Два неспарені електрони в основному стані має атом. Як визначити кількість неспарених електронів

як визначити число неспарених електронів в атомі і отримав найкращу відповідь

Відповідь від Rafael ahmetov[гуру]
Використовуючи правило Клечковського, написати електронну формулу. За електронною формулою це легко. Наприклад, електронна формула вуглецю 1s2 2s2 2p2, бачимо, що на s-орбіталях по 2 електрони, тобто вони спарені. На p-орбіталях 2 електрони, але 2-р орбіталей три. Значить за правилом Гунда, 2 електрони займуть 2 різних р-орбіталі, і у вуглецю - 2 неспарені електрони. Аналогічно розмірковуючи бачимо, що з атома азоту 1s2 2s2 2p3 - 3 неспарених електрона. У кисню 1s2 2s2 2p4 - на р-орбіталях 4 електрони. 3 електрони розташувалися по одному на різних р-орбіталях, а четвертому окремого місця немає. Тому він йде в пару до одного із трьох, а два залишаються неспареними. Аналогічно у фтору 1s2 2s2 2p5 - один неспарений електрон, а неон 1s2 2s2 2p6 не має неспарених електронів.
Абсолютно аналогічно слід розглядати і d-і f-орбіталі (якщо вони задіяні в електронній формулі, і не забувати, що d-орбіталей п'ять, а f-орбіталей сім.

Відповідь від Вадим Біленецький[гуру]
неадо розписати будь-який елемент і тоді буде видно, єнеспарені електрони чи ні Напимер у алюмінію заряд +13. а розподіл за рівнем -2.8.3.Вже видно,що р-електрон на останньому шарі неспарений.І таким же способом перевір у всіх елементів.

Відповідь від Сенат Лезгінцев[Новичок]
Вадим можна детальніше?

Відповідь від Єгор Єршов[Новичок]
Число неспарених електронів дорівнює номеру групи, в якій знаходиться елемент

Відповідь від 3 відповіді[гуру]

Вітання! Ось добірка тем із відповідями на Ваше запитання: як визначити кількість неспарених електронів в атомі

Вкажіть квантові числа (n, l, m(l), m(s)) електрона, що є останнім по порядку заповнення, та визначте число не
а що тут думати? останнім буде 5p електрон.
n = 5 (гл. кв. Число = номер рівня)

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №1 Варіант-1

Завдання 1.

1. Восьмиелектронну зовнішню оболонку має іон: 1) Р 3+ 2) S 2- 3) З 4+ 4) Fe 2+
2. Число електронів в іоні заліза Fe 2+ одно: 1) 54 2) 28 3) 58 4) 24
3. В основному стані три неспарені електрони має атом
1) кремнію 2) фосфору 3) сірки 4) хлору
4. Електронна конфігурація Is 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 відповідає іону: 1) Сl - 2) N3 - 3) Br - 4) Про 2-
5. Однакову електронну конфігурацію зовнішнього рівня мають Са 2+ і
1) К + 2) Аr 3) 4) F -
6. Елемент, якому відповідає вищий оксид складу R 2 O 7 має електронну конфігурацію зовнішнього рівня: 1) ns 2 np 3 2) ns 2 np 5 3) ns 2 np 1 4) ns 2 np 2

7. Найбільший радіус має атом: 1) олова 2) кремнію 3) свинцю 4) вуглецю
8. Найменший радіус має атом: 1) брому 2) миш'яку 3) барію 4) олова
9. У атома сірки число електронів на зовнішньому енергетичному рівні та заряд ядра рівні відповідно 1) 4 і + 16 2) 6 і + 32 3) 6 і + 16 4) 4 і + 32
10. Однакова електронна будова мають частинки
1) Na 0 і Na + 2) Na 0 і K 0 3) Na + та F - 4) Cr 2+ та Сr 3+
Завдання 2.

1. В аміаку та хлориді барію хімічний зв'язок відповідно

1) іонна та ковалентна полярна

2) ковалентна полярна та іонна

3) ковалентна неполярна та металева

4) ковалентна неполярна та іонна

2. Речовини лише з іонним зв'язком наведені в ряду:

1) F 2 , ССl 4 , КС1

2) NaBr,Na 2 O,KI

3) SO 2 ,P 4 ,CaF 2

4) H 2 S,Br 2 ,K 2 S

3. У якому ряду всі речовини мають ковалентний полярний зв'язок?

