Задания 1. Строение электронных оболочек атомов.

Ответ: 35

Пояснение:

Количество электронов на внешнем энергетическом уровне (электронном слое) элементов главных подгрупп равно номеру группы.

Таким образом, из представленных вариантов ответов подходят кремний и углерод, т.к. они находятся в главной подгруппе четвертой группы таблицы Д.И. Менделеева (IVA группа), т.е. верны ответы 3 и 5.

Ответ: 24

Пояснение:

Барий - элемент главной подгруппы второй группы и шестого периода Периодической системы Д. И. Менделеева, следовательно, электронная конфигурация его внешнего слоя будет 6s². На внешнем 6s-подуровне, состоящем из одной s-орбитали, атома бария расположено 2 спаренных электрона с противоположными спинами (полное заполнение подуровня).

Алюминий - элемент главной подгруппы третьей группы и третьего периода Периодической системы, и электронная конфигурация внешнего слоя атома алюминия - 3s²3p¹: на 3s-подуровне (состоит из одной s-орбитали) расположено 2 спаренных электрона с противоположными спинами (полное заполнение), а на 3p-подуровне - один неспаренный электрон. Таким образом, у алюминия в основном состоянии число неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне равно 1.

Азот - элемент главной подгруппы пятой группы и второго периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома азота - 2s²2p³: на 2s-подуровне расположено 2 спаренных электрона с противоположными спинами, а на 2p-подуровне, состоящего из трех p-орбиталей (p_x, p_y, p_z) - три неспаренных электрона, каждый из которых находится на каждой орбитали. Таким образом, у алюминия в основном состоянии число неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне равно 1.

Хлор - элемент главной подгруппы седьмой группы и третьего периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома хлора - 3s²3p⁵: на 3s-подуровне расположено 2 спаренных электрона с противоположными спинами, а на 3p-подуровне, состоящего из трех p-орбиталей (p_x, p_y, p_z) - 5 электронов: 2 пары спаренных электронов на орбиталях p_x, p_y и один неспаренный - на орбитали p_z.Таким образом, у хлора в основном состоянии число неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне равно 1.

Кальций - элемент главной подгруппы второй группы и четвертого периода Периодической системы Д. И. Менделеева. Электронная конфигурация его внешнего слоя схожа с электронной конфигурацией атома бария. На внешнем 4s-подуровне, состоящем из одной s-орбитали, атома кальция расположено 2 спаренных электрона с противоположными спинами (полное заполнение подуровня).

Ответ: 25

Пояснение:

Хлор - элемент главной подгруппы седьмой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя хлора - 3s²3p⁵, т.е. валентные электроны хлора расположены на 3s- и 3p-подуровнях (3-ий период).

Калий - элемент главной подгруппы первой группы и четвертого периода Периодической системы, и электронная конфигурация внешнего слоя атома калия - 4s¹, т.е. единственный валентный электрон атома калия расположен на 4s-подуровне (4-ый период).

Бром - элемент главной подгруппы седьмой группы и четвертого периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома брома - 4s²4p⁵, т.е. валентные электроны атома брома расположены на 4s- и 4p-подуровнях (4-ый период).

Фтор - элемент главной подгруппы седьмой группы и второго периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома фтора - 2s²2p⁵, т.е. валентные электроны атома фтора расположены на 2s- и 2p-подуровнях. Однако, ввиду высокой электроотрицательности фтора только единственный электрон, расположенный на 2p-подуровне, участвует в образовании химической связи.

Кальций - элемент главной подгруппы второй группы и четверного периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация его внешнего слоя - 4s², т.е. валентные электроны расположены на 4s-подуровне (4-ый период).

Ответ: 15

Пояснение:

Хлор - элемент главной подгруппы седьмой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя хлора - 3s²3p⁵, т.е. валентные электроны хлора расположены на третьем энергетическом уровне (3-ий период).

Азот - элемент главной подгруппы пятой группы и второго периода Периодической системы, и электронная конфигурация внешнего слоя атома азота - 2s²2p³, т.е. валентные электроны азота расположены на втором энергетическом уровне (2-ой период).

