Номер 6-21, страница 78 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

6-21. Определите электронную конфигурацию ионов: $Ba^{2+}$, $Te^{2-}$, $Fe^{2+}$, $Zn^{2+}$.

Решение

Для определения электронной конфигурации иона необходимо сначала записать конфигурацию нейтрального атома, а затем добавить или убрать электроны в соответствии с зарядом иона. Электроны добавляются на свободные орбитали внешнего уровня. При образовании катионов электроны убираются в первую очередь с внешнего энергетического уровня.

Ba²⁺

Атом бария (Ba) имеет порядковый номер Z = 56. Его электронная конфигурация в нейтральном состоянии: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^6 6s^2$, или в сокращенном виде [Xe] $6s^2$.

При образовании иона $Ba^{2+}$ атом бария теряет два электрона. Эти электроны уходят с самого внешнего, шестого энергетического уровня, а именно с $6s$-орбитали.

В результате ион $Ba^{2+}$ приобретает электронную конфигурацию благородного газа ксенона (Xe), у которого 54 электрона. Такая конфигурация является очень стабильной.

Ответ: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^6$ или [Xe].

Te²⁻

Атом теллура (Te) имеет порядковый номер Z = 52. Его электронная конфигурация в нейтральном состоянии: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^4$, или в сокращенном виде [Kr] $5s^2 4d^{10} 5p^4$.

При образовании аниона $Te^{2-}$ атом теллура принимает два электрона. Эти электроны занимают вакантные места на внешнем $5p$-подуровне, достраивая его до полного заполнения ($5p^4 \rightarrow 5p^6$).

В результате ион $Te^{2-}$ также приобретает стабильную электронную конфигурацию благородного газа ксенона (Xe).

Ответ: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^6$ или [Xe].

Fe²⁺

Атом железа (Fe), переходного металла, имеет порядковый номер Z = 26. Его электронная конфигурация: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6$, или в сокращенном виде [Ar] $4s^2 3d^6$.

При образовании катиона $Fe^{2+}$ атом теряет два электрона. У d-элементов электроны сначала уходят с s-орбитали внешнего уровня (с наибольшим главным квантовым числом), а уже затем с d-орбитали предвнешнего уровня. Таким образом, атом железа теряет два электрона с $4s$-орбитали.

Электронная конфигурация иона $Fe^{2+}$ будет [Ar] $3d^6$.

Ответ: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6$ или [Ar] $3d^6$.

Zn²⁺

Атом цинка (Zn) имеет порядковый номер Z = 30. Его электронная конфигурация: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10}$, или в сокращенном виде [Ar] $4s^2 3d^{10}$.

При образовании иона $Zn^{2+}$ атом теряет два электрона. Аналогично железу, эти электроны уходят с внешней $4s$-орбитали.

В результате ион $Zn^{2+}$ приобретает конфигурацию с полностью заполненным и стабильным $3d$-подуровнем.

Ответ: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10}$ или [Ar] $3d^{10}$.