Здрастуйте, дорогі хлопці та батьки! Іноді в телевізійних новинах показують не дуже приємні сюжети про землетруси , що сталися у світі . Зазвичай картинка на екрані телевізора вражає своїм жахливим характером: зруйновані будинки, сльози людей, гіркота втрати. За що так на нас ображається матінка-природа і чи можна щось запобігти, якщо знати, чому відбувається землетрус? Спробуймо розібратися.

Ця інформація допоможе вам у підготовці проектних дослідницьких робіт, присвячених цьому страшному та небезпечному природному явищу.

План уроку:

Що таке землетрус?

Якщо коротко описати природне явище, то землетрус - це підземні поштовхи та рух поверхні Землі. Носять ці коливання руйнівного характеру і виникають раптово, без особливого попередження.

Стихійне лихо може статися у будь-якій країні й у будь-який час року, географія його широка. У процесі землетрусу розривається земна кора, а деякі її ділянки зміщуються, що часто призводить до руйнування міст, а іноді стираються із Землі навіть цілі цивілізації.

Щороку у світі відбуваються сотні тисяч землетрусів, тільки багато хто з них протікає непомітно для звичайних людей. Їх фіксують лише спеціалісти за допомогою спеціального обладнання. Лише найсильніші поштовхи та зміни земної поверхнізалишають відбиток для людей.

Ніким не побачені бувають землетруси, що проходять на дні океанів, бо їхня дія гасить вода. Якщо ж поштовхи з океану виходять надто сильні, вони породжують гігантські хвилі, що змивають все на своєму шляху.

Природні причини землетрусів

Підземні поштовхи можуть бути з ініціативи природи, без втручання людини.

Тектонічне рух

Пов'язано це з так званими тектонічними зрушеннями десь глибоко в земної кори. Поверхня земної куліне така вже й нерухома, як нам здається на перший погляд, як, наприклад, стільниця біля столу. Вона складається з літосферних плит, які повільно, але постійно зміщуються зі швидкістю трохи більше 7 сантиметрів на рік.

Пояснюється цей рух тим, що в надрах планети Земля кипить в'язка магма, а плити плавають на ній, як крижинки річкою під час льодоходу. Там, де плити стикаються, їх поверхні деформуються. Наслідки цього ви бачили на власні очі. Так-так, не дивуйтесь! Хіба ви ніколи не бачили гір?

А от коли дві чи більше літосферні плититруться один про одного і ніяк не можуть домовитися і поділити простір, чіпляються і сперечаються, їх рух припиняється. Вони настільки сильно можуть посваритись між собою, що давлячи один на одного сильною енергією, призводять до ударної хвилі, спучуючи та розламуючи поверхні.

Ось ці моменти і є початком землетрусу. Така літосферна сварка може поширювати свою силу на сотні та тисячі кілометрів, спричиняючи коливання земної поверхні.

Що служить поштовхом для тектонічного руху? Вчені знайшли цьому явищу кілька пояснень. На стан поверхні Землі впливає не зовсім вивчені космос і зірка на ім'я Сонце, які приносять магнітні буріта яскраві сонячні спалахи.

Винуватцем землетрусів може бути Місяць, вірніше, ті зміни, що відбуваються на місячній поверхні. Фахівці зауважили, що найпотужніші землетруси бувають уночі, під час повного місяця.

Вплив вулканів, обвалів та води

Крім тектонічних зрушень, які завдають найбільш руйнівної шкоди, вчені ще одну причину землетрусу бачать у вулканах, зсувах та обвалах.

Перші страшні своїм перенапругою через концентрацію надрах вулканічного газу і лави, у результаті при виверженні з'являються сейсмічні хвилі, відчутні Землі.

Другі небезпечні ударною хвилеювід сходу важкої маси гірських порідна земну поверхню.

Трапляються також невеликі за силою впливу провальні землетруси, коли підземні води настільки розмивають окремі частини поверхні, що ділянки провалюються всередину, викликаючи сейсмічні коливання.

Вина людини у появі землетрусів

На жаль, не лише матінка-природа може стати причиною землетрусів. Людина своїми власними руками створює ситуацію, коли планета починає обурюватися.

Звичайно, сила таких техногенних поштовхів (а саме так називаються лиха, джерелом яких служить людина) невисока, але можуть призвести до коливань земної поверхні.

Як вимірюють силу землетрусів

Наскільки сильними є підземні поштовхи, можна поміряти спеціальними приладами – сейсмографами.

Вони визначають магнітуду землетрусів і становлять шкалу, найвідоміша з яких зветься Ріхтера.

Сила в 1 або 2 бали людиною не відчутна, а ось коливання в 3 або 4 бали вже розгойдують навколишні предмети інтер'єру – починає дзвеніти посуд, хитаються світильники на стелі. Коли сила поштовхів сягає 5 балів, на кімнатних стінах починають з'являтися тріщини і сипеться штукатурка, після 6 – 7 показників руйнуються не лише кімнатні перегородки, а й кам'яні стіни самих будинків.

Якщо сейсмографи фіксують значення 8 – 10 балів, не витримують тиску мости, дороги, будинки, на поверхні Землі з'являються тріщини, прориваються трубопроводи, ушкоджуються залізничні рейки. Найбільші збитки завдають землетрусу поштовхами понад 10 балів, які змінюють ландшафт, стирають з лиця Землі цілі міста, перетворюючи їх на руїни, у землі виходять провали, а в морі навпаки можуть з'явитися нові острови.

Шкала Ріхтера може фіксувати максимально 10 балів, для сильніших поштовхів застосовують іншу – Меркаллі, яка має 12 рівнів. Є ще одна – шкала Медведєва-Шпонхойєра-Карника, яку раніше застосовували у Радянському Союзі. Вона також розрахована на 12 поділів.

