Атомы и электроны
Атомно-молекулярное учение
Описываемая модель атома называется «планетарной» и была предложена в 1913 году великими физиками: Нильсом Бором и Эрнестом Резерфордом
Запомните, что в невозбужденном состоянии атом содержит одинаковое число электронов и протонов. Так у кальция (порядковый номер 20) в ядре находится 20 протонов, а вокруг ядра на электронных орбиталях 20 электронов.
Я еще раз подчеркну эту важную деталь. На данном этапе будет отлично, если вы запомните простое правило: порядковый номер элемента = числу электронов. Это наиболее важно для практического применения и изучения следующей темы.
Электронная конфигурация атома
Электроны атома находятся в непрерывном движении вокруг ядра. Энергия электронов отличается друг от друга, в соответствии с этим электроны занимают различные энергетические уровни.
Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (2s 2 ) и p-подуровня: трех «p» ячеек (2p 6 ), на которых помещается 6 электронов
Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (3s 2 ), p-подуровня: трех «p» ячеек (3p 6 ) и d-подуровня: пяти «d» ячеек (3d 10 ), в которых помещается 10 электронов
Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (4s 2 ), p-подуровня: трех «p» ячеек (4p 6 ), d-подуровня: пяти «d» ячеек (4d 10 ) и f-подуровня: семи «f» ячеек (4f 14 ), на которых помещается 14 электронов
Зная теорию об энергетических уровнях и порядковый номер элемента из таблицы Менделеева, вы должны расположить определенное число электронов, начиная от уровня с наименьшей энергией и заканчивая к уровнем с наибольшей. Чуть ниже вы увидите несколько примеров, а также узнаете об исключении, которое только подтверждает данные правила.
Подуровни: «s», «p» и «d», которые мы только что обсудили, имеют в определенную конфигурацию в пространстве. По этим подуровням, или атомным орбиталям, движутся электроны, создавая определенный «рисунок».
Правила заполнения электронных орбиталей и примеры
Должно быть, вы обратили внимание на некоторое несоответствие: после 3p подуровня следует переход к 4s, хотя логично было бы заполнить до конца 4s подуровень. Однако природа распорядилась иначе.
Запомните, что, только заполнив 4s подуровень двумя электронами, можно переходить к 3d подуровню.
Теперь мы располагаем указанное количество электронов на энергетических уровнях, руководствуясь правилами заполнения.
Обращаю ваше особе внимание: на 2p-подуровне углерода мы расположили 2 электрона в разные ячейки, следуя одному из правил. А на 3p-подуровне у серы электронов оказалось много, поэтому сначала мы расположили 3 электрона по отдельным ячейкам, а оставшимся одним электроном дополнили первую ячейку.
Внешний уровень и валентные электроны
Тренировка
Потренируйтесь и сами составьте электронную конфигурацию для магния и скандия. Определите число электронов на внешнем (валентном) уровне и число неспаренных электронов. Ниже будет дано наглядное объяснение этой задаче.
Тест на строение атома и электронные конфигурации.
