3. Какое максимальное число электронов могут занимать s-, р-, d- и f-орбитали данного энергетического уровня? Почему?
Принцип Паули позволяет рассчитать максимальное число электронов на каждом энергетическом уровне и подуровне в атоме.
Максимальное число электронов на подуровне с орбитальным квантовым числом l равно 2(2l + 1). При l = 0 (s-подуровень) магнитное квантовое число тоже равно нулю. Следовательно, на s-подуровне имеется всего одна орбиталь, и максимальное число электронов на s-подуровне каждого электронного слоя равно двум. При l = 1 (p-подуровень) магнитное квантовое число ms может принимать три значения. На трёх p-орбиталях может находиться не более шести электронов. При l = 2 (d-подуровень) магнитное квантовое число может принимать пять значений и, следовательно, на пяти d-орбиталях может находиться до 10 электронов. При l = 3 (f-подуровень) магнитное квантовое число может принимать семь значений, следовательно, на семи d-орбиталях может находиться до 14 электронов.
Какое максимальное число электронов могут занимать s-, p-, d- и f- орбитали данного энергетического уровня? Почему? Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 31.
Принцип Паули позволяет рассчитать максимальное число электронов на каждом энергетическом уровне и подуровне в атоме. Максимальное число электронов на подуровне с орбитальным квантовым числом l равно 2(2l + 1). При l = 0 (s-подуровень) магнитное квантовое число тоже равно нулю. Следовательно, на s-подуровне имеется всего одна орбиталь, и максимальное число электронов на s-подуровне каждого электронного слоя равно двум. При l = 1 (p-подуровень) магнитное квантовое число ms может принимать три значения. На трёх p-орбиталях может находиться не более шести электронов. При l = 2 (d-подуровень) магнитное квантовое число может принимать пять значений и, следовательно, на пяти d-орбиталях может находиться до 10 электронов. При l = 3 (f-подуровень) магнитное квантовое число может принимать семь значений, следовательно, на семи f-орбиталях может находиться до 14 электронов.
Полная электронная формула галлия Ga 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1
Какие орбитали атома заполняются электронами раньше: 4s или 3d; 5s или 4p? Почему? Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 21.
Орбиталь – это пространство вокруг ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона. Электроны, движущиеся в орбиталях близкого размера, образуют электронные слои, или энергетические уровни.
Энергетические уровни нумеруют в порядке возрастания от ядра: 1,2,3,4,5,6,7. Иногда их обозначают соответственно: K, L, M, N, O, P, Q.
Целое число n, обозначающее номер уровня, называют квантовым числом. Оно характеризует энергию электронов, занимающих данный уровень. Наименьшей энергией обладают электроны первого уровня, поэтому они сильнее притягиваются к ядру. Чем больше номер энергетического уровня, тем, соответственно, выше энергия электронов этого уровня.
Число энергетических уровней в атоме равно номеру периода в системе Менделеева, в котором он стоит.
Наибольшее число электронов на энергетическом уровне равно удвоенному квадрату номера уровня:
N – число электронов; n- номер уровня(считая от ядра) или главное квантовое число.
В соответствии с эти уравнением наибольшее число электронов:
на 1-ом уровне-не более2; на 2-ом не более 8; на 3-ем не более 18, на 4-ом не более32.
Строение электронного уровня.
Начиная со 2-го уровня, уровни разделяются на подуровни. Число подуровней равно значению главного квантового числа, т.е. числу уровня, но не более 4.
Подуровни состоят из орбиталей. Подуровни обозначают в направлении от ядра: s, p, d, f.
Первый подуровень s состоит из одной s-орбитали;
Второй подуровень p состоит из 3-ех p-орбиталей;
третий подуровень d –из 5-ти d-орбиталей;
четвертый подуровень f состоит из 7-ми f-орбиталей.
Принцип Паули: в каждой орбитали может находиться не более 2-ух электронов.
Принцип наименьшей энергии: Каждый электрон в атоме занимает свободную орбиталь с наиболее низкой энергией, отвечающей его прочной связи с ядром. Наименьшей энергией обладают электроны 1-го энергетического уровня. С ростом порядкового номера элемента электроны заполняют орбитали и уровни в порядке их возрастания: уровни от1 к 7, подуровни от s до f.
В соответствии с этим составляется электронная формула атомов периодической системы элементов Менделеева.
Электронная конфигурация обозначается : nl^, где n-главное квантовое число, l-орбиталь (s, p, d, f), ^- число электронов.
Последовательность заполнения энергетических уровней и подуровней следующая:
Так как по принципу наименьшей энергии электроны заполняют орбитали и уровни в порядке возрастания их энергий: уровни от1 до 7, орбитали от s до f, то из орбиталей 4s и 3d раньше заполнится орбиталь 3 уровня, т.е. 3d, а из орбиталей 5s и 4p раньше заполнится орбиталь 4 уровня, т.е. 4p.
Электронная формула атома элемента с порядковым номером 21 будет содержать 4 уровня, т.к. число уровней равно номеру периода в системе Менделеева.
Итак, электронная формула элемента скандия выглядит так:
21 Sc 1s²/2s²2p6/ 3s²3p63d¹ / 4s²
2. Общее число электронов у иона хрома Cr3+: а) S0, б) Si0, в) O2-, г) Ne+. 3. Восемь электронов на внешнем электронном слое имеет: а) одному, б) трем, в) четырем, г) пяти. 4. Максимальное число электронов, занимающих 3s – орбиталь, равно: а) 1, б) 2, в) 6, г) 8. 5. Число орбиталей на f-подуровне: а) 1, б) 3, в) 5, г) 7. 7. Элемент, атомы которого имеют электронную конфигурацию 1s22s22p63s23p63d104s1 — это: а) K, б) Ca, в) Ba, г) Na. 8. Ряд элементов, образующих оксиды с общей формулой RO: а) Ba, Sr, Ca, б) P, N, As, в) C, Si, Ge, г) B, A, Ga 9. Наименьший радиус атома среди приведенных элементов имеет: а) Mg, б) Ca, в) Si, г) Cl. 10. Из приведенных ниже элементов 3 – го периода наиболее ярко выраженные неметаллические свойства имеет: а) Al, б) S, в) Si , г) Ar. 11. Порядковый номер элементов в периодической системе определяется: а) зарядом ядра атома, б) числом электронов в наружном слое, в) числом электронных слоев в атоме, г) числом нейтронов в атоме. 12. Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего и предвнешнего энергетических уровней: а) B и Si, б) S и Se, в) K и Ca, г) Mn и Fe. 13. Изотоп железа, в ядре которого содержится 28 нейтронов, обозначают: а) 54Fe , б) 56Fe, в) 57Fe, г) 58Fe. 14. Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств: а) Sr – Rb — K, б) Be – Li — K, в) Na – K — Ca, г) Al – Mg — Be. 15. Амфотерным является гидроксид, формула которого: а) Be(OH)2, б) Mg(OH), в) H2SiO3, г) Ba(OH)2.
Максимальное число электронов, занимающих 3s – орбиталь,равно: двум Число орбиталей на f-подуровне: семь Элемент, атомы которого имеют электронную конфигурацию 1s22s22p63s23p63d104s1 — это: Cu Порядковый номер элементов в периодической системе определяется: Число протонов в атоме вещества, т.е. заряд ядра Изотоп железа, в ядре которого содержится 28 нейтронов, обозначают: 28Fe (28 наверху) Амфотерным является гидроксид, формула которого: Zn(OH)2 Al(OH)3