Номер 7, страница 18 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 2. Строение атома. Глава 1. Повторение и углубление знаний - номер 7, страница 18.

Условие.

7. Сколько орбиталей и сколько электронов может максимально находиться на втором и третьем энергетических уровнях?

Решение.

Решение 2.

Решение

Для определения максимального количества орбиталей и электронов на энергетическом уровне, характеризуемом главным квантовым числом $n$, используются следующие формулы:

1. Общее число атомных орбиталей на энергетическом уровне $n$ равно $n^2$.

2. Максимальное число электронов на энергетическом уровне $n$ равно $2n^2$. Это правило является следствием принципа Паули, который гласит, что на одной орбитали не может находиться более двух электронов, причем их спины должны быть антипараллельны (противоположны).

Применим эти формулы для второго и третьего энергетических уровней.

На втором энергетическом уровне

Для второго энергетического уровня главное квантовое число $n=2$.

Число орбиталей вычисляется по формуле $N_{орбиталей} = n^2$. Подставляя $n=2$, получаем: $N_{орбиталей} = 2^2 = 4$. Этот уровень состоит из одного s-подуровня (1 s-орбиталь) и одного p-подуровня (3 p-орбитали). В сумме: $1 + 3 = 4$ орбитали.

Максимальное число электронов вычисляется по формуле $N_{электронов} = 2n^2$. Подставляя $n=2$, получаем: $N_{электронов} = 2 \cdot 2^2 = 8$. Эти электроны заполняют 4 орбитали, по два на каждую ($4 \cdot 2 = 8$). Распределение по подуровням: 2 электрона на s-подуровне и 6 электронов на p-подуровне.

Ответ: на втором энергетическом уровне максимально может находиться 4 орбитали и 8 электронов.

На третьем энергетическом уровне

Для третьего энергетического уровня главное квантовое число $n=3$.

Число орбиталей вычисляется по формуле $N_{орбиталей} = n^2$. Подставляя $n=3$, получаем: $N_{орбиталей} = 3^2 = 9$. Этот уровень состоит из одного s-подуровня (1 s-орбиталь), одного p-подуровня (3 p-орбитали) и одного d-подуровня (5 d-орбиталей). В сумме: $1 + 3 + 5 = 9$ орбиталей.

Максимальное число электронов вычисляется по формуле $N_{электронов} = 2n^2$. Подставляя $n=3$, получаем: $N_{электронов} = 2 \cdot 3^2 = 18$. Эти электроны заполняют 9 орбиталей, по два на каждую ($9 \cdot 2 = 18$). Распределение по подуровням: 2 электрона на s-подуровне, 6 электронов на p-подуровне и 10 электронов на d-подуровне.

Ответ: на третьем энергетическом уровне максимально может находиться 9 орбиталей и 18 электронов.