачных желтых кристалликов ромбической системы, имеющих форму октаэдров (ромбическая модификация).

Если расплавленную серу медленно охлаждать и в тот момент, когда она частично затвердевает слить еще не успевшую застыть жидкость можно получить длинные темно-желтые игольчатые кристаллы моноклинной системы (моноклинная модификация). Плотность 1,96 г/см³. Температура плавления 119,3^oС.

Валентность серы в соединениях

Сера — шестнадцатый по счету элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Она находится в третьем периоде в VIA группе. В ядре атома серы содержится 16 протонов и 16 нейтронов (массовое число равно 32). В атоме серы есть три энергетических уровня, на которых находятся 16 электронов (рис. 1).

Рис. 1. Строения атома серы.

Электронная формула атома серы в основном состоянии имеет следующий вид:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):

Наличие двух неспаренных электронов свидетельствует о том, что сера способна проявлять валентность II в своих соединениях (H₂S^II).

Для атома серы характерно наличие нескольких возбужденных состояний из-за того, что орбитали 3d-подуровня являются вакантными (на третьем энергетическом слое помимо 3s- и 3p-подуровней есть еще и 3d-подуровень). Сначала распариваются электроны 3

p -подуровня и занимают свободные d-орбитали, а после – электроны 3s-подуровня:

Наличие четырех и шести неспаренных электронов в возбужденном состоянии свидетельствует о том, что сера проявляет в своих соединениях валентности IV (S^IVO₂, H₂S^IVO₃, Na₂S^IVO₃) и VI (S^VIO₃, H₂S^VIO₄, CaS^VIO₄).

Примеры решения задач

ru.solverbook.com

Строение атома серы (S), схема и примеры

Общие сведения о строении атома серы

Относится к элементам p-семейства. Неметалл. Элементы-неметаллы, входящие в эту группу, носят общее название халькогены. Обозначение – S. Порядковый номер – 16. Относительная атомная масса — 32,064 а.е.м.

Электронное строение атома серы

Атом серы состоит из положительно заряженного ядра (+16), состоящего из 16 протонов и 16 нейтронов, вокруг которого по 3-м орбитам движутся 16 электронов.

Рис.1. Схематическое строение атома серы.

Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:

+16S)₂)₈)₆;

1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.

На внешнем энергетическом уровне атома серы находится шесть электронов, все они считаются валентными. Энергетическая диаграмма принимает следующий вид:

Наличие двух неспаренных электронов свидетельствует о том, что сера способна проявлять степень окисления +2. Также возможно несколько возбужденных состояний из-за наличия вакантной 3d-орбитали. Сначала распариваются электроны 3

p -подуровня и занимают свободные d-орбитали, а после – электроны 3s-подуровня:

Этим объясняется наличие у серы ещё двух степеней окисления: +4 и +6.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

УГППУ Решение задач по химии Подробнее на сайте http://ugppuchemistry.my1.ru/

? LiveJournal

• Find more
  • Communities
  • RSS Reader
• Shop
• Help

Login

• Login
• CREATE BLOG Join
• English (en)
  • English (en)
  • Русский (ru)
  • Українська (uk)
  • Français (fr)
  • Português (pt)
  • español (es)
  • Deutsch (de)
  • Italiano (it)
  • Беларуская (be)

pilnikov-vp.livejournal.com

Охарактеризуйте валентные возможности атомов серы

Сера — химический элемент, расположенный в третьем периоде в VIA группе. Обозначение – S. Неметалл (входит в группу халькогенов), относится к элементам р-семейства. Порядковый номер – 16, значит заряд ядра атома равен (+16). В ядре атома серы содержится 16 протонов и 16 нейтронов (массовое число равно 32). В атоме серы есть три энергетических уровня, на которых находятся 16 электронов. Электронная конфигурация основного состояния серы имеет вид:

 
.
 
На внешнем энергетическом уровне серы находится 6 электронов, из которых всего два неспаренных. Однако, из-за наличия незаполненных орбиталей 3d-валентного уровня, при сильном возбуждении сначала электроны 3s-подуровня, а потом и 3p-подуровня могут распариваться и один из электронов пары способен занимать вакантную орбиталь 3d-подуровня. Т.е. для атома серы характерно два возбужденных состояния, в каждом из которых число неспаренных электронов равно четырем и шести соответственно. Общее количество валентных электронов в атоме серы равно шести.
При обычном давлении сера образует хрупкие кристаллы желтого цвета, плавящиеся при температуре . Плотность . Нерастворима в воде, но довольно хорошо растворима в сероуглероде, бензоле и некоторых других жидкостях. При испарении этих жидкостей сера выделяется из раствора в виде прозрачных желтых кристалликов ромбической системы, имеющих форму октаэдров (ромбическая модификация).
Если расплавленную серу медленно охлаждать и в тот момент, когда она частично затвердевает слить еще не успевшую застыть жидкость можно получить длинные темно-желтые игольчатые кристаллы моноклинной системы (моноклинная модификация). Плотность . Температура плавления .

ru.solverbook.com

Какое состояние атома называется основным, и какое – возбужденным? Чем ион отличается от нейтрального атома? Изобразите электронные формулы и схемы атома серы в основном и возбужденном состояниях, а также ионов S+4 и S-2.

