Строение вещества. Задачи для защиты модуля 1 по курсу химии

Московский государственный технический университет  
имени Н.Э. Баумана 
 
 
 
 
 
 
 

СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА 
Задачи для защиты модуля 1  
по курсу химии 
 
 
 
 
Методические указания 

 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
2013 

УДК 547 
ББК  24.2 
   С86 
 
Авторы: А.М. Голубев, А.Д. Смирнов,  
И.В. Татьянина, В.Н. Горячева  
 

 
 
Строение вещества. Задачи для защиты модуля 1 по 
курсу химии : метод. указания / А.М. Голубев и др. — М. : 
Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013. — 22, [2] с. 
 
ISBN 978-5-7038-3702-3 
 
Приведены типовые вопросы и задачи по темам модуля 1 по 
курсу химии. 
Для студентов первого и второго курсов всех специальностей 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих химию по программе бака-
лавриата. 
Рекомендовано Учебно-методической комиссией Научно-учебного 
комплекса «Фундаментальные науки» МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
 

УДК 547 
 ББК 24.2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
ISBN 978-5-7038-3702-3  
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013 

С86 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

В связи с переходом на блочно-модульную систему организации 
учебного процесса в высших учебных заведениях усилилась 
роль текущего контроля знаний студентов в течение семестра. Семестровым 
учебным планом предусматривается контроль модулей. 
Во время контроля модуля студент должен подтвердить 
успешное усвоение пройденного материала, продемонстрировать 
достигнутые знания, ответив на теоретические вопросы и решив 
расчетные и логические задачи.  
Методические указания включают контрольный материал по 
темам модуля 1 «Строение вещества» по курсу химии для бакалавров 
технического университета. В приложении приведены необходимые 
справочные данные. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. СТРОЕНИЕ АТОМА 

 
Задачи 1–5. Опишите состояние электрона квантовыми числами 
n, l, m по заданной атомной орбитали (АО). 
 

Номер задачи 
АО 
Номер задачи 
АО 

1 
3d 
4 
6d 

2 
4f 
5 
7p 

3 
3p 
 
 

 
Задачи 6 –10. Определите, на какой орбитали находится электрон, 
если его состояние характеризуется указанными ниже квантовыми 
числами. 
 
Номер задачи 
n 
l 

6 
7 
8 
9 
10 

3 
5 
4 
6 
6 

2 
1 
3 
0 
2 

  
Задачи 11–15. Приведите возможные варианты квантовых чисел 
n и l, для которых сумма (n + l ) равна заданному значению. 
Определите последовательность заполнения полученных электронных 
подуровней. 
 

Номер задачи 
n + l 
Номер задачи 
n + l 

11 
5 
14 
8 

12 
7 
15 
6 

13 
4 
 
 

 

Задачи 16 –21. Напишите электронные формулы указанного 
ниже атома в основном и возбужденном состояниях, покажите 
распределение валентных электронов по квантовым ячейкам, 
определите число неспаренных электронов. 
 

Номер задачи 
Атом 
Номер задачи 
Атом 

16 
S
19
Mn

17 
As
20
Cl

18 
Al
21
Ti

 
Задачи 22–26. Укажите значения квантовых чисел n, l, m для 
электронов, находящихся на внешнем энергетическом уровне в 
приведенных ниже атомах. 

Номер задачи 
Атом 
Номер задачи 
Атом 

22 
Si, Mn
25
Se, Mo

23 
Ca, Ti
26
Co, Pd

24 
Sc, Pb

 
Задачи 27–31. Определите порядковый номер элемента, у которого 
заканчивается заполнение электронами орбиталей указанного 
подуровня. 

Номер задачи 
Подуровень 
Номер задачи 
Подуровень 

27 
3d
30
5s

28 
4p
31
5d

29 
4f

Задачи 32– 43. Напишите электронные формулы внешнего 
энергетического уровня указанных ниже атома и иона. Покажите 
распределение электронов по квантовым ячейкам. Укажите количество 
неспаренных электронов. 
 
Номер задачи 
Атом 
Ион 
Номер задачи 
Атом 
Ион 

32 
33 
34 
35 
36 
37 

S 
Ti 
Al 
Sn 
Mn 
Co 

S2–

Ti3+ 

Al3+ 

Sn2+ 

Mn2+ 

Co3+ 

38 
39 
40 
41 
42 
43 

Cu 
Cr 
Au 
Sc 
V 
Ag 

Cu2+ 

Cr3+ 

Au3+ 

Sc3+ 

V2+ 

Ag1+ 

Задачи 43– 47. Напишите электронные формулы внешнего 
энергетического уровня атомов указанного ниже ряда. Покажите 
распределение электронов по квантовым ячейкам. Предскажите 
изменения атомного радиуса, энергии ионизации и электроотрицательности 
в этом ряду. 

