Относится к элементам d — семейства. Металл. Обозначение – Cu. Порядковый номер – 29. Относительная атомная масса – 63,546 а.е.м.
Электронное строение атома меди
Атом меди состоит из положительно заряженного ядра (+29), внутри которого есть 29 протонов и 35 нейтронов, а вокруг, по четырем орбитам движутся 29 электронов.
Рис.1. Схематическое строение атома меди.
Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:
Состояние считается более энергетически выгодным, если на d-подуровне находится 5 или 10 электронов, поэтому в случае меди мы наблюдаем проскок: один электрон s-подуровня переходит на d-подуровень для того, чтобы положение было устойчивым.
Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:
Примеры решения задач
| Задание | Сравните электронные конфигурации атомов азота и фосфора. Какие валентности и степени окисления они могут проявлять в химических соединениях? Приведите формулы соединений этих элементов с водородом и их высших оксидов. |
| Ответ | Дадим характеристику химическому элементу фосфору : |
- P – фосфор.
- Порядковый номер – 15. Элемент находится в 3 периоде, в V группе, А (главной) подгруппе.
- Z=15 (заряд ядра), M=31 (массовое число), e=15 (число электронов), p=15 (число протонов), n=31-15=16 (число нейтронов).
- 15P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 – электронная конфигурация, валентные электроны 3s 2 3p 3 .
- Основное состояние
Гидроксид, соответствующий высшему оксиду – H3PO4, проявляет кислотные свойства:
- Минимальная степень окисления «-3», максимальная – «+5».
Дадим характеристику химическому элементу азоту :
- N – азот.
- Порядковый номер – 7. Элемент находится в 2 периоде, в V группе, А (главной) подгруппе.
- Z=7 (заряд ядра), M=14 (массовое число), e=7 (число электронов), p=7 (число протонов), n=14-7=7 (число нейтронов).
- 7N 1s 2 2s 2 2p 3 – электронная конфигурация, валентные электроны 2s 2 2p 3 .
- Основное состояние
Гидроксид, соответствующий высшему оксиду – HNO3, проявляет кислотные свойства:
- Минимальная степень окисления «-3», максимальная – «+5»
| Задание | Приведите электронную формулу атома хрома. Сколько неспаренных электронов имеет атом хрома в основном состоянии? |
| Ответ | +24 Cr)2)8)13)1; |
Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:
Количество неспаренных электронов в атоме хрома равно шести.
Медь, свойства атома, химические и физические свойства
Медь, свойства атома, химические и физические свойства.
63,546(3) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1
Медь — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 29. Расположен в 11-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе первой группы), четвертом периоде периодической системы.
Атом и молекула меди. Формула меди. Строение атома меди:
Медь (лат. Cuprum) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Cu и атомным номером 29. Расположен в 11-й группе (по старой классификации – побочной подгруппе первой группы), четвертом периоде периодической системы.
Медь – металл. Относится к группе переходных металлов. Относится к тяжёлым и цветным металлам.
Как простое вещество медь при нормальных условиях представляет собой пластичный металл золотисто-розового цвета (либо розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). Наряду с осмием, цезием и золотом, медь – один из четырёх металлов, имеющих явную цветовую окраску, отличную от серой или серебристой у прочих металлов.
Молекула меди одноатомна.
Химическая формула меди Cu.
Электронная конфигурация атома меди 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 . Потенциал ионизации (первый электрон) атома меди равен 745,48 кДж/моль (7,726380(4) эВ).
Строение атома меди. Атом меди состоит из положительно заряженного ядра (+29), вокруг которого по четырем оболочкам движутся 29 электронов. При этом 28 электронов находятся на внутреннем уровне, а 1 электрон – на внешнем. Поскольку медь расположен в четвертом периоде, оболочек всего четыре. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья – внутренняя оболочка представлена s-, р- и d-орбиталями. Четвертая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома меди – на s-орбитали находится один неспаренный электрон. В свою очередь ядро атома меди состоит из 29 протонов и 35 нейтронов.
Радиус атома меди (вычисленный) составляет 145 пм.
Атомная масса атома меди составляет 63,546(3) а. е. м.
Медь с давних пор широко используется человеком.
Изотопы и модификации меди:
Свойства меди (таблица): температура, плотность, давление и пр.:
| 100 | Общие сведения | |
| 101 | Название | Медь |
| 102 | Прежнее название | |
| 103 | Латинское название | Cuprum |
| 104 | Английское название | Copper |
| 105 | Символ | Cu |
| 106 | Атомный номер (номер в таблице) | 29 |
| 107 | Тип | Металл |
| 108 | Группа | Переходный, тяжёлый, цветной металл |
| 109 | Открыт | Известна с глубокой древности |
| 110 | Год открытия | 9000 г. до н. э. |
| 111 | Внешний вид и пр. | Пластичный металл золотисто-розового цвета (либо розового цвета при отсутствии оксидной плёнки) |
| 112 | Происхождение | Природный материал |
| 113 | Модификации | |
| 114 | Аллотропные модификации | |
| 115 | Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга | |
| 116 | Конденсат Бозе-Эйнштейна | |
| 117 | Двумерные материалы | |
| 118 | Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) | 0 % |
| 119 | Содержание в земной коре (по массе) | 0,0068 % |
| 120 | Содержание в морях и океанах (по массе) | 3,0·10 -7 % |
| 121 | Содержание во Вселенной и космосе (по массе) | 6,0·10 -6 % |
| 122 | Содержание в Солнце (по массе) | 0,00007 % |
| 123 | Содержание в метеоритах (по массе) | 0,011 % |
| 124 | Содержание в организме человека (по массе) | 0,0001 % |
| 200 | Свойства атома | |
| 201 | Атомная масса (молярная масса) | 63,546(3) а. е. м. (г/моль) |
| 202 | Электронная конфигурация | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 |
| 203 | Электронная оболочка | K2 L8 M18 N1 O0 P0 Q0 R0 |
Cu 2+ + e – → Cu + , E o = +0,153 В,
8,02 г/см 3 (при температуре плавления 1084,62 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – жидкость),
7,962 г/см 3 (при 1127 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – жидкость),
7,881 г/см 3 (при 1227 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – жидкость),
7,799 г/см 3 (при 1327 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – жидкость),
7,471 г/см 3 (при 1727 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – жидкость),
7,307 г/см 3 (при 1927 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – жидкость),
205* Эмпирический радиус атома меди согласно [1] и [3] составляет 128 пм.
206* Ковалентный радиус меди согласно [1] и [3] составляет 132±4 пм и 117 пм соответственно.
401* Плотность меди согласно [3] составляет 8,92 г/см 3 (при 0 °C и при иных стандартных условиях , состояние вещества – твердое тело).
402* Температура плавления меди согласно [3] и [4] составляет 1083,4 °С (1356,55 K, 1982,12 °F) и 1083 °С (1356,15 K, 1981,4 °F) соответственно.
403* Температура кипения меди согласно [3] и [4] составляет 2567 °С (2840,15 K, 4652,6 °F) и 2543 °C (2816,15 К, 4609,4 °F) соответственно.
407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) меди согласно [3] и [4] составляет 13,01 кДж/моль и 13 кДж/моль соответственно.
408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) меди согласно [3] и [4] составляет 304,6 кДж/моль и 302 кДж/моль соответственно.