Θέμαηα & Απανηήζειρ 1 ο Κεθάλαιο Χημείαρ Γ' Λςκείος

Transcript

1 Θέμαηα & Απανηήζειρ 1 ο Κεθάλαιο Χημείαρ Γ' Λςκείος 1. Γηα ηα ζηνηρεία Α, Β, Γ, Γ θαη Δ γλσξίδνπκε όηη: Τν ζηνηρείν Α πεξηέρεη 6 ειεθηξόληα ζηελ L ζηηβάδα ηνπ ζε ζεκειηώδε θαηάζηαζε. Τν άηνκν ηνπ ζηνηρείνπ Β έρεη 7 ειεθηξόληα κε l = 1 ζε ζεκειηώδε θαηάζηαζε. Τν ζηνηρείν Γ βξίζθεηαη ζηελ ίδηα νκάδα κε ην ζηνηρείν Α θαη έρεη ηελ ακέζσο κεγαιύηεξε αθηίλα. Τν ζηνηρείν Γ αλήθεη ζηελ ίδηα πεξίνδν κε ην Α θαη είλαη ην πην ειεθηξνζεηηθό ζηνηρείν ηεο πεξηόδνπ απηήο. Τν άηνκν ηνπ ζηνηρείνπ Δ ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε έρεη ηξία κνλήξε ειεθηξόληα. Η. Να ππνινγίζεηε ηνπο αηνκηθνύο αξηζκνύο ησλ ζηνηρείσλ Α, Β, Γ, Γ θαη Δ θαη λα πξνζδηνξίζεηε ηε ζέζε ηνπο ζηνλ Π.Π. ΗΗ. Να ζπγθξίλεηε ηα ζηνηρεία Β θαη Γ σο πξνο ην δξαζηηθό ππξεληθό θνξηίν. ΗΗΗ. Να δηαηάμεηε ηα παξαπάλσ ζηνηρεία θαηά απμαλόκελε αηνκηθή αθηίλα. ΗV. Να γξάςεηε ηνπο ειεθηξνληαθνύο ηύπνπο θαηά Lewis ησλ επόκελσλ ρεκηθώλ ελώζεσλ: Γ 2 Γ, Β 2 Γ 3, ΓΑ 3, ECl 5 ίλεηαη ν αηνκηθόο αξηζκόο (Ε): 17 Cl Η. Α: K (2) L (6). Z A = 8 (1s 2 2s 2 2p 4 ), 2 ε πεξίνδνο, 16 ε νκάδα, p ηνκέαο Β: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 ή [Ar]3s 2 3p 1. Z B = 13, 3 ε πεξίνδνο, 13 ε νκάδα, p ηνκέαο Γ: Ε Γ = 16 (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 [Ar]3s 2 3p 4 ), 3 ε πεξίνδνο, 16 ε νκάδα, p ηνκέαο Γ: Ε Γ = 11 (1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ή [Ar]3s 1 ), 3 ε πεξίνδνο, 1 ε νκάδα, s ηνκέαο Δ: Ε Δ = 15 (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 ή [Ar]3s 2 3p 3 ), 3 ε πεξίνδνο, 15 ε νκάδα, p ηνκέαο 3p 3 : ΗΗ. Γξαζηηθό ππξεληθό θνξηίν (Ε*) είλαη θαηά πξνζέγγηζε ην θνξηίν ηνπ ππξήλα (Ε) κεησκέλν θαηά ην θνξηίν ησλ ειεθηξνλίσλ ησλ εζσηεξηθώλ ζηηβάδσλ. Τα ζηνηρεία Β (Z B = 13), Γ (Z Γ = 16) αλήθνπλ ζηελ ίδηα πεξίνδν. Τν δξαζηηθό ππξεληθό θνξηίν ζε κηα πεξίνδν ηνπ Πεξηνδηθνύ Πίλαθα απμάλεηαη από αξηζηεξά πξνο ηα δεμηά. Άξα, κεγαιύηεξν δξαζηηθό ππξεληθό θνξηίν έρεη ην Γ. ΗΗΗ. Ζ αηνκηθή αθηίλα θαηά κήθνο κηαο πεξηόδνπ ηνπ Πεξηνδηθνύ Πίλαθα ελαηηώνεηαι από απιζηεπά ππορ δεξιά, ελώ ζε κηα νκάδα ηνπ Πεξηνδηθνύ Πίλαθα αςξάνεηαι από πάνω ππορ ηα κάηω. Δπηπιένλ, αύξηζη ηος κύπιος κβανηικού απιθμού n ηων ηλεκηπονίων ηηρ εξωηεπικήρ ζηιβάδαρ (δειαδή πξνζζήθε λέσλ ειεθηξνληαθώλ ζηηβάδσλ) ζπλεπάγεηαη αύξηζη ηηρ αηομικήρ ακηίναρ. Όζνλ αθνξά ην δξαζηηθό ππξεληθό θνξηίν (Z*), αύμεζε ηνπ δξαζηηθνύ ππξεληθνύ θνξηίνπ (δειαδή ηεο ειθηηθήο δύλακεο ηνπ ππξήλα ζηα ειεθηξόληα ηεο εμσηεξηθήο ζηηβάδαο), ζπλεπάγεηαη ελάηηωζη ηηρ αηομικήρ ακηίναρ. Με βάζε ηα παξαπάλσ δεδνκέλα ε ζεηξά ησλ ζηνηρείσλ θαηά απμαλόκελε αηνκηθή αθηίλα είλαη: Α < Γ < Δ < Β < Γ. IV. Γ 2 Γ: 11 Γ, 16 Γ 2[ ] + [ ] 2-

2 Β 2 Γ 3 : 13 Β, 16 Γ 2[ ] + 3[ ] 2- ΓΑ 3 : ή ECl 5 : 2. Σηνηρείν Χ αλήθεη ζηελ ηέηαξηε πεξίνδν ηνπ Πεξηνδηθνύ πίλαθα. Τν άηνκν ηνπ δηαζέηεη ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε 5 ειεθηξόληα ζηελ εμσηεξηθή ζηνηβάδα. α. Σε πνηα νκάδα θαη ζε πνην ηνκέα αλήθεη ην ζηνηρείν Σ; β. Να γξαθνύλ νη θβαληηθνί αξηζκνί ησλ ειεθηξνλίσλ ηεο εμσηεξηθήο ζηνηβάδαο ηνπ αηόκνπ ηνπ ζηνηρείνπ Χ ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε. γ. Πόζα ειεθηξόληα ηνπ αηόκνπ ηνπ ζηνηρείνπ Χ ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε ραξαθηεξίδνληαη: i) n = 3, ii) l = 2, iii) m l = -1 δ. Να βξεζεί ν αηνκηθόο αξηζκόο ηνπ ζηνηρείνπ πνπ αλήθεη ζηελ ηέηαξηε πεξίνδν θαη έρεη ηε κεγαιύηεξε αηνκηθή αθηίλα από ηα ζηνηρεία ηεο πεξηόδνπ απηήο. α. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3, 15 ε νκάδα (VA νκάδα) - p ηνκέαο β. (4, 0, 0, ), (4, 0, 0, ), (4, 1, 1, ), (4, 1, 0, ), (4, 1, -1, ) γ. i) 18 ειεθηξόληα, ii) 10 ειεθηξόληα, iii) 7 ειεθηξόληα δ. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1, Z = 19 ([Ar]4s 1 ) 3. Γηα ηα ζηνηρεία Α, Β, Γ θαη Γ γλσξίδνπκε όηη: Τα ζηνηρεία Α θαη Β αλήθνπλ ζηελ ηξίηε πεξίνδν θαη όηη ην Α έρεη κεγαιύηεξν κέγεζνο από ην B. Τν ζηνηρείν Β (θαηάζηαζε αηκώλ) έρεη πνιύ κεγάιε ελέξγεηα ηξίηνπ ηνληηζκνύ.

