Номер 50, страница 258 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

10.50. Сколько элементов 3-го периода имеют два неспаренных электрона на внешнем уровне? Назовите все эти элементы и напишите их электронные конфигурации.

Решение

Для того чтобы определить, сколько элементов 3-го периода имеют два неспаренных электрона, необходимо рассмотреть электронные конфигурации их внешних энергетических уровней. Элементы 3-го периода включают атомы от натрия (Na, Z=11) до аргона (Ar, Z=18). Их внешний электронный слой — третий ($n=3$), который состоит из $3s$- и $3p$-подуровней.

Проанализируем конфигурации валентных электронов и число неспаренных электронов для каждого элемента 3-го периода в основном (невозбужденном) состоянии:

1. Na (натрий): $...3s^1$ — 1 неспаренный электрон.
2. Mg (магний): $...3s^2$ — 0 неспаренных электронов.
3. Al (алюминий): $...3s^23p^1$ — 1 неспаренный электрон.
4. P (фосфор): $...3s^23p^3$ — 3 неспаренных электрона (по правилу Хунда).
5. Cl (хлор): $...3s^23p^5$ — 1 неспаренный электрон.
6. Ar (аргон): $...3s^23p^6$ — 0 неспаренных электронов.

Два элемента из этого периода соответствуют условию задачи:

Кремний (Si). Порядковый номер 14. Электронная конфигурация внешнего слоя $3s^23p^2$. Согласно правилу Хунда, два электрона на $3p$-подуровне занимают две разные орбитали и имеют параллельные (одинаково направленные) спины. Следовательно, атом кремния имеет два неспаренных электрона.
Полная электронная конфигурация кремния: $1s^22s^22p^63s^23p^2$.

Сера (S). Порядковый номер 16. Электронная конфигурация внешнего слоя $3s^23p^4$. Четыре электрона на $3p$-подуровне распределяются по трем орбиталям следующим образом: одна орбиталь содержит электронную пару (два спаренных электрона), а две другие орбитали содержат по одному неспаренному электрону. Следовательно, атом серы также имеет два неспаренных электрона.
Полная электронная конфигурация серы: $1s^22s^22p^63s^23p^4$.

Ответ: Два элемента 3-го периода имеют два неспаренных электрона на внешнем уровне: кремний (Si) и сера (S). Их электронные конфигурации: Si: $1s^22s^22p^63s^23p^2$; S: $1s^22s^22p^63s^23p^4$.