You are currently browsing the category archive for the ‘περιοδική τάση των στοιχείων’ category.

Η θεωρία και η  άσκηση στο άρθρο αυτό προέρχεται από την ενότητα 1.2.8 του βιβλίου  «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.   Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο:

  Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.

  

Το βιβλίο διατίθεται στα παρακάτω βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων):   

Ιανός (Σταδίου 24, Αθήνα  –  Αριστοτέλους 7, Θεσ/νίκη), Κορφιάτης (Ιπποκράτους 6, Αθήνα), ΕλευθερουδάκηςΠατάκης, Σαββάλας-Βιβλιορυθμός (Ζωοδ. Πηγής 18 & Σόλωνος, Αθήνα), «Βιβλιοεπιλογή» Γ.Χ.  Αναστασάκης (Χαριλάου Τρικούπη 26, Αθήνα) , Βιβλιοχώρα (Χαριλάου Τρικούπη 49, Αθήνα).

 Λεπτομερής περιγραφή του βιβλίου και αποσπάσματα του δίνονται στον παρακάτω ιστότοπο όπου είναι δυνατό να αγορασθεί και σε ειδική προνομιακή τιμή (περιορισμένος αριθμός βιβλίων).  Για τους τρόπους αγοράς του βιβλίου πατήστε εδώ.  Τα έξοδα αποστολής είναι δωρεάν εντός  Ελλάδας για απλό δέμα.

 https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks/

Καθώς μετακινούμαστε σε μία περίοδο του περιοδικού από αριστερά προς τα δεξιά έχει διαπιστωθεί πειραματικά ότι η ενέργεια ιοντισμού αυξάνει (στο Σχήμα 1-39β δίνονται οι ενέργειες πρώτου ιοντισμού των περιόδων 1 και 2 του περιοδικού πίνακα).

Σχήμα 1-39:  α) Ενέργειες 1ου ιοντισμού των στοιχείων της ομάδας 1 του περιοδικού πίνακα. Παρατηρούμε ότι η ενέργεια ιοντισμού ελαττώνεται καθώς ο ατομικός αριθμός των στοιχείων αυξάνει (καθώς μετακινούμαστε στην ομάδα από επάνω προς τα κάτω) β) Ενέργειες 1ου ιοντισμού των στοιχείων των περιόδων 1 και 2 του περιοδικού πίνακα. Παρατηρούμε ότι οι ενέργειες ιοντισμού αυξάνουν καθώς μετακινούμαστε από αριστερά στα δεξιά στις περιόδους 1 και 2.

 Οι παράμετροι που καθορίζουν πόσο ισχυρά έλκεται ένα ηλεκτρόνιο από τον πυρήνα του ατόμου κατά μήκος μίας περιόδου του περιοδικού πίνακα είναι:

  •  Η ατομική ακτίνα η οποία ελαττώνεται καθώς μετακινούμαστε από τα αριστερά προς τα δεξιά με αποτέλεσμα η έλξη πυρήνα – ηλεκτρονίων εξωτερικής στιβάδας να αυξάνει και επομένως και η ενέργεια ιοντισμού να αυξάνει
  • Το δραστικό πυρηνικό φορτίο το οποίο ενεργεί στα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας και το οποίο αυξάνει καθώς μετακινούμαστε από αριστερά προς τα δεξιά με αποτέλεσμα και η ενέργεια ιοντισμού να αυξάνει (δες επεξήγηση στην ενότητα «Μεταβολή της ατομικής ακτίνας κατά μήκος μίας περιόδου του περιοδικού πίνακα» στην σελίδα 91).

Επομένως με βάση τα παραπάνω:

  Σε μία περίοδο του περιοδικού πίνακα η ενέργεια ιοντισμού αυξάνει καθώς μετακινούμαστε από αριστερά προς τα δεξιά.

 

Ασκηση:

Εξηγείστε γιατί η ενέργεια πρώτου ιοντισμού του K είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την ενέργεια πρώτου ιοντισμού του Ca ενώ η ενέργεια δεύτερου ιοντισμού του Κ είναι περίπου τρεις φορές υψηλότερη από την ενέργεια δεύτερου ιοντισμού του Ca.

Η θεωρία και η  άσκηση στο άρθρο αυτό προέρχεται από την ενότητα 1.2.8 του βιβλίου  «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.   Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο:

  Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.

