Химия есептері мен жаттығулары

57 
 
Энергетикалық  тиімділік  принципі:  Атомдағы  электронның  ең 
тұрақты  күйіне  ең  кіші  мәні  сәйкес  келеді.  Сондықтан  электрондар 
орбитальдарды  толтырғанда  энергиясы  ең  кіші  орбитальдарды  ең  алдымен 
толтырады. 
Клечковский  ережесі:  электронның  берілген  екі  жағдайының 
қайсысында бас және орбиталь квант сандарының қосындысы (n + l) үлкен 
болса,  соның  энергиясы  үлкен  болады.  Егер  (n  +  l)    қосынды  мәні  бірдей 
бірнеше деңгейшелер болса, онда алдымен бас квант санының кіші мәніндегі 
деңгейше тола бастайды. 
 
p
d
f
s
p
d
f
s
p
d
p
d
s
p
d
s
p
s
p
s
s
7
6
5
7
6
5
4
6
5
4
5
4
5
4
3
4
3
3
2
2
1




















. 
Заңдылыққа  сәйкес  электрон  орбиталарының  толуы  былай  жүзеге 
асырылады.  
І периодта бірінші электрон орбитасы толады. 
ІІ периодта екінші электрон орбитасы толады. 
ІІІ  периодта  үшінші  электрон  орбитасының   
s
  және 
p
орбитальдары 
толтырылады. 
IV  периодтың  жұп  қатарында  алдымен  тӛртінші  орбитасының 
s
- 
орбиталі,  содан  соң  үшінші  орбитаның 
d
-  орбиталі  толтырылады.  Тақ 
қатарда тӛртінші орбитаның 
s
 және 
p
- орбитальдары толады.  
V периодтың жұп қатарында алдымен бесінші орбитаның 
s
- орбиталі, 
содан  соң  тӛртінші  орбитаның 
d
-  орбиталі  толады.  Тақ  қатарда  бесінші 
орбитаның 
s
 және 
p
- орбитальдары, сонымен бірге
d
- орбиталі толады.  
VІ периодтың жұп қатарында алдымен алтыншы орбитаның 
s
-орбиталі 
толады.  Содан  соң  бір  электрон  бесінші  қабаттың 
d
-  орбиталіне  ауысады. 
Периодтың  үшінші  элементінен  бастап  тӛртінші  орбитаның 
f
-  орбиталі 
электрондарымен  толтырыла  бастайды,  одан  кейін  бесінші  орбитаның 
d
- 
орбиталі толады. 
Электрондар  орбиталь  ішінде  ұяшыққа  орналасады.  Олардың  саны 
кесімді, 
s
- орбитальда бір ұяшық, 
p
- орбитальда 3 ұяшық, 
d
- орбитальда 5, 
f
- орбитальда 7 ұяшық  болады. Әрбір ұяшықта спиндері қарама –қарсы екі 
электрон орналасады. Атомның электрондық құрылымын графикалық түрде 
жазу  үшін  әрбір  орбитальдағы  ұяшықтың  санына  тең  квадраттар  жазады. 
Ұяшықтағы  электрондарды  стрелкамен  белгілейді.  Спиндерінің  қарама-
қарсылығын стрелканың бағыттарымен кӛрсетеді. 
Атомдағы электрон күйі тӛрт квант санымен сипаттталады. 
а)  Бас  квант  саны  –  n,  электронның  ядродан  қашықтығын,  жалпы 
энергия  қорын  немесе  энергетикалық  деңгейін  кӛрсетеді.  Олар    1-ден  7-ге  
дейінгі  бүтін  сандармен  белгіленеді.  Әрбір  энергетикалық  деңгейде  болуы 
мүмкін электрондар саны  
2
2n
N

 
формуласымен анықталады. Мұнда 
N
- электрондар саны, 
n
- бас квант саны. 
Бұл формула бойынша: 

58 
 
 1- орбитада  
2
1
2
2



N
 электрон, 
 2- орбитада  
8
2
2
2



N
 электрон, 
 3- орбитада 
18
3
2
2



N
 электрон, 
  4- орбитада  
32
4
2
2



N
 электрон және т.с.с. болуы мүмкін. 
ә) Орбиталь  квант саны – l , осы энергетикалық деңгейде болуы 
мүмкін орбитальдар түрінің санын және орбитальдар санын кӛрсетеді. 
Орбиталь саны элементтің ӛзі орналасқан энергетикалық деңгейдің нӛміріне 
сәйкес келеді, 0,1,2,3... жалпы алғанда n-1 бүтін сандарымен немесе s, p, d ,f 
әріптерімен белгіленеді. Мысалы:  
 
