1. Какие квантовые числа имеют энергетические состояния 1s2; 5p2; 4f2? 2. По данным конфигурациям валентных электронов

Вечный_Странник

57

Хорошо, давайте начнем с вашего первого вопроса.

1. Квантовые числа помогают описать электронные конфигурации атомов. Вот как они соотносятся с энергетическими состояниями, которые вы указали:

- Для энергетического состояния 1s2 используются следующие квантовые числа: главное квантовое число (n) равно 1, орбитальное квантовое число (l) равно 0, магнитное квантовое число (m) равно 0, спиновое квантовое число (s) равно +1/2 или -1/2.

- Для энергетического состояния 5p2 используются следующие квантовые числа: главное квантовое число (n) равно 5, орбитальное квантовое число (l) равно 1, магнитное квантовое число (m) может принимать значения -1, 0 или 1, спиновое квантовое число (s) равно +1/2 или -1/2.

- Для энергетического состояния 4f2 используются следующие квантовые числа: главное квантовое число (n) равно 4, орбитальное квантовое число (l) равно 3, магнитное квантовое число (m) может принимать значения -3, -2, -1, 0, 1, 2 или 3, спиновое квантовое число (s) равно +1/2 или -1/2.

Таким образом, квантовые числа для данных энергетических состояний будут:

1s2: \(n=1, l=0, m=0, s=+1/2\) или \(s=-1/2\)
5p2: \(n=5, l=1, m=-1, 0\) или \(1\), \(s=+1/2\) или \(-1/2\)
4f2: \(n=4, l=3, m=-3, -2\) или \(-1\), \(0\), \(1\), \(2\) или \(3\), \(s=+1/2\) или \(-1/2\)

Перейдем ко второму вопросу.

2. а) По данному количеству валентных электронов исходного элемента можно определить его положение в Периодической системе. Давайте рассмотрим каждую конфигурацию по отдельности:

- Для валентной конфигурации 5s25p5: Так как у нас два электрона в 5s-подуровне и пять электронов в 5p-подуровне, мы можем сделать вывод, что данный элемент находится в пятом периоде (поскольку уровень энергии 5s наиболее близок к ядру).
- Для валентной конфигурации 4s2,3d2: Здесь у нас два электрона в 4s-подуровне и два электрона в 3d-подуровне. Это указывает на то, что данный элемент находится в четвертом периоде (поскольку уровень энергии 4s следует перед 3d).

б) Распределение электронов по слоям для каждого элемента будет следующим:

- Для элемента с валентной конфигурацией 5s25p5:
- Слой 1: 2 электрона (от 1s2)
- Слой 2: нет электронов (отсутствие заполнения s-подуровня)
- Слой 3: нет электронов (отсутствие заполнения p-подуровня)
- Слой 4: нет электронов (отсутствие заполнения d-подуровня)
- Слой 5: 2 электрона (от 5s25p5)

- Для элемента с валентной конфигурацией 4s2,3d2:
- Слой 1: 2 электрона (от 1s2)
- Слой 2: нет электронов (отсутствие заполнения s-подуровня)
- Слой 3: 2 электрона (от 3d2)
- Слой 4: нет электронов (отсутствие заполнения p-подуровня)
- Слой 5: нет электронов (отсутствие заполнения f-подуровня)

в) Максимальная степень окисления может быть определена исходя из количества валентных электронов. Давайте рассмотрим каждую конфигурацию:

- Для валентной конфигурации 5s25p5: Возможные варианты окисления для этого элемента будут -3 (если он получает три электрона), -2 (если он получает два электрона), -1 (если он получает один электрон), 0 (если он не получает и не отдает электроны) и положительные значения, если он теряет электроны.
- Для валентной конфигурации 4s2,3d2: Возможные варианты окисления для этого элемента будут -2 (если он получает два электрона), 0 (если он не получает и не отдает электроны) и положительные значения, если он теряет электроны.

Теперь перейдем к третьему вопросу.

3. Электронная формула - это способ представления распределения электронов в атоме или ионе. Вот электронные формулы для указанных атомов и ионов:

- Атом Bi: Электронная формула атома Bi: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p3.

- Ион Bi3+: В случае, если Bi теряет три электрона, его электронная формула будет следующей: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6.

- Атом брома: Электронная формула атома брома: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5.

- Ион бромида: В случае, если бром получает один электрон, его электронная формула будет следующей: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6.

Надеюсь, эти ответы были полезны и понятны! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их. Я всегда готов помочь!