Номер задачи 
Ряд атома 
Номер задачи 
Ряд атома 

44 
Cl–Br–I
47
O–S–Se 

45 
N–O–F
48
Al–Si–P 

46 
N–P–As 

 
Задачи 49–53. Напишите электронные формулы атомов указанного 
ниже ряда (для внешних энергетических подуровней).  
Покажите распределение электронов по квантовым ячейкам. 
Предскажите изменения атомного радиуса, энергии ионизации и 
электроотрицательности в этом ряду. 

Номер задачи 
Ряд атома 
Номер задачи 
Ряд атома 

49
Li–Na–K–Rb–Cs 
52
Li–Be–B–C–N–F 

50
Be–Mg–Ca–Sr 
53
B–Al–Ga–In–Tl 

51
С–Si–Ge–Sn–Pb 

 
Задачи 54–86. Укажите, руководствуясь периодической системой, 
символ химического элемента, атому которого соответствует 
указанная ниже электронная формула.  

Номер задачи 
Формула 
Номер задачи 
Формула 

54 
1s22s22p63s23p6 
64 
[10Ne]3s23p5 

55 
1s22s22p5 
65 
[2He]2s22p3 

56 
1s22s22p63s2 
66 
[10Ne]3s23p2 

57 
1s22s22p63s23p63d 54s1 
67 
[18Ar]3d 34s2 

58 
1s22s22p63s23p63d104s2
68 
[18Ar]3d 54s1 

59 
1s22s2 
69 
[36Kr]4d105s25p2 

60 
1s22s22p63s23p63d104s1
70 
[18Ar]3d104s24p4 

61 
1s22s22p1 
71 
[10Ne]3s23p4 

62 
1s22s22p63s23p64s1 
72 
[36Kr]4d105s25p5 

63 
1s22s22p2 
73 
1s22s22p63s23p4  

Номер задачи 
Формула 
Номер задачи 
Формула 

74 
1s22s22p6 
81 
[54Xe]5d 
16s2 

75 
1s22s22p63s1 
82 
[10Ne]3s23p4 

76 
[2He]2s22p4 
83 
1s22s22p63s23p63d 84s2  

77 
[18Ar]3d104s24p2 
84 
[10Ne]3s23p6 

78 
[36Kr]4d 25s2 
85 
1s22s22p63s23p63d 54s2 

79 
1s22s22p3 
86 
1s22s22p63s23p3 

80 
[54Xe]6s1 
 
 

 
Задачи 87–92. Определите ошибки, допущенные в написании 

приведенных ниже электронных конфигураций атомов в их основном 
энергетическом состоянии. 
  

Номер задачи 
Конфигурация 

87 
27Со 1s22s22p63s23p53d 84s14p1 

88 
33As 1s22s22p63s23p63d 94s14p5 

89 
23V 1s22s22p63s23p53d 34s14p2 

90 
32Ge 1s22s22p63s23p53d 84s14p6 

91 
50Sn 1s22s22p63s23p63d 104s24p64d 85s15p25d 3 

92 
52Te  1s22s22p63s23p63d 104s14p54d 85s05p65d4
 

 
Задачи 93 –116. Укажите, пользуясь периодической системой, 
символ химического элемента, иону которого в основном энергетическом 
состоянии соответствует приведенная ниже электронная 
формула.  

Номер задачи 
Формула 
Номер задачи 
Формула 

93 
Э3+ [10Ne]3s2 
101 
Э2–
 [18Ar]3d104s24p6
 

94 
Э2– [2He]2s22p6 
102 
Э2+ [18Ar]3d 5
 

95 
Э2+ [10Ne] 
103 
Э3+ [18Ar]3d 5
 

96 
Э4- [10Ne]3s23p6
 
104 
Э4+ [18Ar]3d 3
 

97 
Э3+ [18Ar] 
105 
Э2+ [18Ar]3d3
 

98 
Э3–[18Ar]3d 104s24p6 
106 
Э3– [10Ne]3s23p6
 

99 
Э3–[18Ar]3d 104s24p6 
107 
Э2+ [18Ar]3d2
 

100 
Э4+ [10Ne]3s2 
108 
Э–  [10Ne]3s23p6
 

Номер задачи 
Формула 
Номер задачи 
Формула 

109 
Э2+[18Ar]3d 104s24p4
113 
Э2+ 1s22s22p2
 

110 
Э4+[18Ar] 
114 
Э4–  1s22s22p6
 

111 
Э4+ 1s2 
115 
Э3+ 1s2
 

112 
Э3–  s22s22p6
 
116 
Э2+ 1s22s22p1
 

 

Задачи 117–146. Определите химический элемент по его координатам 
в периодической системе (номер периода и номер группы), 
составьте электронную формулу атома этого элемента и укажите 
значения квантовых чисел (n, l, ml, ms) для электронов внешнего 
уровня. 
 