Найчастіше землетруси відбуваються у Середземноморському поясі, що проходить через Гімалаї, Алтай, Кавказ, а також у Тихоокеанському поясі, що зачіпає Японію, Гаваї, Чилі і навіть Антарктиду.

Сейсмоактивні зони є і на території нашої країни – наприклад, Чукотка, Примор'я, Байкал та Камчатка. У таких сусідів, як Казахстан, Вірменія та Киргизія, теж часто трапляються стихійні лиха.

У серпні 2016 року землетрус в Італії амплітудою 6,1 бала забрав життя десятків людей, багато хто зник безвісти.

Як вважають вчені, сьогодні немає такої країни, якій би не загрожували землетруси. На півдні Європи це Португалія, Іспанія, Греція. На півночі Європи в Атлантичному океанііснує неспокійний хребет, що сягає самого Льодовитого океану. Під нашою рідною столицею, як свідчать дослідження, немає активного руху плит, але фахівці кажуть, що це не привід для москвичів заспокоїтись.

Також немає приводу заспокоюватися і у жителів країни сонця, що сходить. У Японії відбувається понад 1000 землетрусів на рік. Про один із них, який стався 11 березня 2011 року, розповідали у новинах по всьому світу. Шокуючі кадри та подробиці цього стихійного лиха знайдете на відео.

Тепер ви знаєте, чому відбувається таке стихійне лихо, як землетрус. На жаль, навіть володіючи інформацією про небезпеку, що насувається, запобігти природним катаклізмам людині не вдається.

До швидкої зустрічі на нових темах!

Євгенія Клімковіч.

У хімії та фізиці атомні орбіталі - це функція, звана хвильовою, яка описує властивості, характерні для не більше двох електронів на околицях або системи ядер, як у молекулі. Орбіталь часто зображується як тривимірна область, усередині якої існує 95-відсоткова ймовірність знаходження електрона.

Орбіталі та орбіти

Коли планета рухається навколо Сонця, вона окреслює шлях, званий орбітою. Подібним чиноматом можна у вигляді електронів, кружляючих на орбітах навколо ядра. Насправді все інакше, і електрони знаходяться в областях простору, відомих як атомні орбіталі. Хімія задовольняється спрощеною моделлю атома для розрахунку хвильового рівняння Шредінгера та, відповідно, визначення можливих станів електрона.

Орбіти та орбіталі звучать схоже, але вони мають зовсім різні значення. Дуже важливо розуміти різницю між ними.

Неможливість зображення орбіт

Щоб побудувати траєкторію руху чогось, потрібно точно знати, де об'єкт знаходиться, і бути в змозі встановити, де він буде за мить. Для електрона це зробити неможливо.

Відповідно не можна точно знати, де частка знаходиться в даний момент і де вона виявиться згодом. (Насправді принцип говорить про те, що неможливо визначити одночасно і з абсолютною точністю її момент та імпульс).

Тому неможливо побудувати орбіту руху електрона довкола ядра. Чи є це великою проблемою? Ні. Якщо щось неможливо, це слід прийняти та знайти способи обійти.

Електрон водню - 1s-орбіталь

Припустимо, є один атом водню і в певний момент часу графічно відображається положення одного електрона. Незабаром після цього процедура повторюється, і спостерігач виявляє, що частка знаходиться в новому положенні. Як вона з першого місця потрапила до другого, невідомо.

Якщо продовжувати діяти таким чином, поступово сформується свого роду 3D-карта місць ймовірного знаходження частки.

У цьому випадку електрон може знаходитися в будь-якому місці в межах сферичного простору, що оточує ядро. На діаграмі показано поперечний переріз сферичного простору.

95% часу (або будь-який інший відсоток, тому що стовідсоткову впевненість можуть забезпечити лише розміри Всесвіту) електрон перебуватиме в межах досить легко визначається області простору, досить близької до ядра. Така ділянка називається орбіталлю. Атомні орбіталі - це області простору, де існує електрон.

Що він там робить? Ми не знаємо, не можемо знати, і тому просто ігноруємо цю проблему! Ми можемо сказати лише, що якщо електрон знаходиться на конкретній орбіталі, то він матиме певну енергію.

Кожна орбіталь має назву.

Простір, який займає електроном водню, називається 1s-орбіталлю. Одиниця тут означає те, що частка знаходиться на найближчому до ядра енергетичному рівні. S говорить про форму орбіти. S-орбіталі сферично симетричні щодо ядра - принаймні, як порожня куля з досить щільного матеріалу з ядром у його центрі.

2s

Наступна орбіталь – 2s. Вона схожа на 1s, за винятком того, що область найбільш можливого знаходження електрона розташована далі від ядра. Це орбіталь другого енергетичного рівня.

Якщо придивитися уважно, то можна помітити, що ближче до ядра є ще один регіон дещо більше високої щільностіелектрона («щільність» є ще одним способом позначення ймовірності того, що ця частка є у певному місці).

2s-електрони (і 3s, 4s і т. д.) проводять частину свого часу набагато ближче до центру атома, ніж можна було б очікувати. Результатом цього є невелике зниження їхньої енергії на s-орбіталях. Чим ближче електрони наближаються до ядра, тим менше стає їхня енергія.

3s-, 4s-орбіталі (і т. д.) розташовуються все далі від центру атома.

Р-орбіталі

Не всі електрони населяють s-орбіталі (насправді, дуже мало хто з них там знаходяться). На першому єдиним доступним місцем розташування для них є 1s, на другому додаються 2s та 2p.

Орбіталі цього типу скоріше схожі на 2 однакові повітряні кулі, пов'язані один з одним на ядрі. На діаграмі показано поперечний переріз 3-мірної області простору. Знову ж таки, орбіталь показує лише область з 95-відсотковою ймовірністю знаходження окремого електрона.