Какое состояние атома называется основным, и какое – возбужденным? Чем ион отличается от нейтрального атома? Изобразите электронные формулы и схемы атома серы в основном и возбужденном состояниях, а также ионов S⁺⁴ и S^-2.

Решение:

Атом не излучает и не поглощает энергию при движении электронов только по определенным (стационарным орбитам). Такое состояние атома называется устойчивым.

При поглощении атомом энергии он переходит из нормального (основного) в возбужденное состояние. При этом электроны удаляются от ядра, «перескакивая» на более дальние стационарные орбиты.

Размещение электронов по АО в пределах одного энергетического подуровня определяется правилом Хунда (суммарный спин данного подуровня должен быть максимальным). При любом другом размещении электронов атом будет находиться в возбужденном состоянии.

₁₆S – 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ p-элемент

s p d

n=3	↑↓	↑↓	↑	↑
n=2	↑↓	↑↓	↑↓	↑↓
n=1	↑↓

Основное состояние; В=2 (число неспаренных электронов)

При возбуждении:

S + hν → S^*

₁₆ S^*

s p d

n=3

↑↓

↑

↑

↑

↑

В=4

₁₆ S^*

s p d

n=3

↑↓

↑

↑

↑

↑

↑

В=6

Ион от нейтрального атома отличается числом электронов.

S⁰ – 4 e → S⁺⁴

S⁺⁴ – 1s²2s²2p⁶3s²3p⁰

s p d

S⁰ + 2 e → S^-2

S^-2 – 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

s p d

n=3

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

einsteins.ru

Задачи по химии — контрольная работа

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 

по дисциплине «Химия»

Вариант  
 
 
 
 
 

                                               Выполнил:

                                               Студент группы  
 

                                               Проверил:

                                               Преподаватель

                                               . 
 
 

    Сызрань, 2010.

 

     Задача №16. Определите  молярную массу эквивалента  и фактор эквивалентности  кислоты и основания, участвующих в реакции нейтрализации. Уравнение реакции H₃PO₄ + NaOH = NaH₂PO₄ + 2H₂O 

    Решение:

    Фактор  эквивалентности кислоты находится  по формуле:

                                1

    f_экв = —————————— ;

               основность кислоты

     

    молярная  масса эквивалента М_экв = f_экв ^. М

    В данном случае в фосфорной кислоте  замещается только 1 атом водорода, т.е. она реагирует как одноосновная. Поэтому f_экв = 1, М_экв = М(H₃PO₄) = 3^.1 + 31 + 4^.16 = 98 г/моль. 
 
 

    Задача  №35. Напишите электронные формулы атомов серы и ванадия в основном и в возбужденном состоянии. Почему сера может проявлять только четную валентность в своих соединениях? 

    Решение:

    Сера  – элемент 3-го периода, поэтому орбитали 1s, 2s и 2p заполнены целиком, и на них размещается 10 электронов. Порядковый номер серы 16, поэтому в её атоме 16 электронов. Оставшиеся 6 электронов занимают 3s и 3р – орбитали в соответствии с принципом наименьшей энергии. Таким образом, электронная формула серы в основном состоянии 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴, или [Ne]3s²3p⁴.

 

     Графическая схема выглядит следующим образом:

↑↓	↑		↑
↑↓

₁₆S         3s  3p    3d

↑↓	↑↓	↑↓
↑↓

              2s  2p

              1s

    В возбужденных состояниях электроны  из спаренного состояния переходят  на свободную орбиталь с более  высокой энергией, в данном случае – 3d-орбиталь:

↑
↑	↑		↑
↑↓

₁₆S*         3s  3p    3d

↑↓	↑↓	↑↓
↑↓

              2s  2p

              1s

1s²2s²2p⁶3s²3p³3d¹ (однократно возбужденное состояние). 

Дважды возбужденное состояние:

1s²2s²2p⁶3s¹3p³3d² 
 

↑		↑
↑	↑		↑
↑

₁₆S**         3s  3p    3d

↑↓	↑↓	↑↓
↑↓

              2s  2p

              1s

    Валентность элемента (число образуемых его атомом ковалентных связей) определяется числом неспаренных электронов. В основном состоянии атома серы их 2, в возбуждённых – 4 и 6. Во всех состояниях число неспаренных электронов чётное, поэтому сера проявляет только чётную валентность (2, 4 и 6). 

    Ванадий – элемент 4-го периода, поэтому у  него полностью заняты орбитали 1s, 2s, 2p, 3s, 3p.  На них размещаются 18 электронов. Порядковый номер ванадия 23, поэтому на следующих по порядку заполнения орбиталях 4s и 3d остаётся разместить еще 5 электронов. Таким образом, электронная формула атома ванадия в основном состоянии 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d³, или [Ar]3d³4s². 3d-электроны, в соответствии с правилом Хунда, неспаренные. Графическая схема:

               4s

↑		↑		↑
↑↓	↑↓		↑↓
↑↓

₂₃V         3s  3p    3d

↑↓	↑↓	↑↓
↑↓

              2s  2p

              1s

    (Рекомендация. Энергия 4s-орбитали чуть ниже, чем 3d, поэтому её лучше нарисовать ниже).

