Номер 11, страница 139 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 31. Строение электронных оболочек атомов. Глава 4. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Строение атома - номер 11, страница 139.

11. Запишите распределение электронов по энергетическим уровням атома железа, зная, что третий энергетический уровень его не завершён, а на внешнем уровне содержится 2 электрона.

Для того чтобы записать распределение электронов по энергетическим уровням для атома железа, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение общего числа электронов. Железо (Fe) находится в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева под порядковым номером 26. Порядковый номер элемента равен числу протонов в ядре и, для нейтрального атома, общему числу электронов. Следовательно, в атоме железа содержится 26 электронов.

2. Анализ условий задачи. В условии сказано, что на внешнем энергетическом уровне находится 2 электрона. Железо является элементом 4-го периода, поэтому его внешний уровень — четвертый (n=4). Таким образом, на четвертом энергетическом уровне находится 2 электрона. Также указано, что третий энергетический уровень (n=3) не завершён. Максимальная электронная ёмкость третьего уровня определяется по формуле $2n^2$, где $n=3$, и составляет $2 \cdot 3^2 = 18$ электронов. Это означает, что на третьем уровне будет меньше 18 электронов.

3. Распределение электронов по уровням. Электроны заполняют уровни последовательно, начиная с ближайшего к ядру:

• Первый энергетический уровень (n=1): он полностью заполняется и вмещает 2 электрона.
• Второй энергетический уровень (n=2): он также полностью заполняется и вмещает 8 электронов.
• Четвертый (внешний) энергетический уровень (n=4): по условию на нем находится 2 электрона.
• Третий энергетический уровень (n=3): на этом уровне будут находиться все оставшиеся электроны. Чтобы найти их количество, нужно из общего числа электронов вычесть те, что уже распределены по другим уровням: $26 - (2 + 8 + 2) = 26 - 12 = 14$ электронов.

Проверим условие: на третьем уровне 14 электронов, что меньше его максимальной ёмкости (18). Следовательно, условие о незавершённости третьего уровня выполняется.

Таким образом, распределение 26 электронов атома железа по энергетическим уровням выглядит следующим образом: 2 электрона на первом уровне, 8 на втором, 14 на третьем и 2 на четвертом.

Электронная конфигурация атома железа записывается как: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6 4s^2$.

• 1-й уровень: $1s^2$ (2 электрона)
• 2-й уровень: $2s^2 2p^6$ (2+6=8 электронов)
• 3-й уровень: $3s^2 3p^6 3d^6$ (2+6+6=14 электронов)
• 4-й уровень: $4s^2$ (2 электрона)

Ответ: Распределение электронов по энергетическим уровням атома железа: 2, 8, 14, 2.