Номер 229, страница 40 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

229. Приведите примеры трёх атомов третьего периода, в которых в невозбуждённом состоянии имеются неспаренные электроны.

Решение

Неспаренные электроны — это электроны, которые в атоме занимают атомную орбиталь в одиночку, без пары. Для определения наличия неспаренных электронов у атомов третьего периода в их основном (невозбуждённом) состоянии, необходимо проанализировать их электронные конфигурации. Атомы элементов третьего периода заполняют электронами 3s- и 3p-подуровни.

Неспаренные электроны будут у тех элементов, у которых внешний электронный подуровень (3s или 3p) заполнен не полностью и не пуст. Рассмотрим три примера.

1. Алюминий (Al)

Алюминий имеет порядковый номер Z = 13. Его электронная конфигурация в основном состоянии записывается как $1s^22s^22p^63s^23p^1$. На внешнем 3p-подуровне находится один электрон. Поскольку p-подуровень состоит из трех орбиталей, этот единственный электрон является неспаренным. Таким образом, у атома алюминия в основном состоянии есть один неспаренный электрон.

2. Фосфор (P)

Фосфор имеет порядковый номер Z = 15. Его электронная конфигурация в основном состоянии: $1s^22s^22p^63s^23p^3$. На 3p-подуровне находятся три электрона. В соответствии с правилом Хунда, электроны сначала по одному занимают все энергетически равноценные орбитали (в данном случае три p-орбитали), и только потом начинают образовывать пары. Следовательно, у атома фосфора в основном состоянии имеется три неспаренных электрона.

3. Сера (S)

Сера имеет порядковый номер Z = 16. Её электронная конфигурация в основном состоянии: $1s^22s^22p^63s^23p^4$. На 3p-подуровне находятся четыре электрона. Три из них, по правилу Хунда, занимают по одной орбитали, а четвёртый электрон образует пару с одним из них. В результате на p-подуровне остаются две орбитали, в каждой из которых находится по одному неспаренному электрону. Таким образом, у атома серы в основном состоянии есть два неспаренных электрона.

Ответ: Примерами трёх атомов третьего периода, имеющих неспаренные электроны в невозбуждённом состоянии, являются алюминий (Al), фосфор (P) и сера (S). Другими возможными примерами являются натрий (Na), кремний (Si) и хлор (Cl).