3 Τν ζηνηρείν Γ είλαη ην ηξίην αινγόλν, ελώ ην ζηνηρείν Γ αλήθεη ζηελ ίδηα πεξίνδν κε ην Γ θαη ην άηνκό ηνπ ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε έρεη 5 κνλήξε ειεθηξόληα. Η. Να βξεζεί ε ζέζε ησλ παξαπάλσ ζηνηρείσλ (πεξίνδνο, ηνκέαο, νκάδα) ζηνλ Π.Π. ΗΗ. Να πξνζδηνξίζεηε ηνλ αηνκηθό ηνπο αξηζκό. ΗΗΗ. Να ζπγθξίλεηε ηα ζηνηρεία Γ θαη Γ σο πξνο ην κέγεζόο ηνπο. IV. Να γξάςεηε ηνπο ειεθηξνληθνύο ηύπνπο θαηά Lewis ηεο έλσζεο ηνπ Α κε ην Γ θαη ηεο έλσζεο ηνπ Β κε ην Γ. Η, ΗΗ. Τν ζηνηρείν Α (ηξίηε πεξίνδνο θαη κεγαιύηεξν κέγεζνο από ην Β) έρεη αηνκηθό αξηζκό 11. Τν Β ζα έρεη αηνκηθό αξηζκό 12 (πνιύ κεγάιε ελέξγεηα ηξίηνπ ηνληηζκνύ, πνπ ζεκαίλεη όηη ζα απνβάιιεη 2 ειεθηξόληα). Τν ζηνηρείν Γ αθνύ είλαη ην ηξίην αινγόλν (17 ε νκάδα ζηνλ Π.Π.) ζα έρεη ειεθηξνληαθή δνκή ζηελ εμσηεξηθή ζηηβάδα ns 2 np 5 (κε n εμ. = 4). Άξα ην ζηνηρείν Γ ζα έρεη αηνκηθό αξηζκό 35. Τέινο, ην ζηνηρείν Γ ζα έρεη αηνκηθό αξηζκό 25 (5 κνλήξε ειεθηξόληα ζηελ ππνζηηβάδα 3d). Γειαδή: 11Α: 3 ε πεξίνδνο, 1 ε νκάδα, ηνκέαο s 12Β: 3 ε πεξίνδνο, 2 ε νκάδα, ηνκέαο s 35Γ: 4 ε πεξίνδνο, 17 ε νκάδα, ηνκέαο p 25Γ: 4 ε πεξίνδνο, 7 ε νκάδα, ηνκέαο d ΗΗΗ. Γλσξίδνπκε όηη ζε κηα πεξίνδν ηνπ Π.Π. ε αηνκηθή αθηίλα (κέγεζνο) ειαηηώλεηαη από αξηζηεξά πξνο ηα δεμηά. Καη ηα δπν ζηνηρεία (Γ & Γ αλήθνπλ ζηελ ίδηα πεξίνδν, 4 ε ), νπόηε ζα ηζρύεη: r Γ > r Γ. IV. Ο κνξηαθόο ηύπνο κεηαμύ ησλ Α θαη Γ είλαη: ΑΓ Άξα: [ ] + [ ] - Όκνηα γηα ηα ζηνηρεία Β θαη Γ, ν κνξηαθόο ηύπνο ζα είλαη: ΒΓ 2 Άξα: [ ] 2+ 2[ ] - 4. Γηα θαζέλα από ηα επόκελα ρεκηθά ζηνηρεία Α, Β, Γ θαη Γ δίλεηαη ε ζέζε ηνπο ζηνλ Πεξηνδηθό Πίλαθα: Τν Α αλήθεη ζηε 2 ε νκάδα θαη ζηελ 4 ε πεξίνδν Τν Β αλήθεη ζηελ 1 ε νκάδα θαη ζηελ 5 ε πεξίνδν Τν Γ αλήθεη ζηε 17 ε νκάδα θαη ζηελ 3 ε πεξίνδν Τν Γ αλήθεη ζηελ 8 ε νκάδα θαη ζηελ 4 ε πεξίνδν Η. Να γξάςεηε ηηο ειεθηξνληαθέο δνκέο (ζηηβάδεο θαη ππνζηηβάδεο) ησλ αηόκσλ θαζελόο από ηα παξαπάλσ ζηνηρεηα. ΗΗ. Να δηαηάμεηε ηα παξαπάλσ ζηνηρεία θαηά ζεηξά απμαλόκελεο ελέξγεηαο πξώηνπ ηνληηζκνύ. ΗΗΗ. Να γξάςεηε ηηο ηεηξάδεο ησλ θβαληηθώλ αξηζκώλ όισλ ησλ ειεθηξνλίσλ ηεο εμσηεξηθήο ζηηβάδαο ηνπ Γ. IV. Πόζα ειεθηξόληα ζην άηνκν ηνπ Β έρνπλ l = 0; V. Πνην από ηα παξαπάλσ ζηνηρεία είλαη πεξηζζόηεξν ειεθηξνζεηηθό θαη πνην αλακέλεηαη λα ζρεκαηίζεη ζύκπινθα ηόληα;

