Номер 232, страница 41 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

232. Число энергетических уровней в невозбуждённом атоме равно номеру периода, в котором находится соответствующий химический элемент. Можно ли, затратив энергию, поместить внешний электрон атома кислорода на третий энергетический уровень? Поясните свой ответ.

Да, можно. Чтобы понять почему, рассмотрим строение атома кислорода и сам процесс перехода электрона на другой энергетический уровень.

1.Строение атома кислорода (O) в невозбуждённом состоянии. Кислород находится во втором периоде периодической системы, его порядковый номер — 8. Это означает, что в ядре его атома 8 протонов, а вокруг ядра движутся 8 электронов. В невозбуждённом, или основном, состоянии эти электроны занимают самые низкие из доступных энергетических уровней. Согласно правилу, число заполненных электронных уровней в основном состоянии равно номеру периода, поэтому у кислорода электроны располагаются на двух уровнях. Электронная конфигурация атома кислорода: $1s^2 2s^2 2p^4$. Внешним является второй энергетический уровень, на котором находится 6 электронов. Третий и последующие энергетические уровни в невозбуждённом атоме кислорода существуют, но они не заняты электронами (вакантны).

2.Процесс возбуждения атома. Когда атому извне сообщается энергия (например, в виде кванта света или при столкновении с другими частицами), электрон может поглотить эту энергию и перейти с более низкого энергетического уровня на более высокий свободный уровень. Этот процесс называется возбуждением атома. Для того чтобы внешний электрон атома кислорода перешел со второго уровня на третий, атому необходимо передать энергию, равную разности энергий этих двух уровней. После такого перехода атом будет находиться в возбуждённом состоянии.

Таким образом, утверждение, что "число энергетических уровней в невозбуждённом атоме равно номеру периода", описывает только количество заполненных уровней в основном состоянии. Однако в любом атоме существует теоретически бесконечное число более высоких, незанятых уровней, на которые электрон может перейти при поглощении энергии.

Ответ: Да, можно. Если затратить энергию, например, при нагревании или облучении, внешний электрон атома кислорода может поглотить эту энергию и перейти со своего второго энергетического уровня на вакантный третий уровень. При этом атом кислорода перейдёт из основного (невозбуждённого) состояния в возбуждённое.