Установите число энергетических уровней для следующих элементов: а) № 19 вите калий; 6) № 16 сера; в) № 35 бром; г) № 18 аргон; д) № 4 бериллий.
Элемент Х имеет сумму протонов, нейтронов и электронов, равную 28. Причем нейтронов больше, чем протонов, на 1. О каком элементе идет речь?
Определите по диаграммам Бора, какие элементы представлены. Укажите для них состав атомов
Ниже подробное решение по всем частям задачи.
Часть 1. Число энергетических уровней (орбитальных оболочек) для указанных элементов
Заметим: в нейтральном атоме число электронов равно заряду ядра Z (порядковый номер элемента). Число энергетических уровней соответствует максимуму n, на котором расположены заполненные оболочки в земле́йной конфигурации.
- а) Potassium, Z = 19
Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
Уровни: 1, 2, 3, 4 → число энергетических уровней = 4
- б) Sulfur, Z = 16
Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
Уровни: 1, 2, 3 → число энергетических уровней = 3
- в) Bromine, Z = 35
Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
Уровни: 1, 2, 3, 4 → число энергетических уровней = 4
- г) Argon, Z = 18
Электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Уровни: 1, 2, 3 → число энергетических уровней = 3
- д) Beryllium, Z = 4
Электронная конфигурация: 1s2 2s2
Уровни: 1, 2 → число энергетических уровней = 2
Часть 2. Элемент Х: сумма протонов + нейтронов + электронов = 28, N = P + 1
Пусть P — число протонов (заряд ядра, то есть Z). В нейтральном атоме число электронов E = P. По условию N = P + 1. Сумма даётся так:
P + N + E = 28
P + (P + 1) + P = 28
3P + 1 = 28
3P = 27
P = 9
Следовательно:
- число протонов (заряд ядра) Z = 9
- число электронов E = 9
- число нейтронов N = P + 1 = 10
Массовое число A = P + N = 19
Элемент с Z = 9 — это фтор (F). Обычно изотоп с наибольшей естественной долей массой около 19 — это Fluorine-19. Значит, элемент Х — фтор.
Часть 3. По диаграммам Бора: какие элементы представлены и их состав атомов
Как определить по диаграммам Бора:
- Посчитайте, сколько электронов находится в каждой оболочке (слое/уровне). Это даст Z (число протонов) и Z определит элемент.
- По сумме электронов во всех оболочках получите массовую часть, но для идентификации элемента в задаче важна именно заряд ядра Z.
- Чтобы записать состав атома, приведите электронную конфигурацию по оболочкам (например, 2, 8, 8, 1) или в виде полного распределения по подслоям (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 и т. д.).
Примеры ориентировочной идентификации по распространённым диаграммам Бора (для ориентира):
- Распределение 2; 8; 8; 1 → Z = 19 → элемент K (калий), состав электронной конфигурации: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1.
- Распределение 2; 8; 18; 7 → Z = 35 → элемент Br (бром), состав: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5.
- Распределение 2; 8; 6 → Z = 16 → элемент S (сера), состав: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
- Распределение 2; 8; 8 → Z = 18 → элемент Ar (аргон), состав: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
Если вы пришлёте сами диаграммы Бора (из изображения или опишете распределение по оболочкам), я точно определю соответствующие элементы и запишу их состав атомов (электронную конфигурацию) для каждого из них.
