Задание №1 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы определить количество неспаренных электронов, необходимо составить электронные конфигурации внешних (или валентных) энергетических уровней для каждого элемента в основном состоянии.

1) Cs (цезий) — элемент I группы главной подгруппы (IA группы), 6-го периода. На внешнем уровне у него один электрон.
Конфигурация внешнего уровня: 6s¹.
На s-орбитали находится 1 электрон, он является неспаренным.
Число неспаренных электронов = 1.

2) C (углерод) — элемент IV группы главной подгруппы (IVA группы), 2-го периода.
Конфигурация внешнего уровня: 2s² 2p².
На 2s-орбитали 2 электрона (пара), на 2p-подуровне 3 орбитали, на которых располагаются 2 электрона (согласно правилу Хунда, они занимают разные орбитали и являются неспаренными).
Число неспаренных электронов = 2.

3) O (кислород) — элемент VI группы главной подгруппы (VIA группы), 2-го периода.
Конфигурация внешнего уровня: 2s² 2p⁴.
На 2s-орбитали 2 электрона (пара). На 2p-подуровне 4 электрона распределяются по трем орбиталям: одна орбиталь полностью заполнена парой электронов, а две другие содержат по одному электрону.
Число неспаренных электронов = 2.

4) Cr (хром) — элемент VI группы побочной подгруппы (VIB группы), d-элемент. У хрома наблюдается явление «провала» (проскока) электрона для достижения более устойчивого состояния d⁵.
Конфигурация валентных уровней: 3d⁵ 4s¹.
Все 5 электронов на d-подуровне и 1 электрон на s-подуровне являются неспаренными.
Число неспаренных электронов = 6.

5) N (азот) — элемент V группы главной подгруппы (VA группы), 2-го периода.
Конфигурация внешнего уровня: 2s² 2p³.
На 2s-орбитали 2 электрона (пара), на 2p-подуровне 3 электрона занимают три разные орбитали.
Число неспаренных электронов = 3.

Сравнивая полученные результаты, видим, что одинаковое число неспаренных электронов (по два) имеют углерод (2) и кислород (3).

Ответ: 23

Источник: ФИПИ