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题型:综合题 难度:较难

已知元素周期表中共有18纵行,下图中实线表示元素周期表的边界。按电子排布,可把周期表里的元素划分为下列几个区:s区、p区、d区、ds区等。除ds区外,其他区的名称来自构造原理最后填入的电子的能级符号。

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(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线,并分别用阴影23表示d区和ds区____。

(2)有的同学受这种划分的启发,认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在另一区,你认为应排在__________区。

(3)在元素周期表中4s轨道半充满的元素为__________(填元素符号)

(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3+比Fe2+稳定的原因______________________。

【答案】

  1  ds  K、Cr、Cu  Fe的价电子排布式为3d64s2,Fe2+和Fe3+的价电子排布式分别为3d6、3d5,依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则,3d5处于半充满状态,结构更稳定,故Fe3+比Fe2+稳定

【解析】

(1)ⅠA、ⅡA族最后填充s电子,为s区;ⅢA~零族为p区,第ⅢB~ⅤⅡB族和第ⅤⅢ为d区;ⅠB和ⅡB族为ds区;

(2)区内6、7纵行的部分元素,d轨道半满,s电子半满或全满,为稳定结构,与ds区元素的稳定结构相似,则可以排在ds区;

(3)K的外围电子排布为3d64s1,为4s轨道半充满;Cr的外围电子排布为3d54s1,为4s轨道半充满;Cu的外围电子排布为3d104s1,为4s轨道半充满,所以4s轨道半满的为K、Cr、Cu;

(4)Fe的价电子排布式为3d64s2,Fe2+和Fe3+的价电子排布式分别为3d6、3d5,依据“能量相同的轨道处于全空、半充满和全充满时能量最低”的原则,3d5处于半充满状态,结构更稳定,故Fe3+比Fe2+稳定。

题型:综合题 难度:较难
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