Якщо уявити горизонтальну площину, яка проходить через ядро ​​таким чином, що одна частиною орбіти буде перебувати над площиною, а інша під нею, то існує нульова ймовірність знаходження електрона на цій площині. То як же частка потрапляє з однієї частини до іншої, якщо він ніколи не зможе пройти через площину ядра? Це з її хвильової природою.

На відміну від s-p-орбіталь має певну спрямованість.

На будь-якому енергетичному рівні можна мати три абсолютно еквівалентні р-орбіталі, розташовані під прямим кутом один до одного. Вони довільно позначаються символами р х, р у та p z. Так прийнято для зручності - те, що мається на увазі під напрямками X, Y або Z постійно змінюється, тому що атом безладно рухається в просторі.

Р-орбіталі на другому енергетичному рівні називаються 2р х, 2р у і 2p z . Є подібні орбіталі і наступних - 3p x , 3p y , 3p z , 4p x , 4p y , 4p z тощо.

Усі рівні, крім першого, мають р-орбитали. На більш високих «пелюстки» витягнутіше, з найімовірнішим місцем знаходження електрона на більшій відстані від ядра.

d- та f-орбіталі

На додаток до s- та р-орбіталів, існує два інших набори орбіталей, доступних для електронів на більш високих рівняхенергії. На третьому можливе існування п'яти d-орбіталей (зі складними формами та іменами), а також 3s- та 3p-орбіталей (3p x , 3p y , 3p z). Загалом їх тут є 9.

На четвертому, поряд з 4s і 4p і 4d з'являються 7 додаткових f-орбіталей - всього 16, доступних на всіх вищих енергетичних рівнях.

Розміщення електронів на орбіталі

Атом можна уявити, як дуже химерний будинок (подібний до перевернутої піраміди) з ядром, що живе на першому поверсі, і різними кімнатами на верхніх поверхах, займаних електронами:

• на першому поверсі є лише 1 кімната (1s);
• на другій кімнаті вже 4 (2s, 2р х, 2р у і 2p z);
• на третьому поверсі розташовано 9 кімнат (одна 3s, три 3р та п'ять 3d-орбіталей) і так далі.

Але кімнати не дуже великі. Кожна з них може містити лише 2 електрони.

Зручний спосіб показати атомні орбіталі, в яких знаходяться дані частинки, - це намалювати «квантові осередки».

Квантові осередки

Атомні орбіталі можуть бути представлені у вигляді квадратів з електронами в них, зображеними у вигляді стрілок. Часто стрілки, спрямовані вгору та вниз, використовуються, щоб показати, що ці частинки відрізняються одна від одної.

Необхідність різних електронів в атомі є наслідком квантової теорії. Якщо вони знаходяться на різних орбіталях – це чудово, але якщо вони розташувалися на одній, то між ними має існувати якась тонка відмінність. Квантова теоріянаділяє частинки властивістю, що зветься «спин» - саме його і позначає напрямок стрілок.

1s-орбіталь з двома електронами зображується у вигляді квадрата з двома стрілками, спрямованими вгору та вниз, але її також можна записати ще швидше як 1s 2 . Це читається як "один s два", а не як "один s у квадраті". Не слід плутати числа у цих позначеннях. Перше означає енергетичний рівень, а друге - кількість частинок на орбіталі.

Гібридизація

У хімії гібридизація є концепцією змішування атомних орбіталей у нові гібридні, здатні парувати електрони з формуванням хімічних зв'язків. Sp-гібридизація пояснює хімічні зв'язкитаких сполук, як алкіни. У цій моделі атомні орбіталі вуглецю 2s та 2p змішуються, утворюючи дві sp-орбіталі. Ацетилен C 2 H 2 складається з sp-sp-переплетення двох атомів вуглецю з утворенням σ-зв'язку та двох додаткових π-зв'язків.

Атомні орбіталі вуглецю в граничних вуглеводнях мають однакові гібридні sp 3 -орбіталі, що мають форму гантелі, одна частина якої набагато більша за іншу.

Sp 2 -гібридизація подібна до попереднім і утворена змішуванням однієї s і двох p-орбіталей. Наприклад, у молекулі етилену утворюються три sp 2 - і одна p-орбіталь.

Атомні орбіталі: принцип заповнення

Уявляючи собі переходи від одного атома до іншого періодичної таблиці хімічних елементів, можна встановити електронну структуру наступного атома шляхом розміщення додаткової частки наступну доступну орбіталь.

Електрони, перш ніж заповнити вищі енергетичні рівні, займають нижчі, розташовані ближче до ядра. Там, де є вибір, вони заповнюють орбіталі окремо.

Такий порядок заповнення відомий за назвою правила Хунда. Воно застосовується тільки тоді, коли атомні орбіталі мають рівні енергії, а також допомагає мінімізувати відштовхування між електронами, що робить атом більш стабільним.

Слід звернути увагу, що у s-орбіталі енергія завжди трохи менше, ніж у р тому ж енергетичному рівні, тому перші завжди заповнюються раніше останніх.

Що дійсно дивно, так це становище 3d-орбіталей. Вони знаходяться на більш високому рівні, ніж 4s, і тому 4s-орбіталі заповнюються першими, а потім уже всі 3d-і 4p-орбіталі.

Така сама плутанина відбувається і на більш високих рівнях з великою кількістю переплетень між ними. Тому, наприклад, атомні орбіталі 4f не заповнюються, доки не будуть зайняті всі місця на 6s.

Знання порядку заповнення має центральне значення розуміння того, як описувати електронні структури.

mквантовими числами.

Хвильова функція розраховується за хвильовим рівнянням Шредінгера в рамках одноелектронного наближення (метод Хартрі - Фока) як хвильова функція електрона, що знаходиться в самоузгодженому полі, створюваним ядром атома з іншими електронами атома.

