Samme elektronisk konfigurasjonseksempel. Elektronisk konfigurasjon av et atom

DEFINISJON

Argon- et kjemisk grunnstoff som tilhører klassen inerte (edle) gasser. Ligger i tredje periode av VIII gruppe A i undergruppen, hvis du ser på kortperiodetabellen, eller i 18. gruppe, hvis du ser på langperiodetabell.

Betegnelse - Ar. Tilhører familien av p-elementer. Serienummeret er 18. Atomvekt er 39.948 amu.

Elektronisk struktur av argonatomet

Et argonatom består av en positivt ladet kjerne (+18), bestående av 18 protoner og 22 nøytroner, rundt hvilke 18 elektroner beveger seg i 3 baner.

Figur 1. Skjematisk struktur av argonatomet.

Fordelingen av elektroner mellom orbitaler er som følger:

1s 2 2s 2 2s 6 3s 2 3s 6 .

Det ytre energinivået til argonatomet er fullstendig komplett - 8 elektroner. Energidiagrammet for grunntilstanden har følgende form:

En spent tilstand, til tross for tilstedeværelsen av en ledig 3 d-det er ingen orbital. Dette er grunnen til at neon er klassifisert som en inert gass. Kjemisk er den inaktiv.

Eksempler på problemløsning

EKSEMPEL 1

EKSEMPEL 2

Trening	Hva er alle kvantetallene for elektroner som er på 4 s- undernivå?
Løsning	Hvert elektron kan karakteriseres av et sett med fire kvantetall: det viktigste, som bestemmes av nummeret på nivået, orbital, som bestemmes av nummeret på undernivået, magnetisk og spinn. På s- undernivået til det fjerde nivået inneholder to elektroner:

Elektronisk konfigurasjon et atom er en numerisk representasjon av dets elektronorbitaler. Elektronorbitaler er områder med forskjellige former som ligger rundt atomkjernen der det er matematisk sannsynlig at et elektron vil bli funnet. Elektronisk konfigurasjon hjelper raskt og enkelt å fortelle leseren hvor mange elektronorbitaler et atom har, samt bestemme antall elektroner i hver orbital. Etter å ha lest denne artikkelen vil du mestre metoden for å lage elektroniske konfigurasjoner.

Trinn

Fordeling av elektroner ved hjelp av det periodiske systemet til D. I. Mendeleev

Finn atomnummeret til atomet ditt. Hvert atom har et visst antall elektroner knyttet til seg. Finn ditt atoms symbol i det periodiske systemet. Atomnummeret er et positivt heltall som starter ved 1 (for hydrogen) og øker med én for hvert påfølgende atom. Atomnummer er antall protoner i et atom, og derfor er det også antall elektroner i et atom med null ladning.

Bestem ladningen til et atom. Nøytrale atomer vil ha samme antall elektroner som vist i det periodiske systemet. Imidlertid vil ladede atomer ha flere eller færre elektroner, avhengig av størrelsen på ladningen. Hvis du arbeider med et ladet atom, legg til eller trekk fra elektroner som følger: legg til ett elektron for hver negativ ladning og trekk fra ett for hver positiv ladning.

• For eksempel vil et natriumatom med ladning -1 ha et ekstra elektron i tillegg til sitt grunnatomnummer 11. Med andre ord vil atomet ha totalt 12 elektroner.
• Hvis vi snakker om et natriumatom med en ladning på +1, må ett elektron trekkes fra grunnatomnummeret 11. Dermed vil atomet ha 10 elektroner.

1. Husk den grunnleggende listen over orbitaler. Når antallet elektroner i et atom øker, fyller de de ulike undernivåene av atomets elektronskall i henhold til en bestemt sekvens. Hvert undernivå av elektronskallet, når det er fylt, inneholder et jevnt antall elektroner. Følgende undernivåer er tilgjengelige:

   Forstå elektronisk konfigurasjonsnotasjon. Elektronkonfigurasjoner er skrevet for å tydelig vise antall elektroner i hver orbital. Orbitaler skrives sekvensielt, med antall atomer i hver orbital skrevet som et overskrift til høyre for orbitalnavnet. Den fullførte elektroniske konfigurasjonen har form av en sekvens av undernivåbetegnelser og hevet skrift.

