Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии содержат одинаковое количество полностью заселенных электронами энергетических подуровней. Zn Cl P Тi F
Для определения, какие из указанных элементов в основном состоянии содержат одинаковое количество полностью заселённых электронами в своих энергетических подуровнях, нужно рассмотреть их электронные конфигурации.
Каждое вещество — это элемент с определённым порядком заполнения электронных орбиталей. В основном состоянии электроны занимают уровни по правилу наименьшей энергии (принцип отбора, правило Гунда и принцип Паули).
Рассмотрим каждый элемент:
Zn (Цинк)
— атомный номер: 30
— электронная конфигурация:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰
— В основном состоянии все подуровни полностью заполнены.
— Полностью заселённые подуровни: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s — все эти подуровни заполнены полностью (они содержат 2, 6, 6, 2, 6, 10, 2 электронов соответственно).Cl (Хлор)
— атомный номер: 17
— конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
— полностью заполнены: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p (кроме 3p, которая содержит 5 из 6 электронов).
— В основном состоянии подуровень 2p не полностью заселен, 3p — тоже не полностью.P (Фосфор)
— атомный номер: 15
— конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
— полностью заполнены: 1s, 2s, 2p, 3s — остальные частично заполнены.
— 3p содержит только 3 электрона, не полностью заселен.Ti (Титан)
— атомный номер: 22
— конфигурация: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d²
— полностью заполнены: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p — остальные частично.
— 3d содержит 2 электрона, не полностью заселен.F (Фтор)
— атомный номер: 9
— конфигурация: 1s² 2s² 2p⁵
— полностью заполнены: 1s, 2s, 2p (кроме 2p, которая не полностью заполнена — 5 из 6).
Анализ:
Обратим внимание на атомы цинка и титана:
Zn: все уровни, за исключением 4p (которого вообще нет), полностью заполнены внутри своих подуровней. В основном состоянии у Zn есть полностью заселённый 3d подуровень (3d¹⁰) и полностью заселённый 4s².
Ti: 3d² и 4s² — оба не полностью заполнены полностью (3d не заполнен полностью, так как максимум – 10, 2 электрона есть).
Однако в основном состоянии, критерием являются полностью заселённые подуровни.
- У Zn: полностью заполнены: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s (все уровни).
- У Cl: 1s, 2s, 2p, 3s полностью, 3p — неполный.
- У P: не все уровни полностью заселены.
- У Ti: 3d — неполный.
- У F: 1s, 2s, 2p — не полностью.
ИТОГ:
Число полностью заселённых уровней у Zn — три уровня с полностью заселенными подуровнями (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s).
У Cl, P, F — только некоторые уровни полностью заполнены, а у Ti — частичная заполненность.
Ответ:
В основном состоянии атомы цинка (Zn) содержат одинаковое количество полностью заселённых электронами подуровней, сколько и у других элементов, у которых полностью заполнены соответствующие уровни.
Наиболее подходящий вариант — Цинк (Zn), поскольку все его подуровни в основном состоянии заполнены полностью, что совпадает с характеристикой завершённой электронной оболочки.
Если нужно более точное сравнение — укажите, пожалуйста, какие конкретно подуровни или числа электрона Вас интересуют.
