Номер 6-20, страница 78 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

6-20. По электронным конфигурациям найдите элементы:

а) $3s^2 3p^3$;

б) $3d^7 4s^2$;

в) $5s^2 5p^4$;

г) $4d^5 5s^2$;

д) $4d^5 5s^1$;

е) $5s^2 5p^2$;

ж) $4f^7 6s^2$;

з) $5f^6 7s^2$.

Чтобы определить элемент по электронной конфигурации его валентных электронов, необходимо:

1. Найти номер периода по максимальному значению главного квантового числа (цифра перед буквой s, p, d, f).
2. Определить, к какому блоку элементов (s-, p-, d- или f-) он относится по тому, какой подуровень заполняется последним.
3. Определить номер группы и/или найти порядковый номер элемента (Z), который равен сумме всех электронов в атоме.

а) 3s²3p³
Электронная конфигурация валентных электронов $3s^23p^3$. Главное квантовое число внешнего уровня $n=3$, следовательно, элемент находится в 3-м периоде. На внешнем уровне находится $2+3=5$ электронов. Поскольку последним заполняется p-подуровень, это p-элемент. Для p-элементов главных подгрупп номер группы равен числу валентных электронов, то есть это элемент V группы (или 15-й группы). Элемент 3-го периода, 15-й группы — это фосфор. Полная электронная конфигурация: $1s^22s^22p^63s^23p^3$. Порядковый номер (Z) равен общему числу электронов: $Z = 2+2+6+2+3=15$. Элемент с $Z=15$ — фосфор (P).

Ответ: Фосфор (P).

б) 3d⁷4s²
Электронная конфигурация валентных и предвнешних электронов $3d^74s^2$. Внешний энергетический уровень — четвертый ($n=4$), значит, элемент находится в 4-м периоде. Это d-элемент (переходный металл), так как заполняется d-подуровень. Чтобы найти элемент, определим его порядковый номер. Электронная конфигурация инертного газа, предшествующего 4-му периоду, — это аргон (Ar, $Z=18$). Полная конфигурация элемента: $[Ar]3d^74s^2$. Общее число электронов: $Z = 18+7+2=27$. Элемент с порядковым номером 27 — это кобальт (Co).

Ответ: Кобальт (Co).

в) 5s²5p⁴
Электронная конфигурация валентных электронов $5s^25p^4$. Главное квантовое число $n=5$, следовательно, элемент находится в 5-м периоде. На внешнем уровне $2+4=6$ электронов. Это p-элемент, находящийся в VI группе (или 16-й группе). Элемент 5-го периода, 16-й группы — это теллур. Полная электронная конфигурация с учетом заполненного 4d-подуровня: $[Kr]4d^{10}5s^25p^4$. Порядковый номер: $Z = 36+10+2+4=52$. Элемент с $Z=52$ — теллур (Te).

Ответ: Теллур (Te).

г) 4d⁵5s²
Электронная конфигурация $4d^55s^2$. Внешний уровень — пятый ($n=5$), следовательно, элемент находится в 5-м периоде. Это d-элемент. Инертный газ, предшествующий 5-му периоду, — криптон (Kr, $Z=36$). Полная конфигурация элемента: $[Kr]4d^55s^2$. Общее число электронов: $Z = 36+5+2=43$. Элемент с порядковым номером 43 — это технеций (Tc).

Ответ: Технеций (Tc).

д) 4d⁵5s¹
Электронная конфигурация $4d^55s^1$. Внешний уровень — пятый ($n=5$), значит, элемент находится в 5-м периоде. Это d-элемент, для которого характерен "провал" электрона с s- на d-подуровень. Это явление приводит к образованию более стабильной электронной конфигурации с наполовину заполненным d-подуровнем ($d^5$). Инертный газ, предшествующий 5-му периоду, — криптон (Kr, $Z=36$). Полная конфигурация: $[Kr]4d^55s^1$. Общее число электронов: $Z = 36+5+1=42$. Элемент с порядковым номером 42 — это молибден (Mo).

Ответ: Молибден (Mo).

е) 5s²5p²
Электронная конфигурация валентных электронов $5s^25p^2$. Главное квантовое число $n=5$, следовательно, элемент находится в 5-м периоде. На внешнем уровне $2+2=4$ электрона. Это p-элемент, находящийся в IV группе (или 14-й группе). Элемент 5-го периода, 14-й группы — это олово. Полная электронная конфигурация: $[Kr]4d^{10}5s^25p^2$. Порядковый номер: $Z = 36+10+2+2=50$. Элемент с $Z=50$ — олово (Sn).

Ответ: Олово (Sn).

ж) 4f⁷6s²
Электронная конфигурация $4f^76s^2$. Внешний уровень — шестой ($n=6$), следовательно, элемент находится в 6-м периоде. Это f-элемент (лантаноид), так как происходит заполнение 4f-подуровня. Инертный газ, предшествующий 6-му периоду, — ксенон (Xe, $Z=54$). Полная конфигурация: $[Xe]4f^76s^2$. Общее число электронов: $Z = 54+7+2=63$. Элемент с порядковым номером 63 — это европий (Eu). Конфигурация $4f^7$ является устойчивой, так как f-подуровень наполовину заполнен.

Ответ: Европий (Eu).

з) 5f⁶7s²
Электронная конфигурация $5f^67s^2$. Внешний уровень — седьмой ($n=7$), следовательно, элемент находится в 7-м периоде. Это f-элемент (актиноид), так как происходит заполнение 5f-подуровня. Инертный газ, предшествующий 7-му периоду, — радон (Rn, $Z=86$). Полная конфигурация: $[Rn]5f^67s^2$. Общее число электронов: $Z = 86+6+2=94$. Элемент с порядковым номером 94 — это плутоний (Pu).

Ответ: Плутоний (Pu).