1.02 Электронная конфигурация ионов

1. Анализ задания:

В задании просят определить элементы, катионы которых имеют электронную конфигурацию атома неона.

 

Катион — это положительно заряженный ион, образуется, если атом отдает электроны.

 

Помним, что неметаллы (кроме водорода) не образуют стабильных катионов, следовательно, C и F рассматривать не будем.

2. Проанализируем электронные конфигурации атомов данных элементов и катионов, которые они образуют:

1) Cr - имеет 6 валентных электронов (1 электрон на внешнем и 5 электронов на d-орбиталях предвнешнего слоя). Хром может образовывать устойчивые катионы с зарядами 2 + и 3 +:

• Катион с зарядом 2 +: Cr – 2 e^- → Cr^{2 +}
• 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹ → 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴
• Катион с зарядом 3 +: Cr – 3 e^- → Cr^{3 +}
• 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹ → 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³

2) Mg - имеет 2 электрона на внешнем слое. Именно эти 2 электрона он отдает, образуя катион:

• Катион: Mg – 2 e^- → Mg^{2 +}
• 1s²2s²2p⁶3s² → 1s²2s²2p⁶

3) Na - имеет 1 электрон на внешнем слое. Именно этот 1 электрон он отдает, образуя катион:

• Катион: Na – 1 e^- → Na⁺
• 1s²2s²2p⁶3s¹ → 1s²2s²2p⁶

Металлы, отдавая электроны при образовании катиона, приобретают электронную конфигурацию благородного газа, завершающего предыдущий период. Для определения благородного газа, чью конфигурацию будет принимать металл, мы шагаем влево (назад) по таблице Менделеева.

Отметим в таблице металлы из списка и, "шагая влево", проследим, конфигурацию какого инертного газа будут иметь их катионы. Нам подойдут металлы, чьи катионы приобретают конфигурацию неона (1s²​​​​​​2s²​​​​​​2p⁶).

 

3. Анализируем решение:

Катионы натрия и магния имеют электронную формулу 1s²​​​​​​2s²​​​​​​2p⁶.

 

---

 

Лайфхак: элементы, которые имеют конфигурацию катиона 1s²​​​​​​2s²​​​​​​2p⁶, являются металлами и находятся в третьем периоде, так как им надо "отдать" электроны с 3 энергетического уровня для получения такой электронной конфигурации. 

 

---

4. Запишем ответ.