Электронная схема атома ванадия. Каталог файлов по химии

Ванадий V

Как самостоятельно построить электронную конфигурацию? Ответ здесь

Электронная схема ванадия

V: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3

Короткая запись:
V: [Ar] 4s 2 3d 3

Одинаковую электронную конфигурацию имеют атом ванадия и Ti -1 , Mn +2 , Fe +3 , Co +4

Порядок заполнения оболочек атома ванадия (V) электронами: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p.

На подуровне ‘s’ может находиться до 2 электронов, на ‘s’ – до 6, на ‘d’ – до 10 и на ‘f’ до 14

Ванадий имеет 23 электрона, заполним электронные оболочки в описанном выше порядке:

2 электрона на 1s-подуровне

2 электрона на 2s-подуровне

6 электронов на 2p-подуровне

2 электрона на 3s-подуровне

6 электронов на 3p-подуровне

2 электрона на 4s-подуровне

3 электрона на 3d-подуровне

Степень окисления ванадия

Атомы ванадия в соединениях имеют степени окисления 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2.

Степень окисления – это условный заряд атома в соединении: связь в молекуле между атомами основана на разделении электронов, таким образом, если у атома виртуально увеличивается заряд, то степень окисления отрицательная (электроны несут отрицательный заряд), если заряд уменьшается, то степень окисления положительная.

Ионы ванадия

Валентность V

Атомы ванадия в соединениях проявляют валентность V, IV, III, II, I.

Валентность ванадия характеризует способность атома V к образованию хмических связей. Валентность следует из строения электронной оболочки атома, электроны, участвующие в образовании химических соединений называются валентными электронами. Более обширное определение валентности это:

Число химических связей, которыми данный атом соединён с другими атомами

Валентность не имеет знака.

Квантовые числа V

Квантовые числа определяются последним электроном в конфигурации, для атома V эти числа имеют значение N = 3, L = 2, M_l = 0, M_s = ½

Видео заполнения электронной конфигурации (gif):

Результат:

Энергия ионизации

Чем ближе электрон к центру атома – тем больше энергии необходимо, что бы его оторвать. Энергия, затрачиваемая на отрыв электрона от атома называется энергией ионизации и обозначается E_o. Если не указано иное, то энергия ионизации – это энергия отрыва первого электрона, также существуют энергии ионизации для каждого последующего электрона.

Энергия ионизации V:
E_o = 651 кДж/моль

Перейти к другим элементам таблицы менделеева

Электронные формулы атомов химических элементов

Электронные формулы атомов химических элементов, слои расположены в порядке заполнения подуровней. Электронные слои атомов заполняются электронами в порядке, согласно правилу Клечковского.

Порядок заполнения атомных орбиталей по мере увеличения энергии следующий: 1s 1

Электронные конфигурации элементов со 105 по 118

Электронные конфигурации элементов со 105 по 118 приведены согласно данных сайта WebElements

• 105 Db : [Rn].5f 14 .6d 3 .7s 2 (догадка, основанная на электронной конфигурации тантала) ; 2.8.18.32.32.11.2
• 106 Sg : [Rn].5f 14 .6d 4 .7s 2 (догадка, основанная на электронной конфигурации вольфрама) ; 2.8.18.32.32.12.2
• 107 Bh : [Rn].5f 14 .6d 5 .7s 2 (догадка, основанная на электронной конфигурации рения) ; 2.8.18.32.32.13.2
• 108 Hs : [Rn].5f 14 .6d 6 .7s 2 (догадка, основанная на электронной конфигурации осмия) ; 2.8.18.32.32.14.2
• 109 Mt : [Rn].5f 14 .6d 7 .7s 2 (догадка, основанная на электронной конфигурации иридия) ; 2.8.18.32.32.15.2
• 110 Ds : [Rn].5f 14 .6d 9 .7s 1 (догадка, основанная на электронной конфигурации платины) ; 2.8.18.32.32.17.1
• 111 Rg : [Rn].5f 14 .6d 10 .7s 1 (догадка, основанная на электронной конфигурации золота) ; 2.8.18.32.32.18.1
• 112 Cn : [Rn].5f 14 .6d 10 .7s 2 (догадка, основанная на электронной конфигурации ртути) ; 2.8.18.32.32.18.2
• 113 Uut : [Rn].5f 14 .6d 10 .7s 2 .7p 1 (догадка, основанная на электронной конфигурации таллия) ; 2.8.18.32.32.18.3
• 114 Fl : [Rn].5f 14 .6d 10 .7s 2 .7p 2 (догадка, основанная на электронной конфигурации свинца) ; 2.8.18.32.32.18.4
• 115 Uup : [Rn].5f 14 .6d 10 .7s 2 .7p 3 (догадка, основанная на электронной конфигурации висмута) ; 2.8.18.32.32.18.5
• 116 Lv : [Rn].5f 14 .6d 10 .7s 2 .7p 4 (догадка, основанная на электронной конфигурации полония) ; 2.8.18.32.32.18.6
• 117 Uus : [Rn].5f 14 .6d 10 .7s 2 .7p 5 (догадка, основанная на электронной конфигурации астата) ; 2.8.18.32.32.18.7
• 118 Uuo : [Rn].5f 14 .6d 10 .7s 2 .7p 6 (догадка, основанная на электронной конфигурации радона) ; 2.8.18.32.32.18.8