1) HCl,NaCl,Cl2

2) O 2 ,H 2 O,CO 2

3) H 2 O,NH 3 ,CH 4

4. Ковалентний неполярний зв'язок характерний для

1) С1 2 2) SO3 3) СО 4) SiO 2

5. Речовиною з ковалентним полярним зв'язком є

1) С1 2 2) NaBr 3) H 2 S 4) MgCl 2

6. Речовина з ковалентним неполярним зв'язком має формулу

1) NH 3 2) Зu 3) H 2 S 4) I 2

7. Речовинами з неполярним ковалентним зв'язком є

1) вода та алмаз

2) водень та хлор

3) мідь та азот

4) бром та метан

8. Між атомами з однаковою відносною електронегативністю утворюється хімічний зв'язок

1) іонна

2) ковалентна полярна

3) ковалентна неполярна

4) воднева

9. Хімічний елемент, в атомі якого електрони за шарами розподілені так: 2, 8, 8, 2 утворює з воднем хімічний зв'язок

1) ковалентну полярну

2) ковалентну неполярну

3) іонну

4) металеву

10. Трьма загальними електронними парами утворено ковалентний зв'язок у молекулі

2) сірководню

3) метану

4) хлору

11.Молекулярні кристалічні грати має з'єднання: 1) сірководень; 2) хлорид натрію; 3) кварц; 4) мідь.

12. Водневий зв'язок не характерний для речовини

1) Н 2 Про 2) СН 4 3) NH 3 4) СНзОН

речовин: метан, фтор. Визначте вид зв'язку та тип кристалічних ґрат.

Завдання 3.

1.Виберіть речовини, що мають атомні кристалічні грати.

1.Графіт 3.Алмаз

2.Сульфат міді 4.Оксид кремнію

2.Виберіть речовини, що мають іонні кристалічні грати:

1. оксид кремнію 2.хлорид натрію 3.гідроксід калію 4.сульфат алюмінію

3.Атомні кристалічні грати характерні для:

1. алюмінію та графіту 2. сірки та йоду

3. оксиду кремнію та хлориду натрію 4. алмазу та бору

4. Ізотопами є:

1. Етан і Етен 2. Про 16 і Про 17

3. натрій та калій 4. графіт та азот

5. Речовини, що мають металеві кристалічні грати, як правило:

2. легкоплавки та леткі
3. Тверді та електропровідні
4. Теплопровідні та пластичні

6.Встановіть

НАЗВА РЕЧОВИНИ:	ВИГЛЯД ХІМІЧНОГО ЗВ'ЯЗКУ:
оксид азоту (ІІ);	ковалентна неполярна;
Б) сульфід натрію;	ковалентна полярна;
	3) металічна;
Г) алмаз,
	5) воднева

А.

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №1 Варіант-2

Завдання 1.

1. Двоелектронну зовнішню оболонку має іон: 1) S 6+ 2) S 2- 3) Вг 5+ 4) Sn 4+
2. Електронна конфігурація Is 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 відповідає іону
1) Sn 2+ 2) S 2- 3) Cr 3+ 4) Fe 2
3. Елемент з електронною конфігурацією зовнішнього рівня... 3s 2 3p 3 утворює водневу сполуку складу: 1) ЕН 4 2) ЕН 3) ЕН 3 4) ЕН 2
2 2s 2 2p 6 відповідає іону
1) А 3+ 2) Fe 3+ 3) Zn 2+ 4) Cr 3+
5. Атом металу, вищий оксид якого Ме 2 Про 3 має електронну формулу зовнішнього енергетичного рівня: 1) ns 2 пр 1 2) ns 2 пр 2 3) ns 2 np 3 4) ns 2 np
6. Вищий оксид складу R 2 O 7 утворює хімічний елемент, в атомі якого заповнення електронами енергетичних рівнів відповідає ряду чисел:
1) 2, 8, 1 2) 2, 8, 7 3) 2, 8, 8, 1 4) 2, 5
7. У ряді хімічних елементів Na -> Mg -> Al -> Si
1) збільшується кількість валентних електронів в атомах
2) зменшується число електронних шарів а атомах
3) зменшується кількість протонів у ядрах атомів
4) збільшуються радіуси атомів
8. Електронну конфігурацію 1s 2 2s 2 2р 6 3.s 2 Зр 6 3d 1 має іон
1) Са 2+ 2) А 3+ 3) K + 4) Sc 2+
9. Число валентних електронів у марганцю дорівнює: 1) 1 2) 3 3) 5 4) 7

10. Яку електронну конфігурацію має атом найактивнішого металу?