Сам Е. Шредінгер розглядав електрон в атомі як негативно заряджену хмару, щільність якої пропорційна квадрату значення хвильової функції у відповідній точці атома. У такому вигляді поняття електронної хмари було сприйняте й у теоретичній хімії.

Однак більшість фізиків не поділяли переконань Е. Шредінгера - доказів існування електрона як «негативно зарядженої хмари» не було. Макс Борн обгрунтував імовірнісне трактування квадрата хвильової функції. У 1950 р. Е. Шредінгер у статті «Що таке елементарна частка?» змушений погодитися з доказами М.Борна, якому 1954 року присуджено Нобелівська преміяз фізики з формулюванням «За фундаментальне дослідженняу галузі квантової механіки, особливо за статистичну інтерпретацію хвильової функції».

Квантові числа та номенклатура орбіталей

Радіальний розподіл щільності ймовірності для атомних орбіталей при різних nі l.

• Головне квантове число nможе приймати будь-які цілі позитивні значення, починаючи з одиниці ( n= 1,2,3, … ∞) і визначає загальну енергію електрона на даній орбіталі (енергетичний рівень):

Енергія для n= ∞ відповідає енергії одноелектронної іонізації для цього енергетичного рівня.

• Орбітальне квантове число (назване також азимутальним або додатковим квантовим числом) визначає момент імпульсу електрона і може приймати цілі значення від 0 до n - 1 (l = 0,1, …, n- 1). Момент імпульсу у своїй задається співвідношенням

Атомні орбіталі прийнято називати по буквеним позначеннямїх орбітального числа:

Літерні позначення атомних орбіталей походять від опису спектральних ліній в атомних спектрах: s (sharp) - різка серія в атомних спектрах, p (principal)- головна, d (diffuse) - дифузна, f (fundamental) - фундаментальна.

• Магнітне квантове число m lвизначає проекцію орбітального моменту імпульсу на напрямок магнітного поляі може приймати цілі значення в діапазоні від - lдо l, включаючи 0 ( m l = -l … 0 … l):

У літературі орбіталі позначають комбінацією квантових чисел, при цьому головне квантове число позначають цифрою, орбітальне квантове число - відповідною літерою (див. таблицю нижче) і магнітне квантове число - виразом у нижньому індексі, що показує проекцію орбіталі на декартові осі x, y, z, наприклад 2p x, 3d xy, 4f z(x²-y²). Для орбіталей зовнішньої електронної оболонки, тобто у разі опису валентних електронів, головне квантове число запису орбіталі, як правило, опускають.

Геометрична вистава

Геометричне уявлення атомної орбіталі - область простору, обмежена поверхнею рівної щільності (еквіденситною поверхнею) ймовірності чи заряду. Щільність ймовірності на граничній поверхні вибирають виходячи з задачі, що вирішується, але, зазвичай, таким чином, щоб ймовірність знаходження електрона в обмеженій області лежала в діапазоні значень 0,9-0,99.

Оскільки енергія електрона визначається кулонівською взаємодією і, отже, відстанню від ядра, то головне квантове число nзадає розмір орбіталі.

Форма та симетрія орбіталі задаються орбітальними квантовими числами lі m: s-орбіталі є сферично симетричними, p, dі f-орбіталі мають складнішу форму, що визначається кутовими частинами хвильової функції - кутовими функціями. Кутові функції Y lm (φ , θ) – власні функції оператора квадрата кутового моменту L², що залежать від квантових чисел lі m(див. Сферичні функції) є комплексними і описують у сферичних координатах (φ , θ) кутову залежність ймовірності знаходження електрона в центральному полі атома. Лінійна комбінація цих функцій визначає положення орбіталей щодо декартових осей координат.

Для лінійних комбінацій Y lm прийняті такі позначення:

Значення орбітального квантового числа	0	1	1	1	2	2	2	2	2
Значення магнітного квантового числа	0	0			0
Лінійна комбінація
Позначення

Додатковим фактором, що іноді враховується в геометричному поданні, є знак хвильової функції (фаза). Цей фактор суттєвий для орбіталей з орбітальним квантовим числом. l, відмінним від нуля, тобто не володіють сферичною симетрією: знак хвильової функції їх «пелюсток», що лежать по різні боки вузлової площини, протилежний. Знак хвильової функції враховується у методі молекулярних орбіталей МО ЛКАО (молекулярні орбіталі як лінійна комбінація атомних орбіталей). Сьогодні науці відомі математичні рівняння, що описують геометричні фігури, Що представляють орбіталі (залежно від координати електрона від часу). Це рівняння гармонійних коливаньвідбивають обертання частинок за всіма доступними ступенями свободи - орбітальне обертання, спин,... Гібридизація орбіталей представляється як інтерференція коливань.

Заповнення орбіталей електронами та електронна конфігурація атома

На кожній орбіталі може бути не більше двох електронів, що відрізняються значенням квантового числа спинового s(спина). Ця заборона визначена принципом Паулі. Порядок заповнення електронами орбіталей одного рівня (орбіталей з однаковим значенням головного квантового числа) n) визначається правилом Клечковського , порядок заповнення електронами орбіталей у межах одного підрівня (орбіталей з однаковими значеннями головного квантового числа) nта орбітального квантового числа l) визначається Правилом Хунда.

Короткий запис розподілу електронів в атомі за різними електронними оболонками атома з урахуванням їхнього головного та орбітального квантових чисел nі lназивають

Електрон має подвійну природу: у різних експериментах може проявляти властивості частки і хвилі. Властивості електрона як частинки: маса, заряд; хвильові властивості‑ в особливостях руху, інтерференція та дифракція.

Рух електрона підпорядковується законам квантової механіки .

Основні характеристики, що визначають рух електрона навколо ядра: енергія та просторові особливості відповідної орбіталі.