Углерод - элемент главной подгруппы четвертой группы и второго периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома углерода - 2s²2p², т.е. валентные электроны атома углерода расположены на втором энергетическом уровне (2-ой период).

Бериллий - элемент главной подгруппы второй группы и второго периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома бериллия - 2s², т.е. валентные электроны атома бериллия расположены на втором энергетическом уровне (2-ой период).

Фосфор - элемент главной подгруппы пятой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация его внешнего слоя - 3s²3p³, т.е. валентные электроны атома фосфора расположены на третьем энергетическом уровне (3-ий период).

Ответ: 12

Пояснение:

Хлор - элемент главной подгруппы седьмой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома хлора - 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵, т.е. d-подуровня у атома хлора не существует.

Фтор - элемент главной подгруппы седьмой группы и второго периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома фтора - 1s²2s²2p⁵, т.е. d-подуровня у атома фтора также не существует.

Бром - элемент главной подгруппы седьмой группы и четвертого периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома брома - 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁵, т.е. у атома брома существует полностью заполненный 3d-подуровень.

Медь - элемент побочной подгруппы первой группы и четвертого периода Периодической системы, электронная конфигурация атома меди  - 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹3d¹⁰, т.е. у атома меди существует полностью заполненный 3d-подуровень.

Железо - элемент побочной подгруппы восьмой группы и четвертого периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома железа - 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶, т.е. у атома железа существует незаполненный 3d-подуровень.

Ответ: 15

Пояснение:

Гелий - элемент главной подгруппы второй группы и первого периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома гелия - 1s², т.е. валентные электроны атома гелия расположены только на 1s-подуровне, следовательно, гелий можно отнести к s-элементам.

Фосфор - элемент главной подгруппы пятой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя атома фосфора - 3s²3p³, следовательно, фосфор относится к p-элементам.

Алюминий - элемент главной подгруппы третьей группы и третьего периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома алюминия - 3s²3p¹, следовательно, алюминий относится к p-элементам.

Хлор - элемент главной подгруппы седьмой группы и третьего периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя атома хлора - 3s²3p⁵, следовательно, хлор относится к p-элементам.

Литий - элемент главной подгруппы первой группы и второго периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя атома лития - 2s¹, следовательно, литий относится к s-элементам.

Ответ: 12

Пояснение:

Бор - элемент главной подгруппы третьей группы и второго периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация атома бора в основном состоянии - 2s²2p¹. При переходе атома бора в возбужденное состояние электронная конфигурация становится 2s¹2p² за счет перескока электрона с 2s- на 2p-орбиталь.

Алюминий - элемент главной подгруппы третьей группы и третьего периода Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома алюминия - 3s²3p¹. При переходе атома алюминия в возбужденное состояние электронная конфигурация становится 3s¹3p² за счет перескока электрона с 3s- на 3p-орбиталь.

Фтор - элемент главной подгруппы седьмой группы и второго периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя атома фтора - 3s²3p⁵. В данном случае в возбужденном состоянии невозможно получить электронную конфигурацию внешнего электронного уровня ns¹np².

Железо - элемент побочной подгруппы восьмой группы и четвертого периода Периодической системы Д. И. Менделеева, электронная конфигурация внешнего слоя атома железа - 4s²3d⁶. В данном случае в возбужденном состоянии также невозможно получить электронную конфигурацию внешнего электронного уровня ns¹np².

Азот - элемент главной подгруппы пятой группы и второго периода Периодической системы, и электронная конфигурация внешнего слоя атома азота - 2s²2p³. В данном случае в возбужденном состоянии также невозможно получить электронную конфигурацию внешнего электронного уровня ns¹np².

Ответ: 23

Пояснение:

Рубидий и цезий - элементы главной подгруппы первой группы Периодической системы Д. И. Менделеева, являются щелочными металлами, у атомов которых на внешнем энергетическом уровне расположен один электрон. Поскольку s-орбиталь для атомов данных элементов является внешней, невозможен перескок электрона с s- на p-орбиталь, и следовательно, не характерен переход атома в возбужденное состояние.

Атом азота не способен переходить в возбужденное состояние т.к. заполняемым у него является 2-й энергетический уровень и на этом энергетическом уровне отсутствуют свободные орбитали.

