Как узнать число неспаренных электронов
Определите, какие элементы имеют в основном состоянии одинаковое количество неспаренных электронов.
1) 
2) 
3) 
4) 
5) 
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.
Выпишем валентные электроны в атоме каждого из элементов:
Чтобы определить, сколько неспаренных электронов в основном состоянии имеет элемент, нужно знать как заполняются электронные слои. Если одну орбиталь занимает один электрон, то он называется неспаренным, а если на одной орбитали два электрона, то их называют спаренными.
Рассмотрим элементы, находящиеся в главных кремний, кислород, азот. На p-3 орбитали, на одной орбитали располагается два электрона, всего 6 электронов на подуровне: электроны вначале заполняют каждую из орбиталей по одному. Соответственно, у 3 неспаренных электрона, у кремния и 2 неспаренных электрона.
Задание №1 ЕГЭ по химии
В Задании №1 нам необходимо уметь хорошо пользоваться таблицей Менделеева. Первое задание — это поиск атома или иона с заданной конфигурацией электронов, обычно это количество электронов на внешнем уровне (соответствует номеру группы).
Тематика заданий: электронная конфигурация атомов Бал: 1 Сложность задания: ♦ ◊◊ Примерное время выполнения: 1 мин.
Разбор типовых вариантов заданий №1 ЕГЭ по химии
Вариант 1ЕХ1
Определите, атомы каких двух из указанных в ряду элементов имеют на внешнем энер ге тическом уровне пять электронов.
Данный пример — типичный вариант первого задания — необходимо определить количество электронов на внешнем уровне. Вспоминаем, что на количество электронов на внешнем уровне указывает номер ГРУППЫ:
Напомню, что нам важно обращать внимание на то, в главной или побочной группе находится элемент. К сожалению, в таблице, которая дана на ЕГЭ нет деления на главные или побочные группы (какие-то элементы пишут правее, какие-то левее, но это не деление на главные и побочные группы), данная таблица не удобна, однако, по правилам можно пользоваться только ей. Обсуждать недостатки данной таблицы мы не будем, скажем лишь, что в условиях задания представлены всегда элементы главных групп, поэтому данный вопрос отпадает сам собой на экзамене (но нет гарантий, что не могут дать определить количество внешних электронов у кобальта, например, по номеру группы в данной таблице это не определишь).
Итак, находим наши пять элементов из условия: 
Определяем номер группы — у алюминия 3 группа, у азота и фосфора — пятая, у кислорода и серы — шестая.
В условии нас спрашивают про пять электронов — значит выбираем элементы из пятой группы — азот и фосфор!
Вариант 1ЕХ2
Определите, двум атомам каких из указанных элементов до завершения внешнего уровня не хватает шести электронов.
Данное задание немного другого типа, в нем необходимо определить элементы, которым не хватает какого-то количества электронов до завершения внешнего уровня. В этом случае наш алгоритм прост: мы знаем, что на внешнем уровне должно быть 8 электронов (2 и 3 период, или главные группы 4,5,6.. — в заданиях в основном фигурируют именно эти элементы), а значит вычитаем из 8 заданное число — в нашем случае 6: 8-6=2. Значит, в нашем элементе должно быть два электрона на внешнем уровне и, следовательно, расположен он во второй группе. Определяем группы элементов из условия:
В данном случае элементы второй группы — магний и барий. Ответ: 14
Вариант 1ЕХ3
Определите, атомы каких двух из указанных в ряду элементов в основном состоянии содержат один неспаренный электрон.
Следующий вид задания на поиск элементов с неспаренным электроном. Тут все достаточно просто. Так как электроны у нас в орбиталях всегда располагаются по парам (если помните, то есть квадратик, в котором мы рисуем стрелочку вверх и низ), то логично, что неспаренный электрон образуется, когда количество электронов на внешнем уровне нечетно, то есть в элемент должен быть расположен в нечетной группе, а именно 1,3,5,7. Определяем группы указанных нам элементов:
Итак, натрий в первой группе, магний во второй, алюминий в третьей, кремний в четвертой, а сера в шестой.
Выбираем элементы в нечетных группах — это натрий и алюминий!
Вариант 1ЕХ4
Определите, атомы каких двух из указанных в ряду элементов в основном состоянии содержат два неспаренных электрона.