4 I. Α: K(2) L(8) M(8) N(2), 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 ή [Ar]4s 2 Β: K(2) L(8) M(18) N(8) Ο(1), 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 1 ή [Kr]5s 1 Γ: K(2) L(8) M(7), 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ή [Ne]3s 2 3p 5 Γ: K(2) L(8) M(14) N(2), 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 ή [Ar]3d 6 4s 2 ΗΗ. Ζ ελέξγεηα πξώηνπ ηνληηζκνύ (E i1 ) κεηαβάιιεηαη ζηνλ Πεξηνδηθό Πίλαθα αληίζεηα κε ηνλ ηξόπν πνπ κεηαβάιιεηαη ε αηνκηθή αθηίλα (r). Γειαδή, ζε κηα πεξίνδν ηνπ Π.Π. απμάλεηαη από αξηζηεξά πξνο ηα δεμηά θαη ζε κηα νκάδα ειαηηώλεηαη από πάλσ πξνο ηα θάησ. Άξα: Δ i1(b) < Δ i1(a) < Δ i1(γ) < Δ i1(γ). III. (4, 0, 0, + ½) θαη (4, 0, 0, - ½) IV. Ζ ειεθηξνζεηηθόηεηα κεηαβάιιεηαη όπσο ε αηνκηθή αθηίλα ζηνλ Π.Π., νπόηε ην πεξηζζόηεξν ειεθηξνζεηηθό είλαη ην ρεκηθό ζηνηρείν Β. Τν ζηνηρείν Γ αλήθεη ζηα ζηνηρεία κεηαπηώζεσο (ηνκέαο d), νπόηε αλακέλεηαη λα ζρεκαηίζεη ζύκπινθα ηόληα. 5. Γίλνληαη ηα ρεκηθά ζηνηρεία Ζ, Ν θαη Ο, κε αηνκηθνύο αξηζκνύο 1, 7 θαη 8, αληίζηνηρα. α. Να βξεζεί ε ζέζε ησλ παξαπάλσ ζηνηρείσλ (πεξίνδνο, ηνκέαο, νκάδα) ζηνλ Π.Π. β. Να γξάςεηε ηνλ ειεθηξνληαθό ηύπν θαηά Lewis ηεο έλσζεο ΖΝΟ 2. γ. Γίλεηαη ε αληίδξαζε ηνληηζκνύ ηεο ακκσλίαο: ΝΖ 3 + Ζ 2 Ο ΝΖ ΟΖ - Να γξαθεί ε παξαπάλσ αληίδξαζε, ρξεζηκνπνηώληαο γηα θάζε ζσκαηίδην (κόξην ή ηόλ) ηνλ ειεθηξνληαθό ηύπν θαηά Lewis. α. 1 Ζ: 1 ε πεξίνδνο, 2 ε νκάδα, ηνκέαο s 7Ν: 2 ε πεξίνδνο 15 ε νκάδα (VA νκάδα), p ηνκέαο 8Ο: 2 ε πεξίδνο, 16 ε νκάδα (VIA νκάδα), p ηνκέαο β. γ. + [ ] + + [ ] - 6. α. Γηα ην ζηνηρείν Α δίλνληαη νη ζεξκνρεκηθέο εμηζώζεηο: Α (g) A + (g) + e - (g), ΓΖ 1 = kj Α (g) A 2+ (g) + 2e - (g), ΓΖ 2 = + σ kj Τν σ κπνξεί λα πάξεη ηελ ηηκή: i ii. 800 iii. 900 iv.400 Να δηθαηνινγήζεηε ηελ απάληεζή ζαο. β. Να θαηαηάμεηε ηα ζηνηρεία P, Ar, Cu θαη Ag θαηά αύμνπζα ελέξγεηα πξώηνπ ηνληζκνύ. Γίλνληαη νη αηνκηθνί αξηζκνί (Ε): 15 P, 18 Ar, 29 Cu, 47 Ag.

5 α. Τν σ είλαη ην άζξνηζκα ησλ ελεξγεηώλ 1 νπ θαη 2 νπ ηνληηζκνύ, νπόηε ζα πξέπεη λα είλαη 450 ζπλ θάηη κεγαιύηεξν από 450, άξα θάηη πάλσ από 900. Οπόηε, ζσζηή απάληεζε είλαη ε i. β. Σπγθξίλνπκε P θαη Ar πνπ αλήθνπλ ζηελ ίδηα πεξίνδν. P: K(2) L(8) M(5), Ar: K(2) L(8) M(8) Σε κηα πεξίνδν ηνπ Π.Π., ε ελέξγεηα πξώηνπ ηνληηζκνύ απμάλεηαη από αξηζηεξά πξνο ηα δεμηά. Δπίζεο, ν P έρεη κεγαιύηεξν κέγεζνο από ην Ar. Άξα: Δ i1(p) < Δ i1(ar). Cu θαη Ag αλήθνπλ ζηελ ίδηα νκάδα θαη ν άξγπξνο έρεη κεγαιύηεξν κέγεζνο από ην ραιθό. Δπνκέλσο, Δ i1(ag) < Δ i1(cu). Δπηπιένλ ηα ζηνηρεία Ag, Cu είλαη κέηαιια θαη βξίζθνληαη αξηζηεξόηεξα από ηα ακέηαιια P θαη Ar. Τειηθά, ζα έρνπκε όηη: Δ i1(b) < Δ i1(ag) < Δ i1(cu) < Δ i1(p) < Δ i1(ar). 7. Να εμεγήζεηε ηηο επόκελεο πξνηάζεηο: Α. Γηα ηνλ θαζνξηζκό ελόο s αηνκηθνύ ηξνρηαθνύ απαηηείηαη ε γλώζε δύν θβαληηθώλ αξηζκώλ, ελώ γηα ηνλ θαζνξηζκό θάζε άιινπ αηνκηθνύ ηξνρηαθνύ πξέπεη λα γλσξίδνπκε ηελ ηηκή ελόο ηξίηνπ θβαληηθνύ αξηζκνύ. Β. Ο κέγηζηνο αξηζκόο ειεθηξνλίσλ ζε έλα ηξνρηαθό είλαη 2. Γ. Σε έλα πνιπειεθηξνληαθό άηνκν, όηαλ ην ειεθηξόλην βξεζεί ζην ηξνρηαθό 2s, έρεη ρακειόηεξε ελέξγεηα απ όηη όηαλ βξεζεί ζην ηξνρηαθό 2p. Γ. Τν ζηαζεξόηεξν ηόλ ηνπ 11 Νa έρεη θνξηίν +1. Δ. Ο 30 Zn έρεη αξηζκό νμείδσζεο +2. ΣΤ. Τν 2 He αλήθεη ζηνλ ηνκέα s, αιιά ηνπνζεηείηαη ζηελ VIIIA νκάδα. Ε. Τα ρεκηθά ζηνηρεία 30 Zn, 48 Cd, 80 Hg (ΗΗΒ νκάδα) δελ ζεσξνύληαη ζηνηρεία κεηάπησζεο. Ζ. Τν 10 Ne έρεη απμεκέλε ηηκή E i1. Θ. Γηα ηηο ελέξγεηεο ηνληηζκνύ ηνπ 19 K, ηζρύεη όηη E i1 = 419 kj/mol θαη E i2 = 3050 kj/mol. Η. Ζ ελέξγεηα πξώηνπ ηνληηζκνύ ελόο ζηνηρείνπ ην νπνίν βξίζθεηαη ζε δηεγεξκέλε θαηάζηαζε είλαη κηθξόηεξε από ηελ ελέξγεηα πξώηνπ ηνληηζκνύ ηνπ ζηε ζεκειηώδε ελεξγεηαθή θαηάζηαζε. Α. Κάζε s ηξνρηαθό έρεη έλα πξνζαλαηνιηζκό ζην ρώξν, ην νπνίν δηθαηνινγείηαη από ην ζθαηξηθό ηνπ ζρήκα. Αληίζεηα, θάζε ηξνρηαθό άιινπ είδνπο κπνξεί λα έρεη πεξηζζόηεξνπο από έλαλ πξνζαλαηνιηζκνύο ζην ρώξν, νπόηε γηα ηνλ πιήξε θαζνξηζκό ηνπ απαηηείηαη θαη ν καγλεηηθόο θβαληηθόο αξηζκόο (m l ). Β. Έλα ειεθηξόλην, ζα έρεη κηα ζπγθεθξηκέλε ηεηξάδα θβαληηθώλ αξηζκώλ. Γηα κηα δεδνκέλε ηξηάδα (n, l, m l ) ν θβαληηθόο αξηζκόο ηνπ spin ζα παίξλεη ηηκέο m = ± ½). Οπόηε ζα έρνπκε ηηο ηεηξάδεο: (n, l, m l, m s ) θαη (n, l, m l, m s ). Γε κπνξεί λα ππάξμεη ηξίην ειεθηξόλην ζην ηξνρηαθό απηό θαζώο ζα έρεη κηα από απηέο ηηο ηεηξάδεο, πξάγκα πνπ είλαη αληίζεην από ηελ απαγνξεπηηθή αξρή ηνπ Pauli. Έηζη, ν κέγηζηνο αξηζκόο ειεθηξνλίσλ ζε έλα ηξνρηαθό είλαη δύν, ηα νπνία έρνπλ αληίζεηα spin. Γ. Τν ειεθηξνληαθό λέθνο ηνπ ηξνρηαθνύ 2s δηεηζδύεη ζην ειεθηξνληαθό λέθνο ηνπ ηξνρηαθνύ 1s πεξηζζόηεξν από ην ηξνρηαθό 2p. Δπνκέλσο, ην ηξνρηαθό 2s έρεη κεγαιύηεξε ειεθηξνληαθή ππθλόηεηα ζηελ πεξηνρή ηνπ ππξήλα, άξα έρεη ρακειόηεξε ελέξγεηα από ην ηξνρηαθό 2p. Γ. Τν 11 Na + έρεη ζηαζεξόηεξε δνκή (δνκή επγελνύο αεξίνπ, 1s 2 2s 2 2p 6 ).