Алюминий - элемент главной подгруппы третьей группы Периодической системы химических элементов, электронная конфигурация внешнего слоя атома алюминия - 3s²3p¹. При переходе атома алюминия в возбужденное состояние происходит перескок электрона с 3s- на 3p-орбиталь, и электронная конфигурация атома алюминия становится 3s¹3p².

Углерод - элемент главной подгруппы четвертой группы Периодической системы, электронная конфигурация внешнего слоя атома углерода - 2s²2p². При переходе атома углерода в возбужденное состояние происходит перескок электрона с 2s- на 2p-орбиталь, и электронная конфигурация атома углерода становится 2s¹2p³.

Ответ: 23

Пояснение:

Электронная конфигурация внешнего электронного слоя ns²np³ говорит о том, что заполняемым у искомых элементов является p подуровень, т.е. это p-элементы. Все p-элементы расположены в 6-ти последних ячейках каждого периода в группе, номер которой равен сумме электронов на s и p подуровнях внешнего слоя, т.е. 2+3 = 5.  Таким образом искомые элементы - азот и фосфор.

Ответ: 34

Пояснение:

Среди перечисленных элементов сходную электронную конфигурацию имеют бром и фтор. Электронная конфигурация внешнего слоя имеет вид ns²np⁵

Ответ: 13

Пояснение:

Заполненный 2-й электронный уровень имеет благородный газ неон, а также любой химический элемент, расположенный в таблице Менделеева после него.

Ответ: 34

Пояснение:

До завершения внешнего электронного уровня 2 электрона недостает p-элементам шестой группы. Напомним, что все p-элементы расположены в 6-ти последних ячейках каждого периода.

Ответ: 24

Пояснение:

Формула внешнего энергетического уровня ns¹np³ говорит нам о том, что на внешнем энергетическом уровне (электронном слое) находится 4 электрона (1+3). Среди указанных элементов 4 электрона на внешнем уровне имеют только атомы кремния и углерода.

Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня данных элементов в основном состоянии имеет вид ns²np² , а в возбужденном ns¹np³ (при возбуждении атомов углерода и кремния происходит распаривание электронов s-орбитали и один электрон попадает на свободную p-орбиталь).

Ответ: 25

Пояснение:

Формула внешнего энергетического уровня ns²np⁴ говорит нам о том, что на внешнем энергетическом уровне (электронном слое) находится 6 электронов (2+4). Количество электронов на внешнем электронном уровне для элементов главных подгрупп всегда равно номеру группы. Таким образом, электронную конфигурацию ns²np⁴ среди указанных элементов имеют атомы селена и серы, так как данные элементы расположены в VIA группе.

Ответ: 25

Пояснение:

Фосфор - элемент III периода и V группы главной подгруппы Периодической системы химических элементов, в основном состоянии имеет электронную конфигурацию [Ne] 3s²3p³, следовательно, на внешнем уровне содержит 3 неспаренных электрона.

Медь - элемент IV периода и I группы побочной подгруппы Периодической системы химических элементов, в основном состоянии имеет электронную конфигурацию [Ar] 3d¹⁰4s¹, следовательно, на внешнем уровне содержит 1 неспаренный электрон.

Цинк - элемент IV периода и II группы побочной подгруппы Периодической системы химических элементов, в основном состоянии имеет электронную конфигурацию [Ar] 3d¹⁰4s², следовательно, на внешнем уровне содержит 2 неспаренных электрона.

Кремний - элемент III периода и IV группы главной подгруппы Периодической системы химических элементов, в основном состоянии имеет электронную конфигурацию [Ne] 3s²3p², следовательно, на внешнем уровне содержит 2 неспаренных электрона.

Хлор - элемент III периода и VII группы главной подгруппы Периодической системы химических элементов, в основном состоянии имеет электронную конфигурацию [Ne] 3s²3p⁵, следовательно, на внешнем уровне содержит 1 неспаренный электрон.

Ответ: 45

Ответ: 45

Ответ: 14

Ответ: 14

Ответ: 34

Ответ: 13

Ответ: 24

Ответ: 24

Ответ: 12

Ответ: 23

Ответ: 45

Ответ: 45

Ответ: 13