Четыре электрона на внешнем энергетическом уровне имеют атомы химических элементов:
Ответ: 35
Одинаковое число валентных электронов имеют атомы:
Ответ: 23
Одинаковое число валентных электронов имеют атомы:
Ответ: 24
Одинаковое число валентных электронов имеют атомы:
Ответ: 35
Одинаковую электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы:
Ответ: 13
Одинаковое число неспаренных электронов в основном состоянии имеют атомы:
Ответ: 24
Одинаковое число неспаренных электронов в основном состоянии имеют атомы:
Ответ: 15
Три неспаренных электрона в основном состоянии имеют атомы:
Ответ: 24
Одинаковое число неспаренных электронов в основном состоянии содержат атомы:
Ответ: 13
Один неспаренный электрон в основном состоянии имеют атомы:
Ответ: 24
В основном состоянии все валентные электроны расположены только на s-подуровне у атомов:
Ответ: 25
Валентные электроны, расположенные на s- и d-подуровнях, содержат атомы:
Ответ: 24
Все валентные электроны расположены на третьем энергетическом уровне у атомов:
Ответ: 15
К s-элементам относятся:
Ответ: 25
К s-элементам относятся:
Ответ: 15
К p-элементам относятся:
Ответ: 25
К d-элементам относятся:
Ответ: 25
Химические элементы, атомы которых не содержат электронов на d-подуровне:
Ответ: 14
Химические элементы, атомы которых не содержат электронов на d-подуровне:
Ответ: 12
Валентных электронов на d-подуровне не содержат атомы химических элементов:
Ответ: 23
Одинаковое число нейтронов и протонов содержат атомы наиболее распространенных изотопов:
Ответ: 14
Число нейтронов большее, чем число протонов содержат ядра наиболее распространенных изотопов:
Ответ: 13
Не могут переходить в возбужденное состояние атомы:
Ответ: 13
Не могут переходить в возбужденное состояние атомы:
Ответ: 13
Не могут переходить в возбужденное состояние атомы:
Ответ: 24
Не могут переходить в возбужденное состояние атомы:
Ответ: 45
Не могут переходить в возбужденное состояние атомы:
Ответ: 34
Возможен переход в возбужденное состояние для атомов:
Ответ: 23
Один неспаренный электрон в основном состоянии содержат атомы:
Ответ: 24
Из предложенного перечня химических элементов выберите два таких, наиболее устойчивые катионы которых имеют одинаковые электронные конфигурации:
Ответ: 14
Три неспаренных электрона в основном состоянии содержат атомы:
Ответ: 25
В возбужденном состоянии электронную форму внешнего электронного уровня ns 1 np 2 имеют атомы:
Ответ: 12
Электронную формулу внешнего энергетического уровня ns 1 в основном состоянии имеют атомы:
Ответ: 13
Три неспаренных электрона в возбужденном состоянии содержат атомы:
Ответ: 25
Определите элементы, катионы которых имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня 4s 2 4p 6
Ответ: 13
Определите элементы, катионы которых имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня 2s 2 2p 6
Ответ: 12
Электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня в основном состоянии ns 2 np 3 имеют атомы:
Ответ: 23
Схожую электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы:
Ответ: 34
Полностью завершенный второй энергетический уровень имеют атомы:
Ответ: 13
Двух электронов до завершения внешнего энергетического уровня не хватает атомам:
Ответ: 34
Одного электрона до завершения внешнего энергетического уровня не хватает атому:
Ответ: 25
В основном состоянии электронную формулу внешнего энергетического уровня ns 2 np 4 имеют атомы:
Ответ: 25
Атомы каких из указанных в ряду элементов в основном состоянии имеют только один неспаренный электрон:
Ответ: 25
Не содержат неспаренных электронов в основном состоянии атомы:
Ответ: 45
Электронную конфигурацию ns 1 имеют атомы:
Ответ: 14
Валентные электроны и на s- и на d-подуровнях содержат атомы:
Ответ: 14
До полного заполнения внешнего энергетического уровня не хватает одного электрона атомам:
Ответ: 34
В основном состоянии во внешнем слое содержат один неспаренный электрон атомы:
Ответ: 13
Одинаковое число валентных электронов содержат атомы:
Ответ: 24
Электронную конфигурацию ns 1 np 3 в возбужденном состоянии имеют атомы:
Ответ: 24
Электронную конфигурацию ns 1 np 2 в возбужденном состоянии имеют атомы:
Ответ: 12
Электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня ns 2 в основном состоянии имеют атомы:
Ответ: 34
Из предложенного перечня химических элементов, выберите такие, устойчивые катионы которых имеют электронную конфигурацию, как у атома неона:
Ответ: 13
Из предложенного перечня химических элементов, выберите такие, устойчивые анионы которых имеют электронную конфигурацию, как у атома неона:
Ответ: 24
