Номер 1, страница 112 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 23. Кремний. Глава 1. Неметаллы - номер 1, страница 112.

Условие.

1. Изобразите строение атома кремния. Укажите валентные электроны.

Решение.

Решение 2.

1. Для того чтобы изобразить строение атома кремния и указать его валентные электроны, необходимо обратиться к его положению в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

Кремний (химический символ – $Si$) — это элемент 14-й группы (или IVА группы), 3-го периода. Его порядковый (атомный) номер — 14.

Строение атома кремния:

Атом состоит из ядра и электронной оболочки.

• Ядро: Порядковый номер элемента равен числу протонов в ядре и, соответственно, заряду ядра. Таким образом, ядро атома кремния имеет заряд $+14$ и содержит 14 протонов ($p^+$). Массовое число наиболее распространенного изотопа кремния равно 28. Число нейтронов ($n^0$) в ядре можно найти как разность между массовым числом и числом протонов: $28 - 14 = 14$ нейтронов.
• Электронная оболочка: В электронейтральном атоме число электронов ($e^-$) равно числу протонов, то есть 14. Номер периода, в котором находится элемент (3-й период), указывает на число энергетических уровней (электронных слоев), на которых эти электроны располагаются.

Распределение 14 электронов кремния по энергетическим уровням можно представить в виде схемы:

$_{+14}Si \quad )_2 \quad )_8 \quad )_4$

Это означает, что на первом уровне находятся 2 электрона, на втором – 8 электронов, а на третьем (внешнем) – 4 электрона.

Полная электронная формула (конфигурация), которая показывает распределение электронов по подуровням и орбиталям, выглядит следующим образом:

$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2$

Валентные электроны:

Валентными электронами называются электроны, расположенные на внешнем энергетическом уровне. Они в наибольшей степени определяют химические свойства элемента и его способность образовывать химические связи.

У атома кремния внешним является третий энергетический уровень ($n=3$). На этом уровне, как показано выше, находится 4 электрона. Их конфигурация – $3s^2 3p^2$. Следовательно, у кремния 4 валентных электрона.

Ответ: Строение атома кремния ($Si$): ядро с зарядом $+14$ (содержит 14 протонов и, для изотопа $^{28}Si$, 14 нейтронов) и 14 электронов, которые расположены на трех энергетических уровнях (2 электрона на первом, 8 на втором, 4 на третьем). Электронная формула: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2$. Валентными являются 4 электрона внешнего, третьего, энергетического уровня ($3s^2 3p^2$).