6 Δ. Τν ηόλ Zn 2+ έρεη ζηαζεξόηεξε δνκή (1s 2 2s2 2 p 6 3s23p 6 3d 10 ή [Ar]3d 10 ). ΣΤ. Τν 2 He έρεη ειεθηξνληαθή δνκή 1s2 θαη αλήθεη ζηνλ ηνκέα s ηνπ Π.Π. Με βάζε ηε δνκή ηνπ ζα έπξεπε λα ηνπνζεηεζεί ζηελ νκάδα ΗΗΑ(2 ε νκάδα ηνπ Π.Π.) Δπεηδή όκσο έρεη ζπκπιεξσκέλε ηελ εμσηεξηθή ζηηβάδα (Κ: 2), εκθαλίδεη παξόκνηεο ηδηόηεηεο κε ηα επγελή αέξηα (ns 2 np 6 ). Γη απηό ην ιόγν ηνπνζεηείηαη ζηελ νκάδα ησλ επγελώλ αεξίσλ, δειαδή ζηελ VIIA νκάδα (18 ε ή κεδεληθή νκάδα). Ε. Σηνηρεία κεηάπησζεο νλνκάδνληαη ηα ρεκηθά ζηνηρεία ησλ νπνίσλ ηα άηνκα ή ηα ηόληα ζε ζπλεζηζκέλε θαηάζηαζε νμείδσζεο έρεη κεξηθώλ ζπκπιεξσκέλε ηελ ππνζηηβάδα d. Τα ρεκηθά ζηνηρεία ηεο ΗΗΒ (12 εο νκάδαο) έρνπλ δνκή (n-1)d 10 ns 2, δειαδή ζπκπιεξσκέλε πιήξσο ηελ ππνζηηβάδα d, νπόηε δε ζεσξνύληαη ζηνηρεία κεηάπησζεο. 30Zn: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 ή [Ar]3d 10 4s 2 48Cd: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 ή [Kr]4d 10 5s 2 80Hg: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 ή [Xe]4f 14 5d 10 6s 2 Ζ. Τα επγελή αέξηα (εμσηεξηθή ζηηβάδα: ns 2 np 6 ) έρνπλ απμεκέλε ηηκή δξαζηηθνύ ππξεληθνύ θνξηίνπ, ιόγσ ηεο κηθξήο ηθαλόηεηαο ησλ p ειεθηξνλίσλ. Δπηπιένλ, ε δνκή 1s 2 2s 2 2p 6 κε ζπκπιεξσκέλε ηελ εμσηεξηθή ζηηβάδα, έρεη απμεκέλε ζηαζεξόηεηα. Θ. Τν 19 Κ + έρεη ζηαζεξή ειεθηξνληαθή δνκή επγελνύο αεξίνπ (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ), νπόηε ην δεύηεξν ειεθηξόλην απνζπάηαη πην δύζθνια. Η. Καζώο ην ζηνηρείν ζα βξίζθεηαη ζε δηεγεξκέλε θαηάζηαζε, θάπνηα ειεθηξόληά ηνπ ζα είλαη ηνπνζεηεκέλα ζε πςειόηεξε ελεξγεηαθή ζηάζκε. Έηζη, ζα ρξεηάδεηαη ιηγόηεξε ελέξγεηα γηα λα απνζπαζηνύλ από ηελ ελέξγεηα πνπ ζα ρξεηαδόηαλ αλ βξηζθόληνπζαλ ζε ρακειόηεξε ελεξγεηαθή ζηάζκε. 8. Τν ζηνηρείν Α έρεη ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε ειεθηξνληαθή δηακόξθσζε εμσηεξηθήο ζηηβάδαο 4s 1, ελώ ην ζηνηρείν Β αλήθεη ζηελ ίδηα πεξίνδν κε ην 8 Ο θαη είλαη πην ειεθηξαξλεηηθό από απηό. Η. Πνηνη νη δπλαηνί αηνκηθνί αξηζκνί ηνπ ζηνηρείνπ Α θαη πνηνο ν αηνκηθόο αξηζκόο ηνπ ζηνηρείνπ Γ; ΗΗ. Να βξείηε ηνπο αηνκηθνύο αξηζκνύο ησλ δύν επόκελσλ ζηνηρείσλ (Γ, Γ) πνπ αλήθνπλ ζηελ ίδηα νκάδα κε ην Β θαη έρνπλ κηθξόηεξε Δ i1 από απηό. ΗΗΗ. Αλ ην Α έρεη ηελ κεγαιύηεξε αηνκηθή αθηίλα ηεο πεξηόδνπ ηνπ, λα γξάςεηε ηνπο ειεθηξνληαθνύο ηύπνπο Lewis ησλ παξαθάησ ρεκηθώλ ελώζεσλ: α. ΑΓ β. ΟΓ 2 γ. ΖΓΟ 4 δ. ΝaΓΟ ε. ΑΓΟ 3 ζη. CHΓ 3 ίλνληαη νη αηνκηθνί αξηζκνί (Ε): 1 Ζ, 6 C, 8 Ο θαη 23 Νa. Η. Ζ ειεθηξνληαθή δνκή ηνπ Α κπνξεί λα είλαη: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 (Ε Α = 19) ή [Ar]4s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s1 (Ε Α = 24) ή [Ar]3d 5 4s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s1 (Ε Α = 29) ή [Ar]3d 10 4s 1 Ζ ειεθηξνληαθή δνκή ηνπ Β είλαη: 1s 2 s 2 3p 5 (Ε Β = 9) ΗΗ. Τα ζηνηρεία Γ, Γ αλήθνπλ ζηελ VIIA νκάδα (17 ε νκάδα) θαη ζηελ 3 ε θαη 4 ε πεξίνδν, αληίζηνηρα. Άξα, ε ειεθηξνληαθή δνκή γηα ηα Γ, Γ είλαη: Γ: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 (Ε Γ = 17) ή [Ne]3s 2 3p 5 Γ: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5 (Ε Γ = 35) ή [Ar]3d 10 4s 2 4p 5 ΗΗΗ. Τν ζηνηρείν Α ζα έρεη αηνκηθό αξηζκό 19 (ε αηνκηθή αθηίλα ζε κηα πεξίνδν ηνπ Π.Π. απμάλεη από δεμηά πξνο ηα αξηζηεξά). Άξα:

7 α. [ ] + [ ] - β. γ. δ. [ Na ] + [ ε. ] - ζη. 9. Γηα ηα ρεκηθά ζηνηρεία Α, Β, Γ θαη Γ ππάξρνπλ νη εμήο πιεξνθνξίεο: Η. Έρνπλ δηαδνρηθνύο αηνκηθνύο αξηζκνύο. ΗΗ. Τα ρεκηθά ζηνηρεία Α, Β θαη Γ βξίζθνληαη ζηελ 3 ε πεξίνδν ελώ ζην ρεκηθό ζηνηρείν Γ βξίζθεηαη ζηελ 4 ε πεξίνδν. α. Να βξεζεί ν αηνκηθόο αξηζκόο θάζε ζηνηρείνπ θαη ε νκάδα ζηελ νπνία αλήθεη. β. Πνην από ηα ρεκηθά ζηνηρεία απηά: i) έρεη κηθξόηεξε αηνκηθή αθηίλα; ii) είλαη πεξηζζόηεξν ειεθηξνζεηηθό; iii) είλαη πεξηζζόηεξν ειεθηξαξλεηηθό; iv) είλαη δξαζηηθό ακέηαιιν; v) ζρεκαηίδεη όμηλν νμείδην; vi) ζρεκαηίδεη βαζηθό νμείδην; γ. Πόζα κνλήξε e - θαη πόζα δεύγε e - έρεη ην θάζε ζηνηρείν ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε; δ. Πνην παξνπζηάδεη παξόκνηεο ηδηόηεηεο κε ην 8 Ο; Να δηθαηνινγήζεηε ηελ απάληεζή ζαο. ε. Να γξάςεηε ηνπο ειεθηξνληαθνύο ηύπνπο ηνπ Α κε ην Ζ θαη ηνπ Β κε ην Ζ. Γίλεηαη ν αηνκηθόο αξηζκόο (Ε): 1 Ζ. ζη. Να ζπγθξίλεηε ηα κεγέζε ησλ ηόλησλ ηνπ Β - θαη ηνπ Γ +.

8 α. Με βάζε ηα δεδνκέλα πνπ αλαθέξνληαη ζηελ άζθεζε, πξνθύπηεη όηη: Ε Α = 16 (16 ε νκάδα ή VIA νκάδα), Ε Β = 17 (17 ε νκάδα ή VIΗA νκάδα), Ε Γ = 18 (18 ε νκάδα ή VIΗΗA νκάδα) θαη Ε Γ = 19 (1 ε νκάδα ή IA νκάδα). β. i) Ζ αηνκηθή αθηίλα εμαξηάηαη από ηνλ θύξην θβαληηθό αξηζκό n. Αύμεζε ηνπ n (πξνζζήθε λέσλ ειεθηξνληαθώλ ζηηβάδσλ) ζπλεπάγεηαη θαη αύμεζε ηεο αηνκηθήο αθηίλαο. Δπηπιένλ, ε αηνκηθή αθηίλα ειαηηώλεηαη όηαλ απμάλεηαη ην δξαζηηθό ππξεληθό θνξηίν (Z*), θαζώο απμάλεηαη ε ειθηηθή δύλακε ηνπ ππξήλα ζηα ειεθηξόληα ηεο εμσηεξηθήο ζηηβάδαο. Τειηθά, ηε κηθξόηεξε αηνκηθή αθηίλα έρεη ην ρεκηθό ζηνηρείν Γ. ii) Πεξηζζόηεξν ειεθηξνζεηηθό ζα είλαη ην ρεκηθό ζηνηρείν κε ηε κεγαιύηεξε αηνκηθή αθηίλα, δειαδή ην Γ (ε ειεθηξνζεηηθόηεηα κεηαβάιιεηαη όπσο ε αηνκηθή αθηίλα). iii) Πεξηζζόηεξν ειεθηξαξλεηηθό ζα είλαη ην ρεκηθό ζηνηρείν κε ηε κηθξόηεξε αηνκηθή αθηίλα, δειαδή ην Β (ε ειεθηξαξλεηηθόηεηα κεηαβάιιεηαη αληίζεηα από ηελ αηνκηθή αθηίλα). iv) Γξαζηηθό ακέηαιιν ζα είλαη ην πην ειεθηξαξλεηηθό ρεκηθό ζηνηρείν, δειαδή ην Β. v) Όμηλν νμείδην ζρεκαηίδνπλ ηα ρεκηθά ζηνηρεία Β θαη Γ. Καζώο πξνρσξάκε από αξηζηεξά πξνο ηα δεμηά ζε κηα πεξίνδν ηνπ Π.Π., ειαηηώλεηαη ν βαζηθόο ραξαθηήξαο ησλ νμεηδίσλ θαη απμάλεηαη ν όμηλνο ραξαθηήξαο ηνπο. vi) Βαζηθό νμείδην ζρεκαηίδεη ην ρεκηθό ζηνηρείν Γ, ζηεξηδόκελνη ζε όηη εηπώζεθε ζην εξώηεκα v. γ. 16 Α: 2 κνλήξε e - θαη 2 δεύγε e - 17Β: 1 κνλήξεο e - θαη 3 δεύγε e - 18Γ: θαλέλα κνλήξεο e - θαη 4 δεύγε e - 19Γ: 1 κνλήξεο e - θαη θαλέλα δεύγνο e - δ. Τα άηνκα ησλ ρεκηθώλ ζηνηρείσλ πνπ αλήθνπλ ζηελ ίδηα θύξηα νκάδα ηνπ Π.Π. έρνπλ ηνλ ίδην αξηζκό ειεθηξνλίσλ ζηελ εμσηεξηθή ζηηβάδα θαη γη απηό ην ιόγν έρνπλ παξόκνηεο ρεκηθέο ηδηόηεηεο. Έηζη, αλ θάλνπκε ηε ειεθηξνληαθή δνκή ζε ζηηβάδεο γηα ην ζηνηρείν 16 Α ζα έρνπκε: K(2) L(8) M(6). Γηα ην 8 Ο ε ειεθηξνληαθή δνκή είλαη: K(2) L(6). Παξαηεξνύκε όηη έρνπλ ηνλ ίδην αξηζκό ειεθηξνλίσλ (6) ζηελ εμσηεξηθή ζηηβάδα, νπόηε ζα έρνπλ παξόκνηεο ρεκηθέο ηδηόηεηεο. ε., ζη. Τα ζσκαηίδηα 17 Β - θαη 19 Γ + έρνπλ ηνλ ίδην αξηζκό ειεθηξνλίσλ (10 e), δειαδή είλαη ιζοηλεκηπονιακά, νπόηε έρνπλ ηελ ίδηα ειεθηξνληαθή δνκή: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. Μηθξόηεξν κέγεζνο έρεη εθείλν κε ην κεγαιύηεξν ππξεληθό θνξηίν (ηζρπξόηεξε έιμε ππξήλα - ειεθηξνλίσλ εμσηεξηθήο ζηηβάδαο), δειαδή ην Γ Γίλνληαη ηα ζηνηρεία 19K, 22Ti, 15 P α. Να θάλεηε θαηαλνκή ησλ ειεθηξνλίσλ ησλ παξαπάλσ ζηνηρείσλ ζε ςποζηιβάδερ ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε αθνινπζώληαο ηελ απσή ηηρ ελάσιζηηρ ενέπγειαρ θαη λα θαζνξίζεηε ηε ζέζε ηνπο (πεξίνδνο, νκάδα, ηνκέαο) ζηνλ Πεξηνδηθό Πίλαθα. β. Να βξείηε ηνπο κβανηικούρ απιθμούρ πνπ αληηζηνηρνύλ ζηα ηποσιακά ησλ e - ζζέλνπο ησλ παξαπάλσ ζηνηρείσλ.