   • Her er for eksempel den enkleste elektroniske konfigurasjonen: 1s 2 2s 2 2p 6 . Denne konfigurasjonen viser at det er to elektroner i 1s undernivå, to elektroner i 2s undernivå, og seks elektroner i 2p undernivå. 2 + 2 + 6 = 10 elektroner totalt. Dette er den elektroniske konfigurasjonen av et nøytralt neonatom (neons atomnummer er 10).

2. Husk rekkefølgen på orbitalene. Husk at elektronorbitaler er nummerert i rekkefølge etter økende elektronskallnummer, men ordnet i økende rekkefølge av energi. For eksempel har en fylt 4s 2 orbital lavere energi (eller mindre mobilitet) enn en delvis fylt eller fylt 3d 10 orbital, så 4s orbital skrives først. Når du kjenner rekkefølgen til orbitalene, kan du enkelt fylle dem i henhold til antall elektroner i atomet. Rekkefølgen for å fylle orbitalene er som følger: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

   • Den elektroniske konfigurasjonen av et atom der alle orbitaler er fylt vil være som følger: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 0s 5d 1s 14 6d 10 7p 6
   • Merk at oppføringen ovenfor, når alle orbitaler er fylt, er elektronkonfigurasjonen til elementet Uuo (ununoctium) 118, det høyest nummererte atomet i det periodiske systemet. Derfor inneholder denne elektroniske konfigurasjonen alle de for tiden kjente elektroniske undernivåene til et nøytralt ladet atom.

3. Fyll orbitalene i henhold til antall elektroner i atomet ditt. Hvis vi for eksempel vil skrive ned elektronkonfigurasjonen til et nøytralt kalsiumatom, må vi starte med å slå opp atomnummeret i det periodiske systemet. Atomnummeret er 20, så vi vil skrive konfigurasjonen til et atom med 20 elektroner i henhold til rekkefølgen ovenfor.

   • Fyll orbitalene i henhold til rekkefølgen ovenfor til du når det tjuende elektronet. Den første 1s-orbitalen vil ha to elektroner, 2s-orbitalen vil også ha to, 2p-en vil ha seks, 3-erne vil ha to, 3p-en vil ha 6, og 4-erne vil ha 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20 .) Med andre ord har den elektroniske konfigurasjonen av kalsium formen: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 .
   • Legg merke til at orbitalene er ordnet i rekkefølge etter økende energi. For eksempel, når du er klar til å gå til det fjerde energinivået, skriv først ned 4s orbital, og deretter 3d. Etter det fjerde energinivået går du til det femte, hvor samme rekkefølge gjentas. Dette skjer først etter det tredje energinivået.

4. Bruk det periodiske systemet som en visuell pekepinn. Du har sikkert allerede lagt merke til at formen til det periodiske systemet tilsvarer rekkefølgen av elektronundernivåene i elektronkonfigurasjonene. For eksempel ender atomene i den andre kolonnen fra venstre alltid på "s 2", og atomene på høyre kant av den tynne midtre delen ender alltid på "d 10", osv. Bruk det periodiske systemet som en visuell guide til å skrive konfigurasjoner - hvordan rekkefølgen du legger til orbitalene samsvarer med din plassering i tabellen. Se nedenfor:

   • Nærmere bestemt inneholder de to kolonnene lengst til venstre atomer hvis elektroniske konfigurasjoner ender på s-orbitaler, den høyre blokken i tabellen inneholder atomer hvis konfigurasjoner ender på p-orbitaler, og den nederste halvdelen inneholder atomer som ender på f-orbitaler.
   • For eksempel, når du skriver ned den elektroniske konfigurasjonen av klor, tenk slik: "Dette atomet er plassert i den tredje raden (eller "perioden") i det periodiske systemet. Det er også plassert i den femte gruppen av p-orbitalblokken i det periodiske system. Derfor vil dens elektroniske konfigurasjon ende med...3p 5
   • Merk at elementer i d- og f-omløpsområdet i tabellen er preget av energinivåer som ikke samsvarer med perioden de befinner seg i. For eksempel tilsvarer den første raden i en blokk av elementer med d-orbitaler 3d-orbitaler, selv om den er plassert i den fjerde perioden, og den første raden med elementer med f-orbitaler tilsvarer en 4f-orbitaler, til tross for at den er i den sjette. periode.

