Номер 5, страница 162 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

5. Сколько электронов находится на внешнем энергетическом уровне атомов лития, углерода, магния, серы, аргона? Сколько из них спаренных и неспаренных?

Решение

Для определения количества электронов на внешнем энергетическом уровне и их спаренности/неспаренности необходимо рассмотреть электронные конфигурации атомов указанных элементов, которые определяются их положением в Периодической системе химических элементов.

Литий (Li)

Литий — это химический элемент с порядковым номером 3, расположенный в 1-й группе, 2-м периоде. Его электронная конфигурация: $1s^2 2s^1$. Внешним является второй энергетический уровень (главное квантовое число $n=2$). На этом уровне находится один электрон на $s$-подуровне. Так как на $2s$-орбитали находится всего один электрон, он является неспаренным.

Ответ: на внешнем уровне находится 1 электрон; из них 0 спаренных и 1 неспаренный.

Углерод (C)

Углерод — элемент с порядковым номером 6, расположен в 14-й группе, 2-м периоде. Электронная конфигурация его атома в основном состоянии: $1s^2 2s^2 2p^2$. Внешний энергетический уровень — второй ($n=2$), на нем располагаются 4 электрона. Два электрона находятся на $2s$-подуровне и образуют пару. Два других электрона, согласно правилу Хунда, занимают две разные $2p$-орбитали и являются неспаренными, имея одинаковые спины.

Ответ: на внешнем уровне находится 4 электрона; из них 2 спаренных (одна пара) и 2 неспаренных.

Магний (Mg)

Магний — элемент с порядковым номером 12, расположен во 2-й группе, 3-м периоде. Его электронная конфигурация: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$. Внешним является третий энергетический уровень ($n=3$), на котором находятся 2 электрона. Оба электрона занимают одну $3s$-орбиталь, поэтому они являются спаренными (образуют одну электронную пару).

Ответ: на внешнем уровне находится 2 электрона; из них 2 спаренных (одна пара) и 0 неспаренных.

Сера (S)

Сера — элемент с порядковым номером 16, расположен в 16-й группе, 3-м периоде. Электронная конфигурация атома серы: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4$. Внешний уровень — третий ($n=3$), он содержит 6 электронов. Два электрона на $3s$-подуровне спарены. Четыре электрона на $3p$-подуровне распределяются по трем $p$-орбиталям: одна орбиталь содержит электронную пару, а две другие — по одному неспаренному электрону. Таким образом, всего имеется две спаренные пары (на $3s$ и $3p$) и два неспаренных электрона.

Ответ: на внешнем уровне находится 6 электронов; из них 4 спаренных (две пары) и 2 неспаренных.

Аргон (Ar)

Аргон — инертный газ с порядковым номером 18, расположен в 18-й группе, 3-м периоде. Его электронная конфигурация: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$. Внешний, третий энергетический уровень ($n=3$), является завершенным и содержит 8 электронов. Два электрона на $3s$-подуровне и шесть электронов на $3p$-подуровне. Все орбитали внешнего уровня полностью заполнены, поэтому все 8 электронов являются спаренными.

Ответ: на внешнем уровне находится 8 электронов; из них 8 спаренных (четыре пары) и 0 неспаренных.