Номер 249, страница 43 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

249. Составьте электронные формулы атомов, находящихся в соответствующих валентных состояниях: сера(VI), магний(II), фосфор(V), хлор(VII), бериллий(II).

Электронная формула атома в определенном валентном состоянии отражает конфигурацию его валентных электронов в возбужденном состоянии, когда число неспаренных электронов становится равным данной валентности. Это происходит за счет перехода электронов с более низких энергетических подуровней на свободные орбитали более высоких подуровней в пределах одного энергетического уровня.

сера(VI)

Атом серы S имеет порядковый номер 16. Электронная конфигурация в основном (невозбужденном) состоянии: $1s^22s^22p^63s^23p^4$. Валентные электроны находятся на третьем энергетическом уровне: $3s^23p^4$. В основном состоянии у серы 2 неспаренных электрона, что соответствует валентности II.

Для проявления валентности VI атому серы необходимо иметь 6 неспаренных электронов. Это достигается в возбужденном состоянии (S*) путем перехода одного электрона с 3s-подуровня и одного электрона с 3p-подуровня на свободный 3d-подуровня:

$S(3s^23p^4) \rightarrow S^*(3s^13p^33d^2)$

В результате на внешнем уровне образуется 6 неспаренных электронов (один на 3s, три на 3p и два на 3d орбиталях).

Полная электронная формула возбужденного атома серы(VI): $1s^22s^22p^63s^13p^33d^2$.

Ответ: $1s^22s^22p^63s^13p^33d^2$.

магний(II)

Атом магния Mg имеет порядковый номер 12. Электронная конфигурация в основном состоянии: $1s^22s^22p^63s^2$. Валентные электроны: $3s^2$. В основном состоянии у магния нет неспаренных электронов.

Для проявления валентности II атому магния необходимо иметь 2 неспаренных электрона. Это достигается при переходе одного электрона с 3s-подуровня на вакантный 3p-подуровень:

$Mg(3s^2) \rightarrow Mg^*(3s^13p^1)$

В возбужденном состоянии образуется 2 неспаренных электрона.

Полная электронная формула возбужденного атома магния(II): $1s^22s^22p^63s^13p^1$.

Ответ: $1s^22s^22p^63s^13p^1$.

фосфор(V)

Атом фосфора P имеет порядковый номер 15. Электронная конфигурация в основном состоянии: $1s^22s^22p^63s^23p^3$. Валентные электроны: $3s^23p^3$. В основном состоянии у фосфора 3 неспаренных электрона (валентность III).

Для проявления валентности V атому фосфора необходимо иметь 5 неспаренных электронов. Это достигается при распаривании электронной пары на 3s-подуровне и переходе одного электрона на свободный 3d-подуровень:

$P(3s^23p^3) \rightarrow P^*(3s^13p^33d^1)$

В результате на внешнем уровне образуется 5 неспаренных электронов.

Полная электронная формула возбужденного атома фосфора(V): $1s^22s^22p^63s^13p^33d^1$.

Ответ: $1s^22s^22p^63s^13p^33d^1$.

хлор(VII)

Атом хлора Cl имеет порядковый номер 17. Электронная конфигурация в основном состоянии: $1s^22s^22p^63s^23p^5$. Валентные электроны: $3s^23p^5$. В основном состоянии у хлора 1 неспаренный электрон (валентность I).

Для проявления высшей валентности VII атому хлора необходимо иметь 7 неспаренных электронов. Это возможно в возбужденном состоянии при последовательном распаривании всех электронных пар внешнего уровня ($3s^2$, $3p^4$) и переходе электронов на свободный 3d-подуровень:

$Cl(3s^23p^5) \rightarrow Cl^*(3s^13p^33d^3)$

В результате на внешнем уровне образуется 7 неспаренных электронов (один на 3s, три на 3p и три на 3d орбиталях).

Полная электронная формула возбужденного атома хлора(VII): $1s^22s^22p^63s^13p^33d^3$.

Ответ: $1s^22s^22p^63s^13p^33d^3$.

бериллий(II)

Атом бериллия Be имеет порядковый номер 4. Электронная конфигурация в основном состоянии: $1s^22s^2$. Валентные электроны: $2s^2$. В основном состоянии у бериллия нет неспаренных электронов.

Для проявления валентности II атому бериллия необходимо иметь 2 неспаренных электрона. Это достигается при переходе одного электрона с 2s-подуровня на вакантный 2p-подуровень:

$Be(2s^2) \rightarrow Be^*(2s^12p^1)$

В возбужденном состоянии образуется 2 неспаренных электрона.

Полная электронная формула возбужденного атома бериллия(II): $1s^22s^12p^1$.

Ответ: $1s^22s^12p^1$.