Задание №1 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы определить количество неспаренных электронов на внешнем слое, необходимо составить электронную конфигурацию внешнего уровня для каждого из предложенных элементов в основном состоянии.

1) Al (алюминий) — элемент IIIА группы, 3-го периода. Порядковый номер 13.
Полная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹.
Внешний слой — третий (n=3). На нем находятся 3 электрона: 3s² 3p¹.
Электроны на s-подуровне спарены, а на p-подуровне находится один неспаренный электрон.
Этот вариант нам подходит.

2) S (сера) — элемент VIА группы, 3-го периода. Порядковый номер 16.
Внешний слой: 3s² 3p⁴.
На p-подуровне три орбитали. Согласно правилу Хунда, сначала заполняется по одному электрону в каждую ячейку, затем добавляется четвертый. Таким образом, на p-подуровне 2 неспаренных электрона.
Этот вариант не подходит.

3) Cr (хром) — элемент побочной подгруппы VI группы (VIB), 4-го периода. Порядковый номер 24.
У хрома наблюдается явление «провала» (проскока) электрона для достижения более устойчивого состояния.
Конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵.
Внешним слоем для d-элементов является последний слой с максимальным значением главного квантового числа n. В данном случае это четвертый слой (4s).
На внешнем слое (4s¹) находится один неспаренный электрон.
Этот вариант нам подходит.

4) P (фосфор) — элемент VА группы, 3-го периода. Порядковый номер 15.
Внешний слой: 3s² 3p³.
На p-подуровне находятся 3 неспаренных электрона.
Этот вариант не подходит.

5) Si (кремний) — элемент IVА группы, 3-го периода. Порядковый номер 14.
Внешний слой: 3s² 3p².
На p-подуровне находятся 2 неспаренных электрона.
Этот вариант не подходит.

Таким образом, один неспаренный электрон на внешнем слое имеют алюминий (Al) и хром (Cr).

Ответ: 13

Источник: ФИПИ