Завдання 2.

1) диметилового ефіру

2) метанолу

3) етилену

4) етилацетату

2. 1) HI 2) НС1 3) HF 4) НВг

3. Ковалентний полярний зв'язок характерний для кожної з двох речовин, формули яких

1) KI та Н 2 Про

2) СО 2 і К 2

3) H 2 S та Na 2 S

4) CS 2 та РС1 5

1) C 4 H 10 , NO 2 , NaCl

2) СО, CuO, CH 3 Cl

3) BaS, C 6 H 6, H 2

4) C 6 H 5 NO 2 , F 2 , CC1 4

5. Ковалентний зв'язок має кожну з речовин, зазначених у рядку:

1) СаО,З 3 Н 6 , S 8

2) Fe.NaNO 3 CO

3) N 2, CuCO 3, K 2 S

4) C 6 H 5 N0 2 , SО 2 , CHC1 3

6. Ковалентний зв'язок має кожну з речовин, зазначених у рядку:

1) З 3 Н 4 NO, Na 2 O

2) СО, СН 3 С1, PBr 3

3) Р 2 Оз, NaHSO 4 , Су

4) C 6 H 5 NO 2 NaF, СС1 4

7. Речовини молекулярної будови характеризуються

1) високою температурою плавлення 2) низькою температурою плавлення 3) твердістю

4) електропровідністю.

8. У якому ряду записані формули речовин тільки з ковалентною полярною
зв'язком? 1) С1 2 , NO 2 , НС1 2) HBr,NO,Br 2 3) H 2 S,H 2 O,Se 4) HI,H 2 O,PH 3

9. Речовиною з іонним зв'язком є: 1) Са 2) MgS 3) H 2 S 4) NН 3

10. Атомні кристалічні грати має кожну з двох речовин:

2) алмаз та кремній

3) хлор та йод

11.З'єднаннями з ковалентним полярним та ковалентним неполярним зв'язком є відповідно:

1) вода і сірководень

2)бромід калію та азот

3)аміак та водень

4) кисень і метан

12. Хімічний елемент, в атомі якого електрони за шарами розподілені так: 2, 8, 1 утворює з воднем хімічний зв'язок

13. Складіть схеми утворення зв'язківу речовинах: нітрид натрію, кисень. Визначте вид зв'язку та тип кристалічних ґрат.

Завдання 3.

2 .У вузлах різних кристалічних грат можуть бути

1. атоми 2. електрони 3. протони 4. іони 5. молекули

3. Алотропією називається:

1. існування для атомів одного і того ж елемента кількох стійких ізотопів

2. здатність атомів елемента утворювати кілька складних речовин із атомами іншого елемента

3. існування кількох складних речовин, молекули яких мають однаковий склад, але різна хімічна будова

4. існування кількох простих речовин, утворених атомами одного і того ж елемента

1. молекулярна 2. атомна

3. іонна 4. металева

1. тугоплавки і добре розчиняються у воді

6.Встановітьвідповідність між назвою речовини та видом хімічного зв'язку в ньому.

НАЗВА РЕЧОВИНИ:	ВИГЛЯД ХІМІЧНОГО ЗВ'ЯЗКУ:
А) сульфат амонію;	ковалентна неполярна;
Б) алюміній;	ковалентна полярна;
В)аміак;	3) металічна;
г) графіт.
	5) воднева

7. Чи вірні такі міркування про будову та властивості речовин у твердому стані?

А. І хлорид амонію, і оксид вуглецю (II) мають іонну кристалічну решітку.

Б. Для речовин, що мають молекулярні кристалічні ґрати, характерна висока твердість.

Правильно лише А; 3) вірні обидва судження;

вірно лише Б; 4) обидві судження неправильні.

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №1 Варіант-3

Завдання 1.