9 γ. Να ηνπνζεηήζεηε ηα ηλεκηπόνια ζθένοςρ ησλ παξαπάλσ ζηνηρείσλ ζηα θαηάιιεια ηξνρηαθά αθνινπζώληαο ηνλ κανόνα ηος Hund θαη ηελ απαγοπεςηική απσή ηος Pauli. δ. Να θαηαηάμεηε ηα παξαπάλσ ζηνηρεία θαηά αςξανόμενη αηομική ακηίνα θαη θαηά αςξανόμενη ενέπγεια 1 νπ ηνληηζκνύ, δηθαηνινγώληαο ηελ απάληεζή ζαο. ε. Να γξαθνύλ νη ειεθηξνληαθνί ηύπνη θαηά Lewis ησλ ελώζεσλ: K 3 PO 4, TiO 2 Γίλεηαη ν αηνκηθόο αξηζκόο (Ε): 8 Ο α. 19 Κ: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 ή [Ar]4s 1, 4 ε πεξίνδνο, 1 ε νκάδα (ΗΑ νκάδα), s ηνκέαο 22Ti: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2 ή [Ar]3d 2 4s 2, 4 ε πεξίνδνο, 4 ε νκάδα (IVB νκάδα), d ηνκέαο 15P: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 ή [Ne]3s 2 3p 3, 3 ε πεξίνδνο, 15 ε νκάδα (VΑ νκάδα), p ηνκέαο β. 19 Κ: (4, 0, 0, + ½) ή (4, 0, 0, - ½) (γηα ηελ ππνζηηβάδα 4s) 22Ti: (3, 2, + 2, ± ½) ή (3, 2, + 1, ±½), (3, 2, 0, ± ½), (3, 2, -1, ± ½), (3, 2, - 2, ± ½) (γηα ηελ ππνζηηβάδα 3d) θαη (4, 0, 0, ± ½) (γηα ηελ ππνζηηβάδα 4s) 15P: (3, 0, 0, ± ½) (γηα ηελ ππνζηηβάδα 3s) θαη (3, 1, + 1, + ½), (3, 1, -1, + ½), (3, 1, 0, + ½) ή (3, 1, + 1, - ½), (3, 1, -1, - ½), (3, 1, 0, - ½) (γηα ηελ ππνζηηβάδα 3p) γ. 19 Κ: 4s 22Ti: 3d 4s 15P: 3s 3p δ. Ζ αηνκηθή αθηίλα απμάλεηαη κε αύμεζε ηνπ θύξηνπ θβαληηθνύ αξηζκνύ (n) ησλ ειεθηξνλίσλ ηεο εμσηεξηθήο ζηηβάδαο, ελώ ειαηηώλεηαη όηαλ απμάλεηαη ην δξαζηηθό ππξεληθό θνξηίν. Σε κηα πεξίνδν ηνπ Π.Π. ε αηνκηθή αθηίλα ειαηηώλεηαη από αξηζηεξά πξνο ηα δεμηά, ελώ ζε κηα νκάδα ηνπ Π.Π. απμάλεηαη από πάλσ πξνο ηα θάησ. Ζ ελέξγεηα 1 νπ ηνληηζκνύ κεηαβάιιεηαη αληίζεηα από ηελ αηνκηθή αθηίλα. Έηζη: r P < r Ti < r K (καηά αςξανόμενη αηομική ακηίνα) E i(κ) < E i(ti) < E i(p) (καηά αςξανόμενη αηομική ακηίνα) ε.

10 11. Τν ζηνηρείν Α αλήθεη ζηε δεύηεξε πεξίνδν ηνπ Π.Π. θαη έρεη ελέξγεηεο ηνληηζκνύ: E i1 E i2 E i3 E i4 KJ/mol Τν άηνκν ηνπ ζηνηρείνπ Β ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε έρεη εκηζπκπιεξσκέλε ηε ζηηβάδα ζζέλνπο θαη ην άζξνηζκα ησλ ηηκώλ ησλ θβαληηθώλ αξηζκώλ spin γηα ην ζύλνιν ησλ ειεθηξνλίσλ ηνπ είλαη 1. Τν άηνκν ηνπ ζηνηρείνπ Γ ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε πεξηέρεη 2 δεύγε ειεθηξνλίσλ ζηε ζηηβάδα L. α. Να ππνινγίζεηε ηνπο αηνκηθνύο αξηζκνύο ησλ ηξηώλ παξαπάλσ ζηνηρείσλ θαη λα γξάςεηε ηελ ειεθηξνληαθή δνκή ησλ αηόκσλ θαζελόο (ζηηβάδεο θαη ππνζηηβάδεο). β. Να δηαηάμεηε ηα ρεκηθά ζηνηρεία Α, Β θαη Γ θαηά ζεηξά απμαλόκελεο αηνκηθήο αθηίλαο. Να αηηηνινγήζεηε ηελ απάληεζή ζαο. γ. Να γξάςεηε ηνπο ειεθηξνληαθνύο ηύπνπο θαηά Lewis ησλ παξαθάησ ρεκηθώλ ελώζεσλ: i) AF 3 ii) ΒΓ 2 iii) Ζ 2 ΒΟ 3 Γίλνληαη νη αηνκηθνί αξηζκνί (Ε): 1 Ζ, 9 F α. Γηα ην ζηνηρείν Α, παξαηεξνύκε όηη έρεη πνιύ κεγάιε ελέξγεηα 4 ε ηνληηζκνύ πνπ ζεκαίλεη έρεη ηξία ειεθηξόληα ζηελ εμσηεξηθή ηνπ ζηηβάδα. Άξα, ν αηνκηθόο ηνπ αξηζκόο είλαη 5. Γηα ην ζηνηρείν Β, κε βάζε ηα παξαπάλσ δεδνκέλα ζα έρεη ειεθηξνληαθή δνκή: 1s 2 2s 2 2p 2. Γικαιολόγηζη: Τν άηνκν ηνπ Α ζα έρεη 2 κνλήξε ειεθηξόληα. Γε κπνξεί λα έρεη εμσηεξηθή ζηηβάδα ηελ Κ, ελώ αλ έρεη εμσηεξηθή ζηηβάδα ηελ L ζα έρεη δνκή Κ(2) L(4). Δπηπιένλ, είλαη αδύλαηνλ λα έρεη εμσηεξηθή ζηηβάδα θάπνηα από ηηο ζηηβάδεο Μ, Ν, επεηδή δε κπνξεί θαηά ηελ ειεθηξνληαθή δόκεζε λα είλαη εκηζπκπιεξσκέλε. Γηα ην ζηνηρείν Γ, ε ειεθηξνληαθή δνκή είλαη: 1s 2 2s 2 2p 4. 5Α: K(2) L(3) (ζηηβάδεο), 1s 2 2s 2 2p 1 (ππνζηηβάδεο) 6Β: K(2) L(4) (ζηηβάδεο), 1s 2 2s 2 2p 2 (ππνζηηβάδεο) 8Γ: K(2) L(6) (ζηηβάδεο), 1s 2 2s 2 2p 4 (ππνζηηβάδεο) β. Ζ αηνκηθή αθηίλα θαηά κήθνο κηαο πεξηόδνπ ηνπ Π.Π. ειαηηώλεηαη από αξηζηεξά πξνο ηα δεμηά, ελώ ζε κηα νκάδα ηνπ Π.Π. απμάλεηαη από πάλσ πξνο ηα θάησ. Οπόηε, ζα ηζρύεη: 8 Γ < 6 Β < 5 Α. B γ. i) Τν άηνκν ηνπ ζηνηρείνπ Α απνθηά ζηελ εμσηεξηθή ζηηβάδα 6 ειεθηξόληα, δειαδή δελ απνθηά ηε δνκή επγελνύο αεξίνπ. ii) Γεκηνπξγνύληαη δύν δηπινί νκνηνπνιηθνί δεζκνί.