  

Το βιβλίο διατίθεται στα παρακάτω βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων):   

Ιανός (Σταδίου 24, Αθήνα  –  Αριστοτέλους 7, Θεσ/νίκη), Κορφιάτης (Ιπποκράτους 6, Αθήνα), ΕλευθερουδάκηςΠατάκης, Σαββάλας-Βιβλιορυθμός (Ζωοδ. Πηγής 18 & Σόλωνος, Αθήνα), «Βιβλιοεπιλογή» Γ.Χ.  Αναστασάκης (Χαριλάου Τρικούπη 26, Αθήνα) , Βιβλιοχώρα (Χαριλάου Τρικούπη 49, Αθήνα).

 Λεπτομερής περιγραφή του βιβλίου και αποσπάσματα του δίνονται στον παρακάτω ιστότοπο όπου είναι δυνατό να αγορασθεί και σε ειδική προνομιακή τιμή (περιορισμένος αριθμός βιβλίων).  Για τους τρόπους αγοράς του βιβλίου πατήστε εδώ.  Τα έξοδα αποστολής είναι δωρεάν εντός  Ελλάδας για απλό δέμα.

 https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks/

Καθώς μετακινούμαστε σε μία περίοδο του περιοδικού από αριστερά προς τα δεξιά έχει διαπιστωθεί πειραματικά ότι η ενέργεια ιοντισμού αυξάνει (στο Σχήμα 1-39β δίνονται οι ενέργειες πρώτου ιοντισμού των περιόδων 1 και 2 του περιοδικού πίνακα).

Σχήμα 1-39:  α) Ενέργειες 1ου ιοντισμού των στοιχείων της ομάδας 1 του περιοδικού πίνακα. Παρατηρούμε ότι η ενέργεια ιοντισμού ελαττώνεται καθώς ο ατομικός αριθμός των στοιχείων αυξάνει (καθώς μετακινούμαστε στην ομάδα από επάνω προς τα κάτω) β) Ενέργειες 1ου ιοντισμού των στοιχείων των περιόδων 1 και 2 του περιοδικού πίνακα. Παρατηρούμε ότι οι ενέργειες ιοντισμού αυξάνουν καθώς μετακινούμαστε από αριστερά στα δεξιά στις περιόδους 1 και 2.

 Οι παράμετροι που καθορίζουν πόσο ισχυρά έλκεται ένα ηλεκτρόνιο από τον πυρήνα του ατόμου κατά μήκος μίας περιόδου του περιοδικού πίνακα είναι:

  •  Η ατομική ακτίνα η οποία ελαττώνεται καθώς μετακινούμαστε από τα αριστερά προς τα δεξιά με αποτέλεσμα η έλξη πυρήνα – ηλεκτρονίων εξωτερικής στιβάδας να αυξάνει και επομένως και η ενέργεια ιοντισμού να αυξάνει
  • Το δραστικό πυρηνικό φορτίο το οποίο ενεργεί στα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας και το οποίο αυξάνει καθώς μετακινούμαστε από αριστερά προς τα δεξιά με αποτέλεσμα και η ενέργεια ιοντισμού να αυξάνει (δες επεξήγηση στην ενότητα «Μεταβολή της ατομικής ακτίνας κατά μήκος μίας περιόδου του περιοδικού πίνακα» στην σελίδα 91).

Επομένως με βάση τα παραπάνω:

  Σε μία περίοδο του περιοδικού πίνακα η ενέργεια ιοντισμού αυξάνει καθώς μετακινούμαστε από αριστερά προς τα δεξιά.

 

Ασκηση:

Εξηγείστε γιατί η ενέργεια πρώτου ιοντισμού του K είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την ενέργεια πρώτου ιοντισμού του Ca ενώ η ενέργεια δεύτερου ιοντισμού του Κ είναι περίπου τρεις φορές υψηλότερη από την ενέργεια δεύτερου ιοντισμού του Ca.

Η θεωρία και η  άσκηση στο άρθρο αυτό προέρχεται από την ενότητα 1.2.8 του βιβλίου  «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.   Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο:

  Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.

  

Το βιβλίο διατίθεται επίσης στα παρακάτω βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων):  Ιανός (Σταδίου 24, Αθήνα  –  Αριστοτέλους 7, Θεσ/νίκη), Κορφιάτης (Ιπποκράτους 6, Αθήνα), ΕλευθερουδάκηςΠατάκης, Σαββάλας-Βιβλιορυθμός (Ζωοδ. Πηγής 18 & Σόλωνος, Αθήνα), “Βιβλιοεπιλογή” Γ.Χ.  Αναστασάκης (Χαριλάου Τρικούπη 26, Αθήνα) , Βιβλιοχώρα (Χαριλάου Τρικούπη 49, Αθήνα).