1. Число енергетичних шарів та число електронів у зовнішньому енергетичному шарі атомів миш'яку рівні відповідно: 1) 4, 6 2) 2, 5 3) 3, 7 4) 4, 5
2. Яку електронну конфігурацію має атом найактивнішого металу?
1) 1s 2 2s 2 2p 1 2) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3) 1s 2 2s 2 4) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
3. Кількість електронів в атомі визначається
1) числом протонів 2) числом нейтронів 3) числом енергетичних рівнів 4) величиною відносної атомної маси
4. Ядро атома 81 Br містить: 1)81p та 35n 2) 35p та 46n 3)46p та 81n 4) 46p та 35n
5. Іон, у складі якого 16 протонів та 18 електронів, має заряд
1) +4 2) -2 3) +2 4) -4
6. Зовнішній енергетичний рівень атома елемента, що утворює вищий оксид складу ЕО з , має формулу 1) ns 2 np 1 2) ns 2 nр 2 3) nз 2 nр 3 4) ns 2 nр 4
7. Конфігурація зовнішнього електронного шару атома сірки у незбудженому стані
1) 4s 2 2) 3s 2 3р 6 3) 3s 2 3р 4 4) 4s 2 4р 4
8. Електронну конфігурацію Is 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 в основному стані має атом
1) літію 2) натрію 3) калію 4) кальцію
9. Число протонів і нейтронів, що містяться в ядрі атома ізотопу 40 K, і відповідно: 1) 19 та 40 2) 21 та 19 3) 20 та 40 4) 19 та 21
10. Хімічний елемент, один із ізотопів якого має масове число 44 і містить в ядрі 24 нейтрона, - це: 1) хром 2) кальцій 3) рутеній 4) скандій

Завдання 2.

1. В аміаку та хлориді барію хімічний зв'язок відповідно

2. Полярність зв'язку найбільше виражена в молекулі: 1) HI 2) НС1 3) HF 4) НВг

3. Речовини лише з іонним зв'язком наведені в ряду:

1) F 2 , ССl 4 , КС1

2) NaBr,Na 2 O,KI

3) SO 2 ,P 4 ,CaF 2

4) H 2 S,Br 2 ,K 2 S

4. Ковалентні зв'язки має кожна з речовин, зазначених у рядку:

1) C 4 H 10 , NO 2 , NaCl

2) СО, CuO, CH 3 Cl

3) BaS, C 6 H 6, H 2

4) C 6 H 5 NO 2 , F 2 , CC1 4

5. У якому ряду всі речовини мають ковалентний полярний зв'язок?

1) HCl,NaCl,Cl2

2) O 2 ,H 2 O,CO 2

3) H 2 O,NH 3 ,CH 4

6. Ковалентний неполярний зв'язок характерний для: 1) С1 2 2) SO3 3) СО 4) SiO 2

7. Речовиною з ковалентним полярним зв'язком є: 1) С1 2 2) NaBr 3) H 2 S 4) MgCl 2

8. Речовина з ковалентним неполярним зв'язком має формулу: 1) NH 3 2) Зu 3) H 2 S 4) I 2

9. Водневі зв'язки утворюються між молекулами

1) диметилового ефіру

2) метанолу

3) етилену

4) етилацетату

10. Молекулярні кристалічні грати має кожну з двох речовин:

1) оксид кремнію (IV) та оксид вуглецю (IV)

2) етанол та метан

3) хлор та йод

4) хлорид калію та фторид заліза (III)

11.З'єднаннями з ковалентним неполярним та ковалентним полярним зв'язком є відповідно:

1) вода і сірководень

2)бромід калію та азот

3)аміак та водень

4) кисень і метан

12. Хімічний елемент, в атомі якого електрони за шарами розподілені так:

2, 8,8,1 утворює з воднем хімічний зв'язок

1) ковалентну полярну 2) ковалентну неполярну 3) іонну 4) металеву

13. Складіть схеми утворення зв'язківу речовинах: оксид натрію, кисень. Визначте вид зв'язку та тип кристалічних ґрат.

Завдання 3.

1. Кристалічні грати і оксиду сірки (IV), і оксид сірки (VI) у твердому стані:

іонна; 3) молекулярна;

металева; 4) атомна.

