Ауыспалы металдар, периодтық жүйеде орналасуы. Атом және иондардың электронды-графикалық формулары. Химия, 11 сынып, презентация.

Ауыспалы металдар

11.2.1.21 Ti-Сu атомдарының электронды құрылысы негізінде қандай металдар өтпелі металл екенін түсіндіру;

11.2.1.22 өтпелі элементтер тотығудың ауыспалы дәрежесін көрсетеді;

Оқу мақсаты:

Сабақ мақсаты

Ауыспалы элементтердің периодтық жүйеде орналасуын білу және олардың атомдарының және иондардың электрондық конфигурацияларын жаза алу.

Ауыспалы элементтердің тотығудың ауыспалы дәрежесін көрсетеді алу .

Ауыспалы металдарды периодтық кестедегі орны бойынша сипаттаңыздар.

В 3 топтан 12 топқа дейінгі аралықта орналасқан

Copper

Nickel

Iron

Gold

Platinum

Zinc

Silver

Titanium

Chromium

d-орбитал

Периодтық кестедегі 4 период реттік нөмірі 30 элементке дейін электронды-графикалық формулаларын жазыңыздар және ұсастығымен айырмашылықтарын айқынданыздар.

4s

3

3p

3d

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Калий

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

‘Aufbau’ Principle

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

IV период калий элементінен басталады, оның атомындағы 19 –электрон 3d деңгейшесінің энергиясынан төмен 4s- деңгейшеге орналасады.

4s

3

3p

3d

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Кальций

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

Кальций 4s- деңгейшесі екі электронмен толтырылған.

4s

3

3p

3d

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Скандий

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1

Скандий элементінен бастап энергиясы аз 4s деңгейшесінен кейін энергиясы жоғары 3d - деңгейшесі толтырылады.

Екі ерекше жағдайға мән беру керек.

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

4s

3

3p

3d

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Титан

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2

Хунд ережесін сәйкес келесі электрон жұптаспай бос ұяшыққа орналасады.

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

4s

3

3p

3d

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Ванадий

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3

Хунд ережесін сәйкес келесі электрон жұптаспай бос ұяшыққа орналасады.

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Хром

Хром атомының конфигурациясы ..... 4s2 3d4 болуы керек еді.

Төмен энергияға ие тұрақты күйге көшу үшін 4s деңгейшесіндегі электрон 3d деңгейшесіне көшіп, тебілісі аз жұптаспаған алты электрон болады.

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

4s

3

3p

3d

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Mарганец

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

Жаңа электрон 4s деңгейшесіне орналасып, электрондар жұптасады.

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

4s

3

3p

3d

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Темір

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Жаңа электрон 3d деңгейшесіне орналасып, электрондар жұптаcа бастайды.

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

4s

3

3p

3d

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Кобальт

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7

Жаңа электрон 3d деңгейшесіне орналасып, электрондар жұптаcады.

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

4s

3

3p

3d

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Никель

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8

Жаңа электрон 3d деңгейшесіне орналасып, электрондар жұптаcады.

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

4s

3

3p

3d

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Мыс

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

Мыс атомының конфигурациясы ..... 4s2 3d9 болуы керек еді.

Төмен энергияға ие тұрақты күйге көшу үшін 4s деңгейшесіндегі электрон 3d деңгейшесіне көшеді.

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

4s

3

3p

3d

4-период элементтерінің электрондық конфигурациясы

Мырыш

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10

Жаңа электрон 4s деңгейшесіне орналасып, электрондар жұптасады.

Энергияның / ядромен арақашықтықтың артыу

K 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

Ca 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

Sc 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1

Ti 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2

V 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3

Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5

Mn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Co 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7

Ni 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8

Cu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

Zn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10

Электрондық конфигурация

Ауыспалы металдардың типтік металдармен салыстырғанда құрылысында қандай айырмашылықтар бар?

Периодтық кестеде d деңгейлерін толтыруға сәйкес келетін элементтер d-блок элементтері деп аталады.

Ауыспалы металл дегеніміз толық толтырылмаған d-орбиталдары бар бір немесе бірнеше тұрақты иондарды құрайтын металл.

Жоғарыда жазған барлық элементер ауыспалы металдарға жатады ма? Жауабыңызды түсіндіріңіз

Ауыспалы элемент дегеніміз не?

Ауыспалы металдар 2-ші негізгі топ пен 13-ші топтар арасында орналасқан – d блок элементтері. Бірақ барлық d блок элементері ауыспалы емес.

Ауыспалы элемент d блокта орналасқан, d – орбиталі толмаған бір немесе бірнеше тұрақты иондары бар элементтер.