 Λεπτομερής περιγραφή του βιβλίου και αποσπάσματα του δίνονται στον παρακάτω ιστότοπο όπου είναι δυνατό να αγορασθεί και σε ειδική προνομιακή τιμή (περιορισμένος αριθμός βιβλίων).  Για τους τρόπους αγοράς του βιβλίου πατήστε εδώ.  Τα έξοδα αποστολής είναι δωρεάν εντός  Ελλάδας για απλό δέμα.

 https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks/

Καθώς μετακινούμαστε σε μία περίοδο του περιοδικού από αριστερά προς τα δεξιά έχει διαπιστωθεί πειραματικά ότι η ενέργεια ιοντισμού αυξάνει (στο Σχήμα 1-39β δίνονται οι ενέργειες πρώτου ιοντισμού των περιόδων 1 και 2 του περιοδικού πίνακα).

Σχήμα 1-39:  α) Ενέργειες 1ου ιοντισμού των στοιχείων της ομάδας 1 του περιοδικού πίνακα. Παρατηρούμε ότι η ενέργεια ιοντισμού ελαττώνεται καθώς ο ατομικός αριθμός των στοιχείων αυξάνει (καθώς μετακινούμαστε στην ομάδα από επάνω προς τα κάτω) β) Ενέργειες 1ου ιοντισμού των στοιχείων των περιόδων 1 και 2 του περιοδικού πίνακα. Παρατηρούμε ότι οι ενέργειες ιοντισμού αυξάνουν καθώς μετακινούμαστε από αριστερά στα δεξιά στις περιόδους 1 και 2.

 Οι παράμετροι που καθορίζουν πόσο ισχυρά έλκεται ένα ηλεκτρόνιο από τον πυρήνα του ατόμου κατά μήκος μίας περιόδου του περιοδικού πίνακα είναι:

  •  Η ατομική ακτίνα η οποία ελαττώνεται καθώς μετακινούμαστε από τα αριστερά προς τα δεξιά με αποτέλεσμα η έλξη πυρήνα – ηλεκτρονίων εξωτερικής στιβάδας να αυξάνει και επομένως και η ενέργεια ιοντισμού να αυξάνει
  • Το δραστικό πυρηνικό φορτίο το οποίο ενεργεί στα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας και το οποίο αυξάνει καθώς μετακινούμαστε από αριστερά προς τα δεξιά με αποτέλεσμα και η ενέργεια ιοντισμού να αυξάνει (δες επεξήγηση στην ενότητα «Μεταβολή της ατομικής ακτίνας κατά μήκος μίας περιόδου του περιοδικού πίνακα» στην σελίδα 91).

Επομένως με βάση τα παραπάνω:

  Σε μία περίοδο του περιοδικού πίνακα η ενέργεια ιοντισμού αυξάνει καθώς μετακινούμαστε από αριστερά προς τα δεξιά.

 

Ασκηση:

Εξηγείστε γιατί η ενέργεια πρώτου ιοντισμού του K είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την ενέργεια πρώτου ιοντισμού του Ca ενώ η ενέργεια δεύτερου ιοντισμού του Κ είναι περίπου τρεις φορές υψηλότερη από την ενέργεια δεύτερου ιοντισμού του Ca.

Η λύση της  άσκησης  (που δόθηκε στο προηγούμενο άρθρο) παρουσιάζεται παρακάτω και  προέρχεται από την ενότητα 1.2.8 του βιβλίου  «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.   Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο:

  Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.

  

Το βιβλίο διατίθεται στα παρακάτω βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων):  Ιανός (Σταδίου 24, Αθήνα  –  Αριστοτέλους 7, Θεσ/νίκη), Κορφιάτης  (Ιπποκράτους 6, Αθήνα) , Γρηγόρη (Σόλωνος 71, Αθήνα),  ΕλευθερουδάκηςΠατάκης,  Σαββάλας-Βιβλιορυθμός (Ζωοδ. Πηγής 18 & Σόλωνος, Αθήνα), «Βιβλιοεπιλογή» Γ.Χ.  Αναστασάκης (Σόλωνος 110, Αθήνα) , Σ. Μαρίνης (Σόλωνος 76, Αθήνα),  Βιβλιοχώρα (Χαριλάου Τρικούπη 49, Αθήνα), ΒΕΡΓΙΝΑ, ΨΑΡΑΣ (Θεσ/νίκη),  ΠΑΙΔΕΙΑ(Κανάρη 11, Λάρισα).

