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). 34, 99.
Решение
1) Элемент № 34 — селен.
Электронная формула (в порядке увеличения главного квантового числа):
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p4
Электронная формула (в порядке заполнения подуровней электронами):
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4
Это p-элемент, неметалл. Валентные электроны 4p4.
s p d
n=1
n=2
n=3
n=4
Квантовые числа последних трех электронов:
n = 4; l = 1; ml = –1; ms = –1/2
n = 4; l = 1; ml = 0; ms = +1/2
n = 4; l = 1; ml = +1; ms = +1/2
Элемент расположен в VIA-группе 4 периода.
Сравним электроотрицательности в периоде.
ЭО(As) = 2,18; ЭО(Se) = 2,55; ЭО(Br) = 2,96.
Вывод: при движении в периоде слева направо электроотрицательность (окислительные свойства) увеличиваются.
Сравним электроотрицательности в подгруппе.
ЭО(S) = 2,58; ЭО(Se) = 2,55; ЭО(Te) = 2,10.
Вывод: при движении в подгруппе сверху вниз электроотрицательность (окислительные свойства) уменьшаются.
Сравним атомные радиусы в периоде.
r(As) = 0,115 нм; r(Se) = 0,115 нм; r(Br) = 0,115 нм.
Вывод: радиусы атомов примерно одинаковы.
Сравним атомные радиусы в подгруппе.
r(S) = 0,100 нм; r(Se) = 0,115 нм; r(Te) = 0,140 нм.
Вывод: при движении в подгруппе сверху вниз радиус атома увеличивается.
Сравним энергии ионизации в периоде.
I(As) = 9,79 эВ; I(Se) = 9,75 эВ; I(Br) = 11,81 эВ.
Сравним энергии ионизации в подгруппе.
I(S) = 10,36 эВ; I(Se) = 9,75 эВ; I(Te) = 9,01 эВ.
Вывод: при движении в подгруппе сверху вниз энергия ионизации уменьшается.
Состав атома селена:
Число протонов 34.
Число электронов 34.
Атомный вес 79.
Число нейтронов 79 – 34 = 45.
2) Элемент № 99 — эйнштейний.
Электронная формула (в порядке увеличения главного квантового числа):
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f11 6s2 6p6 7s2
Электронная формула (в порядке заполнения подуровней электронами):
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f11
Это f-элемент, металл