При взаємодії (перекриванні) атомних орбіталей(АТ ) , що належать двом або більше атомам, утворюються молекулярні орбіталі(МО).

Молекулярні орбіталі заповнюються узагальненими електронами та здійснюють ковалентний зв'язок.

Перед утворенням молекулярних орбіталей може відбуватися гібридизація атомних орбіталей одного атома

Гібридизація –зміна форми деяких орбіталей під час освіти ковалентного зв'язкудля більш ефективного їхнього перекривання. Утворюються однакові гібридні АТ, які беруть участь в освіті МО, перекриваючись атомними орбіталями інших атомів Гібридизація можлива лише атомів, що утворюють хімічні зв'язку, але з вільних атомів.

Вуглеводні

Основні питання:

1. Вуглеводні. Класифікація. Номенклатура.
2. Будова. Властивості.
3. Застосування вуглеводнів.

Вуглеводні– клас органічних сполук, які складаються з двох елементів: вуглецю та водню.

Вибрати ізомери та гомологи:

Назвати алкани:

____________________________________________

__________________________________________

Ä реакція нітрування (реакція Коновалова, 1889) – реакція заміщення водню на нітрогрупу.

Умови: 13% НNO 3 t = 130 - 140 0 C, Р = 15 - 10 5 Па. У промисловому масштабі нітрування алканів проводять у газовій фазі при 150 – 170 0 С оксидом азоту (ІV) або парами азотної кислоти.

СН 4 + АЛЕ - NO 2 → CН 3 - NO 2 + Н 2 О

нітрометан

@ Вирішити завдання:

1. Склад алканів відбиває загальна формула:

а) З n H 2 n +2; б) З n H 2 n -2; в) З n H 2 n; г) З n H 2 n -6 .

2. З якими реагентами можуть взаємодіяти алкани:

а) Br 2 (розчин); б) Br 2, t 0; в)Н 2 SO 4; г)НNO 3 (розбав.), t 0; д) КМnО 4 ; е) КОН?

Відповіді: 1) реагенти а, б, г, д; 2) реагенти б, в, е;

3) реагенти б, г; 4) реагенти б, г, д, е.

1. Встановити відповідність між типом реакції та схемою (рівнянням) реакції:

1. Вкажіть речовину, яка утворюється при повному хлоруванні метану:

а) трихлорметан; б) тетрахлорметан; в) дихлорметан; г) тетрахлоретан.

1. Вкажіть найімовірніший продукт монобромування 2,2,3-триметилбутану:

а) 2-бром-2,3,3-триметилбутан; б) 1-бром-2,2,3-триметилбутан;

в) 1-бром-2,3,3-триметилбутан; г) 2-бром-2,2,3-триметилбутан.

Складіть рівняння реакції.

Реакція Вюрца – дія металевого натрію на галогенопохідні вуглеводнів. При взаємодії двох різних галогенопроізводних утворюється суміш вуглеводнів, яка може бути розділена перегонкою.

СН 3 І + 2 Na + СН 3 І → С 2 Н 6 + 2 NaІ

@ Вирішити завдання:

1. Вкажіть назву вуглеводню, який утворюється при нагріванні брометану з металевим натрієм:

а) пропан; б) бутан; в) пентан; г) гексан; д) гептан.

Скласти рівняння реакції.

1. Які вуглеводні утворюються при дії металевого натрію на суміш:

а) йодметану та 1-бром-2-метилпропану; б) 2-бромпропану та 2-бромбутану?

Циклоалкани

1. Для малих циклів (З 3 – З 4) характерні реакції приєднання водню, галогенів та галогеноводородів. Реакції супроводжуються розмиканням циклу.

2. Для інших циклів (З 5 і вище) характерні реакції заміщення.

Ненасичені вуглеводні (ненасичені):

Алкени (олефіни, ненасичені вуглеводні з подвійним зв'язком, етиленові вуглеводні): Будова: sp 2 -гібридизація, площинне розміщення орбіталей (плоский квадрат). Реакції:приєднання (гідрування, галогенування, гідрогалогенування, полімеризація), заміщення (не характерні), окислення (горіння, КМnO 4), розкладання (без доступу кисню).

@ Вирішити завдання:

1. Яка гібридизація атомів вуглецю в молекулі алкену:

а) 1 і 4 - sp 2, 2 і 3 - sp 3; б) 1 і 4 - sp 3, 2 і 3 - sp 2;

в) 1 та 4 – sp 3 , 2 та 3 – sp; г) 1 та 4 – не гібридизовані, 2 та 3 – sp 2 .

2. Назвати алкен:

1. Скласти рівняння реакцій з прикладу бутена-1, назвати отримані продукти.

4. У наведеній нижче схемі перетворень етилен утворюється в реакції:

а) 1 та 2; б) 1 та 3; в) 2 та 3;

г) етилен не утворюється в жодній реакції.

1. Яка реакція йде проти правила Марковнікова:

а)СН 3 - СН = СН 2 + НВr →; б) СН 3 - СН = СН 2 + Н 2 O →;;

в) СН 3 - СН = СН - CH 2 + НCI →; г) СCI 3 - СН = СН 2 + НCI →?

þ Дієни зі сполученими зв'язками:гідровання 1,3-бутадієну – утворюється 2-бутен (1,4-приєднання):

þ гідрування 1,3-бутадієну у присутності каталізатора Nі ‑ бутан:

þ галогенування 1,3-бутадієну – 1,4-приєднання (1,4 – дібром-2-бутен):

þ полімеризація дієнів:

Полієни(Ненасичені вуглеводні з багатьма подвійними зв'язками) - це вуглеводні, у складі молекул яких міститься не менше трьох подвійних зв'язків.

