Определить соответствие между порядковым номером элемента в ПСЭ и числом свободных d- орбиталей в его атоме 39
Конечно! Рассмотрим задачу более подробно.
Задача:
Определить соответствие между порядковым номером элемента в Таблице ПСЭ (Псевдопериодической таблице элементов) и числом свободных d-орбиталей в его атоме (номер 39).
Что такое ПСЭ и как она связана с числами свободных d-орбиталей?
ПСЭ — это условная таблица элементов, в которой размещаются элементы по определённым признакам, например, по числу электронов или по другим свойствам. В данной задаче важна связь между порядковым номером элемента и его электронной структурой.
Важная информация о числе свободных d-орбиталей:
- Электроны в атоме заполняют орбитали в соответствии с правилом Aufbau.
- d-орбитали (d-активность) располагаются начиная со второго периода химической таблицы, начиная с элемента с атомным номером 21 (скандий).
- В атоме есть максимум 5 d-орбиталей (от 3d¹ до 3d¹⁰), то есть в ней могут находиться от 1 до 10 электронов в d-орбиталях.
Атом с номером 39
Рассчитаем электронную конфигурацию элемента с атомным номером 39:
Распределим электроны по орбиталям, начиная с наиболее низкого уровня:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d⁹
Обратите внимание – атом с номером 39 — это Yttrium (иттрий).
Его электронная конфигурация:
| Орбиталь | Электронов |
|---|---|
| 1s | 2 |
| 2s | 2 |
| 2p | 6 |
| 3s | 2 |
| 3p | 6 |
| 4s | 2 |
| 3d | 10 |
| 4p | 6 |
| 5s | 2 |
| 4d | 1 |
Общий счет 39 электронов подтверждает: 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 10 + 6 + 2 + 1 = 39.
Число свободных d-орбиталей
- В атоме с номером 39 (иттрий), уровень 3d заполняется до 10 электронов, но в данном случае в 3d есть только 10 заряженных электронов — полный набор.
- Но, в вопросе спрашивается о числе свободных d-орбиталей — то есть сколько из 5 возможных d-орбиталей не заняты электронами.
Максимальное число d-электронов — 10, но сколько из 5 d-орбиталей занято?
- Полностью заняты все 5 d-орбиталей при 10 электронах.
- В данном случае, в 4d-орбитали находится 1 электрон (неполностью занята), значит свободных d-орбиталей в \(4d\) — 4 (поскольку 5 d-орбиталей всего и одна занята, следовательно, 4 остаются свободными).
Итог:
- В атоме 39 (иттрий):
- Есть 10 электронов в d-орбитали (полностью заполняется).
- Свободных d-орбиталей — 0, так как все 5 d-орбиталей полностью заняты.
Ответ:
Порядковый номер элемента в ПСЭ — 39
Число свободных d-орбиталей в его атоме — 0
Если нужно более подробно - обращайтесь!
