Номер 62, страница 28 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

62. Приведите электронную конфигурацию и электронно-графическую схему атома бериллия. Сколько электронов находится на внешнем энергетическом уровне атома бериллия? Сравните размеры $1s$- и $2s$-орбиталей (приведите соответствующий рисунок). Какие электроны, расположенные на $1s$- или $2s$-орбитали, сильнее притягиваются к ядру?

Приведите электронную конфигурацию и электронно-графическую схему атома бериллия.

Бериллий (Be) — химический элемент с порядковым номером 4. В ядре его атома находится 4 протона, а в электронной оболочке нейтрального атома — 4 электрона. В соответствии с принципом наименьшей энергии, электроны сначала заполняют 1s-подуровень, а затем 2s-подуровень.

Электронная конфигурация атома бериллия записывается как: $1s^2 2s^2$.

Электронно-графическая схема представляет собой диаграмму, где энергетические уровни (орбитали) изображаются в виде квантовых ячеек, а электроны — в виде стрелок, указывающих направление спина.

Ответ: Электронная конфигурация атома бериллия — $1s^2 2s^2$. Электронно-графическая схема показывает два спаренных электрона на 1s-орбитали и два спаренных электрона на 2s-орбитали.

Сколько электронов находится на внешнем энергетическом уровне атома бериллия?

Внешним энергетическим уровнем атома является уровень с наибольшим главным квантовым числом ($n$). В электронной конфигурации бериллия $1s^2 2s^2$ наибольшее значение $n=2$. На этом уровне (2s-подуровне) находится 2 электрона.

Ответ: На внешнем энергетическом уровне атома бериллия находится 2 электрона.

Сравните размеры 1s- и 2s-орбиталей (приведите соответствующий рисунок).

Размер атомной орбитали определяется главным квантовым числом ($n$). Чем больше значение $n$, тем больше средний радиус орбитали и тем дальше в среднем находится электрон от ядра. Обе орбитали, 1s и 2s, имеют сферическую форму. Однако орбиталь 2s ($n=2$) значительно больше по размеру, чем орбиталь 1s ($n=1$).

На рисунке схематически показано относительное расположение и размеры 1s- и 2s-орбиталей вокруг ядра:

Ответ: 2s-орбиталь значительно больше по размеру, чем 1s-орбиталь.

Какие электроны, расположенные на 1s- или 2s-орбитали, сильнее притягиваются к ядру?

Сила притяжения электрона к ядру зависит от расстояния между ними: чем меньше расстояние, тем сильнее притяжение (согласно закону Кулона). Электроны 1s-орбитали ($n=1$) находятся на первом, ближайшем к ядру энергетическом уровне. Электроны 2s-орбитали ($n=2$) находятся дальше от ядра. Кроме того, электроны внутреннего 1s-уровня экранируют (ослабляют) притяжение внешних 2s-электронов к ядру. По этим причинам электроны на 1s-орбитали испытывают гораздо более сильное притяжение со стороны положительно заряженного ядра.

Ответ: Электроны, расположенные на 1s-орбитали, притягиваются к ядру сильнее.