1.02 Электронная конфигурация ионов

1. Анализ задания:

В задании просят определить элементы, катионы которых имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня 2s²2p⁶. Для этого нужно проанализировать электронное строение для каждого атома и катиона, который он образует.

 

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

 

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

 

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

2. Проанализируем электронные конфигурации атомов и их катионов:

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

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

2) K – имеет 1 электрон на внешнем слое. Именно этот 1 электрон он отдает, образуя катион:

• Катион: K – 1 e^- → K⁺
• 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹ → 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ [Ar]

3) Al – имеет 3 электрона на внешнем слое. Именно эти 3 электрона он отдает, образуя катион:

• Катион: Al – 3 e^- → Al^{3 +}
• 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ → 1s²2s²2p⁶ [Ne]

4) Rb – имеет 1 электрон на внешнем слое. Именно этот 1 электрон он отдает, образуя катион:

• Катион: Rb – 1 e^- → Rb⁺
• 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s¹ → 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶ [Kr]

Металлы при образовании катиона отдают такое количество электронов, чтобы их сумма стала равна количеству электронов у инертного газа, завершающего предыдущий период. Для этого шагаем влево (назад) по таблице Менделева.

Отметим элементы из списка в таблице Менделеева и, шагая влево (назад), проследим, конфигурацию какого инертного газа будут иметь их катионы. 

Нам подойдут те, которые принимают электронную конфигурацию неона ( его внешний уровень 2s²2p⁶).

 

3. Анализируем решение:

У натрия и алюминия катионы имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня 2s²2p⁶.

 

---

 

Лайфхак: в задании спрашивают про катион, значит неметаллы можем не рассматривать. Если у катиона внешний уровень - второй, значит он образован металлом третьего периода. Находим среди предложенных элементов металлы 3 периода.

 

---

4. Запишем ответ.