Номер 12, страница 30 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 1. Строение атома. Периодический закон и периодическая система элементов L. И. Менделеева. Параграф 4. Электронные конфигурации атомов - номер 12, страница 30.

Условие.

12. Составьте электронные формулы следующих ионов:

а) $Al^{3+}$;

б) $I^{-}$;

в) $Mn^{2+}$;

г) $S^{2-}$;

д) $Sr^{2+}$.

Решение.

Решение 2.

а) Al³⁺

Решение

Атом алюминия (Al) находится в периодической таблице под номером 13. Это означает, что в ядре атома 13 протонов, а вокруг ядра в нейтральном состоянии вращается 13 электронов. Электронная конфигурация нейтрального атома алюминия: $1s^22s^22p^63s^23p^1$.

Катион $Al^{3+}$ образуется, когда нейтральный атом алюминия теряет три электрона. Электроны всегда уходят с внешнего энергетического уровня. В данном случае, атом Al теряет два электрона с $\text{3s}$-подуровня и один электрон с $\text{3p}$-подуровня.

Количество электронов в ионе $Al^{3+}$ равно $13 - 3 = 10$. Электронная конфигурация иона $Al^{3+}$ становится такой же, как у благородного газа неона (Ne).

Ответ: $1s^22s^22p^6$

б) I⁻

Решение

Атом йода (I) имеет порядковый номер 53. Следовательно, нейтральный атом йода содержит 53 электрона. Его электронная конфигурация, используя в качестве основы конфигурацию предыдущего благородного газа криптона (Kr), выглядит так: $[Kr]4d^{10}5s^25p^5$. Полная конфигурация: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^{10}4p^65s^24d^{10}5p^5$.

Анион $I^{-}$ (йодид-ион) образуется, когда нейтральный атом йода принимает один электрон. Этот электрон занимает свободное место на внешнем $\text{5p}$-подуровне, завершая его до 8 электронов.

Количество электронов в ионе $I^{-}$ равно $53 + 1 = 54$. Его электронная конфигурация становится такой же, как у благородного газа ксенона (Xe).

Ответ: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^{10}4p^65s^24d^{10}5p^6$ или $[Kr]4d^{10}5s^25p^6$

в) Mn²⁺

Решение

Атом марганца (Mn) имеет порядковый номер 25, что соответствует 25 электронам в нейтральном атоме. Электронная конфигурация нейтрального атома марганца: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^5$ или $[Ar]4s^23d^5$.

Катион $Mn^{2+}$ образуется при потере атомом марганца двух электронов. У переходных металлов электроны в первую очередь уходят с $\text{s}$-орбитали внешнего энергетического уровня, а не с $\text{d}$-орбитали предыдущего. Таким образом, атом Mn теряет два электрона с $\text{4s}$-подуровня.

Количество электронов в ионе $Mn^{2+}$ равно $25 - 2 = 23$.

Ответ: $1s^22s^22p^63s^23p^63d^5$ или $[Ar]3d^5$

г) S²⁻

Решение

Атом серы (S) имеет порядковый номер 16. Нейтральный атом серы содержит 16 электронов. Его электронная конфигурация: $1s^22s^22p^63s^23p^4$.

Анион $S^{2-}$ (сульфид-ион) образуется, когда нейтральный атом серы принимает два электрона. Эти электроны занимают свободные места на внешнем $\text{3p}$-подуровне, достраивая его до стабильной конфигурации.

Количество электронов в ионе $S^{2-}$ равно $16 + 2 = 18$. Его электронная конфигурация становится такой же, как у благородного газа аргона (Ar).

Ответ: $1s^22s^22p^63s^23p^6$

д) Sr²⁺

Решение

Атом стронция (Sr) имеет порядковый номер 38, значит в нейтральном атоме 38 электронов. Электронная конфигурация нейтрального атома стронция: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^{10}4p^65s^2$ или $[Kr]5s^2$.

Катион $Sr^{2+}$ образуется, когда атом стронция теряет два электрона. Эти электроны уходят с внешнего, пятого энергетического уровня, а именно с $\text{5s}$-подуровня.

Количество электронов в ионе $Sr^{2+}$ равно $38 - 2 = 36$. Его электронная конфигурация становится такой же, как у благородного газа криптона (Kr).

Ответ: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^{10}4p^6$ или $[Kr]$