1

n
    болғанда 
0

l
       немесе   
;
s
 
2

n
   болғанда 
1
,
0

l
     немесе   
;
, p
s
 
3

n
    болғанда 
2
,
1
,
0

l
   немесе   
;
,
,
d
p
s
 
4

n
   болғанда 
3
,
2
,
1
,
0

l
  немесе   
.
,
,
,
f
d
p
s
 
Әрбір орбитальда болуы мүмкін электрон саны 
)
1
2
(
2

l
x
формуласымен 
табылады. 
0

l
 болғанда, яғни 
s
- орбитальда 
2
)
1
2
(
2


l
x
  электрон, 
1

l
 болғанда, яғни 
p
- орбитальда 
6
)
1
2
(
2


l
x
  электрон, 
2

l
 болғанда, яғни 
d
- орбитальда 
10
)
1
2
(
2


l
x
  электрон, 
3

l
 болғанда, яғни 
f
- орбитальда 
14
)
1
2
(
2


l
x
  электрон орналасуы 
мүмкін. 
б) Магнит квант саны - 
m
, осы электрон орбитасының атомдағы күйін 
кӛрсетеді, оның сандық мәні - 
l
-ден 
l
-ге дейін ӛзгеріп 
1
2

l
 формуласымен 
кескінделеді. 
0

l
   болғанда       
0

m
, 
1

l
    болғанда       
1
,
0
,
1



m
, 
2

l
    болғанда       
2
,
1
,
0
,
1
,
2





m
, 
3

l
    болғанда       
.
3
,
2
,
1
,
0
,
1
,
2
,
3







m
 
 
в) Спин квант саны -
ms
, электронның ӛз осінен айналу бағытын 
сипаттайды, айналу бағытына қарай 
2
1

 және 
2
1

 таңбасымен белгіленеді. 
Периодтық жүйеге байланысты берілген мәліметтерге сүйеніп, 
химиялық элементті және оның қосылысын  табу. 
 1-мысал.  Элементтің  сутегімен  қосылысында  2,74  %  сутегі  бар,  ал 
оттегімен  жоғары  валенттіліктегі  қосылысының  формуласы  Э
2
О
7
.  Бұл  қай 
элемент?  
Шешуі.  Бұл  мысалдарға  сүйеніп  элементтің  атомдық  массасын, 
атомдық массасына қарап ӛзін білуге болады.  
а) Элементтің оттегі бойынша қосылысының формуласы - Э
2
О
7
, демек 
валенттілігі 7-ге тең. Бұл - VІІ топтың элементі. 
ә)  Элементтің  сутегі  бойынша  валенттілігі  8  -  7  =  1;  сутегімен 
қосылысының формуласы – ЭН. 

59 
 
б) Сутекті қосылысындағы элементтің проценттік мӛлшері: 100 – 2,74 = 
97,26 %. 
в) 2,74 с.б. сутегімен 97,26 с.б. элемент қосылысады, 
        1  с.б. сутегімен        х с.б. элемент қосылысады; 
.
5
,
35
74
,
2
26
,
97


x
 
Элементтің  сутегімен  қосылысының  құрамында  1  атом  сутегі  бар, 
демек,  35,5  сол  элементтің  бір  атомына  сәйкес  келеді  (ЭН).  VІІ  топта 
атомдық массасы 35,5 –ке сәйкес келетін бір ғана элемент бар, ол – хлор. 
2-мысал. Екі валентті металдың 25 грамы сумен әрекеттесіп (қалыпты 
жағдайда), 14 л сутегін ығыстырып шығарады. Бұл қай элемент? 
Шешуі.  Есептің  шартында  белгісіз  металдың  массасы  және  осы 
мӛлшерде  ығыстыратын  сутегі  кӛлемі  берілген.  Осыған  және  реакция 
теңдеуіне, грамм-молекулалық кӛлемге сүйеніп, металдың атомдық массасын 
табамыз. 
1.
 
Реакция теңдеуі: 
                                                     
2
2
2
)
(
2
H
OH
M
O
H
M
II



 
                                    1 атом                          1 моль 
                                                                           22,4 л 
2. Металдың 1 атомының массасы: 
              14 л 
2
H
 25 г метал бӛліп шығарады, 
           22,4 л 
2
H
  х  г  метал бӛліп шығарады; 
Бұдан 
40
14
4
,
22
25



