Номер 5, страница 9 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть I. Периодическая система химических элементов и учение о строении атома. Глава I. Строение веществ - номер 5, страница 9.

Условие.

5. Заполните таблицу.

Типы электронных орбиталей

Обозначение

Форма

Число орбиталей данного типа на электронном слое и максимальное число электронов на них

-орбиталь

-орбиталь

-орбиталь

-орбиталь

Решение.

Решение 2.

Для заполнения таблицы необходимо рассмотреть основные типы электронных орбиталей: s, p, d и f. Каждый тип характеризуется своей формой, количеством орбиталей на подуровне и, соответственно, максимальным числом электронов, которое они могут содержать.

s-орбиталь

Атомная орбиталь, которая характеризуется орбитальным квантовым числом $l=0$. Для этого значения $l$ магнитное квантовое число $m_l$ может принимать только одно значение: $m_l=0$. Это означает, что на любом энергетическом уровне (начиная с первого, $n \ge 1$) существует только одна s-орбиталь.

Форма: s-орбиталь имеет сферическую симметрию, ее форма представляет собой шар, в центре которого расположено атомное ядро. Вероятность нахождения электрона одинакова в любом направлении от ядра и зависит только от расстояния до него.

Число орбиталей и электронов: Поскольку s-подуровень состоит из одной орбитали, а на каждой орбитали по принципу Паули может находиться не более двух электронов с противоположными спинами, максимальное число электронов на s-подуровне составляет $1 \times 2 = 2$.

Ответ: Обозначение: s-орбиталь; Форма: Сферическая (шар); Число орбиталей данного типа на электронном слое и максимальное число электронов на них: 1 орбиталь, 2 электрона.

p-орбиталь

Атомная орбиталь, характеризующаяся орбитальным квантовым числом $l=1$. Для этого значения $l$ магнитное квантовое число $m_l$ может принимать три значения: $-1, 0, +1$. Следовательно, p-подуровень, который появляется со второго энергетического уровня ($n \ge 2$), состоит из трех p-орбиталей.

Форма: Каждая p-орбиталь имеет форму объемной восьмерки, или гантели. Три p-орбитали ($p_x, p_y, p_z$) ориентированы в пространстве вдоль трех взаимно перпендикулярных осей координат.

Число орбиталей и электронов: Наличие трех p-орбиталей означает, что максимальное число электронов, которое может содержать p-подуровень, равно $3 \times 2 = 6$.

Ответ: Обозначение: p-орбиталь; Форма: Объемная восьмерка (гантель); Число орбиталей данного типа на электронном слое и максимальное число электронов на них: 3 орбитали, 6 электронов.

d-орбиталь

Атомная орбиталь, характеризующаяся орбитальным квантовым числом $l=2$. Для этого значения $l$ магнитное квантовое число $m_l$ может принимать пять значений: $-2, -1, 0, +1, +2$. Таким образом, d-подуровень, существующий начиная с третьего энергетического уровня ($n \ge 3$), включает пять d-орбиталей.

Форма: d-орбитали имеют более сложную пространственную конфигурацию. Четыре из них по форме напоминают четырехлепестковую розетку (двойную гантель), а пятая орбиталь ($d_{z^2}$) выглядит как гантель с тороидальным "поясом" вокруг нее в экваториальной плоскости.

Число орбиталей и электронов: Пять d-орбиталей могут вместить максимальное количество электронов, равное $5 \times 2 = 10$.

Ответ: Обозначение: d-орбиталь; Форма: Более сложная (двойная гантель); Число орбиталей данного типа на электронном слое и максимальное число электронов на них: 5 орбиталей, 10 электронов.

f-орбиталь

Атомная орбиталь, характеризующаяся орбитальным квантовым числом $l=3$. Для этого значения $l$ магнитное квантовое число $m_l$ может принимать семь значений: $-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3$. Это означает, что f-подуровень, который появляется с четвертого энергетического уровня ($n \ge 4$), состоит из семи f-орбиталей.

Форма: f-орбитали обладают еще более сложной, многолепестковой пространственной структурой, которую сложно изобразить наглядно.

Число орбиталей и электронов: Семь f-орбиталей на f-подуровне могут содержать максимальное число электронов, равное $7 \times 2 = 14$.

Ответ: Обозначение: f-орбиталь; Форма: Еще более сложная (многолепестковая); Число орбиталей данного типа на электронном слое и максимальное число электронов на них: 7 орбиталей, 14 электронов.