1. Строение атома

1. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 17 и 28. Покажите распределение валентных электронов этих атомов по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

2. Среди приведенных ниже электронных конфигураций укажите невозможные и объясните причину невозможности их реализации: а) 1р³;  б) 3р⁶;   в) 3s²;  г) 2s²;  д) 2d⁵;  е) 5d²;  ж) 3f¹²;  з) 2р⁴;  и) 3р⁷.

3. Напишите электронные конфигурации атомов элементов с порядковыми номерами 14 и 40. Сколько свободных d-орбиталей содержится на предвнешнем уровне последнего элемента?

4. Какие орбитали атома заполняются электронами раньше: 3d или 4s; 5р или 4d? Почему? Запишите электронную конфигурацию атома элемента с порядковым номером 39.

5. Напишите электронные конфигурации атомов элементов с порядковыми номерами 27 и 33. Чему равен максимальный спин d-электронов у атомов первого и р-электронов у атомов второго элемента?

6. Какое максимальное число электронов могут занимать s~ р-, d- и f - орбитали данного энергетического уровня? Почему? Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 49.

7. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 16 и 26. Распределите электроны этих атомов по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

8. Какие орбитали атома заполняются электронами раньше: 4 d или 5s; 6s или 5р? Почему? Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 43.

9. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 25 и 34. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

10. Какие из электронных конфигураций, отражающих строение невозбужденного атома некоторого элемента, неверны: а) 1s²2s²2p⁶3s³; б) 1s²2s²2p⁴; в) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s¹; г) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹; д) 1s²2s²2p⁶3s²3f²? Почему? Атомам каких элементов отвечают правильно составленные электронные конфигурации?

11. Напишите электронные  формулы  атомов  элементов  с порядковыми номерами 21 и 23. Сколько свободных Зd-орбиталей в атомах этих элементов?

12. Какие значения могут принимать квантовые числа n, l, m_l и m_s, характеризующие состояние электрона в атоме? Какие значения они принимают для внешних электронов атома бария?

13. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 15 и 46. Чему равен максимальный спин p-электронов у атомов первого и d-электронов у атомов второго элемента?

14. На основании электронных конфигураций атомов брома и титана охарактеризуйте их валентные возможности в основном и возбужденном состояниях.

15. В чем заключается принцип Паули? Может ли на подуровне р находиться 8, а на подуровне d 13 электронов? Почему? Напишите электронную конфигурацию атома элемента с порядковым номером 51 и укажите его валентные электроны.

16. Какие значения могут принимать квантовые числа n, l, т, и m_s, характеризующие состояние электронов в атоме? Какие значения они принимают для валентных электронов атома ниобия?

17. Назовите элементы, внешний энергетический уровень атомов которых выражается электронной конфигурацией np⁵. Напишите полную электронную конфигурацию 4 атома из этих элементов и укажите их электронное семейство.

18. Квантовые числа для электронов внешнего энергетического уровня атомов некоторых элементов имеют следующие значения: п =  4; l = 0; m_t = 0; m_s = ± 1/2. Напишите электронные формулы атомов этих элементов и определите сколько свободных 3d-орбиталей содержит каждый из них.

19. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 24 и 33, учитывая, что у первого происходит «провал» одного s-электрона на З-й подуровень. Чему равен максимальный спин d-электронов у атомов первого и p-электронов у атомов второго элемента?

20. Возможно ли наличие в атоме двух электронов с одинаковыми значениями трех квантовых чисел: n, m_l и m_s? Сколько и какие значения может принимать магнитное квантовое число m_l при орбитальном числе l = 0, 1, 2 и 3? Приведите примеры.

21.     Сколько электронов содержит атом, если следующий электрон должен сделать выбор между 5р и 4d АО? Какую из них и почему он предпочтет? Атом какого элемента при этом образуется? Напишите его электронную конфигурацию в основном и возбужденном состояниях.

22.  Составьте электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 32 и 42, учитывая, что у последнего происходит «провал» одного 5s-электрона на 4d-подуровень. К какому электронному семейству относится каждый из этих элементов?

23. Запишите электронные конфигурации нейтральных атомов по заданным электронным конфигурациям ионов: а) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶ (Э^–); б) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s⁰ (Э³⁺); в) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p⁶ (Э^2–); г) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s⁰ (Э²⁺). Укажите символы и названия элементов, для которых приведены электронные конфигурации.

24. Внешний энергетический уровень атома выражается конфигурацией 5s²5p². Напишите его полную электронную конфигурацию. Какой это элемент? Сколько свободных р-орбиталей содержится на внешнем энергетическом уровне этого элемента?

25. Покажите графически распределение электронов в атомах с конфигурацией d⁴ в основном состоянии. Определите суммарное значение m_s четырех электронов.