Отримання дієнів:

Ø дія спиртового розчину лугу:

Ø спосіб Лебедєва (синтез дивінілу):

Ø дегідратація гліколів (алкандіолів):

Алкіни (ацетиленові вуглеводні, вуглеводні з одним потрійним зв'язком): Будова: sp-гібридизація, лінійне розміщення орбіталей. Реакції:приєднання (гідрування, галогенування, гідрогалогенування, полімеризація), заміщення (освіта солей), окислення (горіння, КМnO 4), розкладання (без доступу кисню).	5-метилгексин-2 1-пентин 3-метилбутин-1
	1. Які вуглеводні відповідають загальною формулоюЗ n H 2n-2: а) ацетиленові, дієнові; б) етиленові, дієнові; в) циклоалкани, алкени; г) ацетиленові, ароматичні? 2. Потрійний зв'язок є поєднанням: а) трьох - зв'язків; б) одного σ-зв'язку та двох π-зв'язків; в) двох σ-зв'язків та одного π-зв'язку; г) трьох-зв'язків. 3. Скласти формулу 3-метилпентину -3.
І. Реакції приєднання
v Гідруваннявідбувається через стадію утворення алкенів:
v Приєднання галогеніввідбувається гірше, ніж у алкенах: Алкіни знебарвлюють бромну воду (якісна реакція).
v Приєднання галогенводнів:
Продукти приєднання до несиметричних алкін визначаються правилом Марковнікова:
v Приєднання води (гідратація)- Реакція М.Г.Кучерова, 1881.
Для гомологів ацетилену продуктом приєднання води є кетон:
ІІІ. Утворення солей ( кислотні властивості) -Реакції заміщення
ð Взаємодія з активними металами : Ацетиленіди використовують для синтезу гомологів
ð Взаємодія алкінів з аміачними розчинами оксиду срібла або хлориду міді(І):
Якісна реакція на кінцевий потрійний зв'язокутворення сірувато-білого осаду ацетиленіду срібла або червоно-коричневого – ацетиленіду міді (І):	НС ≡ СН + СuCI → СuC ≡ ССu ↓ + 2HCI Реакція не відбувається
ІV. Реакції окиснення
Ÿ М'яке окиснення- Знебарвлення водного розчинуперманганату калію ( якісна реакція на кратний зв'язок):	При взаємодії ацетилену з розведеним розчином КМnО 4 (кімнатна температура) - щавелева кислота.

Електронна конфігураціяатома - це чисельне уявлення його електронних орбіталей. Електронні орбіталі - це області різної форми, розташовані навколо атомного ядра, в яких математично можливе знаходження електрона. Електронна конфігурація допомагає швидко і легко сказати читачеві, скільки електронних орбіталей є в атома, а також визначити кількість електронів, що знаходяться на кожній орбіталі. Прочитавши цю статтю, ви освоїте спосіб складання електронних конфігурацій.

Кроки

Розподіл електронів за допомогою періодичної системи Д. І. Менделєєва

Знайдіть атомний номервашого атома.Кожен атом має кілька електронів, що з ним. Знайдіть символ вашого атома в таблиці Менделєєва. Атомний номер – це ціле додатне числощо починається від 1 (у водню) і зростає на одиницю у кожного наступного атома. Атомний номер - це число протонів в атомі, і, отже, це і число електронів атома з нульовим зарядом.

Визначте заряд атома.Нейтральні атоми матимуть стільки ж електронів, скільки показано у таблиці Менделєєва. Проте заряджені атоми матимуть більшу чи меншу кількість електронів - залежно від величини їхнього заряду. Якщо ви працюєте з зарядженим атомом, додавайте або віднімайте електрони таким чином: додайте один електрон на кожен негативний заряд і віднімайте один на кожен позитивний.

• Наприклад, атом натрію із зарядом -1 матиме додатковий електрон. на додачудо свого базового атомного числа 11. Інакше висловлюючись, у сумі атома буде 12 електронів.
• Якщо йдеться про атом натрію із зарядом +1, від базового атомного числа 11 потрібно відібрати один електрон. Таким чином, атом матиме 10 електронів.

1. Запам'ятайте базовий перелік орбіталей.У міру того, як у атома збільшується число електронів, вони заповнюють різні рівні електронної оболонки атома згідно з певною послідовністю. Кожен підрівень електронної оболонки, заповнений, містить парне числоелектронів. Є такі підрівні:

   Розберіть запис електронної конфігурації.Електронні конфігурації записуються для того, щоб чітко відобразити кількість електронів на кожній орбіталі. Орбіталі записуються послідовно, причому кількість атомів у кожній орбіталі записується як верхній індекс праворуч від назви орбіталі. Завершена електронна конфігурація має вигляд послідовності позначень підрівнів та верхніх індексів.

   • Ось, наприклад, найпростіша електронна конфігурація: 1s 2 2s 2 2p 6 .Ця конфігурація показує, що на підрівні 1s є два електрони, два електрони - на підрівні 2s і шість електронів на підрівні 2p. 2 + 2 + 6 = 10 електронів у сумі. Це електрична конфігурація нейтрального атома неону (атомний номер неону - 10).

2. Запам'ятайте порядок орбіталей.Майте на увазі, що електронні орбіталі нумеруються в порядку зростання номера електронної оболонки, але розташовуються за зростанням енергії. Наприклад, заповнена орбіталь 4s 2 має меншу енергію (або менш рухлива), ніж частково заповнена або заповнена 3d 10 тому спочатку записується орбіталь 4s. Як тільки ви знатимете порядок орбіталей, ви зможете з легкістю заповнювати їх відповідно до кількості електронів в атомі. Порядок заповнення орбіталей наступний: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

   • Електронна конфігурація атома, в якому заповнені всі орбіталі, буде мати такий вигляд: 10 7p 6
   • Зверніть увагу, що наведений вище запис, коли заповнені всі орбіталі, є електронною конфігурацією елемента Uuo (унуноктія) 118 атома періодичної системи з найбільшим номером. Тому дана електронна конфігурація містить усі відомі нашого часу електронні підрівні нейтрально зарядженого атома.

