Как составить электронную формулу ванадия

V (ванадий) — элемент с прядковым номером 23 в периодической системе.
Находится в IV периоде. Температура плавления: 1890 ℃. Плотность: 6.09 г/см³.

Валентные электроны ванадия

Количество валентных электронов в атоме ванадия — 5.

Ниже приведены их квантовые числа (N — главное, L — орбитальное, M — магнитное, S — спин)

Степени окисления, которые может проявлять ванадий: +1, +2, +3, +4, +5

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

— Что такое ион читайте в статье.

Перейти к другим элементам таблицы менделеева

Где V в таблице менделеева?

Скачать таблицу менделеева в хорошем качестве

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

Контрольная
работа

1. Напишите
   электронные формулы атомов мышьяка и
   ванадия. Укажите, на каких подуровнях
   расположены валентные электроны в
   атомах этих элементов.

Решение:

Электронные формулы
отображают распределение электронов
в атоме по энергетическим уровням,
подуровням (атомным орбиталям). Электронная
конфигурация обозначается группами
символов nl^x,
где n
– главное квантовое число, l
– орбитальное квантовое число (вместо
него указывают соответствующее буквенное
обозначение – s,
p,
d,
f),
x
– число электронов в данном подуровне
(орбитали). При этом следует учитывать,
что электрон занимает тот энергетический
подуровень, на котором он обладает
наименьшей энергией – меньшая сумма
n+1
(правило Клечковского). Последовательность
заполнения энергетических уровней и
подуровней следующая:

1s→2s→2р→3s→3р→4s→3d→4р→5s→4d→5р→6s→(5d¹)
→4f→5d→6р→7s→(6d^1-2)→5f→6d→7р

Так как число
электронов в атоме того или иного
элемента равно его порядковому номеру
в таблице Д.И. Менделеева, то для элементов
мышьяка (Аs порядковый № 33) и ванадия( V
–порядковый № 23) электронные формулы
имеют вид:

V²³
1s²2s²2р⁶3s²3р⁶4s²3d³

Аs³³
1s²2s²2р⁶3s²3р⁶4s²3d¹⁰4р³

Валентные электроны
ванадия — 4s²3d³
— находятся
на 4s и 3d подуровнях;

Валентные электроны
мышьяка 4s²4р³
находятся на 4s и 4р подуровнях. Таким
обра-зом, эти элементы не являются
электронными аналогами и не должны
размещаться в одной и той же подгруппе.
Но на валентных орбиталях атомов этих
элементов находится одинаковое число
электронов – 5. Поэтому оба элемента
помещают в одну и ту же группу периодической
системы Д.И.Менделеева.

1. У кого элемента
   – фосфора или сурьмы- ярче выражены
   окислительные свойства? Дайте ответ
   на основе сравнения электронных
   структур атомов этих элементов.

Решение:

Фосфор 15-ый элемент
в Периодической системе Д.И. Менделеева.
Его электронная формула
1s²2s²2р⁶3s²3р³

Сурьма 51-ый элемент
в Периодической системе Д.И. Менделеева.
Ее электронная формула
1s²2s²2р⁶3s²3р⁶4s²3d¹⁰4р⁶5s²4d¹⁰5р³

На внешних
электронных подуровнях этих элементов
по 5 электронов, следовательно они
относятся к 5-ой группе периодической
системы.

Окислительные
свойства связаны
с положением элементов в Периодической
системе Д.И. Менделеева. В каждой группе
Периодической системы элемент с более
высоким порядковым номером обладает
более ярко выраженными восстановительными
свойствами в своей группе, а элемент с
меньшим порядковым номером — более
сильными окислительными свойствами.

У фосфора
окислительные свойства выражены сильнее,
чем у сурьмы. так как радиус атома меньше
и валентные электроны сильнее притягиваются
к ядру.

1. Почему у азота,
   кислорода, фтора, железа, кобальта и
   никеля максимальная валентность ниже
   номера группы, в которой расположены
   указанные элементы, а у их электронных
   аналогов максимальная валентность
   соответствует номеру группы?

Решение:

Свойства
элементов, формы и свойства соединений
элементов находятся в периодической
зависимости от величины заряда ядер их
атомов.

Высшую
степень окисления элемента определяет
номер группы периодической системы
Д.И. Менделеева, в которой он находится.
Низшая степень окисления определяется
тем условным зарядом, который приобретает
атом при присоединении того количества
электронов, которое необходимо для
образования устойчивой восьмиэлектронной
оболочки (ns²
nр⁶).

Так
как у элементов второго периода
отсутствует d-подуровень, то азот,
кислород и фтор не могут достигать
валентности равной номеру группы. У них
нет возможности распаривать электроны.
У фтора максимальная валентность может
быть равной единице, у кислорода два, а
у азота – три.
Возбуждение 2s-электрона может происходить
только на уровень с n = 3, что энергетически
крайне невыгодно
Для образования незаполненных АО
необходимо, чтобы этот процесс был
энергетически выгодным., но энергия,
необходимая для перевода 2s-электрона
на 3d—
слишком велика. Взаимодействие атомов
с образованием связи между ними происходит
только при наличии орбиталей с близкими
энергиями, т.е. орбиталей с одинаковым
главным квантовым числом В отличие от
азота, кислорода, фтора атомы фосфора
серы, хлора могут образовывать
соответственно пять, шесть, семь
ковалентных связей.. В этом случае
возможно участие 3s-электронов
в образовании связей, поскольку d-АО
(3d)
имеют такое же главное квантовое число.