Номер задачи 
Координаты 
элемента
Номер задачи 
Координаты  
элемента 

117 
3, IVA 
132 
3, VIA 

118 
4, VIIA 
133 
2, VIA 

119 
4, IVB 
134 
4, IIIB 

120 
3, VIIA 
135 
4, VA 

121 
2, VA 
136 
5, VIIIB 

122 
5, VIIA 
137 
4, IIA 

123 
3, VA 
138 
4, VB 

124 
4, IVA 
139 
4, VIII B 

125 
5, IVA 
140 
4,VIIB 

126 
4,VIIIB 
141 
5, VA 

127 
4, VIIB 
142 
4, VIIIA 

128 
5, IIIA 
143 
5, IIA 

129 
3, IIIA 
144 
5, VIA 

130 
4, VIIIB 
145 
4, IIB 

131 
4, VIA 
146 
4, IIIA 

  

Задачи 147–176. Составьте электронную формулу иона с указанным 
ниже зарядом (в основном энергетическом состоянии) и 
определите число неспаренных электронов по координатам в периодической 
системе (номер периода и номер группы) соответствующего 
атома. 

 

Номер 
задачи 
Координаты 
элемента 
Номер 
задачи 
Координаты 
элемента 
Номер 
задачи 
Координаты 
элемента 

147 
3; 14; 4 – 
157 
4; 7; 4 + 
167 
4; 2; 2 + 

148 
4; 17; 5 + 
158 
5; 13; 1 + 
168 
4; 5; 3 + 

149 
4; 4; 4 + 
159 
3; 13; 3 + 
169 
4; 8; 4 + 

150 
3; 17; 3 + 
160 
4; 8; 3 + 
170 
4; 7; 2 + 

151 
2; 15; 3 – 
161 
4; 16; 2 – 
171 
5; 15; 3 + 

152 
5; 17; 3 + 
162 
3; 16; 2 – 
172 
4; 15; 3 – 

153 
3; 15; 3 – 
163 
2; 16; 2 – 
173 
5; 2; 2 + 

154 
4; 14; 2 + 
164 
4; 3; 3 + 
174 
5; 16; 2 – 

155 
5; 14; 2 + 
165 
4; 15; 3 – 
175 
4; 12; 2 + 

156 
4; 18; 2 + 
166 
5; 8; 3 + 
176 
6; 13; 1 + 

 
Задачи 177–178. Объясните, какой из двух элементов с указанной 
ниже электронной конфигурацией имеет большую энергию 
ионизации. 

Номер задачи 
Конфигурация 

177 
1s22s22p63s23p2;  1s22s22p63s23p5 

178 
1s22s22p63s23p64s1; 1s22s22p63s23p63d 104s1  

 

2. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 

2.1. Метод валентных связей 

Задачи 179–274. Приведите электронное строение атомов, образующих 
молекулу или ион, определите тип гибридизации орбиталей 
центрального атома (иона), изобразите геометрическую 
форму частицы и объясните, полярна она или нет. Используйте 
данные, приведенные ниже. 
 
Номер 
задачи 
Молекула 
или ион 
Номер 
задачи 
Молекула 
или ион 
Номер 
задачи 
Молекула 
или ион 

179 
AlBr3 
201 
[AsF6]
– 
223 
XeF2 

180 
BeF2 
202 
[GeCl6]2–
224 
BiF3

181 
GeBr4 
203 
[PF6]
–
225 
H3O+ 

182 
SClF5 
204 
[AlCl4]
–
226 
PCl5

183 
BeCl2 
205 
AsBr3
227 
AlI3

184 
CF4 
206 
CO2
228 
GaCl3 

185 
[GaCl4]
– 
207 
SF4
229 
BI3

186 
[BeF4]2– 
208 
BrF3
230 
SF6

187 
[PBr4]+ 
209 
[ICl4]
–
231 
SiCl4 

188 
[PbCl6]2– 
210 
BCl3
232 
[SnI6]2– 

189 
2
BrF+  
211 
GeH4
233 
[SnBr6]2– 

190 
2
NH−  
212 
CCl4
234 
[PCl6]

– 

191 
AlI3 
213 
GeF4
235 
[PCl4]+ 

192 
[SbF5]2– 
214 
SF6
236 
ClF5

193 
KrF2 
215 
PbCl4
237 
XeF4 

194 
SbI3 
216 
4
PH+
238 
IBr2– 

195 
SnCl4 
217 
[BH4]

–
239 
AsCl3 

196 
TeF6 
218 
[AlF4]

–
240 
2
ClF+  

197 
BBr3 
219 
[SbF6]

–
241 
COF2 

198 
AlCl3 
220 
GeCl2
242 
GaI3

199 
GaBr3 
221 
PH3
243 
GeCl4 

200 
SbCl5 
222 
Cl2O 
244 
PF5