Задание №1 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы определить, у каких элементов неспаренные электроны находятся только на d-орбиталях, необходимо составить электронные конфигурации внешних и предвнешних уровней для каждого из предложенных атомов в основном состоянии.

1) Cr (хром). Порядковый номер 24. У хрома наблюдается явление «провала» (проскока) электрона для достижения более устойчивого состояния полузаполненного d-подуровня.
Конфигурация: ...3d⁵4s¹.
На 3d-подуровне 5 неспаренных электронов, на 4s-подуровне 1 неспаренный электрон. Неспаренные электроны есть и на s, и на d-орбиталях. Не подходит.

2) P (фосфор). Порядковый номер 15. Элемент VА группы, 3-го периода.
Конфигурация: ...3s²3p³.
Неспаренные электроны (3 штуки) находятся только на p-орбиталях. d-орбитали у фосфора в основном состоянии не заполнены. Не подходит.

3) N (азот). Порядковый номер 7. Элемент VА группы, 2-го периода.
Конфигурация: ...2s²2p³.
Неспаренные электроны (3 штуки) находятся только на p-орбиталях. На втором уровне d-подуровня вообще не существует. Не подходит.

4) Mn (марганец). Порядковый номер 25. Элемент VIIB группы, 4-го периода.
Конфигурация: ...3d⁵4s².
На 4s-подуровне электроны спарены (пара). На 3d-подуровне находится 5 неспаренных электронов. Таким образом, у марганца неспаренные электроны находятся только на d-орбиталях. Подходит.

5) V (ванадий). Порядковый номер 23. Элемент VB группы, 4-го периода.
Конфигурация: ...3d³4s².
На 4s-подуровне электроны спарены (пара). На 3d-подуровне находится 3 неспаренных электрона. Таким образом, у ванадия неспаренные электроны находятся только на d-орбиталях. Подходит.

Искомые элементы — марганец (4) и ванадий (5).

Ответ: 45

Источник: ФИПИ