Номер 1399, страница 216 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1399. Составьте электронную формулу атома и иона алюминия.

Решение

Для того чтобы составить электронные формулы атома и иона алюминия, необходимо определить положение этого элемента в Периодической системе и его порядковый номер.

1. Электронная формула атома алюминия (Al)

Алюминий (Al) — элемент 13-й группы, 3-го периода, с порядковым номером 13. Порядковый номер указывает на число протонов в ядре и, соответственно, на общее число электронов в нейтральном атоме. Таким образом, атом алюминия содержит 13 электронов.

Распределим эти 13 электронов по энергетическим уровням и подуровням в соответствии с принципом наименьшей энергии (правило Клечковского):

- На первый энергетический уровень ($n=1$) помещается 2 электрона: $1s^2$.

- На второй энергетический уровень ($n=2$) помещается 8 электронов: $2s^22p^6$.

- На третий, внешний, энергетический уровень ($n=3$) помещаются оставшиеся $13 - 10 = 3$ электрона: $3s^23p^1$.

Суммируя электроны на всех уровнях, получаем полную электронную формулу атома алюминия.

Ответ: электронная формула атома Al: $1s^22s^22p^63s^23p^1$.

2. Электронная формула иона алюминия

Алюминий является металлом. Атомы металлов склонны отдавать валентные электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы (катионы), чтобы достичь стабильной электронной конфигурации инертного газа.

У атома алюминия на внешнем энергетическом уровне находятся 3 валентных электрона ($3s^23p^1$). Отдавая их, атом алюминия образует катион с зарядом +3 ($Al^{3+}$).

$Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{3+}$

Ион алюминия $Al^{3+}$ будет иметь $13 - 3 = 10$ электронов. Его электронная конфигурация будет идентична конфигурации атома инертного газа неона (Ne), который имеет 10 электронов.

Распределение 10 электронов для иона $Al^{3+}$: $1s^22s^22p^6$.

Ответ: электронная формула иона $Al^{3+}$: $1s^22s^22p^6$.