Из предложенного перечня химических элементов, выберите такие, устойчивые анионы которых имеют электронную конфигурацию, как у атома аргона:
Ответ: 12
Из предложенного перечня химических элементов, выберите такие, устойчивые катионы которых имеют электронную конфигурацию, как у атома аргона:
Ответ: 24
Содержат один неспаренный электрон в основном состоянии атомы:
Ответ: 23
Шесть валентных электронов имеют атомы:
Ответ: 45
Неспаренных электронов не содержат атомы:
Ответ: 45
Как на s-, так и на d-подуровне расположены валентные электроны атомов:
Ответ: 23
Одинаковое число неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне в основном состоянии содержат атомы:
Ответ: 15
До завершения внешнего электронного слоя одного электрона не хватает атомам:
Ответ: 45
В основном состоянии один неспаренный электрон имеют атомы:
Ответ: 15
Электронную формулу внешнего энергетического уровня ns 1 np 2 в возбужденном состоянии имеют атомы:
Ответ: 15
Одинаковое число неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне в основном состоянии содержат атомы:
Ответ: 34
Одинаковое число d-электронов в основном состоянии содержат атомы:
Ответ: 14
Одинаковое число валентных электронов имеют атомы:
Ответ: 24
Одинаковое число энергетических уровней, содержащих электроны, имеют атомы:
Ответ: 12
Определите химические элементы, анионы которых имеют конфигурацию внешнего электронного слоя 2s 2 2p 6 :
Ответ: 45
Одинаковую электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы:
Ответ: 14
Из предложенного перечня выберите p-элементы:
Ответ: 45
Одинаковое число неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне в основном состоянии содержат атомы:
Ответ: 45
Из предложенного перечня выберите d-элементы:
Ответ: 35
Одинаковое количество неспаренных электронов в основном состоянии содержат атомы:
Ответ: 24
В наиболее распространенных изотопах атомов каких элементов число нейтронов больше, чем число электронов:
Ответ: 24
На внешнем энергетическом уровне только два электрона содержат атомы:
Ответ: 15
Атомам каких элементов для приобретения электронной конфигурации как у благородного газа не хватает двух электронов:
Ответ: 45
Одного электрона до завершения внешнего электронного слоя не хватает атомам:
Ответ: 34
В возбужденном состоянии электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня ns 1 np 3 имеют атомы:
Ответ: 24
Одинаковое число валентных электронов имеют атомы:
Ответ: 24
Одинаковое число спаренных электронов на внешнем энергетическом уровне в основном состоянии содержат атомы:
Ответ: 13
К d-элементам относятся:
Ответ: 45
К p-элементам относятся:
Ответ: 13
d-Электроны содержат атомы:
Ответ: 35
Аналогичную электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня в основном состоянии имеют наиболее распространенные изотопы элементов:
Ответ: 12
Один электрон на s-подуровне внешнего энергетического уровня имеют в основном состоянии атомы:
Ответ: 25
Одинаковое число нейтронов содержат наиболее распространенные изотопы элементов:
Ответ: 34
Одинаковое число нейтронов содержат наиболее распространенные изотопы элементов:
Ответ: 34
Одинаковое число нейтронов содержат наиболее распространенные изотопы элементов:
Ответ: 34
Одинаковое число нейтронов содержат наиболее распространенные изотопы элементов:
Ответ: 25
Электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня в основном состоянии ns 2 np 2 имеют атомы:
Ответ: 25
Не содержат неспаренных электронов в основном состоянии атомы:
Ответ: 13
Три неспаренных электрона в возбужденном состоянии содержат атомы:
Ответ: 45
Четыре неспаренных электрона в возбужденном состоянии содержат атомы:
Ответ: 15
Одинаковое число валентных электронов содержат атомы:
Ответ: 12
Десять электронов на 3d-подуровне содержат атомы:
Ответ: 15
Пять электронов на 3d-подуровне содержат атомы:
Ответ: 24
Атомы каких химических элементов при потере двух электронов приобретают электронную конфигурацию как у благородного газа:
Ответ: 15
Атомы каких химических элементов при потере одного электрона приобретают электронную конфигурацию как у благородного газа:
Ответ: 25
Наиболее стабильные анионы вида Э 2- образуют химические элементы:
Ответ: 35
Наиболее стабильные катионы вида Э 2+ образуют химические элементы:
Ответ: 35
Почему в 7 задании такой ответ? Объясните, пожалуйста)
Потому что у Na на последнем энергетическом уровне 1s электрон (в норме должно быть 2), соответственно он неспаренный, а у Al на внешнем энергетическом уровне 3 электрона (2s и 1p) соответственно Al тоже содержит один неспаренный электрон
Как можно объяснить 22 и 21 задания с изотопами? Невозможно знать все изотопы у каждого элемента!