x
г. 
Жауабы: атомдық массасы 40-қа тең екі валентті металл – кальций. 
3-мысал.  Үш  элемент  берілген.  Оларды  B,D,  E  деп  белгілейік.  B 
элементі  мен  D  элементінің қосылысы  суда  ериді, ол  ерітінді  лакмусты  кӛк 
түске  бояйды.  B  мен  E  элементтерінің  химиялық  қосылысы  сумен 
әрекеттесіп,  жанғыш  газ  түзеді.  Үшеуінің  қосылысы  суда  ерімейді,  бірақ 
сумен  бірге  D  мен  E-нің  қосылысы  әрекет  етсе  ериді.  Бұл  сипатталған  қай 
элементтер, олардың қандай қосылыстары келтірілген? 
Шешуі. Бұл осының алдындағы мысалдарға ұқсамайды, ӛйткені, ешбір 
сандық  мәліметтер  жоқ.  Элементтердің  ӛзара  және  жұптасып  бірігуінен 
түзілетін  қосылыстардың  қасиеттері  сипатталып  жазылған,  соларға  қарап 
элементтерді табу керек.  
1. Лакмус кӛк түске сілті әсерінен боялады. Демек, ерітінді сілті, суда 
еріген  қосылыс  негіздік  оксид  болғаны.  Оксидтегі  екі  элементтің  біреуі    - 
оттегі болуға тиіс, біздің мысалымызда D оттегі болсын, ал екіншісі, яғни, B 
– металл. 
2.
 
Оттегімен  суда  еритін  оксид  түзетін  бірнеше  металл  бар.  Олар 
сілтілік және сілтілік жер металдары (І және ІІ негізгі топтардың металдары). 
Солардың қайсысы екенін білу үшін  B мен E қосылыстарын қарастырамыз. 
Бұл  екі  элементтен  тұратын  бинарлы  қосылыс,  мұндай  қосылыстардан 

60 
 
кальций карбиді сумен реакцияласып, жанатын газ – ацетилен түзеді. Осылай 
деп жорамалдасақ, E – кӛміртегі, B – кальций болғаны. 
3.
 
B,D, E үшеуінің қосылысы - 
3
CaCO
, ол суда ерімейді, бірақ сумен 
қоса, D және E –нің қосылысы (
2
CO
) әсер етсе ғана ериді. 
4.
 
Нәтижесін химиялық реакциялар түрінде жазамыз. B мен D 
қосылысы - 
,
CaO
 
;
)
(
2
2
OH
Ca
O
H
CaO


  B мен E қосылысы - 
2
CaC
, 
;
)
(
2
2
2
2
2
2
H
C
OH
Ca
O
H
CaC



 
        
;
2
4
5
2
2
2
2
2
2
O
H
CO
O
H
C



 
Үшеуінің қосылысы - 
3
CaCO
;  
O
H
CaCO
2
3

 ерімейді; D және E – нің 
қосылысы -
2
CO
;              
;
)
(
2
3
2
2
3
HCO
Ca
CO
O
H
CaCO



 
 
Реттік нөмірі бойынша элементтің периодтық жүйедегі орнын 
табу.  
4-мысал. Реттік нӛмірі 30-ға тең элементтің периодтық жүйедегі орны 
қандай? 
Шешуі.  Оны  есептеп  шығару  үшін  элементтің  реттік  нӛмірінен 
периодтардағы  элементтер  санын  біртіндеп  шегеру  керек.    І  периодта  екі 
элемент  бар  39-2  =37;    ІІ  периодта  8  элемент  орналасқан  37  -  8  =  29;    ІІІ 
периодта 8 элемент бар 29- 8 = 21; ІV периодта 18 элемент, оны 21 –ден алып 
тастаймыз  21-  18  =  3.  Демек,  реттік  нӛмірі  39-  элемент,  V  периодта,  6-
қатарда, 3-топта орналасуы керек. 
Реттік нөмірі бойынша атомдағы электрон орбитасының санын 
табу.  
1-мысал.  Реттік  нӛмірі  46-ға  тең  элементтің  атомында  неше  электрон 
орбитасы болады? 
Шешуі.  Демек,  бұл  мысалды  шешу  үшін  осының  алдында  айтылған 
әдіспен элемент орналасқан периодты тапса болғаны: 
I
2
46

 
II
8

III
8

IV
18

V
10

 
Элемент  бесінші  периодта  орналасқан,  яғни  оның  атомында  бес 
электрон орбитасы бар, олар 1,2,3,4,5 немесе K,L,M,N,O кванттық орбитасы. 
Атомның электрондық құрылымын есептеп шығару.  
2-мысал. Реттік нӛмірі 81-ге тең элемент атомында электрондар қалай 
орналасқан? 
Шешуі.  Квант сандары түсініктерінің негізінде, 2-мысалда берілген 81 
–  ші  эле-менттің  электрондық  құрылымын  жазып  кӛрейік.  Периодтық 
жүйеден  81-ші  элемент  талий  екенін  табамыз.  Ол  алтыншы  периодтың  тақ 
қатарында, 
үшінші 
топта 
орналасқан. 
Элемент 
атомындағы 
электрондардың жалпы саны реттік нөміріне, электрон орбитасының саны 
период  нөміріне  сәйкес.  Таллий  элементі  атомында  81  электрон  бар,  олар  6 
квант орбитасында орналасқан. 
 

