Примеры решения задач

Задача 1. Электронная структура атома описывается формулой

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶. Какой это элемент?

Решение. Зная, что порядковый номер элемента в таблице Менделеева численно равен заряду ядра и одновременно общему числу электронов в атоме (т.к. атом частица электронейтральная) для определения элемента необходимо подсчитать число электронов в приведенной формуле. Учитывая, что в обозначении 2p⁶: 2 – главное квантовое число электронного уровня; р – подуровень, в котором расположены гантелеобразные облака; 6 – число электронов, находящихся на данном подуровне. Подсчитав число электронов на всех подуровнях определяем химическихй элемент. Так как общее число электронов в данном случае равно 18 - следовательно, это аргон.

Задача 2. Определить по правилу Клечковского последовательность заполнения электронных орбиталей, характеризующихся суммой = 6.

Решение. Для решения задачи необходимо посчитать суммы главного и побочного квантовых чисел для электронных уровней в диапазоне от n = 1 до

n = 6. Необходимо для каждого главного квантового числа определить побочные квантовые числа и затем их просуммировать.

n

n=1

n=2

n=3

n=4

n=5

n=6

s

p

d

f

В данном атоме имеется три подуровня, для которых = 6: n=4, n=5, n=6. Учитываем, что в первую очередь заполняется подуровень, главное квантовое число которого меньше. Следовательно, в первую очередь будет заполняться электронами 4d-подуровень, затем 5р-подуровень и в последнюю очередь - 6s-подуровень.

Задача 3. Определите на каком энергетическом уровне находится электрон со следующим набором квантовых чисел: n = 3, = 1, = -1,

m_s = + 1/2? Какую форму имеет орбиталь, внутри которой находятся этот электрон?

Решение. Если n = 3, электрон находится на третьем от ядра атома уровне М. Орбитальное (побочное) квантовое число равное единице соответствует электронному облаку имеющему форму гантели, расположенному по оси «Х» ( = -1). Вокруг своей оси этот электрон вращается по часовой стрелке, т.к. m_s = + ½.