3. Заповнюйте орбіталі згідно з кількістю електронів у вашому атомі.Наприклад, якщо ми хочемо записати електронну конфігурацію нейтрального атома кальцію, ми повинні розпочати пошук його атомного номера в таблиці Менделєєва. Його атомний номер - 20, тому ми напишемо конфігурацію атома з 20 електронами згідно з наведеним вище порядком.

   • Заповнюйте орбіталі згідно з наведеним вище порядком, поки не досягнете двадцятого електрона. На першій 1s орбіталі будуть два електрони, на 2s орбіталі - також два, на 2p - шість, на 3s - два, на 3p - 6, і на 4s - 2 (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20 .) Іншими словами, електронна конфігурація кальцію має вигляд: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 .
   • Зверніть увагу: орбіталі розташовуються у порядку зростання енергії. Наприклад, коли ви вже готові перейти на 4-й енергетичний рівень, спочатку записуйте 4s орбіталь, а потім 3d. Після четвертого енергетичного рівня ви переходите на п'ятий, у якому повторюється такий самий порядок. Це відбувається лише після третього енергетичного рівня.

4. Використовуйте таблицю Менделєєва як візуальну підказку.Ви, мабуть, помітили, що форма періодичної системи відповідає порядку електронних підрівнів в електронних конфігураціях. Наприклад, атоми в другій колонці ліворуч завжди закінчуються на "s 2", а атоми на правому краю тонкої середньої частини закінчуються на "d 10" і т.д. Використовуйте періодичну систему як візуальний посібник для написання конфігурацій - як порядок, згідно з яким ви додаєте до орбіталів, відповідає вашому положенню в таблиці. Дивіться нижче:

   • Зокрема, дві ліві колонки містять атоми, чиї електронні конфігурації закінчуються s-орбіталями, у правому блоці таблиці представлені атоми, чиї конфігурації закінчуються p-орбіталями, а в нижній частині атоми закінчуються f-орбіталями.
   • Наприклад, коли ви записуєте електронну конфігурацію хлору, розмірковуйте так: "Цей атом розташований у третьому ряду (або "періоді") таблиці Менделєєва. Також він розташовується в п'ятій групі орбітального блоку p періодичної системи. Тому, його електронна конфігурація буде закінчуватися на. ..3p 5
   • Зверніть увагу: елементи в області орбіталей d та f таблиці характеризуються енергетичними рівнями, які не відповідають періоду, в якому вони розташовані. Наприклад, перший ряд блоку елементів з d-орбіталями відповідає 3d орбіталям, хоча розташовується в 4 періоді, а перший ряд елементів з f-орбіталями відповідає орбіталі 4f, незважаючи на те, що він знаходиться в 6 періоді.

5. Вивчіть скорочення написання довгих електронних конфігурацій.Атоми на правому краю періодичної системи називаються благородними газами.Ці елементи хімічно дуже стійкі. Щоб скоротити процес написання довгих електронних конфігурацій, просто записуйте у квадратних дужках хімічний символ найближчого благородного газу з меншим у порівнянні з вашим атомом числом електронів, а потім продовжуйте писати електронну конфігурацію наступних орбітальних рівнів. Дивіться нижче:

   • Щоб зрозуміти цю концепцію, корисно написати приклад конфігурації. Напишемо конфігурацію цинку (атомний номер 30), використовуючи скорочення, що включає благородний газ. Повна конфігурація цинку виглядає так: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 . Однак бачимо, що 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 - це електронна конфігурація аргону, благородного газу. Просто замініть частину запису електронної конфігурації цинку хімічним символом аргону у квадратних дужках (.)
   • Отже, електронна конфігурація цинку, записана у скороченому вигляді, має вигляд: 4s 2 3d 10 .
   • Врахуйте, якщо ви пишете електронну конфігурацію благородного газу, скажімо, аргону, писати не можна! Потрібно використати скорочення благородного газу, що стоїть перед цим елементом; для аргону це буде неон().

   За допомогою періодичної таблиці ADOMAH

   1. Освойте періодичну таблицю ADOMAH.Даний метод запису електронної конфігурації не вимагає запам'ятовування, проте вимагає наявності переробленої періодичної таблиці, оскільки в традиційній таблиці Менделєєва, починаючи з четвертого періоду, номер періоду не відповідає електронної оболонки. Знайдіть періодичну таблицю ADOMAH – особливий тип періодичної таблиці, розроблений вченим Валерієм Циммерманом. Її легко знайти за допомогою короткого пошуку в Інтернеті.

      • У періодичній таблиці ADOMAH горизонтальні ряди представляють групи елементів, такі як галогени, інертні гази, лужні метали, лужноземельні металиі т.д. Вертикальні стовпчики відповідають електронним рівням, а так звані "каскади" (діагональні лінії, що з'єднують блоки s,p,dта f) відповідають періодам.
      • Гелій переміщений до водню, оскільки обидва ці елементи характеризуються орбіталлю 1s. Блоки періодів (s, p, d і f) показані з правого боку, а номери рівнів наведені на підставі. Елементи представлені у прямокутниках, пронумерованих від 1 до 120. Ці номери є звичайними атомними номерами, які представляють Загальна кількістьелектронів у нейтральному атомі.

   2. Знайдіть атом у таблиці ADOMAH.Щоб записати електронну конфігурацію елемента, знайдіть його символ у періодичній таблиці ADOMAH та викресліть усі елементи з великим атомним номером. Наприклад, якщо вам потрібно записати електронну конфігурацію ербію (68), викресліть усі елементи від 69 до 120.