5. Lær forkortelser for å skrive lange elektronkonfigurasjoner. Atomene på høyre kant av det periodiske systemet kalles edle gasser. Disse elementene er kjemisk meget stabile. For å forkorte prosessen med å skrive lange elektronkonfigurasjoner, skriv ganske enkelt det kjemiske symbolet på den nærmeste edelgassen med færre elektroner enn atomet ditt i hakeparenteser, og fortsett deretter å skrive elektronkonfigurasjonen til påfølgende orbitalnivåer. Se nedenfor:

   • For å forstå dette konseptet vil det være nyttig å skrive en eksempelkonfigurasjon. La oss skrive konfigurasjonen av sink (atomnummer 30) ved å bruke forkortelsen som inkluderer edelgassen. Den komplette konfigurasjonen av sink ser slik ut: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10. Imidlertid ser vi at 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 er elektronkonfigurasjonen til argon, en edelgass. Bare bytt ut en del av den elektroniske konfigurasjonen for sink med det kjemiske symbolet for argon i hakeparenteser (.)
   • Så den elektroniske konfigurasjonen av sink, skrevet i forkortet form, har formen: 4s 2 3d 10 .
   • Vær oppmerksom på at hvis du skriver den elektroniske konfigurasjonen til en edelgass, si argon, kan du ikke skrive det! Man må bruke forkortelsen for edelgassen foran dette elementet; for argon blir det neon ().

   Ved å bruke det periodiske systemet ADOMAH

   1. Mestre det periodiske systemet ADOMAH. Denne metoden for å registrere den elektroniske konfigurasjonen krever ikke memorering, men krever et modifisert periodisk system, siden i det tradisjonelle periodiske systemet, fra og med den fjerde perioden, samsvarer ikke periodenummeret med elektronskallet. Finn det periodiske systemet ADOMAH - en spesiell type periodisk system utviklet av forskeren Valery Zimmerman. Det er enkelt å finne med et kort internettsøk.

      • I det periodiske systemet ADOMAH representerer de horisontale radene grupper av grunnstoffer som halogener, edelgasser, alkalimetaller, jordalkalimetaller, etc. Vertikale kolonner tilsvarer elektroniske nivåer, og såkalte "kaskader" (diagonale linjer som forbinder blokkene s, p, d og f) tilsvarer perioder.
      • Helium flyttes mot hydrogen fordi begge disse elementene er preget av en 1s orbital. Periodeblokkene (s,p,d og f) vises på høyre side, og nivåtallene er gitt nederst. Grunnstoffer er representert i bokser nummerert 1 til 120. Disse tallene er vanlige atomtall, som representerer det totale antallet elektroner i et nøytralt atom.

   2. Finn atomet ditt i ADOMAH-tabellen. For å skrive den elektroniske konfigurasjonen til et grunnstoff, slå opp symbolet på det periodiske systemet ADOMAH og kryss ut alle grunnstoffene med et høyere atomnummer. For eksempel, hvis du trenger å skrive elektronkonfigurasjonen til erbium (68), kryss ut alle elementene fra 69 til 120.

      • Legg merke til tallene 1 til 8 nederst i tabellen. Dette er antall elektroniske nivåer, eller antall kolonner. Ignorer kolonner som bare inneholder overkryssede elementer. For erbium gjenstår kolonner nummerert 1,2,3,4,5 og 6.

   3. Tell orbitale undernivåer opp til elementet ditt. Når du ser på blokksymbolene vist til høyre for tabellen (s, p, d og f) og kolonnenumrene vist i bunnen, ignorer de diagonale linjene mellom blokkene og bryter kolonnene i kolonneblokker, og lister dem opp i rekkefølge fra bunn til topp. Igjen, ignorer blokker som har alle elementene krysset ut. Skriv kolonneblokker med utgangspunkt i kolonnenummeret etterfulgt av blokksymbolet, dermed: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (for erbium).

      • Vennligst merk: Elektronkonfigurasjonen ovenfor til Er er skrevet i stigende rekkefølge etter elektronundernivånummer. Det kan også skrives i rekkefølge for å fylle orbitalene. For å gjøre dette, følg kaskadene fra bunn til topp, i stedet for kolonner, når du skriver kolonneblokker: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 12 .

   4. Tell elektronene for hvert elektronundernivå. Tell elementene i hver kolonneblokk som ikke er krysset ut, fest ett elektron fra hvert element, og skriv tallet ved siden av blokksymbolet for hver kolonneblokk slik: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 12 5s 2 5p 6 6s 2 . I vårt eksempel er dette den elektroniske konfigurasjonen av erbium.