61 
 
Бас квант саны 
)
(n
                       1          2          3         4          5          6 
Электрон  саны                             2          8        18       32         18         3 
Электрондардың орбитальдарда орналасу ретін қарастыру үшін әрбір 
периодта электрон орбиталарының толу заңдылықтарын білу керек. Кӛп 
электроны бар атомда электрондық орбитальдар олардың энергиясының ӛсу 
ретімен толтырылады. Энергия мына ретпен (Клечковский қатары): 
 
6
10
2
14
1
2
6
10
2
14
1
2
6
10
2
6
10
2
6
2
6
2
2
7
6
5
6
7
6
5
4
5
6
5
4
5
4
3
4
3
3
2
2
1
p
d
f
d
s
p
d
f
d
s
p
d
s
p
d
s
p
s
p
s
s


 
ӛседі.  
Осыған сәйкес 81 –ші элементтің электрондары орбитальдарда былай 
орналасады: 
Бас квант саны              1        2          3                 4                    5               6 
Орбитальдар                 
s
     
p
s,
    
d
p
s
,
,
       
f
d
p
s
,
,
,
       
f
d
p
s
,
,
,
     
p
s,
 
Электрон саны             2      2  6     2,6,10        2,6,10,14        2, 6,10 -      2,1 
 
Электрондық  құрылымына  қарағанда  талий  элементінің  алғашқы  тӛрт 
орбитасы  аяқталған,  соңғы  екі  орбитасы  аяқталмаған  орбиталар  екені 
байқалады. 
3-мысал. VI периодтың 9 –шы торында орналасқан элемент атомының 
электрондық құрылымы қандай болады?  
Шешуі.  Осының  алдындағы  мысалда  келтірілген  заңдылыққа  сәйкес 
электрон орбиталарының толуы жүзеге асырылады.  
Берілген  мысалдағы  элемент  VІ  периодтың  жұп  қатарында,  77-торда 
орналасқан.  Электрон  орбиталарының  толу  заңдылықтарына  қарағанда 
бастапқы  тӛрт  орбитасы  аяқталған  орбитаға  жатады.  Бесінші  электрон 
орбитасының 
p
s,
- орбитальдары толған, екі электроны алтыншы орбитада 
s
- 
орбитальда, қалған электрондары 
d
5
 орбиталінде орналасады. 
Бас квант саны                 1       2          3                 4                5                6 
Орбиталь                         
s
    
p
s,
     
d
p
s
,
,
         
f
d
p
s
,
,
,
     
f
d
p
s
,
,
,
         
s
 
Электрон саны                 2     2, 6     2, 6,10     2, 6,10,14     2,6, 7  -         2  
 
Атомның  электрондық  құрылымын  электрондық  формулалар 
арқылы көрсету. 
4-мысал.  Реттік  нӛмірі  71-ге  тең  элементтің  электрондық  формуласы 
қандай? 
Шешуі.  Атомның  электрондық  формуласы  оның  электрондық 
құрылымына  сәйкес  жазылып,  әрбір  орбитада  және  орбитальда  орналасқан 
электрон  сандарын  кӛрсетеді.  Электрондық  формуланы  жазу  үшін 
орбитальдың  таңбасын,  онда  болуға  тиісті  электрон  сандарын,  электрон 
орбиталарының  толу  ретін  білу  керек.  Электрондық  формуланы  құрғанда 
электрон  орналасқан  орбитальдың  таңбасын  жазады  да,  орбита  нӛмірін 
таңбаның  алдына  коэффициент  етіп  қояды.  Орбитальдың  электрон  санын 
таңбаның жоғарғы оң жағына жазады. 

62 
 
71-ші  элемент  VІ  периодта  орналасқан.,  71  электроны  бар.  Алғашқы 
тӛрт  орбитасы  электронға  толған:
.
4
4
4
4
,
3
3
3
,
2
2
,
1
14
10
6
2
10
6
2
6
2
2
f
d
p
s
d
p
s
p
s
s
Бесінші 
орбитадағы  9  электронның  екеуі 
s
,  алтауы 
p
,  біреуі 
d
  орбиталіне 
орналасқан: 
.
5
5
5
1
6
2
d
p
s
Алтыншы  орбитадағы  екі  электрон 
s
  орбиталіне 
орналасады: 
.
6
2
s
  Алты  орбитада  орналасқан  электрондарды  жинақтап 
жазғанда, 
мынадай 
электрондық 
формула 
шығады: 
14
10
6
2
10
6
2
6
2
2
4
4
4
4
,
3
3
3
,
2
2
,
1
f
d
p
s
d
p
s
p
s
s
,
1
6
2
5
5
5
d
p
s
,
.
6
2
s
 

жүктеу/скачать 3,15 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: