Задания №1. Электронная конфигурация атома
Вопрос 1 |
Электронную конфигурацию инертного газа имеет ион
Fe 3+ | |
Cl- | |
Cu2+ | |
Fe2+ |
Пояснение к вопросу 1:
Электронная конфигурация — формула расположения электронов по различным электронным оболочкам (орбиталям) атома. Частицы, имеющие одинаковое число электронов, имеют одинаковые электронные конфигурации. У иона хлора количество электронов 17+1=18, что соответствует конфигурации инертного газа аргона.
(Порядковый номер хлора в таблице Менделеева 17, значит атом хлора содержит 17 электронов, плюс ещё один электрон, который превращает атом в отрицательно заряженный ион)
Вопрос 2 |
Атому аргона в основном состоянии соответствует электронная конфигурация частицы
Ca 0 | |
K+ | |
Cl+ | |
Zn2+ |
Пояснение к вопросу 2:
У иона калия количество электронов 19−1=18, что соответствует порядковому номеру аргона
Вопрос 3 |
Одинаковое число электронов содержат частицы
Al3+ и N3- | |
Ca2+ и Cl5+ | |
S0 и Cl- | |
N3- и P 3- |
Пояснение к вопросу 3:
У иона алюминия количество электронов равно 13−3=10, у иона азота количество электронов 7+3=10.
Вопрос 4 |
Высший оксид элемента с электронной конфигурацией 1s22s22p63s23p5
Э2О5 | |
ЭО3 | |
Э2О7 | |
ЭО4 |
Пояснение к вопросу 4:
На внешнем (третьем) уровне содержится 7 электронов, значит это элемент 7 группы, и высший оксид имеет формулу Э2О7
Вопрос 5 |
Какие два атома имеют одинаковое число s−электронов в основном состоянии?
Na и K | |
Cl и Na | |
Cl и Fe | |
P и Cl |
Пояснение к вопросу 5:
Заполнение s-орбитали происходит только в первой и второй группах главных подгруппах, поэтому атомы элементов со второй группы (2-8 групп) главных подгрупп одного периода имеют одинаковое количество s-электронов. Фосфор и хлор стоят в 3 периоде и имеют 6 s-электронов в основном состоянии.
Вопрос 6 |
Элемент, электронная конфигурация атома которого 1s22s22p63s23p4, образует водородное соединение
CH4 | |
SiH4 | |
H2O | |
H2S |
Пояснение к вопросу 6:
Количество электронов в атоме равно сумме верхних индексов — 16. Это и есть порядковый номер элемента, значит это сера. Водородное соединение - H2S
Вопрос 7 |
Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы магния и
кальция | |
хрома | |
кремния | |
алюминия |
Пояснение к вопросу 7:
Элементы, стоящие в одной группе и одной подгруппе имеют сходую конфигурацию внешнего энергетического уровня. Это атомы магния и кальция.
Вопрос 8 |
Электронная конфигурация 1s22s22p63s23p6 соответствует частице
S4+ Подсказка: | |
P3- | |
Al3+ | |
O2- |
Пояснение к вопросу 8:
Количество электронов в атоме определяется порядковым номером химического элемента в таблице Менделеева. Количество электронов уменьшается при образовании положительно заряженного иона (на величину заряда данного иона), а при образовании отрицательно заряженного иона количество электронов увеличивается (на величину заряда данного иона). Посчитаем количество электронов в формуле - оно равно сумме всех верхних индексов − т.е 18 электронов . У иона фосфора количество электронов 15+3=18 . Значит данная электронная конфигурация соответствует иону фосфора.
Вопрос 9 |
Какая электронная конфигурация соответствует распределению валентных электронов в атоме хрома?
3d44s2 | |
3s23p4 | |
3d54s1 | |
4s24p6 |
Пояснение к вопросу 9:
Хром — это элемент 6 группы побочной подгруппы, это d-элемент, т.к у него заполняется 3d-орбиталь (сразу можно исключит 2 и 4 варианты ответа). Порядковый номер - 24. Следовательно атом имеет 24 электрона. Запишем распределение электронов по орбиталям (в порядке увеличения энергии сначала идет заполнение 4s орбитали а потом 3d) 1s22s22p63s23p64s23d4 . Но в действительности более энергетически выгодная конфигурация наблюдается, когда один 4s электрон переходит на 3d орбиталь, и она получается заполнена ровно на половину (в каждой квантовой ячейке, а их 5, по одному электрону). Это явления получило название "провала" или "проскока" электрона и встречается у элементов побочных подгрупп I и VI групп, так как им нужен один электрон с s-подуровня для того, чтобы наполовину или полностью заполнить d-подуровень. Поэтому конфигурация валентных электронов в атоме хрома будет 3d54s1.
Вопрос 10 |
Атом химического элемента, высший оксид которого RO2, имеет конфигурацию внешнего уровня:
ns2np4 | |
ns2np2 | |
ns2 | |
ns2np1 |
Пояснение к вопросу 10:
Сначала определим степень окисления элемента в данном оксиде. Т. к. атом кислорода имеет степень окисления −2, то у элемента R степень окисления равна +4, значит он стоит в четвертой группе главной подгруппе и, следовательно, имеет 4 электрона на внешнем уровне. Теперь из предложенных вариантов ответа выберем конфигурацию с четырьмя валентными электронами.
В электронной формуле количество электронов на внешнем уровне (валентных) определяется суммой верхних индексов. Первый вариант ответа - неверный, это элемент 6 группы ( т.к сумма верхних индексов равна 6), ему будет соответствовать высший оксид RO3
Второй вариант ответа - верный, сумма верхних индексов равна 4, следовательно, это элемент 4 группы, которому соответствует высший оксид RO2
Количество оставшихся вопросов: 10.