   5. Vær oppmerksom på feil elektroniske konfigurasjoner. Det er atten typiske unntak som relaterer seg til elektroniske konfigurasjoner av atomer i den laveste energitilstanden, også kalt grunnenergitilstanden. De følger ikke den generelle regelen bare for de to eller tre siste posisjonene okkupert av elektroner. I dette tilfellet antar den faktiske elektroniske konfigurasjonen at elektronene er i en tilstand med lavere energi sammenlignet med standardkonfigurasjonen til atomet. Unntaksatomer inkluderer:

      • Cr(..., 3d5, 4s1); Cu(..., 3d10, 4s1); NB(..., 4d4, 5s1); Mo(..., 4d5, 5s1); Ru(..., 4d7, 5s1); Rh(..., 4d8, 5s1); Pd(..., 4d10, 5s0); Ag(..., 4d10, 5s1); La(..., 5d1, 6s2); Ce(..., 4f1, 5d1, 6s2); Gd(..., 4f7, 5d1, 6s2); Au(..., 5d10, 6s1); Ac(..., 6d1, 7s2); Th(..., 6d2, 7s2); Pa(..., 5f2, 6d1, 7s2); U(..., 5f3, 6d1, 7s2); Np(..., 5f4, 6d1, 7s2) og Cm(..., 5f7, 6d1, 7s2).
   • For å finne atomnummeret til et atom når det er skrevet i elektronkonfigurasjonsform, legger du ganske enkelt sammen alle tallene som følger bokstavene (s, p, d og f). Dette fungerer bare for nøytrale atomer, hvis du har å gjøre med et ion vil det ikke fungere - du må legge til eller trekke fra antall ekstra eller tapte elektroner.
   • Tallet etter bokstaven er hevet, ikke gjør feil i testen.
   • Det er ingen "halvfull" undernivåstabilitet. Dette er en forenkling. Enhver stabilitet som tilskrives "halvfylte" undernivåer skyldes det faktum at hver orbital er okkupert av ett elektron, og dermed minimerer frastøting mellom elektroner.
   • Hvert atom har en tendens til en stabil tilstand, og de mest stabile konfigurasjonene har s- og p-undernivåene fylt (s2 og p6). Edelgasser har denne konfigurasjonen, så de reagerer sjelden og er plassert til høyre i det periodiske systemet. Derfor, hvis en konfigurasjon ender på 3p 4, trenger den to elektroner for å nå en stabil tilstand (for å miste seks, inkludert s-subnivå-elektronene, krever mer energi, så å miste fire er lettere). Og hvis konfigurasjonen ender i 4d 3, må den miste tre elektroner for å oppnå en stabil tilstand. I tillegg er halvfylte undernivåer (s1, p3, d5..) mer stabile enn for eksempel p4 eller p2; s2 og p6 vil imidlertid være enda mer stabile.
   • Når du har med et ion å gjøre, betyr dette at antall protoner ikke er lik antall elektroner. Ladningen til atomet i dette tilfellet vil bli avbildet øverst til høyre (vanligvis) av det kjemiske symbolet. Derfor har et antimonatom med ladning +2 den elektroniske konfigurasjonen 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1. Merk at 5p 3 er endret til 5p 1 . Vær forsiktig når den nøytrale atomkonfigurasjonen ender i andre undernivåer enn s og p. Når du tar bort elektroner, kan du bare ta dem fra valensorbitalene (s og p orbitalene). Derfor, hvis konfigurasjonen ender med 4s 2 3d 7 og atomet mottar en ladning på +2, vil konfigurasjonen ende med 4s 0 3d 7. Vær oppmerksom på at 3d 7 Ikke endringer, går elektroner fra s orbital tapt i stedet.
   • Det er forhold når et elektron blir tvunget til å "flytte til et høyere energinivå." Når et undernivå mangler ett elektron på å være halvt eller fullt, tar du ett elektron fra det nærmeste s- eller p-undernivået og flytter det til undernivået som trenger elektronet.
   • Det er to alternativer for å registrere den elektroniske konfigurasjonen. De kan skrives i økende rekkefølge av energinivåtall eller i rekkefølgen for å fylle elektronorbitaler, som vist ovenfor for erbium.
   • Du kan også skrive den elektroniske konfigurasjonen til et element ved å skrive kun valenskonfigurasjonen, som representerer det siste s- og p-undernivået. Dermed vil valenskonfigurasjonen til antimon være 5s 2 5p 3.
   • Ioner er ikke det samme. Det er mye vanskeligere med dem. Hopp over to nivåer og følg det samme mønsteret avhengig av hvor du startet og hvor stort antall elektroner er.

