Составление электронно-графических формул для атомов s-, p- и d-элементов 7-го периода
Задача 61.
Напишите электронно-графическую формулу для s-, p- и d-элементов 6-го периода, определите их валентные электроны и охарактеризуйте их с помощью квантовых чисел.
Решение:
Электронные формулы отображают распределение электронов в атоме по энергетическим уровням, подуровням (атомным орбиталям). Электронная конфигурация обозначается группами символов nlx, где n – главное квантовое число, l – орбитальное квантовое число (вместо него указывают соответствующее буквенное обозначение – s, p, d, f), x – число электронов в данном подуровне (орбитали). При этом следует учитывать, что электрон занимает тот энергетический подуровень, на котором он обладает наименьшей энергией – меньшая сумма n+1 (правило Клечковского). Последовательность заполнения энергетических уровней и подуровней следующая:
1s>2s>2р>3s>3р>4s>3d>4р>5s>4d>5р>6s>(5d1)>4f>5d>6р>7s>(6d1-2)>5f>6d>7р
а) Элемент № 87
Так как число электронов в атоме того или иного элемента равно его порядковому номеру в таблице Д.И. Менделеева, то для 87 элемента - франция (Fr – порядковый № 87) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s1
Валентный электрон франция 7s1 - находятся на 7s-подуровне На валентной орбитали атома Fr находится 1 электрон. Поэтому элемент помещают в первую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Франций является s-элементом.
б) Элемент № 88
Для элемента № 88 - радий (Ra – порядковый № 88) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2
Валентные электроны радия 7s2 - находятся на 7s-подуровне На валентной орбитали атома Ra находятся 2 электрона. Поэтому элемент помещают во вторую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Радий является s-элементом.
в) Элемент № 89
Для элемента № 89 актиний (Ac – порядковый № 89) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d1
Валентные электроны актиния 7s2 6d1 - находятся на 7s- и 6d-подуровнях. На валентных орбиталях атома La находится 3 электрона. Поэтому элемент помещают в третью группу периодической системы Д.И.Менделеева. Актиний относится к d-элементам.
г) Элемент № 104
Для элемента № 104 - резерфордий (Rf – порядковый № 104) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d2
Валентные электроны резерфордия 7s2 6d2 - находятся на 7s- и 6d-подуровнях. На валентных орбиталях атома Rf находится 4 электрона. Поэтому элемент помещают в четвертую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Гафний относится к d-элементам.
д) Элемент № 105
Для элемента № 105 - дубний (Db – порядковый № 105) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d3
Валентные электроны дубния 7s2 6d3 - находятся на 7s- и 6d-подуровнях. На валентных орбиталях атома Db находится 5 электронов. Поэтому элемент помещают в пятую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Дубний относится к d-элементам.
е) Элемент № 106 - сиборгий (Sg – порядковый № 106) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d4
Валентные электроны сиборгия 7s2 6d4 - находятся на 7s- и 6d-подуровнях. На валентных орбиталях атома Sg находится 6 электронов. Поэтому элемент помещают в шестую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Сиборгий относится к d-элементам.
ж) Элемент № 107 - борий (Bh – порядковый № 107) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d5
Валентные электроны бория 7s2 6d5 - находятся на 7s- и 6d-подуровнях. На валентных орбиталях атома Bh находится 7 электронов. Поэтому элемент помещают в седьмую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Борий относится к d-элементам.
з) Элемент № 108- хассий (Hs – порядковый № 108) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d6
Валентные электроны хассия 7s2 6d6 - находятся на 7s- и 6d-подуровнях. На валентных орбиталях атома Hs находится 8 электронов. Поэтому элемент помещают в восьмую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Хассий относится к d-элементам.
к) Элемент № 109 - мейтнерий (Mt – порядковый № 109) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d7
Валентные электроны мейтнерия 7s2 6d7 - находятся на 7s- и 6d-подуровнях. На валентных орбиталях атома Mt находится 9 электронов. Поэтому элемент помещают в девятую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Мейтнерий относится к d-элементам.
л) Элемент № 110 - дармштадий (Ds – порядковый № 110) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d8
Валентные электроны дармштадия 7s2 и 5d8 - находятся на 7s- и 6d-подуровне. На валентной орбитали атома Ds находится 10 электронов. Поэтому элемент помещают в десятую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Дармштадий относится к d-элементам.
м) Элемент № 111- рентгений (Rg – порядковый № 111) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d9
Валентные электроны рентгения 7s2 6d9 - находятся на 7s- и 6d-подуровнях. На валентных орбиталях атома Rg находится 11 электронов. Поэтому элемент помещают в одиннадцатую группу периодической системы Д.И.Менделеева.
Рентгений относится к d-элементам.
н) Элемент № 112 - коперниций (Cn – порядковый № 112) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d10
Валентные электроны коперниция 7s2 6d10 - находятся на 7s- и 6d-подуровнях. На валентных орбиталях атома Cn находится 12 электронов. Поэтому элемент помещают в двенадцатую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Коперниций относится к d-элементам.
о) Элемент № 113 - нихоний (Nh – порядковый № 113) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d10 7р1
Валентные электроны нихония 7s2 6d10 7р1 - находятся на 7s-, 6d- и 7р-подуровнях. На валентных орбиталях атома Nh находится 13 электронов. Поэтому элемент помещают в тринадцатую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Нихоний относится к р-элементам.
п) Элемент № 114 - флеровий (Fl – порядковый № 114) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d10 7р2
Валентные электроны флеровия 6s2 6d10 7р2 - находятся на 7s-, 6d- и 7р-подуровнях. На валентных орбиталях атома Fl находится 14 электронов. Поэтому элемент помещают в четырнадцатую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Флеровий относится к р-элементам.
р) Элемент № 115 - московий (Mс – порядковый № 115) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d10 7р3
Валентные электроны московия 7s2 6d10 7р3 - находятся на 7s-, 6d- и 7р-подуровнях. На валентных орбиталях атома Mс находится 15 электронов. Поэтому элемент помещают в пятнадцатую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Московий относится к р-элементам.
с) Элемент № 116 - ливерморий (Lv – порядковый № 11) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d10 7р4
Валентные электроны ливермория 7s2 6d10 7р4 - находятся на 7s-, 6d- и 7р-подуровнях. На валентных орбиталях атома Lv находится 16 электронов. Поэтому элемент помещают в шестнадцатую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Ливерморий относится к р-элементам.
с) Элемент № 117 - теннессин (Ts – порядковый № 117) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d10 7р5
Валентные электроны теннессина 7s2 6d10 7р5 - находятся на 7s-, 6d- и 7р-подуровнях. На валентных орбиталях атома Ts находится 17 электронов. Поэтому элемент помещают в семнадцатую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Теннессин относится к р-элементам.
т) Элемент № 118 - оганесон (Og – порядковый № 118) электронная формула имеет вид:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d10 7р6
Валентные электроны оганесонаа 7s2 6d10 7р6 - находятся на 7s-, 6d- и 7р-подуровнях. На валентных орбиталях атома Og находится 18 электронов. Поэтому элемент помещают в восемнадцатую группу периодической системы Д.И.Менделеева. Оганесон относится к р-элементам.
