Почему строение атома решает судьбу баллов
В каждом варианте ЕГЭ есть задания на микромир. Они попадают в первую часть и во вторую. В сумме можно взять до 15 баллов. Это почти треть от ста. Ошибка в одной цифре лишает до трёх баллов. Поэтому тема выглядит маленькой, но весит много.
Хорошая новость: вопросы повторяются год от года. Нужно знать не весь курс физической химии, а четкий набор правил. Четкие знания дают быстрые решения. Это и есть формула успеха.
Эволюция представлений: от «пудинга» к орбиталям
Историю моделей учат не для красоты. Она показывает, почему термины звучат именно так. Сначала Томсон предлагал «сливовый пудинг». Потом Резерфорд открыл ядро. Боровская модель ввела уровни. Механика не объясняла тонкую спектральную картину. Шрёдингер предложил волновой подход. Так появились орбитали s, p, d, f. ЕГЭ требует конечный результат: принципы Паули, Гунда и др. Но понимание пути убирает лишние вопросы.
Что нужно знать о ядре для экзамена
Ядро образуют протоны и нейтроны. Зарядовое число Z равно числу протонов. Массовое число A — сумма протонов и нейтронов. Разница A – Z даёт число нейтронов. Именно так составляют ядерные символы: ¹⁴7N. Слева внизу стоит Z, а вверху A. Задания ЕГЭ часто просят найти один из этих параметров или сравнить изотопы.
- Изотопы: одинаковый Z, разный A.
- Изобары: одинаковый A, разный Z.
- Изотоны: одинаковое число нейтронов.
Знать термины важно: они появляются во второй части. Там проверяют умение писать объясняющую фразу.
Электронные уровни и подуровни без лишней воды
Энергетические уровни называют главными. Их нумеруют от 1 до 7. Номер совпадает с периодом в таблице Менделеева. Главный уровень делится на подуровни: s, p, d, f. Число подуровней равно номеру уровня. То есть на втором уровне два подуровня: 2s и 2p.
Вместимость подуровня вычисляется формулой 2·(2l + 1). l — орбитальный квантовый. Для s l = 0, для p l = 1 и так далее. Учить формулу полезно, но можно запомнить числа: s – 2, p – 6, d – 10, f – 14. Эти цифры встречаются в нескольких заданиях.
Три правила заполнения орбиталей
Первое — принцип минимума энергии. Сначала заполняются орбитали с меньшей суммой n + l. При равенстве берут меньший n. Второе — принцип Паули: в атоме нет двух электронов с одинаковым набором квантовых чисел. Это переводится как «на орбитали не более двух электронов, да ещё с разными спинами».
Третье — правило Хунда. Оно звучит длинно, но суть проста: сначала ставим одиночные стрелки, потом парные. Именно его забывают в стрессовой ситуации. Проверка каждая: посмотрите на p3. Сначала три вверх, потом можно снизить энергию парами.
Как решать типовые задания ЕГЭ
Задание 8 просит указать число электронов на внешнем уровне. Берём номер группы и сверяем блок. Пример: сера в VI группе, во внешнем уровне шесть электронов. Задание 10 требует рассчитать количество протонов, нейтронов, электронов из символа. Алгоритм таков:
- Протоны = Z.
- Нейтроны = A – Z.
- Электроны = Z для нейтрального атома.
Во второй части часто встречается вопрос о строении атома переходного элемента. Надо расписать электронную конфигурацию, указать d-электроны и связи с валентностью. Таблица исключений полезна, но короткая: Cr, Cu, Ag, Au, Mo.
Распространённые ошибки и способы их избежать
Главная ошибка — путать массовое и зарядовое числа. Следующая — ставить пять электронов в подуровень p2. Третья — забывать про исключения в переходных элементах. Решение одно: тренировка на чистом листе. Каждое утро пишите конфигурации пяти случайных элементов. Через неделю рука станет автоматом.
Ещё ошибаются в правиле Хунда под давлением времени. Помогает визуализация: рисуйте квадраты-орбитали. Сначала поднимайте все стрелки вверх, позже добавляйте вниз. Метод экономит секунды.
Где брать надёжные материалы и тренировки
Официальный источник — сайт ФИПИ. Там есть кодификатор и спецификация. Они прямо указывают, что проверяют. В свободном доступе есть банк заданий, где можно фильтровать по теме «Строение атома».
Учебники Габриеляна и Пёрышкина дают теорию простыми словами. Но для практики нужны свежие тренажёры. Онлайн платформа курс подготовки к ЕГЭ ежедневно обновляет варианты по последним спецификациям. Там же есть видеолекции и проверка решений преподавателем.
Дополнительно советую:
- Карточки Anki с квантовыми числами.
- Сборник Доронькина для быстрой математики в химии.
- Открытый канал «ЕГЭ Химия без паники» с разборами 2023 года.
Системная работа и правильные источники превращают сложную тему в лёгкие баллы. Стройте атом грамотно — и формула успеха сработает на экзамене.