В нашем случае это углерод и сера. Ответ: 13
Вариант 1ЕХ5
Определите, какие два из указанных элементов образуют устойчивый положительный ион, содержащий 10 электронов.
В данном варианте задания речь идет уже об ионе, причем положительном, который содержит 10 электронов. В такого вида заданиях необходимо определить, сколько заполнено уровней у иона в зависимости от количества электронов. В нашем случае 10 электронов — это полностью заполненные первый (2) и второй (8) уровни (или периоды в таблице). Так мы говорим о положительном ионе — значит элемент потерял электроны, но у него их было больше чем 10, а значит, он расположен в третьем периоде. Ищем такие элементы:
Нам подходят натрий и алюминий.
Вариант 1ЕХ6
Определите, какие из указанных элементов образуют устойчивый отрицательный ион, содержащий 18 электронов.
Отрицательный ион получается путем добавления электронов к атому. 18 электронов — это полностью заполненный третий уровень или период, значит, наши элементы расположены именно в нем (в отличии от предыдущего задания, где мы искали в следующем периоде, так как ион положительный). Смотрим на предоставленные в условии элементы:
В данном случае в третий период попали алюминий, сера и хлор. Алюминий не может принять электроны до 18, так как является металлом и отдает электроны. Наиболее типичные элементы-любители электронов расположены правее. Это сера и хлор для данного задания.
Вариант 1ЕХ7
Определите, какие из указанных элементов на внешнем уровне содержат больше s-электронов, чем p-электронов (в основном состоянии).
Такие виды заданий часто встречаются в тренировочных вариантах, нужно либо определить кого меньше, когда равно или кого больше. Разберем для наглядности данный пример. s-электронов всего два, значит p-электронов должно быть 1, чтобы было меньше. В сумме у элемента на внешнем уровне получается максимум 3 электрона (но может быть и ноль p-электронов и один или два s!), а значит он в третьей, второй или первой группе:
Нам подходит водород и бериллий. Ответ: 14.
Остальные задания очень похожи на разобранные, поэтому вы их точно сможете решить, разобравшись с выше представленными решениями.
Неспаренный электрон
Электроны с различными значениями спиновых квантовых чисел обычно обозначаются противоположно направленными стрелками:
 |
Спаренные электроны
Если на орбитали находится один электрон, то он называется неспаренным, а если два – то это спаренные электроны.
Четыре квантовых числа n, l, m, ms полностью характеризуют энергетическое состояние электрона в атоме.
Рассматривая строение электронной оболочки многоэлектронных атомов различных элементов, необходимо учитывать три основных положения:
· принцип Паули,
· принцип наименьшей энергии,
· правило Гунда.
Согласно принципу Паули в атоме не может быть двух электронов с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел.
Принцип Паули определяет максимальное число электронов на одной орбитали, уровне и подуровне. Так как АО характеризуется тремя квантовыми числами n, l, m, то электроны данной орбитали могут различаться только спиновым квантовым числом ms. Но спиновое квантовое число ms может иметь только два значения + 1 /2 и – 1 /2. Следовательно, на одной орбитали может находиться не более двух электронов с различными значениями спиновых квантовых чисел.
Рис. 4.6. Максимальная емкость одной орбитали – 2 электрона.
Таблица 4.1.
Максимальное число электронов на квантовых уровнях и подуровнях
| Энергети-ческий уровень | Энергети-ческий подуровень | Возможные значения магнитного квантового числа m | Число орбиталей на | Максимальное число электронов на |
| подуровне | уровне | подуровне | уровне | |
| K (n=1) | s (l=0) | |||
| L (n=2) | s (l=0) p (l=1) | –1, 0, 1 | ||
| M (n=3) | s (l=0) p (l=1) d (l=2) | –1, 0, 1 –2, –1, 0, 1, 2 | ||
| N (n=4) | s (l=0) p (l=1) d (l=2) f (l=3) | –1, 0, 1 –2, –1, 0, 1, 2 –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3 |
Последовательность заполнения электронами орбиталей осуществляется в соответствии с принципом наименьшей энергии.
Согласно прнципу наименьшей энергии электроны заполняют орбитали в порядке повышения их энергии.
Очередность заполнения орбиталей определяется правилом Клечковского: увеличение энергии и, соответственно, заполнение орбиталей происходит в порядке возрастания суммы главного и орбитального квантовых чисел (n + l), а при равной сумме (n + l) – в порядке возрастания главного квантового числа n.