2. Формула речовини, що має молекулярну кристалічну решітку в твердому стані:

1) Li; 2) NaCl; 3) Si; 4) СН 3 ВІН.

3. Іонні кристалічні грати має кожну з двох речовин, формули яких:

H 2 S та НС1; 3) 2 і 2 ;

КВг та NH 4 NО 3 ; 4) N 2 та NH 3 .

4. Металеві кристалічні грати має:

графіт; 3) алюміній;

кремній; 4) йод.

5.Встановітьвідповідність між назвою речовини та видом хімічного зв'язку в ньому.

НАЗВА РЕЧОВИНИ:	ВИГЛЯД ХІМІЧНОГО ЗВ'ЯЗКУ:
А) тетрогідроксоалюмінат калію;	ковалентна неполярна;
Б) алюміній;	ковалентна полярна;
	3) металічна;
г) графіт.
	5) воднева

6. Чи вірні такі міркування про будову та властивості речовин у твердому стані?

А. І бром, і магній – це речовини немолекулярної будови.

Б.Для речовин з атомними кристалічними гратами характерна висока твердість.

Правильно лише А; 3) вірні обидва судження;

вірно тількиБ; 4) обидвасудження невірні.

7. Речовина, що має немолекулярну будову:

сірководень; 3) оксид сірки (IV);

бромід калію; 4) ромбічна сірка.

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №1 Варіант-4

Завдання 1.

1. Речовина, утворена іонним зв'язком:

1) аміак; 3) азот;

2) нітрид літію; 4) оксид азоту (ІV).

2. Формула речовини, утвореної ковалентним неполярним зв'язком:

1) Вг 2; 2) КС1; 3) SО 3; 4) Са.

3. Формула речовини, утвореної ковалентним полярним зв'язком:

1) NaI; 2) SО 2; 3) Аl; 4) Р4.

4. Формула речовини, утвореної металевим зв'язком:

1) Про 3; 2) S 8; 3) З; 4) Са.

5. Речовина, між молекулами якоїне утворюється водневий зв'язок:

етиловий спирт;

оцтова кислота;

З'єднаннями з ковалентним неполярним та ковалентним полярним зв'язком є відповідно:

1) метан та хлорметан; 3) метан та графіт;

2) азот та аміак; 4) алмаз та графіт.

З'єднаннями з іонним та ковалентним полярним зв'язком є відповідно:

фторид кальцію та оксид барію;
бромід калію та сірководень;
йодид натрію та йод;
оксид вуглецю (II) та сульфід натрію.

Ковалентним полярним зв'язком утворено кожну з речовин, формули яких:

Н 2, Про 2, S 8; 3) NaCl, CaS, До 2 O;
2, SiCl 4, HBr; 4) НСl, NaCl, PH 3 .

Іонним зв'язком утворено кожну з двох речовин:

бромоводень та оксид вуглецю (IV);
барій та кобальт;
нітрид магнію та сульфід барію;
хлорид натрію та фосфін.

Водневий зв'язок характерний для кожної з двох речовин, формули яких:

2 і H 2 S; 3) Н 2 O і З 6 Н 6;
З 2 Н 6 та НСНО; 4) HF та СН 3 ВІН.

Хімічний зв'язок у з'єднанні брому з елементом, електронна формула зовнішнього електронного шару якого 4 s 2 4 p 5 :

ковалентна неполярна;
ковалентна полярна;
металева.

Хімічний зв'язок у поєднанні вуглецю з елементом, електронна формула зовнішнього електронного шару якого 3 s 2 3 p 5 :

металева;
ковалентна неполярна;
ковалентна полярна.

13. Найбільш виражений характер іонного зв'язку:

у хлориді кальцію;

у фториді кальцію;

у броміді кальцію;

в йодиді кальцію.

Завдання 3.