11 iii) 12. α. Τν ρεκηθό ζηνηρείν Α αλήθεη ζηελ ηέηαξηε πεξίνδν θαη ην άηνκό ηνπ ζηε ζεκειηώδε θαηάζηαζε έρεη ηξία δεύγε ειεθηξνλίσλ ζηε ζηηβάδα Ν. Να βξείηε ηνλ αηνκηθό αξηζκό ηνπ ρεκηθνύ ζηνηρείνπ Α. β. Τν ρεκηθό ζηνηρείν Β βξίζθεηαη ζηελ ίδηα πεξίνδν κε ην Α θαη έρεη ηε κεγαιύηεξε αηνκηθή αθηίλα. i) Να ππνινγίζεηε ηνλ αηνκηθό αξηζκό ηνπ ζηνηρείν Β. ii) Πόζα ειεθηξόληα ζην άηνκν ηνπ ρεκηθνύ ζηνηρείνπ Β έρνπλ m l = -1; γ. Να ζπγθξίλεηε ηελ αηνκηθή αθηίλα ησλ ρεκηθώλ ζηνηρείσλ: Α, Β, 20 Ca, 32 Ge δ. Να γξάςεηε ηνπο ειεθηξνληαθνύο ηύπνπο θαηά Lewis ησλ ρεκηθώλ ελώζεσλ πνπ δεκηνπξγεί ην ζηνηρείν Α κε ηα παξαθάησ ρεκηθά ζηνηρεία θαη ηόληα: i) 1 Ζ ii) 6 C iii) 12 Mg iv) ΝΖ 4 + α. Τν ρεκηθό ζηνηρείν Α, ζα έρεη δνκή 4s 2 4p 5 ζηε ζηηβάδα Ν. 4s 4p Ο αηνκηθόο αξηζκόο ηνπ ρεκηθνύ ζηνηρείνπ Α ζα είλαη 35. Ζ ειεθηξνληαθή ηνπ δνκή ζε ζηηβάδεο θαη ππνζηηβάδεο είλαη K(2) L(8) M(18) N(7) θαη 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5, αληίζηνηρα. β. i) Τν ρεκηθό ζηνηρείν Β αθνύ αλήθεη ζηελ ίδηα πεξίνδν κε ην ρεκηθό ζηνηρείν Α ζα έρεη ηνλ ίδην αξηζκό ζηηβάδσλ θαη ζα είλαη πξώην ζηνηρείν ηεο πεξηόδνπ (έρεη ηε κεγαιύηεξε αηνκηθή αθηίλα). Δπνκέλσο, ν αηνκηθόο αξηζκόο ηνπ ρεκηθνύ ζηνηρείνπ Β ζα είλαη 19. ii) Τα ειεθηξόληα ηνπ αηόκνπ 19 Β πνπ έρνπλ m l = -1 είλαη 4. γ. 35 Α, 19 Β, 20 Ca, 32 Ge 35Α: K(2) L(8) M(18) N(7), 4 ε πεξίνδνο & 17 ε νκάδα (VIΗA νκάδα) 19Β: K(2) L(8) M(8) N(1), 4 ε πεξίνδνο & 1 ε νκάδα (ΗΑ νκάδα) 20Ca: K(2) L(8) M(8) N(2), 4 ε πεξίνδνο & 2 ε νκάδα (ΗΗΑ νκάδα) 32Ge: K(2) L(8) M(18) N(4), 4 ε πεξίνδνο & 14 ε νκάδα (IVA νκάδα) Καηά κήθνο κηαο πεξηόδνπ ηνπ Π.Π. ε αηνκηθή αθηίλα ειαηηώλεηαη από αξηζηεξά πξνο δεμηά. Άξα: 35 Α < 32 Ge < 20 Ca < 19 Β δ. i) ii)

