Задание №1 — Теоретические основы химии
Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии содержат одинаковое число неспаренных p-электронов.
Запишите номера выбранных элементов.
Для выполнения заданий 1–3 используйте следующий ряд химических элементов:
1) Na 2) Cl 3) C 4) H 5) S
Ответом в заданиях 1–3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.
Правильный ответ
35
Пояснение
Решение.
Чтобы определить количество неспаренных p-электронов, необходимо рассмотреть электронную конфигурацию внешнего (иногда предвнешнего) слоя каждого элемента в основном состоянии. Нас интересуют только электроны, находящиеся на p-подуровнях.
1) Na (натрий). Порядковый номер 11. Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s1.
На 2p-подуровне все 6 электронов спарены. На внешнем 3s-подуровне находится 1 электрон, но это s-электрон.
Число неспаренных p-электронов = 0.
2) Cl (хлор). Порядковый номер 17. Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5.
На 3p-подуровне 5 электронов. Согласно правилу Хунда, они располагаются по орбиталям так: две пары и один неспаренный электрон.
Число неспаренных p-электронов = 1.
3) C (углерод). Порядковый номер 6. Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p2.
На 2p-подуровне 2 электрона. Они занимают две разные p-орбитали и являются неспаренными.
Число неспаренных p-электронов = 2.
4) H (водород). Порядковый номер 1. Электронная конфигурация: 1s1.
У водорода вообще нет p-электронов.
Число неспаренных p-электронов = 0.
5) S (сера). Порядковый номер 16. Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
На 3p-подуровне 4 электрона. Они распределяются по трем орбиталям: одна пара и два неспаренных электрона.
Число неспаренных p-электронов = 2.
Сравниваем результаты:
Углерод (3) имеет 2 неспаренных p-электрона.
Сера (5) имеет 2 неспаренных p-электрона.
Число неспаренных p-электронов одинаково у элементов под номерами 3 и 5.
Ответ: 35
Источник: ФИПИ