1. В аміаку та хлориді барію хімічний зв'язок відповідно

1) іонна та ковалентна полярна

2) ковалентна полярна та іонна

3) ковалентна неполярна та металева

4) ковалентна неполярна та іонна

2. Полярність зв'язку найбільше виражена в молекулі: 1) HI 2) НС1 3) HF 4) НВг

3. Речовини лише з іонним зв'язком наведені в ряду:

1) F 2 , ССl 4 , КС1

2) NaBr,Na 2 O,KI

3) SO 2 ,P 4 ,CaF 2

4) H 2 S,Br 2 ,K 2 S

4. Якщо речовина добре розчинна у воді, має високу температуру плавлення, електропровідно, то її кристалічні грати:

1. молекулярна 2. атомна

3. іонна 4. металева

5. Речовини, що мають молекулярні кристалічні грати, як правило:

1. тугоплавки і добре розчиняються у воді
2. легкоплавки та летючі 3. Тверди та електропровідні

6.Встановітьвідповідність між назвою речовини та видом хімічного зв'язку в ньому.

НАЗВА РЕЧОВИНИ:	ВИГЛЯД ХІМІЧНОГО ЗВ'ЯЗКУ:
А) сульфат амонію;	ковалентна неполярна;
Б) алюміній;	ковалентна полярна;
В)аміак;	3) металічна;
г) графіт.
	5) воднева

7. Чи вірні наступні судження про склад, будову та властивості речовин у твердому стані?

А. Речовини, що мають атомні кристалічні ґрати, можуть бути як простими, так і складними.

B. Для речовин, що мають іонні кристалічні грати, характерні низькі температури плавлення.

Правильно лише А; 3) вірні обидва судження;
вірно лише Б; 4) обидві судження неправильні.

За правильну відповідь на кожне із завдань 1-8, 12-16, 20, 21, 27-29 ставиться 1 бал.

Завдання 9–11, 17–19, 22–26 вважаються виконаними правильно, якщо правильно вказано послідовність цифр. За повну правильну відповідь у завданнях 9–11, 17–19, 22–26 ставиться 2 бали; якщо допущено одну помилку – 1 бал; за неправильну відповідь (більше однієї помилки) або її відсутність – 0 балів.

Теорія за завданням:

1) F 2) S 3) I 4) Na 5) Mg

Визначте, атомам яких із зазначених елементів в основному стані до завершення зовнішнього електронного шару не вистачає одного електрона.

Восьмиелектронна оболонка відповідає оболонці інертного газу. Для кожної з речовин в періоді якої вони відповідають інерний газ, для фтору неон, для сірки аргон, для йоду ксенон, для натрію і магнію аргон, але з перерахованих елементів, лише фтору та йоду не вистачає одного електрона до восьмиелектронної оболонки, так як вони перебувають у сьомій групі.

Для виконання завдання використовуйте низку хімічних елементів. Відповіддю завдання є послідовність трьох цифр, під якими вказані хімічні елементи у цьому ряду.

1) Be 2) H 3) N 4) K 5) C

Визначте, атоми яких із зазначених елементів в основному стані містять однакову кількість неспарених електронів.

4 Be Берилій: 1s 2 2s 2

7 N Азот: 1s 2 2s 2 2p 3

Число неспарених електронів - 1

6 C Вуглець: 1s 2 2s 2 2p 2

1s 2	2s 2	2p 3
↓	↓

Число неспарених електронів - 2

Звідси очевидно, що для водню і калію число неспарених електронів однаково.

Для виконання завдання скористайтеся наступним рядом хімічних елементів. Відповіддю завдання є послідовність трьох цифр, під якими вказані хімічні елементи у цьому ряду.

1) Ge 2) Fe 3) Sn 4) Pb 5) Mn

Визначте, атомам яких із зазначених у ряді елементів валентні електрони знаходяться як на s-, так і на d-підрівнях.

Для вирішення цього завдання необхідно розписати верхній електронний рівень елементів:

32 Ge Німеччина: 3d 10 4s 2 4p 2
26 Fe Залізо: 3d 6 4s 2
50 Sn Олово: 4d 10 5s 2 5p 2
82 Pb Свинець: 4f 14 5d 10 6s 2 6p 2
25 Mn Марганець: 3d 5 4s 2

У заліза та марганцю валентні електрони знаходяться на s- та на d-підрівнях.

