Номер 3, страница 14 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Атому какого химического элементасоответствуетэлектронная формула$1s^2 2s^2 2p^6$? Какие катионы и анионы имеют такую же электронную формулу?

Атому какого химического элемента соответствует электронная формула 1s²2s²2p⁶?

Решение

Электронная формула атома показывает распределение его электронов по энергетическим уровням и подуровням. Чтобы определить химический элемент по его электронной формуле, необходимо подсчитать общее количество электронов. В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов в ядре, что соответствует порядковому номеру элемента в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Для электронной формулы $1s^22s^22p^6$ общее число электронов равно сумме чисел в верхних индексах: $2 + 2 + 6 = 10$ электронов.

Следовательно, порядковый номер (Z) искомого элемента равен 10. В Периодической системе под номером 10 находится инертный газ неон (Ne).

Ответ: Данная электронная формула соответствует атому химического элемента неона (Ne).

Какие катионы и анионы имеют такую же электронную формулу?

Решение

Ионы, имеющие одинаковую электронную конфигурацию, называются изоэлектронными. В данном случае мы ищем ионы, которые, как и атом неона, содержат 10 электронов и имеют завершенный второй электронный слой с конфигурацией $1s^22s^22p^6$.

Катионы – это положительно заряженные ионы, которые образуются при потере электронов атомами металлов (в основном). Чтобы ион имел 10 электронов, исходный атом должен иметь более 10 электронов.

- Атом натрия (Na), Z=11, имеет 11 электронов ($1s^22s^22p^63s^1$). Отдавая 1 электрон, он превращается в катион $Na^+$ с 10 электронами.

- Атом магния (Mg), Z=12, имеет 12 электронов ($1s^22s^22p^63s^2$). Отдавая 2 электрона, он превращается в катион $Mg^{2+}$ с 10 электронами.

- Атом алюминия (Al), Z=13, имеет 13 электронов ($1s^22s^22p^63s^23p^1$). Отдавая 3 электрона, он превращается в катион $Al^{3+}$ с 10 электронами.

Анионы – это отрицательно заряженные ионы, которые образуются при присоединении электронов атомами неметаллов. Чтобы ион имел 10 электронов, исходный атом должен иметь менее 10 электронов.

- Атом фтора (F), Z=9, имеет 9 электронов ($1s^22s^22p^5$). Принимая 1 электрон, он превращается в анион $F^-$ с 10 электронами.

- Атом кислорода (O), Z=8, имеет 8 электронов ($1s^22s^22p^4$). Принимая 2 электрона, он превращается в анион $O^{2-}$ с 10 электронами.

- Атом азота (N), Z=7, имеет 7 электронов ($1s^22s^22p^3$). Принимая 3 электрона, он превращается в анион $N^{3-}$ с 10 электронами.

Ответ: Такую же электронную формулу, как у неона ($1s^22s^22p^6$), имеют катионы $Na^+$, $Mg^{2+}$, $Al^{3+}$ и анионы $F^-$, $O^{2-}$, $N^{3-}$.