Задание №1 — Теоретические основы химии
Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии не содержат неспаренных электронов.
Запишите номера выбранных элементов.
Для выполнения заданий 1–3 используйте следующий ряд химических элементов:
1) Si 2) S 3) F 4) Zn 5) Ar
Ответом в заданиях 1–3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.
Правильный ответ
45
Пояснение
Решение.
Чтобы определить количество неспаренных электронов, необходимо составить электронные конфигурации атомов указанных элементов в основном состоянии, распределяя электроны по орбиталям согласно правилу Хунда и принципу Паули.
1) Si (кремний): порядковый номер 14.
Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2.
На внешнем 3p-подуровне находятся 2 электрона. Согласно правилу Хунда, они занимают разные орбитали: ↑ | ↑ | _ .
Следовательно, у кремния 2 неспаренных электрона.
2) S (сера): порядковый номер 16.
Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
На внешнем 3p-подуровне 4 электрона. Распределение по орбиталям: ↑↓ | ↑ | ↑ .
Следовательно, у серы 2 неспаренных электрона.
3) F (фтор): порядковый номер 9.
Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p5.
На внешнем 2p-подуровне 5 электронов. Распределение по орбиталям: ↑↓ | ↑↓ | ↑ .
Следовательно, у фтора 1 неспаренный электрон.
4) Zn (цинк): порядковый номер 30.
Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10.
Все подуровни полностью заполнены: на 4s-подуровне 2 электрона (пара), на 3d-подуровне 10 электронов (5 пар).
Следовательно, у цинка 0 неспаренных электронов.
5) Ar (аргон): порядковый номер 18.
Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
Это благородный газ, у которого все энергетические уровни и подуровни полностью завершены. Все электроны спарены.
Следовательно, у аргона 0 неспаренных электронов.
Таким образом, не содержат неспаренных электронов атомы цинка (4) и аргона (5).
Ответ: 45
Источник: ФИПИ