В соответствии с правилом Клечковского энергии атомных орбиталей возрастает в ряду:
У р-элементов последним заполняется р-подуровень внешнего уровня. У них валентные электроны расположены на p— и s-под-уровнях внешнего уровня. У d-элементов в последнюю очередь заполняется d-подуровень предвнешнего уровня и валентными являются s-электроны внешнего и d-электроны предвнешнего энергетического уровней.
У f-элементов последним заполняется f-подуровень третьего снаружи энергетического уровня.
Порядок размещения электронов в пределах одного подуровня определяется правилом Гунда:
в пределах подуровня электроны размещаются таким образом, чтобы сумма их спиновых квантовых чисел имела бы максимальное значение по абсолютной величине.
Иными словами, орбитали данного подуровня заполняются сначала по одному электрону с одинаковым значением спинового квантового числа, а затем по второму электрону с противоположным значением.
Например, если в трех квантовых ячейках необходимо распределить 3 электрона, то каждый из них будет располагаться в отдельной ячейке, т.е. занимать отдельную орбиталь:
 |
В этом случае сумма спиновых квантовых чисел максимальна:
Эти же 3 электрона не могут быть расположены иначе, так как ∑ms будет меньше, например:
 |
Порядок распределения электронов по энергетическим уровням и подуровням в оболочке атома называется его электронной конфигурацией, или электронной формулой. Составляя электронную конфигурацию номер энергетического уровня (главное квантовое число) обозначают цифрами 1, 2, 3, 4…, подуровень (орбитальное квантовое число) – буквами s, p, d, f. Число электронов на подуровне обозначается цифрой, которая записывается вверху у символа подуровня.
Электронная конфигурация атома может быть изображена в виде так называемой электронно-графической формулы. Эта схема размещения электронов в квантовых ячейках, которые являются графическим изображением атомной орбитали. В каждой квантовой ячейке может быть не более двух электронов с различными значениями спиновых квантовых чисел.
Чтобы составить электронную или электронно-графическую формулу любого элемента следует знать:
1. Порядковый номер элемента, т.е. заряд его ядра и соответствующее ему число электронов в атоме.
2. Номер периода, определяющий число энергетических уровней атома.
3. Квантовые числа и связь между ними.
Электронно-графическая формула водорода будет иметь вид:
1H 1s
Электронная и электронно-графическая формулы атома гелия:
2Не 1s
отражают завершенность электронной оболочки, что обусловливает ее устойчивость. Гелий – благородный газ, характеризующийся высокой химической устойчивостью (инертностью).
3Li 1s 2 2s 1
Валентность I
У атома лития электрон, находящийся на 2 s-подуровне, менее прочно связан с ядром, чем электроны первого энергетического уровня, поэтому в химических реакциях атом лития может легко отдавать этот электрон, превращаясь в ион Li + (ион — электрически заряженная частица). В этом случае ион лития приобретает устойчивую завершенную оболочку благородного газа гелия:
Следует заметить, что, число неспаренных (одиночных) электронов определяет валентность элемента, т.е. его способность образовывать химические связи с другими элементами.
Так, атом лития имеет один неспаренный электрон, что обусловливает его валентность, равную единице.
Электронная формула атома бериллия:
Электронно-графическая формула атома бериллия:
2 Валентность в основном
Состоянии равна 0
Можно заметить, что атом гелия и ионы лития 3Li + и бериллия 4Bе +2 имеют одинаковое электронное строение, т.е. характеризуются изоэлектронным строением.
Неспаренный электрон. Как определить число неспаренных электронов Какие элементы имеют два неспаренных электрона
За правильный ответ на каждое из заданий 1-8, 12-16, 20, 21, 27-29 ставиться 1 балл.
Задания 9–11, 17–19, 22–26 считаются выполненными верно, если правильно указана последовательность цифр. За полный правильный ответ в заданиях 9–11, 17–19, 22–26 ставится 2 балла; если допущена одна ошибка – 1 балл; за неверный ответ (более одной ошибки) или его отсутствие – 0 баллов.
Теория по заданию:
1) F 2) S 3) I 4) Na 5) Mg
Определите, атомам каких из указанных элементов в основном состоянии до завершения внешнего электронного слоя недостаёт одного электрона.