1) Br 2) Si 3) Mg 4) C 5) Al

Визначте, атоми яких із зазначених у ряді елементів у збудженому стані мають електронну формулу зовнішнього енергетичного рівня ns 1 np 3

Для не збудженого стану електронна формула ns 1 np 3являтиме собою ns 2 np 2саме елементи такої конфігурації нам потрібні. Розпишемо верхній електронний рівень елементів (або простий знайдемо елементи четвертої групи):

35 Br Бром: 3d 10 4s 2 4p 5
14 Si Кремній: 3s 2 3p 2
12 Mg Магній: 3s 2
6 C Вуглець: 1s 2 2s 2 2p 2
13 Al Алюміній: 3s 2 3p 1

У кремнію та вуглецю верхній енергетичний рівень збігається з шуканим

1) Si 2) F 3) Al 4) S 5) Li

Спарені електрони

Якщо на орбіталі знаходиться один електрон, то він називається неспареним,а якщо два – то це спарені електрони.

Чотири квантові числа n, l, m, m s повністю характеризують енергетичний стан електрона в атомі.

Розглядаючи будову електронної оболонки багатоелектронних атомів різних елементів, необхідно враховувати три основні положення:

· принцип Паулі,

· Принцип найменшої енергії,

· правило Гунду.

Згідно принципу Паулі в атомі може бути двох електронів з однаковими значеннями всіх чотирьох квантових чисел.

Принцип Паулі визначає максимальну кількість електронів на одній орбіталі, рівні та підрівні. Оскільки АТ характеризується трьома квантовими числами n, l, m, то електрони цієї орбіталі можуть відрізнятися тільки спіновим квантовим числом m s. Але спинове квантове число m sможе мати лише два значення + 1/2 і – 1/2. Отже, однією орбіталі може бути трохи більше двох електронів з різними значеннями спинових квантових чисел.

Мал. 4.6. Максимальна ємність однієї орбіталі – 2 електрони.

Максимальна кількість електронів на енергетичному рівні визначається як 2 n 2 , а на підрівні – як 2(2 l+ 1). Максимальне число електронів, що розміщуються на різних рівнях та підрівнях, наведено у табл. 4.1.

Таблиця 4.1.

Максимальна кількість електронів на квантових рівнях та підрівнях

Енергетичний рівень	Енергетичний підрівень	Можливі значення магнітного квантового числа m	Число орбіталей на	Максимальна кількість електронів на
підрівні	рівні	підрівні	рівні
K (n=1)	s (l=0)
L (n=2)	s (l=0) p (l=1)	–1, 0, 1
M (n=3)	s (l=0) p (l=1) d (l=2)	–1, 0, 1 –2, –1, 0, 1, 2
N (n=4)	s (l=0) p (l=1) d (l=2) f (l=3)	–1, 0, 1 –2, –1, 0, 1, 2 –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3

Послідовність заповнення електронами орбіталей здійснюється відповідно до принципом найменшої енергії .

Відповідно до принципу найменшої енергії електрони заповнюють орбіталі в порядку підвищення їхньої енергії.

Черговість заповнення орбіталей визначається правилом Клечковського: збільшення енергії та, відповідно, заповнення орбіталей відбувається у порядку зростання суми головного та орбітального квантових чисел (n + l), а при рівній сумі (n + l) – у порядку зростання головного квантового числа n.

Наприклад, енергія електрона на підрівні 4s менше, ніж на підрівні 3 d, тому що в першому випадку сума n+ l = 4 + 0 = 4 (нагадаємо, що для s-підрівня значення орбітального квантового числа l= = 0), а в другому n+ l = 3 + 2 = 5 ( d- підрівень, l= 2). Тому, спочатку заповнюється підрівень 4 s, а потім 3 d(Див. рис. 4.8).

На підрівнях 3 d (n = 3, l = 2) , 4р (n = 4, l= 1) та 5 s (n = 5, l= 0) сума значень пі lоднакові та рівні 5. У разі рівності значень сум nі lспочатку заповнюється підрівень з мінімальним значенням n, тобто. підрівень 3 d.

Відповідно до правила Клечковського енергії атомних орбіталей зростає у ряду:

1s < 2s < 2р < 3s < 3р < 4s < 3d < 4р < 5s < 4d < 5p < 6s < 5d »

»4 f < 6p < 7s….

Залежно від того, який підрівень в атомі заповнюється в останню чергу, всі хімічні елементи поділяються на 4 електронних сімейства : s-, p-, d-, f-елементи.

4 4d

3 4s

1 2s

Рівні Підрівні

Мал. 4.8. Енергія атомних орбіталей.

