Химия
Рассмотрим электронные конфигурации одноатомных ионов.
Для аниона число электронов больше, а для катиона — меньше, чем для нейтрального атома. При этом число лишних (анион) или недостающих (катион) электронов равно заряду иона. В случае аниона «лишние» электроны заселяют последующие более высокие по энергии подуровни, например:
.
Для катиона электроны «снимаются» с внешнего электронного слоя, например:
.
Соотношения между электронными конфигурациями атомов и ионов:
, ;
, .
Например, если электронная конфигурация аниона Э2− 1s 22s 22p 6, то электронная конфигурация электронейтрального атома будет 1s 22s 22p 6−2 → 1s 22s 22p 4. Для катиона Э3+ с электронной конфигурацией 1s 22s 22p 6 для нейтрального атома имеем:
1s 22s 22p 6 1s 22s 22p 63s 23p 1.
Пример 2.9. Укажите все невозможные состояния атома:
- а)
; д) 2, 8, 10;
- б) 1p
2; е)
;
- в)
; ж) [Ne]3s 13p 53d 2.
- г) 3p 7;
Решение. Состояния а) и ж) возможны, но это возбужденные состояния. Состояние е) является основным. Невозможны состояния б) (на первом энергетическом уровне отсутствует p-подуровень), в) (спины находящихся на одной АО электронов должны быть антипараллельны), г) (максимальное число электронов на p-подуровне равно 6), д) (на внешнем энергетическом уровне максимально может расположиться не более 8 электронов).
Ответ: б), в), г), д).
Пример 2.10. Укажите все правильные утверждения для строения атома хлора в основном состоянии:
- а) в атоме два полностью заполненных энергетических уровня;
- б) число полностью заполненных энергетических подуровней равно четырем;
- в) на внешнем электронном слое находится пять электронов;
- г) атом хлора — радикал, т.е. содержит один неспаренный электрон.
Решение. Из электронно-графической схемы атома хлора
следует, что неправильным является только утверждение в) (на внешнем электронном слое в атоме хлора находится не 5, а 7 электронов (3s 23p 5).
Полностью заполнены 1s-, 2s-, 2p- и 3s-подуровни. Обратите внимание, что число полностью заполненных АО в атоме хлора равно 8, а число полностью заполненных энергетических уровней равно 2 (1s 2 и 2s 22p 6).
Ответ: а), б), г).