1. Определите число заполненных уровней и подуровней для элемента с порядковым номером а) 36; б) 20. 2. Какое

Определение заполненных уровней и подуровней для элемента

Разъяснение: В атоме элемента электроны заполняют энергетические уровни и подуровни по принципу «набивания». Порядковый номер элемента обозначает количество электронов в атоме.

а) Для определения числа заполненных уровней и подуровней для элемента с порядковым номером 36, мы должны сначала определить, какие подуровни заполнены.

Первые 2n^2 электрона находятся на уровнях 1, 2, 3, ... , где n - номер уровня. Каждый уровень может содержать максимум 2n^2 электрона. Затем оставшиеся электроны заполняют подуровни s, p, d и f.
Так как порядковый номер элемента 36 (криптон), у нас есть:
- 2 электрона на первом уровне (1s^2)
- 8 электронов на втором уровне (2s^2, 2p^6)
- 18 электронов на третьем уровне (3s^2, 3p^6, 3d^10)
- 8 электронов на четвертом уровне (4s^2, 4p^6)

На всех этих уровнях мы имеем общее количество электронов, равное 36. Следовательно, у элемента с порядковым номером 36 есть 4 заполненных уровня (от 1 до 4) и 4 заполненных подуровня (s, p, d, f).

б) Для определения числа заполненных уровней и подуровней для элемента с порядковым номером 20 (кислород), мы имеем:
- 2 электрона на первом уровне (1s^2)
- 8 электронов на втором уровне (2s^2, 2p^4)

На этих уровнях мы имеем общее количество электронов, равное 10. Следовательно, у элемента с порядковым номером 20 есть 2 заполненных уровня (от 1 до 2) и 2 заполненных подуровня (s, p).

Демонстрация: Найдите число заполненных уровней и подуровней для элементов с порядковыми номерами 47 и 50.

Совет: Чтобы более легко запомнить, сколько электронов может находиться на каждом уровне и подуровне, просмотрите таблицу Менделеева и запомните общую структуру заполнения электронами.

Практика: Сколько заполненных уровней и подуровней есть у элемента с порядковым номером 12?

Содержание: Атомная структура и электронная конфигурация

Разъяснение: Атом состоит из ядра, в котором находятся протоны и нейтроны, и электронной оболочки, в которой находятся электроны. Электроны располагаются на энергетических уровнях и подуровнях. Количество заполненных уровней и подуровней для элемента зависит от его порядкового номера в таблице Менделеева.

1.а) Чтобы определить число заполненных уровней и подуровней для элемента с порядковым номером 36, мы сначала определяем ближайший максимальный номер уровня или подуровня. В данном случае, максимальный номер уровня - 4, поскольку 36 < 2n^2, где n - номер уровня. Затем мы находим количество заполненных уровней, считая от первого уровня (K) до ближайшего максимального уровня. В данном случае, число заполненных уровней равно 4. Далее, мы определяем количество заполненных подуровней, исключая последний незаполненный уровень (т.е. уровень, на который приходится заданный порядковый номер). В данном случае, все подуровни до уровня 3p заполнены, поэтому число заполненных подуровней равно 9. В итоге, для элемента с порядковым номером 36 число заполненных уровней и подуровней равно 4 и 9 соответственно.

1.б) Для элемента с порядковым номером 20 мы следуем такой же процедуре. Максимальный номер уровня - 3, так как 20 < 2n^2. Число заполненных уровней равно 3. Подуровни до уровня 2p заполнены, поэтому количество заполненных подуровней равно 6. Таким образом, для элемента с порядковым номером 20 число заполненных уровней и подуровней равно 3 и 6 соответственно.

2.а) Чтобы определить количество неспаренных электронов для элемента с порядковым номером 25, мы смотрим на электронную конфигурацию. Порядковый номер элемента 25 указывает, что его последний электрон будет находиться на 3d уровне. В этом случае, в 3d подуровне могут находиться максимум 10 электронов. Однако, на уровне 3d есть 2 электрона, а остальные уровни заполнены, поэтому количество неспаренных электронов равно 2.

2.б) Для элемента с порядковым номером 28 последний электрон также будет находиться на 3d уровне. В этом случае, 3d подуровень может содержать максимум 10 электронов. В 3d подуровне находятся 10 электронов, поэтому все они спарены. Следовательно, количество неспаренных электронов равно 0.

3.а) Энергетический подуровень с орбитальным квантовым числом 3 может содержать максимум 18 электронов. Таким образом, в нем может находиться 3 электрона.

3.б) Энергетический подуровень с орбитальным квантовым числом 2 может содержать максимум 8 электронов. Значит, в нем может находиться 2 электрона.

3.в) Энергетический подуровень с орбитальным квантовым числом 0 не существует, поскольку орбиталь с таким числом не имеет формы и, следовательно, не может содержать электроны. Следовательно, в нем может находиться 0 электронов.

Совет: Для лучшего понимания атомной структуры и электронной конфигурации рекомендуется изучать таблицу Менделеева и применять правила заполнения электронных оболочек, такие как правило Ауфбау, правило Хунда и правило Паули. Практика решения задач поэтапно также поможет углубить понимание этой темы.

Задача на проверку: Определите число заполненных уровней и подуровней для элемента с порядковым номером 47. Сколько неспаренных электронов присутствует в энергетическом уровне с орбитальным квантовым числом 4? Сколько электронов может находиться в энергетическом подуровне с орбитальным квантовым числом 1?