Номер 3, страница 15 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Что называют энергетическим уровнем? Изобразите схемы строения атомов углерода, натрия, хлора и аргона.

Решение

Энергетическим уровнем (или электронным слоем) называют совокупность электронов в атоме, которые обладают близкими значениями энергии. Эти электроны движутся на примерно одинаковом расстоянии от ядра, образуя электронный слой. Число энергетических уровней в атоме элемента равно номеру периода, в котором этот элемент находится в Периодической системе Д.И. Менделеева. Максимальное число электронов $N$, которое может находиться на данном энергетическом уровне, определяется формулой $N = 2n^2$, где $n$ — номер уровня.

Ответ: Энергетический уровень — это область пространства вокруг ядра атома, в которой движутся электроны с близкими значениями энергии.

Углерод (C)
Углерод находится в Периодической системе под номером 6. Это означает, что заряд ядра его атома равен $+6$, а вокруг ядра вращаются 6 электронов. Так как углерод расположен во 2-м периоде, у его атома есть два энергетических уровня. На первом уровне размещаются 2 электрона, на втором (внешнем) — оставшиеся 4 электрона.
Электронная конфигурация атома углерода: $1s^22s^22p^2$.
Схема строения атома: $C (+6) )_2 )_4$
Ответ: Схема строения атома углерода: $C (+6) )_2 )_4$.

Натрий (Na)
Натрий имеет порядковый номер 11. Заряд ядра его атома равен $+11$, общее число электронов также 11. Натрий находится в 3-м периоде, следовательно, электроны в его атоме располагаются на трех энергетических уровнях. Распределение электронов по уровням: 2 на первом, 8 на втором и 1 на третьем (внешнем).
Электронная конфигурация атома натрия: $1s^22s^22p^63s^1$.
Схема строения атома: $Na (+11) )_2 )_8 )_1$
Ответ: Схема строения атома натрия: $Na (+11) )_2 )_8 )_1$.

Хлор (Cl)
Хлор — элемент с порядковым номером 17. Заряд ядра атома хлора $+17$, число электронов — 17. Хлор, как и натрий, расположен в 3-м периоде, поэтому его электроны занимают три энергетических уровня. На первом уровне — 2 электрона, на втором — 8, а на внешнем третьем уровне — 7 электронов.
Электронная конфигурация атома хлора: $1s^22s^22p^63s^23p^5$.
Схема строения атома: $Cl (+17) )_2 )_8 )_7$
Ответ: Схема строения атома хлора: $Cl (+17) )_2 )_8 )_7$.

Аргон (Ar)
Аргон имеет порядковый номер 18. Заряд ядра атома $+18$, вокруг него движутся 18 электронов. Аргон также находится в 3-м периоде, что означает наличие трех энергетических уровней. Электроны распределены следующим образом: 2 на первом уровне, 8 на втором и 8 на третьем. Внешний электронный уровень аргона является завершенным, что обуславливает его химическую инертность.
Электронная конфигурация атома аргона: $1s^22s^22p^63s^23p^6$.
Схема строения атома: $Ar (+18) )_2 )_8 )_8$
Ответ: Схема строения атома аргона: $Ar (+18) )_2 )_8 )_8$.