Для
большинства d-элементов высшая валентность
может отличаться от номера группы.
Валентные возможности d-элемента в
конкретном, случае определяются
структурой электронной оболочки атома.
d-элементы могут иметь минимальную
валентность выше номера группы (медь,
серебро) и ниже номера группы (железо,
кобальт, никель).

1. Термохимическое
   уравнение реакции:

СО(г)+2H₂(г)=CH₃OH(ж)+128
кДж

Вычислите, при
какой температуре наступает равновесие
в этой системе?

Решение:

При экзотермических
реакциях энтальпия системы уменьшается
и ΔH<
0 (Н₂
< H₁).
Тепловые эффекты выражаются через ΔH.

В основе
термохимических расчетов лежит закон
Гесса (1840 г.):
тепловой эффект
реакции зависит только от природы и
физического состояния исходных веществ
и конечных продуктов, но не зависит от
пути перехода.

В термохимических
расчетах применяют чаще следствие
из закона Гесса:
тепловой эффект реакции (ΔHх.р)
равен сумме энтальпий образования
продуктов реакции за вычетом суммы
энтальпий образования исходных веществ
с учетом стехиометрических коэффициентов.

Энтропия S,
так же энтальпия Н
является
свойством вещества, пропорциональным
его количеству Энтропия является
функцией состояния, т.е. ее изменение
(ΔS)
зависит только от начального (S₁)
и конечного (S₂)
состояния и не зависит от пути процесса:

ΔSх.р
= ΣS⁰прод
– ΣS⁰исх.

Так как энтропия
растет с повышением температуры, то
можно считать,

что мера беспорядка
≈ ТΔS.
При Р =const
и Т =
const общую движущую силу процесса, которую
обозначают ΔG,
можно найти из соотношения:

ΔG
= (Н₂
– H₁)
– (TS₂
– TS₁);
ΔG
= ΔH
– TΔS.

Химическое
равновесие —
состояние системы, в котором скорость
прямой реакции (V₁)
равна скорости обратной реакции (V₂).
При химическом равновесии концентрации
веществ остаются неизменными. Химическое
равновесие имеет динамический характер:
прямая и обратная реакции при равновесии
не прекращаются

В состояния
равновесия

ΔG
= 0 и ΔH
= TΔS.

Находим ΔS.
для данной системы:

S⁰
(СО)=197,55∙10^-3кДж/моль·К;

S⁰(Н₂)=130,52·10^-3кДж/моль·К;

S⁰(СН₃ОН)=126,78·10^-3кДж/моль·К;

ΔSх.р=126,78·10^-3-(197,55∙10^-3+2·130,52·10^-3)=-331,81·10^-3

Из условия
равновесия

ΔH
= TΔS
находим Т =
ΔH/ΔS

.

1. Вычислите
   температурный коэффициент реакции
   (γ), если константа скорости этой реакции
   при 120 градусах С равна 5,88∙10^-4,
   а при 170 градусах С 6,7∙10^-2
   

Решение:

Зависимость
скорости химической реакции от температуры
определяется эмпирическим правилом
Вант-Гоффа по формуле:

,

где v_t
1 , v_t
2  — 
скорости реакции  соответственно
при  начальной  (t₁)
и конечной (t₂)
температурах, а γ — температурный
коэффициент скорости реакции, который
показывает, во сколько раз увеличивается
скорость реакции с повышением температуры
реагирующих веществ на 10º.

Отсюда следует,
что

,

Исходя из условия
задачи, следует, что:

,
откуда γ⁵=113,94;

γ=2,58

1. В каком направлении
   произойдёт смещение равновесия в
   системах при повышении давления:

2NO+O₂
– 2NO₂

4HCI(г)+O₂
– 2H₂O(г)+2CI₂

H₂+S(к)
– H₂S

Решение:

Принцип Ле Шателье
(принцип смещения равновесия),
устанавливает, что внешнее воздействие,
выводящее систему из состояния
термодинамического равновесия, вызывает
в системе процессы, стремящиеся ослабить
эффект воздействия.

При увеличении
давления смещение равновесия связано
с уменьшением общего объёма системы, а
уменьшению давления сопутствуют физ.
или хим.процессы, приводящие к увеличению
объема.

2NO+O₂
→ 2NO₂

2моля + 1моль → 2
моля

Увеличение
давления приводит к смещению равновесия
в сторону реакции, ведущей к образованию
меньшего числа молекул. Следовательно
равновесие смещается в сторону
образования NО₂

V_пр>
V_обр.

4HCI(г)+O₂
→ 2H₂O(г)+2CI₂

4 моля + 1 моль →4
моля

Увеличение
давления приводит к смещению равновесия
в сторону реакции, ведущей к образованию
меньшего числа молекул. Следовательно
V_пр>
V_обр

H₂+S(к)
→ H₂S

в ходе реакции не
происходит изменение объема. Следовательно
изменение давления никак не влияет на
смещение равновесия реакции.

Соседние файлы в папке контрольная работа

• #
• #
• #
• #
• #
• #