Добрый день! Принимаем, что округленная атомная масса для элемента из таблицы Менделеева соответствует атомной массе его наиболее распространенного изотопа. Это справедливо для большинства элементов начала Периодической системы.
На связи с вами! Обращайтесь
Объясните, пожалуйста. почему во 2 и в 4 вопросе такие ответы?
Число неспаренных электронов в атоме бора в основном состоянии такое же как в атоме
Какие из указанных элементов имеют в основном состоянии 2 неспаренных электрона? Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в порядке возрастания.
Для выполнения заданий 1–3 используйте следующий ряд химических элементов:
Ответом в заданиях 1–3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.
Из приведённого списка выберите три элемента, которые находятся в одном периоде, и расположите их в порядке увеличения электроотрицательности. Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.
В списке элементов 3 элемента в одном периоде: магний, кремний и хлор. ЭО увеличивается при движении по периоду слева направо, следовательно хлор самый электроотрицательный, а магний наоборот.
Из приведённого списка выберите два элемента, которые в соединениях могут иметь отрицательную степень окисления. Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в порядке возрастания.
Отрицательную СО может проявлять хлор, образуя соответствующие хлориды, а также кремний, в силицидах.
Определим количество валентных электронов в атоме каждого из элементов, а также их состояние:
1. — два спаренных электрона;
2. — 3 пары электронов и один неспаренный;
3. — 6 неспаренных электронов;
4. — одна пара и 2 неспаренных;
5. — 4 пары и 2 неспаренных.
Задание №1 ЕГЭ по химии
В Задании №1 нам необходимо уметь хорошо пользоваться таблицей Менделеева. Первое задание — это поиск атома или иона с заданной конфигурацией электронов, обычно это количество электронов на внешнем уровне (соответствует номеру группы).
Тематика заданий: электронная конфигурация атомов Бал: 1 Сложность задания: ♦ ◊◊ Примерное время выполнения: 1 мин.
Разбор типовых вариантов заданий №1 ЕГЭ по химии
Вариант 1ЕХ1
Определите, атомы каких двух из указанных в ряду элементов имеют на внешнем энергетическом уровне пять электронов.
Данный пример — типичный вариант первого задания — необходимо определить количество электронов на внешнем уровне. Вспоминаем, что на количество электронов на внешнем уровне указывает номер ГРУППЫ:
Напомню, что нам важно обращать внимание на то, в главной или побочной группе находится элемент. К сожалению, в таблице, которая дана на ЕГЭ нет деления на главные или побочные группы (какие-то элементы пишут правее, какие-то левее, но это не деление на главные и побочные группы), данная таблица не удобна, однако, по правилам можно пользоваться только ей. Обсуждать недостатки данной таблицы мы не будем, скажем лишь, что в условиях задания представлены всегда элементы главных групп, поэтому данный вопрос отпадает сам собой на экзамене (но нет гарантий, что не могут дать определить количество внешних электронов у кобальта, например, по номеру группы в данной таблице это не определишь).
