Номер 1, страница 95 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

9. Углерод, кремний и их соединения. Проверьте себя - номер 1, страница 95.

Условие.

1. Число неспаренных электронов в атоме углерода в невозбуждённом состоянии равно

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Решение.

Решение 2.

Решение

Чтобы определить число неспаренных электронов в атоме углерода в его основном (невозбуждённом) состоянии, необходимо рассмотреть его электронную конфигурацию.

Углерод (C) имеет порядковый номер 6 в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Это означает, что нейтральный атом углерода содержит 6 электронов.

Распределение этих шести электронов по атомным орбиталям происходит в порядке возрастания их энергии и подчиняется правилу Хунда и принципу Паули. Электронная конфигурация атома углерода в основном состоянии записывается как $1s^2 2s^2 2p^2$.

Рассмотрим электроны на внешнем энергетическом уровне ($n=2$):

На $2s$-подуровне находятся два электрона, которые образуют электронную пару, так как $s$-подуровень состоит из одной орбитали. Эти электроны являются спаренными.

На $2p$-подуровне находятся оставшиеся два электрона. Этот подуровень состоит из трех энергетически одинаковых орбиталей ($p_x, p_y, p_z$). Согласно правилу Хунда, электроны заполняют орбитали одного подуровня таким образом, чтобы суммарное спиновое число было максимальным. Это значит, что электроны сначала занимают свободные орбитали по одному и лишь затем образуют пары.

Следовательно, два электрона на $2p$-подуровне разместятся на двух разных орбиталях. Эти два электрона будут неспаренными. Электронно-графическая формула внешнего слоя атома углерода выглядит так: на $2s$-орбитали — пара электронов, на $2p$-орбиталях — два неспаренных электрона, занимающих разные ячейки.

Таким образом, в атоме углерода в невозбуждённом состоянии имеется 2 неспаренных электрона.

Ответ: 2