1.01 Электронная конфигурация атомов

1. Анализ задания:

В задании просят определить какие атомы в возбуждённом состоянии на внешнем энергетическом уровне имеют электронную пару.

Для этого нужно проанализировать графическую формулу каждого атома и возможность перехода в возбуждённое состояние.

 

Электронная пара тоже самое, что "спаренные электроны" . Если на орбитали находится один электрон, то он называется неспаренным, а если два – то это спаренные электроны.

 

 

Внешний энергетический уровень дальше всего находится от ядра атома, он имеет самый большой номер, равный номеру периода.

 

При переходе электрона с уровня (подуровня) с меньшей энергией на уровень (подуровень) с большей атом переходит в возбужденное состояние.

 

Помним, что для возможности перехода в возбужденное состояние необходимо 1) наличие спаренных электронов 2) наличие свободных орбиталей. Переход в возбужденное состояние невозможен для щелочных металлов, азота, кислорода, фтора, благородных газов.  

2. Выделим все элементы в таблице Менделеева, чтобы понять, в какой группе и в каком периоде они расположены.

3. Распишем электронные и графические формулы:

1) Br - элемент 7 А группы, 4 периода. Является p элементом. Имеются свободные d орбитали, поэтому возможно возбуждённое состояние.

 

 

Бром имеет несколько возбуждённых состояний. При возбуждённом состоянии брома, когда у него валентность V, два спаренных электрона с 4 p орбиталей переходят на 4 d, в итоге остаётся одна электронная пара на 4 s орбитали - подходит. 

 

2) Te - элемент 6 А группы, 5 периода.  Является p - элементом. Имеется свободная d - орбиталь, поэтому возможно возбуждённое состояние.

 

 

 

При переходе в возбуждённое состояние электрон из 5 p - орбитали переходит на 5 d орбиталь. В возбуждённом состоянии спаренный электрон с 4 p орбитали переходит на 4 d орбиталь, на внешнем энергетическом уровне (на 4 s орбитали) остаётся одна электронная пара - подходит.

 

3) Al - элемент 3 А группы, 3 периода. Он является р элементом. Есть свободная p орбиталь, значит рассматриваем возможность перехода в возбуждённое состояние.

 

 

 

При переходе в возбуждённое состояние на внешнем энергетическом уровне все электроны являются неспаренными - не подходит.

 

4) Ti - элемент 4 B группы, 4 периода. Титан d - элемент, имеющий свободные орбитали, рассмотрим конфигурации возбуждённого состояния.

 

 

 

При возбуждённом состоянии титана с 4 s орбитали электрон переходит на 4 p, в итоге на внешнем энергетическом уровне нет спаренных электронов - не подходит.

 

5) Mo - элемент 6 B группы, 5 периода. Так как у молибдена нет спаренных электронов на внешнем энергетическом уровне, переход в возбуждённое состояние невозможен. Этот вариант не подходит по условию задания.

 

4. Анализируем решение:

Таким образом молибден не подходит из-за отсутствия спаренных электронов на внешнем энергетическом уровне, титан и алюминий в возбуждённом состоянии не имеет электронных пар, а бром и теллур в возбуждённом состоянии имеют электронную пару на внешнем энергетическом уровне.

5. Запишем ответ.