Итак, находим наши пять элементов из условия:
Определяем номер группы — у алюминия 3 группа, у азота и фосфора — пятая, у кислорода и серы — шестая.
В условии нас спрашивают про пять электронов — значит выбираем элементы из пятой группы — азот и фосфор!
Вариант 1ЕХ2
Определите, двум атомам каких из указанных элементов до завершения внешнего уровня не хватает шести электронов.
Данное задание немного другого типа, в нем необходимо определить элементы, которым не хватает какого-то количества электронов до завершения внешнего уровня. В этом случае наш алгоритм прост: мы знаем, что на внешнем уровне должно быть 8 электронов (2 и 3 период, или главные группы 4,5,6.. — в заданиях в основном фигурируют именно эти элементы), а значит вычитаем из 8 заданное число — в нашем случае 6: 8-6=2. Значит, в нашем элементе должно быть два электрона на внешнем уровне и, следовательно, расположен он во второй группе. Определяем группы элементов из условия:

Вариант 1ЕХ3
Определите, атомы каких двух из указанных в ряду элементов в основном состоянии содержат один неспаренный электрон.
Следующий вид задания на поиск элементов с неспаренным электроном. Тут все достаточно просто. Так как электроны у нас в орбиталях всегда располагаются по парам (если помните, то есть квадратик, в котором мы рисуем стрелочку вверх и низ), то логично, что неспаренный электрон образуется, когда количество электронов на внешнем уровне нечетно, то есть в элемент должен быть расположен в нечетной группе, а именно 1,3,5,7. Определяем группы указанных нам элементов:
Итак, натрий в первой группе, магний во второй, алюминий в третьей, кремний в четвертой, а сера в шестой.
Выбираем элементы в нечетных группах — это натрий и алюминий!
Вариант 1ЕХ4
Определите, атомы каких двух из указанных в ряду элементов в основном состоянии содержат два неспаренных электрона.

Вариант 1ЕХ5
Определите, какие два из указанных элементов образуют устойчивый положительный ион, содержащий 10 электронов.
В данном варианте задания речь идет уже об ионе, причем положительном, который содержит 10 электронов. В такого вида заданиях необходимо определить, сколько заполнено уровней у иона в зависимости от количества электронов. В нашем случае 10 электронов — это полностью заполненные первый (2) и второй (8) уровни (или периоды в таблице). Так мы говорим о положительном ионе — значит элемент потерял электроны, но у него их было больше чем 10, а значит, он расположен в третьем периоде. Ищем такие элементы:
Нам подходят натрий и алюминий.
Вариант 1ЕХ6
Определите, какие из указанных элементов образуют устойчивый отрицательный ион, содержащий 18 электронов.
Отрицательный ион получается путем добавления электронов к атому. 18 электронов — это полностью заполненный третий уровень или период, значит, наши элементы расположены именно в нем (в отличии от предыдущего задания, где мы искали в следующем периоде, так как ион положительный). Смотрим на предоставленные в условии элементы:
В данном случае в третий период попали алюминий, сера и хлор. Алюминий не может принять электроны до 18, так как является металлом и отдает электроны. Наиболее типичные элементы-любители электронов расположены правее. Это сера и хлор для данного задания.
Вариант 1ЕХ7
Определите, какие из указанных элементов на внешнем уровне содержат больше s-электронов, чем p-электронов (в основном состоянии).
Такие виды заданий часто встречаются в тренировочных вариантах, нужно либо определить кого меньше, когда равно или кого больше. Разберем для наглядности данный пример. s-электронов всего два, значит p-электронов должно быть 1, чтобы было меньше. В сумме у элемента на внешнем уровне получается максимум 3 электрона (но может быть и ноль p-электронов и один или два s!), а значит он в третьей, второй или первой группе:

Остальные задания очень похожи на разобранные, поэтому вы их точно сможете решить, разобравшись с выше представленными решениями.















