По порядковому номеру элемента составить электронную формулу его атома. Определить природу элемента и валентные электроны. Указать квантовые числа для трех последних электронов. Охарактеризовать местоположение в периодической таблице Д. И. Менделеева. Сравнить электроотрицательности, атомные радиусы и энергии ионизации между элементом и соседними элементами в группе и периоде. Определить состав атома (количество электронов, протонов и нейтронов).
81, 39.
Решение
В соответствии с принципом наименьшей энергии порядок заполнения атомных орбиталей для элемента 81 имеет вид: 1s22s22р63s23р64s23d104р65s24d105p66s24f145d106p1. Так как последним заполняется p-подуровень, то элемент является p-элементом и его валентными электронами будут 6s26p1:
6s ↑↓
6p ↑
Квантовые числа 6s-электронов:
главное n=6;
орбитальное l = 0;
магнитное ml = 0;
спин s = +1/2 и –1/2 соответственно.
Квантовые числа 6р-электрона:
главное n=6;
орбитальное l =1;
магнитное ml = –1 (первое из возможных);
спин s = +1/2 или –1/2 соответственно.
Элемент 81 находится в 13 группе 6 периода Периодической системы элементов, это таллий.
В пределах периода энергия ионизации и электроотрицательность возрастают слева направо, поэтому энергия ионизации и электроотрицательность элемента 81 будут выше, чем у элемента 80, но ниже, чем у элемента 82.
В пределах группы энергия ионизации и электроотрицательность убывают сверху вниз, поэтому энергия ионизации и электроотрицательность элемента 81 будут ниже, чем у его соседа сверху, но выше, чем у соседа снизу
.
Атомные радиусы в пределах периода снижаются с увеличением заряда ядра, поэтому радиус атома элемента 81 будет выше, чем у элемента 82, но ниже, чем у элемента 80. В пределах группы атомные радиусы возрастают сверху вниз, поэтому радиус атома нашего элемента 81 будет выше, чем у его соседа сверху, но ниже, чем у соседа снизу.
Природный таллий состоит из двух стабильных изотопов: 205Tl и 203Tl .
Число протонов и электронов в атомах обоих изотопов равно порядковому номеру элемента 81.
Число нейтронов равно разности массового числа и заряда ядра (порядкового номера, или числа протонов). Для 205Tl число нейтронов равно 205 – 81 = 124, а для 203Tl число нейтронов равно 203 – 81 = 122.
В соответствии с принципом наименьшей энергии порядок заполнения атомных орбиталей для элемента 39 имеет вид: 1s22s22р63s23р64s23d104р65s24d1