Эмпирическое правило Клечковского

Эмпирическое правило Клечковского и вытекающее из него схема очерёдностей несколько противоречат реальной энергетической последовательности атомных орбиталей только в двух однотипных случаях: у атомов Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt, Au имеет место «провал» электрона с s-подуровня внешнего слоя на d-подуровень предыдущего слоя, что приводит к энергетически более устойчивому состоянию атома, а именно: после заполнения двумя электронами орбитали 6s следующий электрон появляется на орбитали 5d, а не 4f, и только затем происходит заселение четырнадцатью электронами орбиталей 4f, затем продолжается и завершается заселение десятиэлектронного состояния 5d. Аналогичная ситуация характерна и для орбиталей 7s, 6d и 5f.

Электронная схема атома ванадия. Каталог файлов по химии

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ХИМИИ

Какой из элементов четвертого периода – ванадий или мышьяк – обладает более выраженными металлическими свойствами? Какой из этих элементов образует газообразное соединение с водородом? Ответ мотивируйте исходя из строения атомов данных элементов.

Ванадий 23-ий элемент таблицы Менделеева, мышьяк – 33-ий. Они находятся в 5-ой группе первый ваше второго.

Строение атома ванадия:

₂₃V=1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2

Строение атома мышьяка:

₃₃As=1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3

Как известно из курса химии, неметаллы имеют высокую электроотрицательность, металлы – низкую. В каждой группе периодической системы электроотрицательность уменьшается при возрастании порядкового номера (сверху-вниз). То есть мышьяк имеет более выраженные металлические свойства.

Водородное соединение AsH₃ (арсин) образует мышьяк. Газ при комнатной температуре, при нагревании разлагается.

Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и хлорида водорода. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции было израсходовано 10 литров аммиака в перерасчете на нормальные условия.

Химическая реакция образования хлорида аммония имеет вид:

Поскольку аммиак в газообразном состоянии, а 1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 литра, то 10 литров аммиака составят:

Масса аммиака составит:

Вычислим массу хлорида водорода, вступающего в реакцию по формуле:

• – формула вещества в реакции, значение массы m которого известно; В – формула любого другого вещества (реагента, продукта) в реакции, значение массы m_В которого необходимо найти; n_A и n_B – количества веществ, численно равные стехиометрическим коэффициентам при формулах соответствующих веществ в уравнении реакции.

Масса хлорид аммония будет равна сумме масс веществ, вступивших в реакцию:

Следовательно, количество теплоты, которое выделится при данной реакции:

Q=0,45*175,5= 78,97 кДж

Прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных условиях в системе:

Ответ мотивируйте, вычислив ∆G 0 ₂₉₈ прямой реакции.

Для ответа на вопрос следует вычислить изменение энергии Гиббса прямой реакции по формуле:

где ΔНº – энтальпия, Т – абсолютная температура, ΔSº – энтропия

∆G 0 = 2*51,84 – 2*86,69 = -69,7 кДж

При стандартных условиях в системе будет протекать прямая реакция, т.к. ∆G 0 0 С, если температурный коэффициент скорости данной реакции 2.

Для вычисления скорости реакции при изменении температуры воспользуемся следующей формулой:

, где

V₂ – скорость реакции при повышенной температуре Т₂;

V₁ – скорость реакции при исходной температуре Т₁;

∆Т – разность температур (Т₂ – Т₁);

γ – температурный коэффициент скорости химической реакции.

Скорость реакции возрастет в 64 раза.

Для осаждения в виде AgCl всего серебра, содержащегося в 100 см 3 раствора AgNO₃, потребовалось 50 см 3 0,2 н раствора HCl. Какова нормальность раствора AgNO₃? Какая масса AgCl выпала в осадок?

0,2 н раствор, означает, что в 1 литре воды растворено 0,2 моля вещества.

M_HCl=36/20/5= 0,36 г или 0,01 моля

С одной сотой моля HCl вступит в реакцию 0,01 моля AgNO₃.

Следовательно, нормальность раствора AgNO₃ составит:

Вычислим массу выпавшего AgCl:

Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

Источники:

http://k-tree.ru/tools/chemistry/periodic.php?element=V

Электронные формулы атомов химических элементов

http://allmomater.ucoz.net/publ/khimija/kontrolnaja_rabota_po_khimii/kontrolnaja_rabota_po_khimii/55-1-0-37