Восьмиэлектронная оболочка соответствует оболочке инертного газа. Для каждого из веществ в периоде котором они находятся соответствуют инерный газ, для фтора неон, для серы аргон, для йода ксенон, для натрия и магния аргон, но из перечисленных элементов, лишь фтору и йоду не хватает одного электрона до восьмиэлектронной оболочки, так как они находятся в седьмой группе.
Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность трех цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.
1) Be 2) H 3) N 4) K 5) C
Определите, атомам каких из указанных элементов в основном состоянии содержат одинаковое число неспаренных электронов.
4 Be Бериллий: 1s 2 2s 2
7 N Азот: 1s 2 2s 2 2p 3
Число неспаренных электронов — 1
6 C Углерод: 1s 2 2s 2 2p 2
Число неспаренных электронов — 2
Отсюда очевидно что для водорода и для калия число неспаренных электронов одинаково.
Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность трех цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.
1) Ge 2) Fe 3) Sn 4) Pb 5) Mn
Определите, атомам каких из указанных в ряду элементов валентные электроны находятся как на s- так и на d-подуровнях.
Для решения данного задания необходимо расписать верхний электронный уровень элементов:
У железа и марганца валентные электроны находятся на s- и на d-подуровнях.
Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность трех цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.
1) Br 2) Si 3) Mg 4) C 5) Al
Определите, атомам каких из указанных в ряду элементов в возбужденном состоянии имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня ns 1 np 3
У кремния и углерода верхний энергетический уровень совпадает с искомым
Для выполнения задания используйте следующий ряд химических элементов. Ответом в задании является последовательность трех цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду.
1) Si 2) F 3) Al 4) S 5) Li
как определить число неспаренных электронов в атоме и получил лучший ответ
Ответ от Ѐенат Лезгинцев [новичек]
Вадим можно по подробней?
Ответ от Егор Ершов [новичек]
Число неспаренных электронов равно номеру группы, в которой находиться элемент
Ответ от 3 ответа [гуру]
Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: как определить число неспаренных электронов в атоме
Укажите квантовые числа (n, l, m(l), m(s)) электрона, являющегося последним по порядку заполнения, и определите число не
а что тут думать? последним будет 5p электрон.
n = 5 (гл. кв. число = номер уровня)
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1 Вариант-1
1. В аммиаке и хлориде бария химическая связь соответственно
1) ионная и ковалентная полярная
2) ковалентная полярная и ионная
3) ковалентная неполярная и металлическая
4) ковалентная неполярная и ионная
2. Вещества только с ионной связью приведены в ряду:
3. В каком ряду все вещества имеют ковалентную полярную связь?
4. Ковалентная неполярная связь характерна для
1) С1 2 2) SO3 3) СО 4) SiO 2
5. Веществом с ковалентной полярной связью является
1) С1 2 2) NaBr 3) H 2 S 4) MgCl 2
6. Вещество с ковалентной неполярной связью имеет формулу
1) NH 3 2) Сu 3) H 2 S 4) I 2
7. Веществами с неполярной ковалентной связью являются
8. Между атомами с одинаковой относительной электроотрицательностью образуется химическая связь
2) ковалентная полярная
3) ковалентная неполярная
9. Химический элемент, в атоме которого электроны по слоям распределены так: 2, 8, 8, 2 образует с водородом химическую связь
2) ковалентную неполярную
10. Тремя общими электронными парами образована ковалентная связь в молекуле
11.Молекулярную кристаллическую решетку имеет соединение: 1) сероводород; 2)хлорид натрия; 3)кварц; 4)медь.
12. Водородная связь не характерна для вещества
1) Н 2 О 2) СН 4 3) NH 3 4) СНзОН
1.Выберите вещества, имеющие атомную кристаллическую решетку.
2.Сульфат меди 4.Оксид кремния
2.Выберите вещества, имеющие ионную кристаллическую решетку:
1. оксид кремния 2.хлорид натрия 3.гидроксид калия 4.сульфат алюминия
3.Атомная кристаллическая решётка характерна для:
1. алюминия и графита 2. серы и йода
3. оксида кремния и хлорида натрия 4. алмаза и бора
4. Изотопами являются:
1. этан и этен 2. О 16 и О 17
3. натрий и калий 4. графит и азот
5. Вещества, имеющие металлическую кристаллическую решётку, как правило:
2. легкоплавки и летучи
3. Тверды и электропроводны
4. Теплопроводны и пластичны
ВИД ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ:
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1 Вариант-2
10. Какую электронную конфигурацию имеет атом наиболее активного металла?
