Задание №1 — Теоретические основы химии

Решение.

Чтобы определить количество неспаренных p-электронов, необходимо составить электронные конфигурации атомов указанных элементов в основном состоянии. Нас интересуют только электроны на p-подуровнях (2p, 3p и т.д.).

1) Na (натрий). Порядковый номер 11.
Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹.
На p-подуровнях (2p) все 6 электронов спарены. На внешнем 3s-слое находится один неспаренный электрон, но он является s-электроном. Неспаренных p-электронов — 0.

2) Cr (хром). Порядковый номер 24.
Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵ (учитываем "провал" электрона).
Все p-подуровни (2p и 3p) полностью заполнены (по 6 электронов), значит, все p-электроны спарены. Неспаренные электроны есть только на 4s и 3d подуровнях. Неспаренных p-электронов — 0.

3) Al (алюминий). Порядковый номер 13.
Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹.
На внешнем 3p-подуровне находится всего один электрон. Согласно правилу Хунда, он занимает одну ячейку и является неспаренным. Неспаренных p-электронов — 1. Подходит.

4) Cl (хлор). Порядковый номер 17.
Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.
На 3p-подуровне 5 электронов. В трех p-орбиталях они распределяются так: две орбитали полностью заполнены (по 2 электрона), а одна орбиталь содержит только один электрон. Неспаренных p-электронов — 1. Подходит.

5) Sc (скандий). Порядковый номер 21.
Электронная конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹.
Все p-подуровни (2p и 3p) полностью заполнены. Единственный неспаренный электрон находится на 3d-подуровне. Неспаренных p-электронов — 0.

Таким образом, один неспаренный p-электрон имеют алюминий (Al) и хлор (Cl).

Ответ: 34

Источник: ФИПИ