Раздел 3. Приобретение компетенций и закрепление навыков

Домашние задания А) и Б) выполняются в обязательном порядке не позднее срока, установленного лектором теоретического курса, в письменном виде на отдельном бумажном носителе. Трудоемкость заданий указана в их содержании.

Реферативное исследование В) выполняется в течение семестра по одной из избранных тем в письменном или печатном виде на бумажном носителе. Трудоемкость задания – до 10 баллов.

А). Домашнее задание по теме «Квантовая модель строения атома. Периодический закон Д. И. Менделеева. Строение ядра.

Радиоактивные превращения».

(Трудоемкость задания – 10 баллов)

1. Руководствуясь Периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева, определите порядковый номер элемента по сокращенной электронной формуле его нейтрального атома, укажите названия и символы этих элементов:

а) [Ar]4s²3d⁶; б) [He]2s²2p⁵; в) [Kr]5s²4d¹⁰5p¹.

2. Руководствуясь положением элементов в Периодической системе, составьте электронные формулы атомов в указанной степени окисления и в нормальном состоянии:

а) S^-2; б) Ti⁺³; в) Ge^-4.

3. Руководствуясь правилами Клечковского, определите последовательность заполнения электронных орбиталей, для которых сумма главного и орбитального квантовых чисел (n + ℓ) равна: а) 5; б) 6; в) 7.

4. Объясните, почему атом меди имеет меньший объем, чем атом калия, расположенный в той же группе и том же периоде Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

5. Значения энергии ионизации атомов элементов VIIIА группы равны (в эВ): He – 24, 6; Ne – 21, 6; Ar – 15, 8; Kr – 14, 0; Xe – 12, 1; Rn – 10, 8. Объясните ход изменения энергии ионизации в этой группе.

6. На основании электронного строения атома серы определите число электронов, принимающих участие в восстановлении и окислении этого атома.

7. Определите, какой тип радиоактивного распада приведет к образованию дочернего ядра, являющегося изобаром по отношению к исходному ядру. Докажите это на конкретных примерах.

8. Дополните сокращенные и напишите полные уравнения ядерных реакций:

а) ⁷⁰₃₀Zn[p, n]?; б) ⁵⁶₂₆Fe[D,? ]⁵⁷₂₇Co; в)? [α, D]³⁴₁₇Cl; г) ⁵⁵₂₅Mn[?, α ]⁵²₂₃V.

9. Определите массу дочернего продукта, образовавшегося из 24 г изотопа ²⁴Na (τ _½ = 14, 8 ч) за 29, 6 ч его хранения. Напишите уравнение реакции β ^- - распада радиоактивного изотопа натрия – 24.

10. Средняя продолжительность жизни радиоизотопа свинца ²¹⁰Pb равна 10⁹ с. Вычислите константу радиоактивного распада (λ с^-1) и период полураспада изотопа свинца-210 (τ _½ лет).

Б) Домашнее задание для закрепления теоретического материала по теме «Квантовая модель строения атома. Периодический закон Д. И. Менделеева. Строение ядра. Радиоактивные превращения».

(Трудоемкость задания – 10 баллов)

1. Построить электронные конфигурации атомов всех 118 химических элементов, указав при этом валентные электроны, их пространственную форму и расположение в атоме, а также описать строение атомного ядра, предсказать его радиоактивные свойства.

2. Доказать наличие периодичности в изменении химических свойств атомов и соединений на их основе для элементов II и III периодов, рассмотрев явления вертикальной, горизонтальной, диагональной, звездной и вторичной периодичности.

Примечание: Задание А) выполняется в полном объеме. Из задания Б) студент выбирает один из вариантов.