Elektronisk konfigurasjon av et atom er en formel som viser ordningen av elektroner i et atom etter nivåer og undernivåer. Etter å ha studert artikkelen vil du lære hvor og hvordan elektroner er lokalisert, bli kjent med kvantetall og kunne konstruere den elektroniske konfigurasjonen til et atom etter dets nummer; på slutten av artikkelen er det en tabell over elementer.

Hvorfor studere den elektroniske konfigurasjonen av elementer?

Atomer er som et konstruksjonssett: det er et visst antall deler, de skiller seg fra hverandre, men to deler av samme type er helt like. Men dette byggesettet er mye mer interessant enn det plastiske, og her er hvorfor. Konfigurasjonen endres avhengig av hvem som er i nærheten. For eksempel oksygen ved siden av hydrogen Kan være blir til vann, når det er nær natrium blir det til gass, og når det er nært jern, blir det fullstendig rust. For å svare på spørsmålet om hvorfor dette skjer og forutsi oppførselen til et atom ved siden av et annet, er det nødvendig å studere den elektroniske konfigurasjonen, som vil bli diskutert nedenfor.

Hvor mange elektroner er det i et atom?

Et atom består av en kjerne og elektroner som roterer rundt den; kjernen består av protoner og nøytroner. I nøytral tilstand har hvert atom antall elektroner lik antall protoner i kjernen. Antall protoner er utpekt av atomnummeret til elementet, for eksempel har svovel 16 protoner - det 16. elementet i det periodiske systemet. Gull har 79 protoner - det 79. elementet i det periodiske systemet. Følgelig har svovel 16 elektroner i nøytral tilstand, og gull har 79 elektroner.

Hvor skal man lete etter et elektron?

Ved å observere elektronets oppførsel, ble visse mønstre utledet; de er beskrevet av kvantetall, det er fire totalt:

• Hovedkvantenummer
• Orbitalt kvantenummer
• Magnetisk kvantenummer
• Spinn kvantenummer

Orbital

Videre, i stedet for ordet bane, vil vi bruke begrepet "orbital"; en orbital er bølgefunksjonen til et elektron; grovt sett er det området der elektronet tilbringer 90% av tiden sin.

N - nivå
L - skall
M l - orbitaltall
M s - første eller andre elektron i orbitalen

Orbitalt kvantenummer l

Som et resultat av å studere elektronskyen fant de ut at avhengig av energinivået har skyen fire hovedformer: en ball, manualer og to andre, mer komplekse. I rekkefølge av økende energi kalles disse formene s-, p-, d- og f-skallet. Hvert av disse skjellene kan ha 1 (på s), 3 (på p), 5 (på d) og 7 (på f) orbitaler. Orbital-kvantenummeret er skallet som orbitalene befinner seg i. Orbitalkvantetallet for s,p,d og f orbitalene tar henholdsvis verdiene 0,1,2 eller 3.

Det er en orbital på s-skallet (L=0) - to elektroner
Det er tre orbitaler på p-skallet (L=1) - seks elektroner
Det er fem orbitaler på d-skallet (L=2) - ti elektroner
Det er syv orbitaler på f-skallet (L=3) - fjorten elektroner

Magnetisk kvantenummer m l

Det er tre orbitaler på p-skallet, de er betegnet med tall fra -L til +L, det vil si at for p-skallet (L=1) er det orbitaler "-1", "0" og "1" . Det magnetiske kvantetallet er angitt med bokstaven m l.

Inne i skallet er det lettere for elektroner å være lokalisert i forskjellige orbitaler, så de første elektronene fyller en i hver orbital, og deretter legges et elektronpar til hver enkelt.

Tenk på d-skallet:
D-skallet tilsvarer verdien L=2, det vil si fem orbitaler (-2,-1,0,1 og 2), de første fem elektronene fyller skallet med verdiene M l =-2, M 1=-1, Ml=0, Ml=l,Ml=2.

Spinn kvantenummer m s

Spinn er rotasjonsretningen til et elektron rundt sin akse, det er to retninger, så spinnkvantetallet har to verdier: +1/2 og -1/2. Ett energiundernivå kan bare inneholde to elektroner med motsatte spinn. Spinnkvantetallet er betegnet m s

Hovedkvantenummer n

Hovedkvantetallet er energinivået; for øyeblikket er syv energinivåer kjent, hver angitt med et arabisk tall: 1,2,3,...7. Antall skjell på hvert nivå er lik nivånummeret: det er ett skall på det første nivået, to på det andre, osv.

