Номер 1, страница 10 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II. Периодическая система химических элементов и учение о строении атома. Глава I. Строение веществ - номер 1, страница 10.

Условие.

1. Запишите электронные формулы элементов и укажите их семейство.

1) Углерод

2) Фосфор

3) Ванадий

4) Железо

5) Мышьяк

Решение.

Решение 2.

1) Углерод
Углерод (C) — это химический элемент с атомным номером Z=6, расположенный во 2-м периоде IVA группы периодической системы. Нейтральный атом углерода содержит 6 электронов. Распределим их по электронным орбиталям в порядке возрастания энергии (согласно правилу Клечковского).
На первом энергетическом уровне (n=1) заполняется s-подуровень, который вмещает 2 электрона: $1s^2$.
На втором энергетическом уровне (n=2) сначала заполняется 2s-подуровень (2 электрона): $2s^2$.
Оставшиеся 6 - 2 - 2 = 2 электрона занимают 2p-подуровень: $2p^2$.
Таким образом, полная электронная формула углерода: $1s^22s^22p^2$.
Поскольку последним заполняется p-подуровень, углерод относится к p-семейству элементов (является p-элементом).
Ответ: Электронная формула: $1s^22s^22p^2$. Семейство: p-элемент.

2) Фосфор
Фосфор (P) — химический элемент с атомным номером Z=15, расположенный в 3-м периоде VA группы. Атом фосфора содержит 15 электронов.
Распределение электронов по орбиталям:
Первый энергетический уровень (n=1) полностью заполнен: $1s^2$.
Второй энергетический уровень (n=2) также полностью заполнен: $2s^22p^6$. На этом этапе распределено 10 электронов.
На третьем энергетическом уровне (n=3) размещаются оставшиеся 5 электронов. Сначала заполняется 3s-подуровень: $3s^2$.
Затем оставшиеся 3 электрона занимают 3p-подуровень: $3p^3$.
Полная электронная формула фосфора: $1s^22s^22p^63s^23p^3$.
Последним заполняется p-подуровень, следовательно, фосфор является p-элементом.
Ответ: Электронная формула: $1s^22s^22p^63s^23p^3$. Семейство: p-элемент.

3) Ванадий
Ванадий (V) — химический элемент с атомным номером Z=23, расположенный в 4-м периоде VВ группы. Атом ванадия содержит 23 электрона.
Первые 18 электронов имеют конфигурацию инертного газа аргона: $1s^22s^22p^63s^23p^6$.
Оставшиеся 23 - 18 = 5 электронов распределяются по следующим подуровням. Согласно правилу Клечковского, энергия подуровня 4s ниже, чем у 3d, поэтому он заполняется первым: $4s^2$.
Остальные 3 электрона помещаются на 3d-подуровень: $3d^3$.
Полная электронная формула ванадия в порядке заполнения: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^3$.
Поскольку последним заполняется d-подуровень, ванадий относится к d-семейству (является d-элементом).
Ответ: Электронная формула: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^3$. Семейство: d-элемент.

4) Железо
Железо (Fe) — химический элемент с атомным номером Z=26, расположенный в 4-м периоде VIIIВ группы. Атом железа содержит 26 электронов.
Электронная конфигурация, соответствующая аргону (18 электронов): $1s^22s^22p^63s^23p^6$.
Распределяем оставшиеся 26 - 18 = 8 электронов.
Сначала заполняется 4s-подуровень: $4s^2$.
Оставшиеся 6 электронов занимают 3d-подуровень: $3d^6$.
Полная электронная формула железа: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^6$.
Последним заполняемым подуровнем является 3d, поэтому железо относится к d-семейству.
Ответ: Электронная формула: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^6$. Семейство: d-элемент.

5) Мышьяк
Мышьяк (As) — химический элемент с атомным номером Z=33, расположенный в 4-м периоде VА группы. Атом мышьяка содержит 33 электрона.
Конфигурация первых 18 электронов соответствует аргону: $1s^22s^22p^63s^23p^6$.
Распределяем оставшиеся 33 - 18 = 15 электронов.
Порядок заполнения следующих подуровней:
4s-подуровень получает 2 электрона: $4s^2$.
Далее полностью заполняется 3d-подуровень, который вмещает 10 электронов: $3d^{10}$.
Оставшиеся 3 электрона помещаются на 4p-подуровень: $4p^3$.
Полная электронная формула мышьяка: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^{10}4p^3$.
Последним заполняется p-подуровень, следовательно, мышьяк является p-элементом.
Ответ: Электронная формула: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^{10}4p^3$. Семейство: p-элемент.