 Λεπτομερής περιγραφή του βιβλίου και αποσπάσματα του δίνονται στον παρακάτω ιστότοπο όπου είναι δυνατό να αγορασθεί και σε ειδική προνομιακή τιμή (περιορισμένος αριθμός βιβλίων).  Για τους τρόπους αγοράς του βιβλίου πατήστε εδώ.  Τα έξοδα αποστολής είναι δωρεάν εντός  Ελλάδας για απλό δέμα.

 https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks/

Ασκηση

Εξηγείστε γιατί η ενέργεια πρώτου ιοντισμού του K είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την ενέργεια πρώτου ιοντισμού του Ca ενώ η ενέργεια δεύτερου ιοντισμού του Κ είναι περίπου τρεις φορές υψηλότερη από την ενέργεια δεύτερου ιοντισμού του Ca.

Λύση:

Εφαρμόζουμε την Μεθοδολογία #5 – Μέθοδο Α.

Τα στοιχεία Κ και Ca βρίσκονται στην περίοδο 4 του περιοδικού πίνακα. Το Κ βρίσκεται μία θέση αριστερά του Ca οπότε με βάση το Σχήμα 1-41 η ενέργεια πρώτου ιοντισμού του θα είναι ελαφρά χαμηλότερη του Ca. Εάν θελήσουμε μία ποιο αναλυτική απάντηση το Κ είναι το στοιχείο με την μεγαλύτερη ατομική ακτίνα και το μικρότερο δραστικό πυρηνικό φορτίο (δες Μεθοδολογία #4 – Μέθοδο Α)

Για να εξηγήσουμε γιατί η δεύτερη ενέργεια ιοντισμού του Κ είναι περίπου τρεις φορές υψηλότερη του Ca  (δηλαδή γιατί παρατηρείται μεγάλη αύξηση στην δεύτερη ενέργεια ιοντισμού του Κ) γράφουμε τις ηλεκτρονιακές δομές των στοιχείων:

           K                   1s22s22p63s23p64s1  

    K+                    1s22s22p63s23p6

                      K+2                     1s22s22p63s23p5                

Στο Κ βλέπουμε ότι πρώτο ηλεκτρόνιο που αποβάλλεται είναι στην εξωτερική υποστιβάδα 4s (1η ενέργεια ιοντισμού). Το δεύτερο ηλεκτρόνιο όμως αποβάλλεται από την εσωτερική υποστιβάδα 3p (2η ενέργεια ιοντισμού) ενώ η αντίστοιχη στιβάδα n=3  είναι συμπληρωμένη με 8 ηλεκτρόνια. Για την αποβολή ηλεκτρονίου από εσωτερική στιβάδα συμπληρωμένη με οκτάδα ηλεκτρονίων απαιτείται μεγάλη ενέργεια λόγω της μεγάλης σταθερότητας που έχει η στιβάδα αυτή.

                                                                                                                                                             Ca            [Ar]4s2

                                                                                                                                                                                   Ca+2          [Ar]

Στο Ca και το πρώτο και το δεύτερο ηλεκτρόνιο που αποβάλλεται (1η και 2η ενέργεια ιοντισμού αντίστοιχα) προέρχεται από την εξωτερική υποστιβάδα 4s. Για την αποβολή ηλεκτρονίων που βρίσκονται σε εξωτερικές στιβάδες απαιτείται μικρότερη ενέργεια σε σχέση με αυτά που βρίσκονται σε εσωτερικές.

Επομένως η 2η ενέργεια ιοντισμού στο K είναι μεγαλύτερη από την 2η ενέργεια ιοντισμού στο Ca γιατί στην περίπτωση του Κ το δεύτερο ηλεκτρόνιο προέρχεται από εσωτερική στιβάδα και επομένως βρίσκεται σε ενεργειακά σταθερή κατάσταση. Γενικά, απαιτούνται μεγάλα ποσά ενέργειας για την αποβολή ηλεκτρονίου που βρίσκεται σε ενεργειακά σταθερή κατάσταση.