12 iii) [ iv) 2 Mg ] 2[ ] 13. Τα ρεκηθά ζηνηρεία Α, Β, Γ θαη Γ έρνπλ αηνκηθνύο αξηζκνύο λ, λ+4, λ+6 θαη λ+8, αληίζηνηρα. Τν ζηνηρείν Α αλήθεη ζηε 2 ε πεξίνδν ηνπ Π.Π. θαη έρεη ηε κεγαιύηεξε αηνκηθή αθηίλα. α. Πνηνη είλαη νη αηνκηθνί αξηζκνί ησλ ρεκηθώλ ζηνηρείσλ Α, Β, Γ θαη Γ. β. Να δηαηάμεηε ηα παξαπάλσ ρεκηθά ζηνηρεία θαηά ζεηξά ειαηησκέλεο: i) αηνκηθήο αθηίλαο ii) ελέξγεηαο 1 νπ ηνληηζκνύ γ. Να ζπγθξίλεηε ην κέγεζνο ησλ ζσκαηηδίσλ Β 3-, Γ - θαη Γ +. Να δηθαηνινγήζεηε ηελ απάληεζή ζαο. δ. Να γξάςεηε ηνπο ειεθηξνληαθνύο ηύπνπο θαηά Lewis ησλ παξαθάησ ρεκηθώλ ελώζεσλ: i) A 3 B ii) AlΓ 3 iii) ΒΟΓ iv) Γ 2 Ο Γίλνληαη νη αηνκηθνί αξηζκνί (Ε): 8 Ο, 13 Al α. Τν ζηνηρείν Α αλήθεη ζηε 2 ε πεξίνδν θαη έρεη ηε κεγαιύηεξε αηνκηθή αθηίλα, άξα αλήθεη ζηελ ΗΑ νκάδα θαη ζα έρεη αηνκηθό αξηζκό 3. Οπόηε, ηα ζηνηρεία Β, Γ θαη Γ ζα έρνπλ αηνκηθνύο αξηζκνύο 7, 9 θαη 11, αληίζηνηρα. β. i) Ζ αηνκηθή αθηίλα θαηά κήθνο κηαο πεξηόδνπ ηνπ Π.Π. ειαηηώλεηαη από αξηζηεξά πξνο δεμηά θαη ζε κηα νκάδα ηνπ Π.Π. απμάλεηαη από πάλσ πξνο ηα θάησ. Οπόηε, Γ > Α > Β > Γ. ii) Ζ ελέξγεηα 1 νπ ηνληηζκνύ κεηαβάιιεηαη αληίζεηα από ηελ αηνκηθή αθηίλα. Άξα, Γ > Β > Α > Γ. γ. Θέινπκε λα ζπγθξίλνπκε ην κέγεζνο ησλ ζσκαηίδησλ 7 Β 3-, 9 Γ - θαη 11 Γ +. Τα ηξία ζσκαηίδηα έρνπλ ηνλ ίδην αξηζκό ειεθηξνλίσλ (10 e), δειαδή είλαη ηζνειεθηξνληαθά, νπόηε ζα έρνπλ ηελ ίδηα ειεθηξνληαθή δνκή: 7Β 3-, 9 Γ - θαη 11 Γ + : 1s 2 2s 2 2p 6 Τα ηξία ζσκαηίδηα έρνπλ ηνλ ίδην αξηζκό ζηηβάδσλ (n εμ. = 2). Τα ηόληα 7 Β 3-, 9 Γ - θαη 11Γ + έρνπλ ζηνλ ππξήλα ηνπο 7p, 9p θαη 11p, αληίζηνηρα. Δπεηδή, ν ππξήλαο ηνπ 11 Γ + έρεη κεγαιύηεξν θνξηίν, ε ειθηηθή δύλακε ηνπ ππξήλα ζηα ειεθηξόληα ηεο εμσηεξηθήο ζηηβάδαο είλαη κεγαιύηεξε, νπόηε έρεη κηθξόηεξν κέγεζνο. Όκνηα, ην ηόλ 9Γ - έρεη κηθξόηεξν κέγεζνο από ην ηόλ 7 Β 3-. Δπνκέλσο γηα ην κέγεζνο ησλ ηξηώλ ζσκαηηδίσλ ηζρύεη: 11 Γ + < 9 Γ - < 7 Β 3-. δ. i) ii) 3 [ ] [ ] 3

13 iii) iv) 2 [ ] [ ] Γηα ηα ρεκηθά ζηνηρεία Α θαη Β ππάξρνπλ ηα εμήο δεδνκέλα: Αλήθνπλ ζηελ 2 ε θαη 3 ε πεξίνδν ηνπ Π.Π., αληίζηνηρα Τν ρεκηθό ζηνηρείν Α αλήθεη ζηε 14 ε νκάδα (IVΑ νκάδα) ηνπ Π.Π. Σρεκαηίδνπλ ηελ νκνηνπνιηθή έλσζε ΑΒ 2 ζην κόξην ηεο νπνίαο ηα άηνκα ησλ ρεκηθώλ ζηνηρείσλ Α θαη Β απνθηνύλ ηε δνκή επγελνύο αεξίνπ. α. Να βξείηε ηνπο αηνκηθνύο αξηζκνύο ησλ ρεκηθώλ ζηνηρείσλ Α θαη Β. β. Να ζπγθξίλεηε ηελ αηνκηθή αθηίλα, ηελ ελέξγεηα 1 νπ ηνληηζκνύ θαη ηελ ειεθηξαξλεηηθόηεηα ησλ ρεκηθώλ ζηνηρείσλ Α θαη Β. γ. Να γξάςεηε ηνπο ειεθηξνληαθνύο ηύπνπο θαηά Lewis ησλ παξαθάησ ρεκηθώλ ελώζεσλ: i) AB 2 ii) ACl 4 iii) ΒΟ 2 iv) AΟ 3 2- Γίλνληαη νη αηνκηθνί αξηζκνί (Ε): 8 Ο, 17 Cl α. Τν ρεκηθό ζηνηρείν Α αλήθεη ζηελ 2 ε πεξίνδν θαη ζηε 14 ε νκάδα ηνπ Π.Π., νπόηε ζα έρεη ειεθηξνληαθή δνκή (ζε ζηηβάδεο): K(2) L(4). Γειαδή, Ε Α = 6. Τν ρεκηθό ζηνηρείν Β αλήθεη ζηελ 3 ε πεξίνδν θαη ζρεκαηίδεη κε ην Α ηελ νκνηνπνιηθή έλσζε ΑΒ 2, νπόηε ζα έρεη δπν κνλήξε ειεθηξόληα. Πξνθύπηεη όηη ην ρεκηθό ζηνηρείν Β ζα έρεη ειεθηξνληαθή δνκή: K(2) L(8) M(6). Γειαδή, Ε Β = 16. β. Ζ αηνκηθή αθηίλα ζε κηα πεξίνδν ηνπ Π.Π. ειαηηώλεηαη από αξηζηεξά πξνο ηα δεμηά θαη ζε κηα νκάδα ηνπ Π.Π. απμάλεηαη από πάλσ πξνο ηα θάησ. Ζ ελέξγεηα 1 νπ ηνληηζκνύ απμάλεηαη από αξηζηεξά πξνο ηα δεμηά θαηά κήθνο κηαο πεξηόδνπ θαη από θάησ πξνο ηα πάλσ θαηά κήθνο κηαο νκάδαο. Δπίζεο, ε ειεθηξαξλεηηθόηεηα ησλ ρεκηθώλ ζηνηρείσλ ζηνλ Π.Π. κεηαβάιιεηαη όπσο θαη ε ελέξγεηα 1 νπ ηνληηζκνύ. Οπόηε, γηα ηα ρεκηθά ζηνηρεία Α θαη Β ζα ηζρύνπλ: Η. Αηομική ακηίνα: Τν ζηνηρείν Β έρεη κεγαιύηεξν αξηζκό ζηηβάδσλ θαη βξίζθεηαη πην θάησ ζηνλ Π.Π. από ην ρεκηθό ζηνηρείν Α, νπόηε ζα έρεη κεγαιύηεξε αηνκηθή αθηίλα. Άξα, r B > r A. ΗΗ. Δνέπγεια 1 ος ιονηιζμού: Ζ ελέξγεηα 1 νπ ηνληηζκνύ κεηαβάιιεηαη αληίζεηα από ηελ αηνκηθή αθηίλα, νπόηε E ia > E ib. ΗΗΗ. Ηλεκηπαπνηηικόηηηα: Ζ ειεθηξαξλεηηθόηεηα κεηαβάιιεηαη κε ηνλ ίδην αθξηβώο ηξόπν πνπ κεηαβάιιεηαη θαη ε ελέξγεηα 1 νπ ηνληηζκνύ, νπόηε πην ειεθηξαξλεηηθό ζα είλαη ζην ρεκηθό ζηνηρείν Β (Β > Α). Cl γ. i) ii)

14 iii) iv)