    В возбуждённом состоянии 1 электрон с 4s-орбитали перейдёт на свободную 3d-орбиталь: ₂₃V* 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹3d⁴ .

 

     Графическая схема:

               4s

↑		↑		↑		↑
↑↓	↑↓		↑↓
↑↓

₂₃V*         3s  3p    3d

↑↓	↑↓	↑↓
↑↓

              2s  2p

              1s 
 
 

    Задача  №56. Назовите самый активный металл и неметалл и дайте объяснение, исходя из электронного строения атома и его расположения в Периодической системе Д.И.Менделеева. 

    Решение:

    Самые активные металлы – щелочные. Они  находятся в 1 группе, главной подгруппе  Периодической системы (IA). В атомах этих элементов всего 1 электрон на внешнем уровне,  радиус этих атомов максимальный среди всех элементов периода, а заряд ядра – минимальный в периоде. Поэтому валентный электрон связан слабо и атом легко его отдаёт, превращаясь в положительно заряженный ион, что и является проявлением металлических свойств.

    В подгруппе с увеличением номера периода (т.е. сверху вниз) металлические свойства усиливаются, так как растёт радиус атома и число электронных слоёв, экранирующих валентный электрон от притяжения ядра. Поэтому самым активным металлом будет франций, а из стабильных элементов – цезий.

    Самые активные неметаллы – галогены, которые расположены в 7 группе, главной  подгруппе (VIIA). У атомов этих элементов 7 электронов на внешнем уровне, т.е. до завершения его заполнения не хватает только одного электрона, радиус атома наименьший в периоде, а заряд ядра – наибольший (не считая инертных газов). Поэтому атомы галогенов легко присоединяет электрон, превращаясь в отрицательно заряженный ион, в чём и заключаются неметаллические свойства. Эти свойства ослабевают с увеличением номера периода из-за увеличения радиуса атома и экранирования валентных электронов внутренними электронными оболочками, поэтому самый активный неметалл – фтор. 
 
 

    Задача  №75. Каковы особенности металлической связи? 

    Решение:

    Особенности металлической связи.

    Электроны, осуществляющие такую связь, делокализованы, т.е. могут свободно перемещаться в  пределах кристаллической решётки, в том числе направленно –  в электрическом поле, вследствие чего металлы проводят электрический ток. По той же причине при механической деформации металла не происходит разрыва химических связей, поэтому металлы способны к пластической деформации (обладают ковкостью).

    Металлическая связь, в отличие от ковалентной, не обладает направленностью, поэтому взаимное расположение атомов в кристалле с металлической связью определяется в основном геометрическими факторами (принцип плотнейшей упаковки), а не их электронным строением.

    Задача  №96. Вычислите энтальпию образования оксида фосфора (V), если при сгорании 4 г фосфора выделяется 97,2 кДж. 

    Решение:

    Энтальпия образования вещества (∆Н_обр) – это тепловой эффект образования 1 моля этого вещества из простых веществ. ∆Н > 0, если теплота поглощается, и меньше 0, если теплота выделяется.

    Уравнение реакции образования 1 моля оксида фосфора (V) :

    2Р  + 2,5О₂ = Р₂О₅

    Это же уравнение является уравнением сгорания 2 молей фосфора (так как коэффициент  перед формулой фосфора равен 2). Найдём массу 2 моль фосфора: m = n ^. M =

    = 2 моль ^. 31 г/моль = 62 г.

    Составим  пропорцию:

    При сгорании 4 г фосфора выделяется 97,2 кДж;

    При сгорании 62 г – х кДж

                          62 г ^. 97,2 кДж

    Отсюда  х = ——————— = 1506,6 кДж.

                                 4 г

    Таким образом, ∆Н_обр(Р₂О₅) = -1506,6 кДж/моль.

 

     Задача №115. Химическая реакция протекает по уравнению: 2SO2+ O2 = 2SO3. Иcходные концентрации SO2 и О2    соответственно равны 0,4 и 0,2 моль/л . Через некоторое время концентрация SO2 уменьшилась на 0,2 моль/л. Определите равновесные концентрации всех веществ. 

    Решение:

    Согласно  уравнению реакции, 2 моль SO₂ вступают в реакцию с 1 моль кислорода и при этом образуется 2 моль SO₃. Соответственно, если израсходовалось 0,2 моль/л SO₂, то израсходовалось 0,1 моль/л кислорода и образовалось 0,2 моль/л SO₃. Равновесные концентрации исходных веществ найдём как разность начальной и израсходованной концентрации. SO₃ в начальный момент не было, поэтому его равновесная концентрация равна образовавшейся в ходе реакции:

freepapers.ru