Номер 56, страница 258 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

10.56. Дан перечень элементов: О, S, Zn, Se, Mg. Определите, атомы каких из них в основном состоянии не имеют неспаренных электронов.

Дано:

Перечень химических элементов: O, S, Zn, Se, Mg.

Найти:

Атомы, которые в основном состоянии не имеют неспаренных электронов.

Решение:

Чтобы определить наличие неспаренных электронов, необходимо записать электронные конфигурации атомов данных элементов в их основном (невозбужденном) состоянии и проанализировать заполнение внешних электронных орбиталей. Неспаренные электроны — это электроны, которые в одиночку занимают одну квантовую ячейку (орбиталь). Атомы не имеют неспаренных электронов, если все их электронные подуровни полностью заполнены.

1. Кислород (O)

Порядковый номер Z=8. Электронная конфигурация атома кислорода: $1s^2 2s^2 2p^4$. На внешнем p-подуровне, состоящем из трех орбиталей, находятся 4 электрона. Согласно правилу Хунда, они распределяются следующим образом: на одной орбитали находится пара электронов, а на двух других — по одному неспаренному электрону. Таким образом, атом кислорода имеет 2 неспаренных электрона.

2. Сера (S)

Порядковый номер Z=16. Электронная конфигурация атома серы: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^4$. Сера находится в той же группе, что и кислород, и имеет аналогичную конфигурацию валентных электронов ($3s^2 3p^4$). Следовательно, на p-подуровне внешнего слоя у атома серы также есть 2 неспаренных электрона.

3. Цинк (Zn)

Порядковый номер Z=30. Электронная конфигурация атома цинка: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10}$. Внешний s-подуровень ($4s^2$) полностью заполнен. Предвнешний d-подуровень ($3d^{10}$) также является полностью заполненным, так как он вмещает ровно 10 электронов. Все электроны в атоме цинка спарены. Таким образом, атом цинка не имеет неспаренных электронов.

4. Селен (Se)

Порядковый номер Z=34. Электронная конфигурация атома селена: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^4$. Селен, как и кислород и сера, является элементом 16-й группы. Его валентная конфигурация $4s^2 4p^4$ аналогична конфигурации серы и кислорода. Следовательно, атом селена имеет 2 неспаренных электрона.

5. Магний (Mg)

Порядковый номер Z=12. Электронная конфигурация атома магния: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$. Магний — элемент 2-й группы. Его внешний электронный подуровень $3s^2$ полностью заполнен, так как s-подуровень вмещает два электрона. Все электроны в атоме магния спарены. Таким образом, атом магния не имеет неспаренных электронов.

Ответ:

Атомы, которые в основном состоянии не имеют неспаренных электронов: цинк (Zn) и магний (Mg).