Строеж на електронната обвивка на атома и структура на Периодичната таблица/система
Електроните запълват орбиталите по реда на нарастване на енергията им (принцип на най-малката енергия): 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p и т.н. В един подслой те първо заемат поотделно свободните орбитали с еднакъв спин (правило на Хунд) и чак след това се сдвояват. Строежът на обвивката определя мястото на елемента в Периодичната система: номерът на периода съвпада с броя на енергийните нива, а групата зависи от валентните електрони. Според последния запълван подслой елементите са s-, p-, d- и f-елементи.
Какво да запомним
- Ред на запълване: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p...
- Правило на Хунд: в p- и d-подслоя електроните първо заемат празните орбитали поединично.
- Номер на периода = брой енергийни нива; за A-групите номерът на групата = брой валентни електрони.
- Изключения: Cr [Ar]3d54s1 и Cu [Ar]3d104s1.
Пример
Азотът (Z = 7): 1s22s22p3. Трите 2p електрона са в отделни орбитали, затова има 3 несдвоени електрона; елементът е във 2 период, VA група.
Проверете се: 15 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Колко несдвоени електрона има азотният атом (Z = 7) в основно състояние?
- 3
- 1
- 2
- 5
Отговор: 3 несдвоени електрона
1s22s22p3: трите p-електрона заемат поотделно трите p-орбитали (правило на Хунд).
Каква е електронната конфигурация на желязото (Z = 26)?
- [Ar]3d8
- [Ar]3d64s2
- [Ar]3d54s2
- [Ar]4s24p6
Отговор: [Ar]3d64s2
След аргона (18 e) се запълва 4s2, а останалите 6 електрона са в 3d-подслоя: 18 + 2 + 6 = 26.
Кой елемент има валентни електрони 4s24p5?
- хлор
- селен
- бром
- криптон
Отговор: Бромът
Четвърти период (n = 4) и 7 валентни електрона (s2p5), т.е. 17 група: това е бромът.
Каква е електронната конфигурация на хлора (Z = 17)?
- 1s22s22p63s23p6
- 1s22s22p63s23p3
- 1s22s22p63s23p5
- 1s22s22p63s13p6
Отговор: 1s22s22p63s23p5
2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17 електрона.
Колко несдвоени електрона има кислородният атом (Z = 8) в основно състояние?
- 2
- 0
- 4
- 6
Отговор: 2
2p4: в една от трите p-орбитали има двойка, а в другите две има по един електрон.
Каква е електронната конфигурация на медта (Z = 29)?
- [Ar]3d94s2
- [Ar]3d104s2
- [Ar]3d84s24p1
- [Ar]3d104s1
Отговор: [Ar]3d104s1
При медта един електрон преминава от 4s в 3d, защото напълно запълненият d-подслой е по-стабилен.
Кое правило изисква електроните в един подслой първо да заемат поединично празните орбитали?
- Принципът на Паули
- Правилото на Хунд
- Законът на Хес
- Правилото на Вант Хоф
Отговор: Правилото на Хунд
Според правилото на Хунд електроните заемат първо празните орбитали с еднакъв спин и чак тогава се сдвояват.
Номерът на периода показва броя на:
- Валентните електрони
- Протоните
- Енергийните нива
- Неутроните
Отговор: Енергийните нива
Номерът на периода съвпада с броя на енергийните нива, заети с електрони.
Кой подслой се запълва първи в атома?
- 2s
- 1s
- 2p
- 3s
Отговор: 1s
Електроните запълват подслоевете по нарастване на енергията, а най-ниска е енергията на 1s.
В кой период е натрият (Z = 11)?
- Първи период
- Втори период
- Трети период
- Четвърти период
Отговор: Трети период
Na: 1s22s22p63s1, има три енергийни нива, затова е в трети период.
Към кой вид елементи спада алуминият (Z = 13)?
- s-елементи
- p-елементи
- d-елементи
- f-елементи
Отговор: p-елемент
Al: [Ne]3s23p1, последно се запълва p-подслоят, затова е p-елемент.
Колко валентни електрона има фосфорът (Z = 15)?
- 3
- 15
- 7
- 5
Отговор: 5 валентни електрона
P: [Ne]3s23p3, на външното ниво има 5 електрона, затова е във VA група.
В коя група е калцият (Z = 20)?
- IIA
- IA
- IIB
- IVA
Отговор: IIA
Ca: [Ar]4s2, има 2 валентни s-електрона, затова е в IIA група.
Каква е електронната конфигурация на хрома (Z = 24)?
- [Ar]3d44s2
- [Ar]3d54s1
- [Ar]3d6
- [Ar]4s24p4
Отговор: [Ar]3d54s1
Хромът е изключение: полузапълненият 3d5 подслой е по-стабилен, затова един 4s електрон преминава в 3d.
Атом има конфигурация [Ne]3s23p4. Кой е елементът и къде е в Периодичната система?
- S, 3 период, VIA група
- O, 2 период, VIA група
- Si, 3 период, IVA група
- S, 4 период, VIA група
Отговор: S, 3 период, VIA група
Z = 10 + 6 = 16, това е сярата; три нива означават 3 период, а 6 валентни електрона VIA група.