Задание №1 — Теоретические основы химии
Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии содержат один неспаренный электрон.
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.
Для выполнения заданий 1–3 используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в заданиях 1–3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.
1) S 2) Na 3) Al 4) Si 5) Mg
Правильный ответ
23
Пояснение
Решение.
Чтобы определить количество неспаренных электронов, необходимо рассмотреть электронную конфигурацию внешнего (или предвнешнего для d-элементов) энергетического уровня каждого из предложенных элементов в основном состоянии. Все элементы в списке относятся к третьему периоду, поэтому мы будем заполнять 3s- и 3p-подуровни.
1) S (сера). Порядковый номер 16. Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
На 3p-подуровне находятся 4 электрона. Согласно правилу Хунда, сначала электроны заполняют орбитали по одному, а затем спариваются. Из 4 электронов два образуют пару, а два остаются неспаренными.
2) Na (натрий). Порядковый номер 11. Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s1.
На внешнем 3s-подуровне находится всего один электрон. Он не имеет пары, следовательно, у натрия один неспаренный электрон.
3) Al (алюминий). Порядковый номер 13. Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1.
На 3s-подуровне два электрона (пара), а на 3p-подуровне находится один неспаренный электрон.
4) Si (кремний). Порядковый номер 14. Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2.
На 3p-подуровне два электрона занимают две разные орбитали, поэтому у кремния два неспаренных электрона.
5) Mg (магний). Порядковый номер 12. Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2.
На внешнем 3s-подуровне два электрона, они образуют пару. Неспаренных электронов нет (ноль).
Таким образом, один неспаренный электрон содержат атомы натрия (2) и алюминия (3).
Ответ: 23
Источник: ФИПИ