Задание 2.
1) диметилового эфира
2. 1) HI 2) НС1 3) HF 4) НВг
3. Ковалентная полярная связь характерна для каждого из двух веществ, формулы которых
5. Ковалентную связь имеет каждое из веществ, указанных в ряду:
6. Ковалентную связь имеет каждое из веществ, указанных в ряду:
2) СО, СН 3 С1, PBr 3
7. Вещества молекулярного строения характеризуются
1)высокой температурой плавления 2) низкой температурой плавления 3) твердостью
9. Веществом с ионной связью является: 1) Са 2) MgS 3) H 2 S 4) NН 3
10. Атомную кристаллическую решетку имеет каждое из двух веществ:
11.Соединениями с ковалентной полярной и ковалентной неполярной связью являются соответственно:
1)вода и сероводород
2)бромид калия и азот
12. Химический элемент, в атоме которого электроны по слоям распределены так: 2, 8, 1 образует с водородом химическую связь
13. Составьте схемы образования связей в веществах: нитрид натрия, кислород. Определите вид связи и тип кристаллической решетки.
2 .В узлах разных кристаллических решеток могут находиться
1.атомы 2.электроны 3.протоны 4.ионы 5.молекулы
3. Аллотропией называется:
1. существование для атомов одного и того же элемента нескольких устойчивых изотопов
2. способность атомов элемента образовывать несколько сложных веществ с атомами другого элемента
3. существование нескольких сложных веществ, молекулы которых имеют одинаковый состав, но различное химическое строение
4. существование нескольких простых веществ, образованных атомами одного и того же элемента
1. молекулярная 2. атомная
3. ионная 4. металлическая
1. тугоплавки и хорошо растворимы в воде
6.Установите соответствие между названием вещества и видом химической связи в нем.
ВИД ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ:
7. Верны ли следующие суждения о строении и свойствах веществ в твердом состоянии?
А. И хлорид аммония, и оксид углерода (II) имеют ионную кристаллическую решетку.
Б. Для веществ, имеющих молекулярные кристаллические решетки, характерна высокая твердость.
Верно только А; 3) верны оба суждения;
верно только Б; 4) оба суждения неверны.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1 Вариант-3
1. В аммиаке и хлориде бария химическая связь соответственно
2. Полярность связи наиболее выражена в молекуле: 1) HI 2) НС1 3) HF 4) НВг
3. Вещества только с ионной связью приведены в ряду:
4. Ковалентные связи имеет каждое из веществ, указанных в ряду:
5. В каком ряду все вещества имеют ковалентную полярную связь?
6. Ковалентная неполярная связь характерна для: 1) С1 2 2) SO3 3) СО 4) SiO 2
7. Веществом с ковалентной полярной связью является: 1) С1 2 2) NaBr 3) H 2 S 4) MgCl 2
8. Вещество с ковалентной неполярной связью имеет формулу: 1) NH 3 2) Сu 3) H 2 S 4) I 2
9. Водородные связи образуются между молекулами
1) диметилового эфира
10. Молекулярную кристаллическую решетку имеет каждое из двух веществ:
1) оксид кремния (IV) и оксид углерода (IV)
4) хлорид калия и фторид железа (III)
11.Соединениями с ковалентной неполярной и ковалентной полярной связью являются соответственно:
1)вода и сероводород
2)бромид калия и азот
12. Химический элемент, в атоме которого электроны по слоям распределены так:
2, 8,8,1 образует с водородом химическую связь
1)ковалентную полярную 2) ковалентную неполярную 3) ионную 4) металлическую
13. Составьте схемы образования связей в веществах: оксид натрия, кислород. Определите вид связи и тип кристаллической решетки.
1.Кристаллическая решетка и оксида серы (IV), и оксид серы (VI) в твердом состоянии:
ионная; 3) молекулярная;
металлическая; 4) атомная.
2.Формула вещества, имеющего молекулярную кристаллическую решетку в твердом состоянии:
1) Li; 2)NaCl ; 3) Si; 4) СН 3 ОН.
3. Ионную кристаллическую решетку имеет каждое из двух веществ, формулы которых:
H 2 S и НС1; 3) СО 2 и О 2 ;
4. Металлическую кристаллическую решетку имеет:
5.Установите соответствие между названием вещества и видом химической связи в нем.