Elektronnummer

Så, ethvert elektron kan beskrives med fire kvantetall, kombinasjonen av disse tallene er unik for hver posisjon av elektronet, ta det første elektronet, det laveste energinivået er N = 1, på det første nivået er det ett skall, første skall på et hvilket som helst nivå har form av en ball (s -shell), dvs. L=0, det magnetiske kvantetallet kan bare ta en verdi, M l =0 og spinnet vil være lik +1/2. Hvis vi tar det femte elektronet (i hvilket atom det enn er), så vil hovedkvantetallene for det være: N=2, L=1, M=-1, spinn 1/2.

Oppgave 1. Skriv de elektroniske konfigurasjonene av følgende elementer: N, Si, F e, Kr, Te, W.

Løsning. Energien til atomorbitaler øker i følgende rekkefølge:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d .

Hvert s-skall (en orbitaler) kan ikke inneholde mer enn to elektroner, p-skallet (tre orbitaler) - ikke mer enn seks, d-skallet (fem orbitaler) - ikke mer enn 10, og f-skallet ( syv orbitaler) - ikke mer enn 14.

I grunntilstanden til et atom okkuperer elektroner orbitaler med lavest energi. Antall elektroner er lik ladningen til kjernen (atomet som helhet er nøytralt) og atomnummeret til grunnstoffet. For eksempel har et nitrogenatom 7 elektroner, hvorav to er i 1s orbital, to i 2s orbital, og de resterende tre elektronene i 2p orbital. Elektronisk konfigurasjon av nitrogenatomet:

7 N: 1s 2 2s 2 2p 3. Elektroniske konfigurasjoner av de gjenværende elementene:

14 Si: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 ,

26 F e : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6,

36 K r: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 3p 6 ,

52 Te : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 3p 6 5s 2 4d 10 5p 4,

74 Te : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 3p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 4 .

Oppgave 2. Hvilken inert gass og hvilke elementioner har samme elektroniske konfigurasjon som partikkelen som er et resultat av fjerning av alle valenselektroner fra et kalsiumatom?

Løsning. Elektronskallet til kalsiumatomet har strukturen 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2. Når to valenselektroner fjernes, dannes det et Ca 2+ ion med konfigurasjonen 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. Atomet har samme elektroniske konfigurasjon Ar og ioner S 2-, Cl -, K+, Sc 3+, etc.

Oppgave 3. Kan elektronene til Al 3+-ionet være i følgende orbitaler: a) 2p; b) 1p; c) 3d?

Løsning. Den elektroniske konfigurasjonen av aluminiumsatomet er: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1. Al 3+-ionet dannes ved fjerning av tre valenselektroner fra et aluminiumatom og har den elektroniske konfigurasjonen 1s 2 2s 2 2p 6 .

a) elektroner er allerede i 2p orbitalen;

b) i samsvar med begrensningene som er pålagt kvantetallet l (l = 0, 1,...n -1), med n = 1 er bare verdien l = 0 mulig, derfor eksisterer ikke 1p-orbitalen;

c) elektroner kan være i 3d orbital hvis ionet er i en eksitert tilstand.

Oppgave 4. Skriv den elektroniske konfigurasjonen til neonatomet i den første eksiterte tilstanden.

Løsning. Den elektroniske konfigurasjonen av neonatomet i grunntilstanden er 1s 2 2s 2 2p 6. Den første eksiterte tilstanden oppnås ved overgang av ett elektron fra den høyeste okkuperte orbital (2p) til den laveste ledige orbital (3s). Den elektroniske konfigurasjonen av neonatomet i den første eksiterte tilstanden er 1s 2 2s 2 2p 5 3s 1.

Oppgave 5. Hva er sammensetningen av kjernene til isotopene 12 C og 13 C, 14 N og 15 N?

Løsning. Antall protoner i kjernen er lik grunnstoffets atomnummer og er det samme for alle isotoper til et gitt grunnstoff. Antall nøytroner er lik massetallet (angitt øverst til venstre i grunnstoffnummeret) minus antall protoner. Ulike isotoper av samme grunnstoff har ulikt antall nøytroner.

Sammensetning av de angitte kjernene:

12C: 6p + 6n; 13C: 6p + 7n; 14N: 7p + 7n; 15 N: 7p + 8n.