Елементи, в атомів яких в останню чергу заповнюється s-підрівень зовнішнього рівня, називаються s-елементами . У s-елементами валентними є s-електрони зовнішнього енергетичного рівня.

У р-елементів останнім заповнюється р-підрівень зовнішнього рівня. У них валентні електрони розташовані на p- І s-Під-рівнях зовнішнього рівня. У d-Елементів в останню чергу заповнюється d-підрівень переднього рівня та валентними є s-Електрони зовнішнього та d-Електрони переднього енергетичного рівнів.

У f-елементів останнім заповнюється f-підрівень третього зовні енергетичного рівня

Порядок розміщення електронів у межах одного підрівня визначається правилом Гунду:

в межах підрівня електрони розміщуються таким чином, щоб сума їх спінових квантових чисел мала б максимальне значення абсолютної величини.

Іншими словами, орбіталі даного підрівня заповнюються спочатку по одному електрону з однаковим значенням спінового квантового числа, а потім по другому електрону з протилежним значенням.

Наприклад, якщо в трьох квантових осередках необхідно розподілити 3 електрони, то кожен з них розташовуватиметься в окремому осередку, тобто. займати окрему орбіталь:

∑m s= ½ – ½ + ½ = ½.

Порядок розподілу електронів за енергетичними рівнями та підрівнями в оболонці атома називається його електронною конфігурацією, або електронною формулою. Складаючи електронну конфігураціюномер енергетичного рівня (Головне квантове число) позначають цифрами 1, 2, 3, 4 ..., підрівень (орбітальне квантове число) - буквами s, p, d, f. Число електронів на підрівні позначається цифрою, яка записується у символі підрівня.

Електронна конфігурація атома може бути зображена у вигляді так званої електронно-графічної формули. Ця схема розміщення електронів у квантових осередках, які є графічним зображенням атомної орбіталі. У кожному квантовому осередку може бути трохи більше двох електронів з різними значеннями спінових квантових чисел.

Щоб скласти електронну чи електронно-графічну формулу будь-якого елемента, слід знати:

1. Порядковий номер елемента, тобто. заряд його ядра та відповідне йому число електронів в атомі.

2. Номер періоду, що визначає кількість енергетичних рівнів атома.

3. Квантові числа та зв'язок між ними.

Так, наприклад, атом водню з порядковим номером має 1 електрон. Водень - елемент першого періоду, тому єдиний електрон займає на першому енергетичному рівні s-орбіталь, що має найменшу енергію. Електронна формула атома водню матиме вигляд:

1 Н 1 s 1 .

Електронно-графічна формула водню матиме вигляд:

Електронна та електронно-графічна формули атома гелію:

2 Не 1 s 2

2 Не 1 s

відбивають завершеність електронної оболонки, що зумовлює її стійкість. Гелій – благородний газ, що характеризується високою хімічною стійкістю (інертністю).

Атом літію 3 Li має 3 електрони, це елемент II періоду, отже, електрони розташовані на 2-х енергетичних рівнях. Два електрони заповнюють s- підрівень першого енергетичного рівня та 3-й електрон розташований на s- підрівні другого енергетичного рівня:

3 Li 1 s 2 2s 1

Валентність I

У атома літію електрон, що знаходиться на 2 s-підрівні, менш міцно пов'язані з ядром, ніж електрони першого енергетичного рівня, у хімічних реакціях атом літію може легко віддавати цей електрон, перетворюючись на іон Li + ( іон -електрично заряджена частка ). У цьому випадку іон літію набуває стійкої завершеної оболонки благородного газу гелію:

3 Li + 1 s 2 .

Слід зауважити, що, число неспарених (одинокових) електронів визначаєвалентність елемента , тобто. його здатність утворювати хімічні зв'язки коїться з іншими елементами.

Так, атом літію має один неспарений електрон, що зумовлює його валентність, що дорівнює одиниці.

Електронна формула атома берилію:

4 Bе 1s 2 2s 2 .

Електронно-графічна формула атома берилію:

2 Валентність в основному

Стані дорівнює 0

Легше за інших у берилію відриваються електрони підрівня 2 s 2 утворюючи іон Be +2:

Можна помітити, що атом гелію та іони літію 3 Li + та берилію 4 Bе +2 мають однакову електронну будову, тобто. характеризуються ізоелектронною будовою.