1. How many vacant (free) orbitals are there on the outer electron level of a carbon atom in the unexcited state

David

51

1. Сначала давайте посмотрим на строение атома углерода в основном состоянии. Углерод имеет электронную конфигурацию 1s²2s²2p², где каждая позиция описывает энергетический уровень и число электронов в орбитали на этом уровне. Теперь мы хотим узнать, сколько свободных (вакантных) орбиталей на внешнем энергетическом уровне у атома углерода.

Внешний энергетический уровень углерода - это 2s²2p². Здесь у нас есть 2s орбиталь и 2р орбитали, и у каждой из них есть по 1 электрону. Следовательно, у атома углерода в основном состоянии есть 3 свободные (вакантные) орбитали на внешнем энергетическом уровне.

Ответ: c) три.

2. Давайте рассмотрим электронную формулу 1s²2s²2p² и попытаемся определить, к какому атому она относится. В этой электронной формуле указывается, сколько электронов находится в каждой орбитали атома.

У атома углерода в основном состоянии есть 6 электронов. 1s² указывает на наличие двух электронов в 1s орбитали, 2s² указывает на наличие двух электронов в 2s орбитали, и 2p² указывает на наличие двух электронов в 2р орбитали.

Теперь, чтобы определить, к какому атому относится данная электронная формула, мы должны вычислить атомный номер. Суммируем число электронов в каждой орбитали: 2 + 2 + 2 = 6. Индекс атомного номера, соответствующего 6-им электронам, указывает на принадлежность атома к определенному элементу.

Атомный номер 6 соответствует углероду.

Ответ: c) углерод.

3. Для ответа на этот вопрос нам нужно разобраться с гибридизацией атома углерода. Гибридизация - это процесс, при котором электроны атома переорганизуются, образуя новые гибридные орбитали для образования связей.

В случае сп²-гибридизации атом углерода использует одну s-орбиталь и две p-орбитали для образования трех гибридных sp²-орбиталей. Такая гибридизация обычно происходит в молекулах, в которых углерод образует три связи.

Исходя из этого, мы можем сказать, что в случае сп²-гибридизации углерода число гибридных орбиталей равно трем.

Ответ: c) три.

4. Мы должны определить массовые доли углерода (С), водорода (Н) и кислорода (О) в метиловом спирте CH₃OH. Массовая доля - это отношение массы определенного элемента к общей массе соединения, умноженное на 100%.

Молярная масса углерода (С) равна приблизительно 12.01 г/моль, молярная масса водорода (Н) равна приблизительно 1.01 г/моль, а молярная масса кислорода (О) равна приблизительно 16.00 г/моль.

Рассчитаем массу каждого элемента в метиловом спирте:
Масса углерода (С) = (молярная масса углерода) x (число атомов углерода) = 12.01 г/моль x 1 = 12.01 г
Масса водорода (Н) = (молярная масса водорода) x (число атомов водорода) = 1.01 г/моль x 4 = 4.04 г
Масса кислорода (О) = (молярная масса кислорода) x (число атомов кислорода) = 16.00 г/моль x 1 = 16.00 г

Теперь рассчитаем общую массу метилового спирта:
Общая масса = масса углерода + масса водорода + масса кислорода = 12.01 г + 4.04 г + 16.00 г = 32.05 г

Теперь мы можем рассчитать массовые доли каждого элемента:
Массовая доля углерода (С) = (масса углерода / общая масса) x 100% = (12.01 г / 32.05 г) x 100% ≈ 37.5%
Массовая доля водорода (Н) = (масса водорода / общая масса) x 100% = (4.04 г / 32.05 г) x 100% ≈ 12.6%
Массовая доля кислорода (О) = (масса кислорода / общая масса) x 100% = (16.00 г / 32.05 г) x 100% ≈ 50.0%

Ответ: a) 37.5%, 12.5%, 50.0%