Σημείωση: Μπορεί να παρακάμψουμε το Βήμα Ι και την αναλυτική απάντηση παραπάνω  και να απαντήσουμε γρήγορα εάν δίνεται ο περιοδικός πίνακας. Σε αυτή την περίπτωση βλέπουμε ότι το στοιχείο το K στην συγκεκριμένη περίπτωση βρίσκεται στην Ομάδα IA και έχει ένα ηλεκτρόνιο στην εξωτερική στιβάδα του ενώ το Ca στην Ομάδα ΙΙΑ και έχει δύο ηλεκτρόνια. Επομένως για την απομάκρυνση του δεύτερου ηλεκτρονίου στο K θα απαιτείται μεγάλη ενέργεια καθώς προέρχεται από εσωτερική πλήρως συμπληρωμένη στιβάδα ενώ στο Ca από την εξωτερική του στιβάδα.

Όμοια άσκηση: 159

Η άσκηση στο άρθρο αυτό προέρχεται από την ενότητα 1.2.8 του βιβλίου  «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.   Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο:

  Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.

  

Το βιβλίο διατίθεται στα παρακάτω βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων):  Ιανός (Σταδίου 24, Αθήνα  –  Αριστοτέλους 7, Θεσ/νίκη), Κορφιάτης  (Ιπποκράτους 6, Αθήνα) , Γρηγόρη (Σόλωνος 71, Αθήνα),  ΕλευθερουδάκηςΠατάκης,  Σαββάλας-Βιβλιορυθμός (Ζωοδ. Πηγής 18 & Σόλωνος, Αθήνα), «Βιβλιοεπιλογή» Γ.Χ.  Αναστασάκης (Σόλωνος 110, Αθήνα) , Σ. Μαρίνης (Σόλωνος 76, Αθήνα),  Βιβλιοχώρα (Χαριλάου Τρικούπη 49, Αθήνα), ΒΕΡΓΙΝΑ, ΨΑΡΑΣ (Θεσ/νίκη),  ΠΑΙΔΕΙΑ(Κανάρη 11, Λάρισα).

 Λεπτομερής περιγραφή του βιβλίου και αποσπάσματα του δίνονται στον παρακάτω ιστότοπο όπου είναι δυνατό να αγορασθεί και σε ειδική προνομιακή τιμή (περιορισμένος αριθμός βιβλίων).  Για τους τρόπους αγοράς του βιβλίου πατήστε εδώ.  Τα έξοδα αποστολής είναι δωρεάν εντός  Ελλάδας για απλό δέμα.

 https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks/

Άσκηση – Παράδειγμα  #1-35

Δίνονται τα χημικά στοιχεία 11Na και 17Cl.

α) Ποιες είναι οι ηλεκτρονιακές δομές των παραπάνω στοιχείων στην θεμελιώδη κατάσταση;

β) Ποιο από τα δύο αυτά στοιχεία έχει την μικρότερη ατομική ακτίνα; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (Απολυτήριες Εξετάσεις Γ’ τάξης Ενιαίου Λυκείου 2004 – Xημεία Θετικής Κατεύθυνσης)

 

Λύση:

α) Οι ηλεκτρονιακές δομές είναι:

11Na    1s22s22p63s1

17Cl    1s22s22p63s23p5

β) Το Cl έχει την μικρότερη ακτίνα. Τα δύο στοιχεία βρίσκονται στην ίδια περίοδο (περίοδος 3 του περιοδικού πίνακα) και ισχύει ότι καθώς μετακινούμαστε από τα αριστερά προς τα δεξιά (από τα μέταλλα προς τα αμέταλλα) σε μία περίοδο η ατομική ακτίνα ελαττώνεται.

Η αιτιολόγηση για το γεγονός αυτό δίνεται στην Μεθοδολογία #4 και την Μέθοδο Α. Το δραστικό πυρηνικό φορτίο που επιδρά στα ηλεκτρόνια των ατόμων αυξάνει καθώς μετακινούμαστε από το Na προς το Cl (αυξάνει ο ατομικός αριθμός Z ενώ παραμένει σταθερός ο αριθμός των ενδιάμεσων ηλεκτρονίων). Το αποτέλεσμα είναι τα ηλεκτρόνια να έλκονται ισχυρότερα προς τον πυρήνα στην περίπτωση του Cl

Οκτώβριος 2019
Δ Τ Τ Π Π Σ Κ
« Ιαν.    
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

Άρθρα

Αρχείο Άρθρων

Blog Statistics

  • 83.423 hits (απο 20-09-2010)
Αρέσει σε %d bloggers: