Задание №1 — Теоретические основы химии

Решение.

Чтобы определить количество неспаренных электронов, необходимо рассмотреть электронную конфигурацию внешнего (или предвнешнего для d-элементов) слоя каждого из предложенных атомов в основном состоянии.

1) Mg (магний). Порядковый номер 12. Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s². На внешнем 3s-подуровне находятся два электрона, которые полностью заполняют одну орбиталь (они спарены). Неспаренных электронов нет (0).

2) P (фосфор). Порядковый номер 15. Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³. На внешнем 3p-подуровне находятся три электрона. Согласно правилу Хунда, они располагаются по одному на каждой из трех p-орбиталей. Следовательно, у фосфора три неспаренных электрона (3).

3) N (азот). Порядковый номер 7. Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p³. Аналогично фосфору, на внешнем 2p-подуровне находятся три электрона, каждый из которых занимает отдельную орбиталь. У азота три неспаренных электрона (3).

4) O (кислород). Порядковый номер 8. Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁴. На 2p-подуровне 4 электрона. Сначала три электрона занимают три орбитали по одному, а четвертый электрон образует пару с одним из них. Таким образом, остаются две орбитали с одиночными электронами. У кислорода два неспаренных электрона (2).

5) Ti (титан). Порядковый номер 22. Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d². Титан — это d-элемент. На внешнем 4s-слое электроны спарены. На предвнешнем 3d-подуровне находятся два электрона. Они располагаются по одному на двух разных d-орбиталях. У титана два неспаренных электрона (2).

Таким образом, два неспаренных электрона в основном состоянии имеют атомы кислорода (4) и титана (5).

Ответ: 45

Источник: ФИПИ