Конспекты | Биология и Химия

📚 Самый полезный канал по Биологии и Химии в Телеграме!

🪧 Реклама @biologads

Официальный Youtube канал https://www.youtube.com/@konspekty_ege

Наш официальный сайт konspektyege.blog

№ 4938926149

💬 Наш чат https://t.me/+RZcT1yFIWF02NTUy

Recent Posts

В Индии сфотографировали самую стеснительную пантеру. Ради этих снимков фотограф Шааз Джунг выслеживал кошку несколько недель.

Сравнительная характеристика основных классов типа Хордовые

😻 Увлекательный мир органической химии под ультрафиолетовым светом.

❤️

Находятся в природе в:

NaCl - галит (каменная соль)
CaF2 - флюорит, плавиковый шпат
NaCl*KCl - сильвинит
3Ca3(PO4)2*CaF2 - фторапатит
MgCl2*6H2O - бишофит
KCl*MgCl2*6H2O - карналлит

❤️

Галогены в чистом виде можно получить путем электролиза водных растворов и расплавов их солей.

Например, хлор в промышленности получают электролизом водного раствора хлорида натрия.

NaCl + H2O → (электролиз) NaOH + H2↑ + Cl2↑

Электролизом расплава гидрофторида калия KHF2 в безводной плавиковой кислоте - HF - был впервые получен фтор.

HF → F2 + H2

Более активные галогены способны вытеснять менее активные. 

Активность галогенов убывает:
F → Cl → Br → I.

Cl2 + KBr → Br2 + KCl

Cl2 + KI → I2 + KCl

В лабораторных условиях галогены могут быть получены следующими реакциями.

HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + H2O

HCl + KMnO4 → MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O

❤️❤️❤️❤️❤️❤️❤️❤️❤️❤️❤️

❤️Реакции с металлами

Для галогенов характерна высокая реакционная способность. Фтор реагирует со всеми металлами без исключения, некоторые из них в атмосфере фтора самовоспламеняются.

Al + F2 → AlF3

Cu + Cl2 → CuCl2

Na + Br2 → NaBr

❤️Реакции с неметаллами

Хлор, как и фтор, химически весьма активен. Не реагирует только с кислородом, азотом и благородными газами.

Cl2 + Si → SiCl4

Cl2 + H2 → HCl (на свету)

F2 + H2 → HF (в темноте со взрывом)

Галогены вступают в реакцию друг с другом.

Чтобы определить степени окисления в получающихся соединениях, вспомните электроотрицательность:

Br2 + F2 → BrF (фтор более электроотрицателен, чем бром - F-)
Br2 + I2 → IBr3 (бром более электроотрицателен, чем йод - Br-)

❤️Реакции с водой

Реакция фтора с водой протекает очень энергично, носит взрывной характер.

H2O + F2 → HF + O2

Хлор реагирует с водой обратимо, образуя хлорную воду - смесь хлорноватистой и соляной кислоты. Бром вступает в те же реакции, что и хлор.

Cl2 + H2O → HCl + HClO
H2O + Br2 → HBr + HBrO

Замечу, что активность йода существенно ниже, чем у остальных галогенов. С неметаллами йод почти не реагирует, а с металлами - только при нагревании.

❤️Реакции с щелочами

Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O

Cl2 + NaOH → (t) NaCl + NaClO3 + H2O

❤️Окислительные способности

Галогены способны вытеснять друг друга из солей. Более активные вытесняют менее активные.

KCl + F2 → KF + Cl2

KBr + Cl2 → KCl + Br2

KBr + I2 ⇸ (реакция не идет, так как йод менее активен, чем бром)

🧐

Ферменты

🧪 Протонирование органического ароматического основания раствором HCl в диоксане. Реакция под УФ-светом.

❤️

электронные облака, ряд Клечковского, проскок электронов

❤️Атом состоит из ядра, содержащего протоны и нейтроны, и электронной оболочки, где находятся электроны.

Эти частицы движутся не по фиксированным орбитам, а распределены в пространстве с определенной вероятностью, образуя электронные облака.

Каждое электронное облако характеризуется квантовыми числами и определяет форму, размер и ориентацию области, где с наибольшей вероятностью можно найти электрон.

Квантовые числа и формы орбиталей:

Каждый электрон в атоме описывается четырьмя квантовыми числами:

Главное квантовое число (n) – определяет номер энергетического уровня (n = 1, 2, 3, …).

Орбитальное квантовое число (l) – указывает форму орбитали:
s-орбиталь (l = 0) – сферическая
p-орбиталь (l = 1) – гантелеобразная
d-орбиталь (l = 2) – сложная, четырехлепестковая
f-орбиталь (l = 3) – еще более сложная форма

Магнитное квантовое число (ml) – описывает ориентацию орбитали в пространстве.

Спиновое квантовое число (ms) – определяет направление вращения электрона (±½).
Эти характеристики помогают понять, как заполняются орбитали и почему наблюдаются исключения в электронных конфигурациях.

❤️Ряд Клечковского – порядок заполнения орбиталей

Электроны заполняют атомные орбитали в порядке возрастания их энергии. Это распределение подчиняется правилу Клечковского, которое гласит:

в первую очередь заполняется орбиталь с меньшей суммой n + l.
Если сумма одинаковая, первым заполняется уровень с меньшим n.

Последовательность заполнения:
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s < 5f < 6d < 7p.

Обратите внимание, что 4s-орбиталь заполняется раньше, чем 3d-орбиталь, потому что у 4s сумма n + l меньше (4 + 0 = 4) по сравнению с 3d (3 + 2 = 5).

❤️Проскок электронов – исключения из правила Клечковского

Некоторые атомы отклоняются от ожидаемой конфигурации из-за повышенной устойчивости наполовину или полностью заполненных d- и f-орбиталей.

Примеры:

❤️Хром (Cr, Z=24)
Ожидаемая конфигурация: [Ar] 4s² 3d⁴
Реальная конфигурация: [Ar] 4s¹ 3d⁵
Причина: наполовину заполненный d-подуровень (3d⁵) более стабилен.

❤️Медь (Cu, Z=29)
Ожидаемая конфигурация: [Ar] 4s² 3d⁹
Реальная конфигурация: [Ar] 4s¹ 3d¹⁰
Причина: полностью заполненный d-подуровень (3d¹⁰) более устойчив.

Подобные исключения встречаются и у других элементов, например, молибдена (Mo), серебра (Ag), золота (Au).

Выводы
Электроны находятся в атоме в виде электронных облаков, каждое из которых описывается квантовыми числами.

Заполнение уровней и подуровней происходит в соответствии с рядом Клечковского.

Важные исключения – проскоки электронов в d- и f-областях, которые делают некоторые конфигурации более стабильными.

Знание этих правил необходимо для правильного распределения электронов, написания электронных конфигураций и решения задач на строение атома в ОГЭ и ЕГЭ.