Задание №1 — Теоретические основы химии

Решение.

Для выполнения задания проанализируем электронное строение атомов предложенных элементов и их катионов. Нам необходимо найти элементы, катионы которых имеют конфигурацию внешнего слоя 4s²4p⁶. Эта конфигурация соответствует завершенному четвертому энергетическому уровню (электронная оболочка инертного газа криптона ₃₆Kr).

Рассмотрим каждый элемент из списка:

1) Стронций (Sr). Находится в 5 периоде, IIA группе. Порядковый номер 38.
Электронная конфигурация атома: ...4s²4p⁶5s².
При образовании катиона металлы отдают электроны с внешнего уровня. Атом стронция отдает 2 электрона с 5s-подуровня, образуя катион Sr²⁺.
Конфигурация Sr²⁺: ...4s²4p⁶. Подходит.

2) Бром (Br). Находится в 4 периоде, VIIA группе. Порядковый номер 35.
Электронная конфигурация атома: ...4s²4p⁵.
Бром — типичный неметалл. Для него характерно принятие электрона с образованием аниона Br^- (4s²4p⁶). Катионы бром образует крайне редко в составе сложных ионов, и они не будут иметь указанную конфигурацию. Не подходит.

3) Рубидий (Rb). Находится в 5 периоде, IA группе. Порядковый номер 37.
Электронная конфигурация атома: ...4s²4p⁶5s¹.
Атом рубидия отдает 1 электрон с внешнего 5s-подуровня, образуя катион Rb⁺.
Конфигурация Rb⁺: ...4s²4p⁶. Подходит.

4) Мышьяк (As). Находится в 4 периоде, VA группе. Порядковый номер 33.
Электронная конфигурация атома: ...4s²4p³.
При образовании катионов (например, As³⁺ или As⁵⁺) мышьяк теряет электроны 4-го уровня, и его внешний слой не будет содержать 8 электронов (4s²4p⁶). Не подходит.

5) Селен (Se). Находится в 4 периоде, VIA группе. Порядковый номер 34.
Электронная конфигурация атома: ...4s²4p⁴.
Аналогично мышьяку и брому, селен — неметалл. Его катионы не имеют конфигурации благородного газа. Конфигурацию 4s²4p⁶ имеет его анион Se^2-, а не катион. Не подходит.

Таким образом, искомыми элементами являются стронций (1) и рубидий (3).

Ответ: 13

Источник: ФИПИ