Номер 16, страница 31 - 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 16, страница 31.

Условие.

16. Как вы думаете, какая из двух формул — электронная или электронно-графическая — полнее отражает правило Хунда? Почему?

Решение.

Решение 2.

Электронно-графическая формула полнее отражает правило Хунда.

Правило Хунда (правило максимальной мультиплетности) утверждает, что в основном состоянии атома электроны в пределах одного подуровня распределяются по орбиталям таким образом, чтобы суммарное спиновое число было максимальным. Проще говоря, орбитали сначала заполняются по одному электрону с одинаковыми спинами, и только после того, как все орбитали подуровня будут заняты одним электроном, они начинают заполняться вторыми электронами с противоположными спинами.

Сравним, как это правило отражается в двух типах формул на примере атома азота (N), у которого 7 электронов:

• Электронная формула для азота: $1s^22s^22p^3$. Эта запись показывает, что на p-подуровне находятся три электрона. Однако она не дает информации о том, как именно эти три электрона распределены по трем p-орбиталям. Они могут быть спарены ([↑↓] [↑] [ ]) или не спарены ([↑] [↑] [↑]). То есть, эта формула не иллюстрирует напрямую выполнение правила Хунда.
• Электронно-графическая формула (орбитальная диаграмма) для валентного уровня азота выглядит так: для 2s-подуровня ячейка с двумя разнонаправленными стрелками [↑↓], а для 2p-подуровня — три ячейки, в каждой из которых по одной стрелке, направленной в одну сторону: [↑] [↑] [↑]. Эта схема наглядно демонстрирует, что каждый из трех электронов занял отдельную p-орбиталь, и их спины параллельны. Именно такое распределение соответствует максимальному суммарному спину и является энергетически наиболее выгодным, что и составляет суть правила Хунда.

Таким образом, электронно-графическая формула дает полную картину распределения электронов по орбиталям и их спинов, напрямую визуализируя правило Хунда, в то время как электронная формула лишь косвенно подразумевает его соблюдение.

Ответ: Электронно-графическая формула полнее отражает правило Хунда, поскольку она наглядно показывает распределение электронов по отдельным орбиталям внутри подуровня и ориентацию их спинов, что и является сутью этого правила. Электронная формула указывает лишь общее число электронов на подуровне.