Сондықтан да Скандий және Мырыш ауыспалы элементке жатпайды. Біз осы тақырыпта Ti-нан Cu-қа дейінгі ауыспалы элементтерді өтеміз.

When electrons are removed they come from the 4s orbitals first

Cu Ti

Cu+ Ti2+

Cu2+ Ti3+ Ti4+

Ауыспалы тотығу дәрежелері

Arises from the similar energies required for removal of 4s and 3d electrons

When electrons are removed they come from the 4s orbitals first

Cu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 Ti 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2

Cu+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 Ti2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2

Cu2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 Ti3+ 1s2 2s 2p6 3s2 3p6 3d1 Ti4+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

maximum rises across row to manganese

maximum falls as the energy required to

remove more electrons becomes very high

all (except scandium) have an M2+ ion

stability of +2 state increases across the row

due to increase in the 3rd Ionisation Energy

THE MOST IMPORTANT STATES ARE IN RED

Металдық байланыс деп электростатикалық тартылу нәтижесінде металдар иондарының және жалпыланған делокальденген электрондар арасындағы түзілетін химиялық байланысты айтады.

10.2.1.11 ауыспалы металдарды типтік қасиеттерге ие металдар ретінде түсіну

Металдық байланыс дегеніміз не?

Металдық байланыс деп электростатикалық тартылу нәтижесінде металдар иондарының және жалпыланған делокальденген электрондар арасындағы түзілетін химиялық байланысты айтады.

Балқу температурасы мен металдардың қаттылығы секілді қасиеттері, металдардың мықтылығы атомның металдық байланыс түзуге жұмсалатын электрондарының санына тәуелді болады

Бұл байланысқа әрбір атомы бірден артық жұмсай алмайтын сілтілік металдар оңай балқиды және жұмсақ. Осыған керісінше ауыспалы металдар байланыс түзуге көп электрон жұмсайтындықтан балқу температуралары жоғары және едәуір қатты

10.2.1.11 ауыспалы металдарды типтік қасиеттерге ие металдар ретінде түсіну

Өтпелі элементтердің бірінші қатары

Металдық

Қасиеттер барлық өтпелі элементтер металдар

берік металдық байланыс атом радиусы кіші болуына байланысты s-элементерімен салыстырғанда қайнау, балқу температуралары және тығыздығы жоғары

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co

б. нүк / °C 63 850 1400 1677 1917 1903 1244 1539 1495

тығызд /

g cм-3 0.86 1.55 3 4.5 6.1 7.2 7.4 7.9 8.9

Тапсырма

1-топ сілтілік металдар мен ауыспалы металдарға тән физикалық және химиялық қасиеттеріне қарай жіктеңіздер

10.2.1.11 ауыспалы металдарды типтік қасиеттерге ие металдар ретінде түсіну

салыстырмалы түрде

балқу температурасы төмен

балқу температурасы

жоғары

өте белсенді

өте белсенді емес

қосылыстары ақ түсті

түсті қосылыстар түзеді

катализатор ретінде

қолданылады

қатты 

бейметалдармен әрекеттесіп, иондық қосылыстар түзеді

жұмсақ , пышақпен

оңай кесуге болады

lтығыздығы төмен, жеңіл

сумен әрекеттесу нәтижесінде

сілті мен H2 газ түзіледі

электр тогы мен жылуды өткізеді

тығыздығы жоғары

тотығу дәрежелерінің

ауыспалы болуы

GROUP 1

METALS

TRANSITION

METALS

қосылыстарында

ТД +1

10.2.1.11 ауыспалы металдарды типтік қасиеттерге ие металдар ретінде түсіну

салыстырмалы түрде

балқу температурасы төмен;

балқу температурасы жоғары;

өте белсенді емес;

өте белсенді;

қосылыстары түссіз

немесе ақ түсті;  

түсті қосылыстар түзеді

катализатор ретінде

қолданылады

қатты 

бейметалдармен әрекеттесіп,

иондық қосылыстар түзеді;

жұмсақ,пышақпен

оңай кесуге болады;

тығыздығы төмен, жеңіл

сумен әрекеттесу нәтижесінде

сілті мен H2 газ түзіледі

электр тогы мен жылуды өткізеді

тығыздығы жоғары 

тотығу дәрежелерінің

ауыспалы болуы

GROUP 1

METALS

TRANSITION

METALS

қосылыстарында ТД +1

10.2.1.11 ауыспалы металдарды типтік қасиеттерге ие металдар ретінде түсіну

Үйге тапсырма

Ауыспалы металдардың қасиеттерін оқып келу