Номер 1, страница 199 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

1. Поясните, что называется энергетическим уровнем, и изобразите схемы строения атомов натрия Na, азота N, кальция Ca и фосфора P.

Поясните, что называется энергетическим уровнем

Энергетический уровень (также известный как электронный слой или электронная оболочка) представляет собой совокупность атомных орбиталей, на которых находятся электроны с близкими значениями энергии. Можно представить, что электроны в атоме располагаются слоями вокруг ядра.

Основные характеристики энергетических уровней:

1. Нумерация и энергия: Уровни нумеруются целыми числами, начиная с 1 ($n = 1, 2, 3, \ldots$), по мере удаления от ядра. Чем больше номер уровня $n$, тем выше энергия электронов, находящихся на нем, и тем дальше они расположены от ядра.

2. Связь с Периодической системой: Число энергетических уровней, заполняемых электронами в атоме, равно номеру периода, в котором находится химический элемент.

3. Максимальная емкость: Максимальное количество электронов $N$, которое может поместиться на данном энергетическом уровне, рассчитывается по формуле $N = 2n^2$, где $n$ — номер уровня.
- На первом уровне ($n=1$): $2 \cdot 1^2 = 2$ электрона.
- На втором уровне ($n=2$): $2 \cdot 2^2 = 8$ электронов.
- На третьем уровне ($n=3$): $2 \cdot 3^2 = 18$ электронов.

4. Завершенность внешнего уровня: Внешний (самый дальний от ядра) энергетический уровень считается завершенным, если на нем находится 8 электронов (или 2, если это первый уровень). Атомы с завершенным внешним уровнем (благородные газы) химически инертны.

Ответ: Энергетический уровень — это совокупность состояний электронов в атоме, характеризующихся близкими значениями энергии. Электроны, находящиеся на одном уровне, образуют электронный слой. Число энергетических уровней в атоме соответствует номеру периода, в котором расположен элемент.

Изобразите схемы строения атомов натрия Na, азота N, кальция Ca и фосфора P

Для составления схемы строения атома необходимо определить:
1. Заряд ядра, который равен порядковому номеру элемента ($Z$).
2. Общее число электронов, которое равно заряду ядра.
3. Число энергетических уровней, которое равно номеру периода.
4. Распределение электронов по уровням.

Атом натрия (Na)
Порядковый номер $Z=11$. Находится в 3-м периоде.
Заряд ядра $+11$. Общее число электронов — 11.
Электроны расположены на 3 энергетических уровнях.
Распределение электронов: $11e^- \rightarrow 2, 8, 1$.
Схема строения: $Na \; +11) \underset{2e^-}{\smile} \underset{8e^-}{\smile} \underset{1e^-}{\smile}$

Атом азота (N)
Порядковый номер $Z=7$. Находится во 2-м периоде.
Заряд ядра $+7$. Общее число электронов — 7.
Электроны расположены на 2 энергетических уровнях.
Распределение электронов: $7e^- \rightarrow 2, 5$.
Схема строения: $N \; +7) \underset{2e^-}{\smile} \underset{5e^-}{\smile}$

Атом кальция (Ca)
Порядковый номер $Z=20$. Находится в 4-м периоде.
Заряд ядра $+20$. Общее число электронов — 20.
Электроны расположены на 4 энергетических уровнях.
Распределение электронов: $20e^- \rightarrow 2, 8, 8, 2$.
Схема строения: $Ca \; +20) \underset{2e^-}{\smile} \underset{8e^-}{\smile} \underset{8e^-}{\smile} \underset{2e^-}{\smile}$

Атом фосфора (P)
Порядковый номер $Z=15$. Находится в 3-м периоде.
Заряд ядра $+15$. Общее число электронов — 15.
Электроны расположены на 3 энергетических уровнях.
Распределение электронов: $15e^- \rightarrow 2, 8, 5$.
Схема строения: $P \; +15) \underset{2e^-}{\smile} \underset{8e^-}{\smile} \underset{5e^-}{\smile}$

Ответ:
Схема строения атома натрия (Na): $Na \; +11) \underset{2e^-}{\smile} \underset{8e^-}{\smile} \underset{1e^-}{\smile}$
Схема строения атома азота (N): $N \; +7) \underset{2e^-}{\smile} \underset{5e^-}{\smile}$
Схема строения атома кальция (Ca): $Ca \; +20) \underset{2e^-}{\smile} \underset{8e^-}{\smile} \underset{8e^-}{\smile} \underset{2e^-}{\smile}$
Схема строения атома фосфора (P): $P \; +15) \underset{2e^-}{\smile} \underset{8e^-}{\smile} \underset{5e^-}{\smile}$