Номер 73, страница 30 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

73. Атомы каких химических элементов существуют при обычных условиях в свободном виде (в виде несвязанных между собой атомов)? Каковы особенности строения электронных оболочек этих атомов?

Решение

Атомы каких химических элементов существуют при обычных условиях в свободном виде (в виде несвязанных между собой атомов)?

При обычных условиях (стандартная температура и давление) в свободном виде, то есть в виде отдельных, не связанных друг с другом атомов, существуют химические элементы 18-й группы Периодической системы Д.И. Менделеева. Эти элементы называются благородными (или инертными) газами. К ним относятся: гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe) и радон (Rn). Эти элементы представляют собой одноатомные газы. Их атомы не соединяются в молекулы, как, например, атомы кислорода ($O_2$) или азота ($N_2$), из-за их химической инертности.

Ответ: В свободном виде при обычных условиях существуют атомы благородных газов: гелия, неона, аргона, криптона, ксенона и радона.

Каковы особенности строения электронных оболочек этих атомов?

Главная особенность строения электронных оболочек атомов благородных газов — это полная завершенность их внешнего электронного слоя.
У атома гелия (He) внешний (и единственный) электронный слой полностью заполнен и содержит 2 электрона (электронная конфигурация $1s^2$). Такое устойчивое состояние называется дублетом.
У атомов всех остальных благородных газов (Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) на внешнем электронном слое находится 8 электронов — октет. Их общая электронная конфигурация внешнего слоя — $ns^2np^6$, где $n$ — номер периода. Например, электронные конфигурации внешних слоев неона и аргона: Ne — $2s^22p^6$, Ar — $3s^23p^6$.
Такая электронная конфигурация с полностью заполненным внешним слоем является чрезвычайно устойчивой. Атомы с такой конфигурацией обладают высокой энергией ионизации (трудно отдать электрон) и низким сродством к электрону (невыгодно принять электрон). Вследствие этой энергетической стабильности атомы благородных газов практически не вступают в химические реакции и не образуют химических связей ни друг с другом, ни с атомами других элементов при обычных условиях.

Ответ: Особенность строения электронных оболочек атомов благородных газов заключается в том, что их внешний электронный слой является полностью завершенным (содержит 2 электрона у гелия и 8 электронов у остальных), что обеспечивает их высокую химическую стабильность и инертность.