      • Зверніть увагу на номери від 1 до 8 на підставі таблиці. Це номери електронних рівнів або номери колонок. Ігноруйте колонки, які містять лише викреслені елементи. Для ербія залишаються колонки з номерами 1,2,3,4,5 та 6.

   3. Порахуйте орбітальні рівні до вашого елемента.Дивлячись на символи блоків, наведені праворуч від таблиці (s, p, d, and f), і номери колонок, показані в основі, ігноруйте діагональні лінії між блоками і розбийте колонки на блоки-колонки, перерахувавши їх по порядку знизу вгору. І знову ігноруйте блоки, де викреслені всі елементи. Запишіть блоки-колонки, починаючи від номера колонки, за яким слідує символ блоку, таким чином: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4f 5s 5p 6s (для ербія).

      • Зверніть увагу: Наведена вище електронна конфігурація Er записана у порядку зростання номера електронного рівня. Її можна записати в порядку заповнення орбіталей. Для цього слідуйте по каскадах знизу вгору, а не по колонках, коли ви записуєте блоки-колонки: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 4.

   4. Порахуйте електрони для кожного електронного рівня.Підрахуйте елементи, у кожному блоці-колонці які не були викреслені, прикріплюючи по одному електрону від кожного елемента, і запишіть їх кількість поряд із символом блоку для кожного блоку-колонки таким чином: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 12 5s 2 5p 6 6s 2 . У прикладі це електронна конфігурація ербія.

   5. Зважайте на неправильні електронні конфігурації.Існує вісімнадцять типових винятків, що належать до електронних конфігурацій атомів у стані з найменшою енергією, також називається основним енергетичним станом. Вони не підкоряються загальному правилу тільки за останніми двома-трьома положеннями, що займаються електронами. При цьому дійсна електронна конфігурація передбачає знаходження електронів у стані з нижчою енергією порівняно зі стандартною конфігурацією атома. До атомів-виключень відносяться:

      • Cr(..., 3d5, 4s1); Cu(..., 3d10, 4s1); Nb(..., 4d4, 5s1); Mo(..., 4d5, 5s1); Ru(..., 4d7, 5s1); Rh(..., 4d8, 5s1); Pd(..., 4d10, 5s0); Ag(..., 4d10, 5s1); La(..., 5d1, 6s2); Ce(..., 4f1, 5d1, 6s2); Gd(..., 4f7, 5d1, 6s2); Au(..., 5d10, 6s1); Ac(..., 6d1, 7s2); Th(..., 6d2, 7s2); Pa(..., 5f2, 6d1, 7s2); U(..., 5f3, 6d1, 7s2); Np(..., 5f4, 6d1, 7s2) та Cm(..., 5f7, 6d1, 7s2).
   • Щоб знайти атомний номер атома, коли він записаний у формі електронної конфігурації, просто складіть усі числа, які йдуть за літерами (s, p, d та f). Це працює тільки для нейтральних атомів, якщо ви маєте справу з іоном, то нічого не вийде - вам доведеться додати або відняти кількість додаткових або втрачених електронів.
   • Число, що йде за літерою – це верхній індекс, не зробіть помилку в контрольній.
   • "Стабільності напівзаповненого" підрівня немає. Це спрощення. Будь-яка стабільність, яка відноситься до "наполовину заповненим" підрівням, має місце через те, що кожна орбіталь зайнята одним електроном, тому мінімізується відштовхування між електронами.
   • Кожен атом прагне стабільного стану, а найстабільніші зміни мають заповнені підрівні s і p (s2 і p6). Така конфігурація є у шляхетних газів, тому вони рідко вступають у реакції і в таблиці Менделєєва розташовані праворуч. Тому, якщо конфігурація закінчується на 3p 4 то для досягнення стабільного стану їй необхідно два електрони (щоб втратити шість, включаючи електрони s-підрівня, потрібно більше енергії, тому втратити чотири легше). А якщо конфігурація закінчується на 4d 3 то для досягнення стабільного стану їй необхідно втратити три електрони. Крім того, напівзаповнені підрівні (s1, p3, d5..) є стабільнішими, ніж, наприклад, p4 або p2; однак s2 та p6 будуть ще більш стійкими.
   • Коли ви маєте справу з іоном, це означає, що кількість протонів не дорівнює кількості електронів. Заряд атома в цьому випадку буде зображено зверху праворуч (як правило) від хімічний символ. Тому атом сурми із зарядом +2 має електронну конфігурацію 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1 . Зверніть увагу, що 5p 3 змінилося на 5p 1 . Будьте уважні, коли конфігурація нейтрального атома закінчується на рівні, відмінні від s і p.Коли ви забираєте електрони, можна забрати їх тільки з валентних орбіталей (s і p орбіталей). Тому якщо конфігурація закінчується на 4s 2 3d 7 і атом отримує заряд +2, то конфігурація буде закінчуватися 4s 0 3d 7 . Зверніть увагу, що 3d 7 незмінюється, натомість губляться електрони s-орбіталі.
   • Існують умови, коли електрон змушений "перейти на вищий енергетичний рівень". Коли підрівню не вистачає одного електрона до половинної або повної заповненості, заберіть один електрон із найближчого s або p-підрівня та перемістіть його на той підрівень, якому необхідний електрон.
   • Є два варіанти запису електронної конфігурації. Їх можна записувати у порядку зростання номерів енергетичних рівнів або у порядку заповнення електронних орбіталей, як було показано вище для ербію.
   • Також ви можете записувати електронну конфігурацію елемента, записавши лише валентну конфігурацію, яка є останнім s і p підрівнем. Таким чином, валентна конфігурація сурми матиме вигляд 5s 2 5p 3 .
   • Іони не те саме. З ними набагато складніше. Пропустіть два рівні і дійте за тією ж схемою залежно від того, де ви почали, і від того, наскільки велика кількість електронів.