Emne 2: Energileveler og underniveauer i atomer. Multi-elektron atomer

TEMA2: Niveauer og undersniveauer i atomet. Mange-elektroniske atomer

1. Hvad er antallet af energiske undersniveauer for et givet energiniveau? Hvilket værdi af hovedkvantetallet karakteriserer energiniveauet, hvis det har 4 undersniveauer? Angiv deres bogstavbetegnelse.

2. Hvilket grundstof har tre elektroner i atomet, for hver af dem er n = 3 og l = 1? Hvad er deres værdi for det magnetiske kvantetal? Skal de have antiparallelle spins?

3. Angiv værdierne af kvantetallene n og l for de ydre elektroner i atomerne af grundstoffer med atomnumrene 12, 13, 23.

4. Skriv de elektroniske og elektron-grafiske formler for atomer med atomnumrene 18, 63. Hvilket elektronisk familie tilhører de?

5. Forklar, ved hjælp af Klechkovskys regel, hvilke atomorbitale der fyldes først:

   a) 3d eller 4p; b) 4f eller 5p; c) 5p eller 6s; d) 4d eller 4f.

6. Skriv de elektroniske og elektron-grafiske formler for atomer med atomnumrene 27, 7. Hvor mange ledige f-orbitaler findes der i atomerne af disse grundstoffer?

7. Hvilke af de følgende elektroniske formler er forkerte, og forklar årsagen:

   a) 1s12s22p6

   b) 1s22s22p63s23p54s1;

   c) 1s22s22p63s1;

   d) 1s22s22p63s23p63d4;

   e) 1s22s22p3;

   f) 1s22s3.

8. Hvilke værdier kan kvantetallene n, l, ml og ms have, der karakteriserer elektronernes tilstand i aluminiumatom?

9. Hvad er det maksimale antal elektroner, der kan befinde sig på s-, p-, d-, f-undersniveauerne? Skriv den elektroniske og elektron-grafiske formel for atomet med atomnummer 51.

10. Hvad er det maksimale antal elektroner, der kan befinde sig på niveauerne K, L, M, N, O, P? Hvad er kvantetal?

11. Kvantetallene for elektronerne i det ydre energiniveau i et atom af et givent grundstof har følgende værdier: n = 5, l = 0, ml = 0, ms = +1/2. Hvor mange ledige 4d-orbitaler indeholder atomet af dette grundstof? Skriv den elektroniske og elektron-grafiske formel for dette atom.

12. Skriv værdierne af kvantetallene l, ml og ms for elektroner, hvis hovedkvantetal er 3 og 4.

13. Angiv atomnummeret for elementet, der:

a) afslutter fyldningen af 3d-orbitaler;

b) afslutter fyldningen af 4s-orbitaler;

c) begynder fyldningen af 4p-orbitaler;

d) begynder fyldningen af 4f-orbitaler.

14. Hvor mange ledige 3d-orbitaler har exciterede atomer:

a) af svovl;

b) af klor;

c) af fosfor;

d) af vanadium?

15. Angiv værdierne af kvantetallene n og l for de ydre elektroner i atomerne af grundstoffer med atomnumrene 10, 15, 33.

16. Hvilket værdi har:

a) det orbitale kvantetal for energiske undersniveauer, hvis kapacitet er 10 og 14;

b) det hovedkvantetal for energiniveauer, hvis kapacitet er 32, 50, 72?

17. Under hensyntagen til kapaciteten af energiniveauerne, vis hvor mange de elektroniske skaller indeholder i et atom med henholdsvis 18, 36, 54 og 86 elektroner.

18. Hvor mange uparede elektroner findes i atomerne i den grundlæggende tilstand:

a) af magnesium;

b) af aluminium;

c) af kulstof;

d) af bor;

e) af svovl?

19. Skriv de elektroniske og elektron-grafiske formler for atomerne af grundstoffer med atomnumrene 39 og 41. Hvor mange ledige d-orbitaler findes der i atomerne af disse grundstoffer?

20. Skriv de elektroniske og elektron-grafiske formler for atomerne af grundstoffer med atomnumrene 24 og 33, idet der for den første sker et "spring" af en 4s-elektron til 3d-undersniveauet. Hvad er den maksimale spin for d-elektronerne hos det første atom og for p-elektronerne hos atomerne af det andet grundstof?

21. Skriv de elektroniske formler for atomerne af grundstofferne:

a) cesium;

b) brom;

c) vanadium;

d) molybdæn;

e) jern;

f) titan;

g) calcium;

h) bly;

i) klor;

j) brom;

k) kobolt;

l) platin;

m) bly;

n) mangan;

o) svovl.

22. Hvor mange elektroner er på energiniveauerne, hvis hovedkvantetal er henholdsvis 2, 3 og 4?

23. Hvor mange elektroner findes på:

a) 4f- og 5d-undersniveauerne af blyatomet;

b) 5s- og 4d-undersniveauerne af cesiumatomet;

c) 5d- og 4f-undersniveauerne af wolframatom;

d) 3p- og 3d-undersniveauerne af koboltatomet;

e) 3d- og 4s-undersniveauerne af arsenatomet?

24. Hvor mange neutroner er der i kernen af atomerne:

a) af fosfor;

b) af bly;

c) af magnesium;

d) af silicium;

e) af bly;

f) af sølv;

g) af vismut;

h) af cadmium;

i) af jern?

25. Hvilket maksimalt valens tilstand kan udtrykkes af:

a) bly;

b) wolfram;

c) aluminium;

d) vismut;

e) calcium;

f) titan;

g) oxygen;

h) fluor;

i) klor?

26. Hvor mange ledige f-orbitaler har atomerne af grundstofferne med atomnumrene 57, 68 og 82? Brug Hunds regel til at fordele elektronerne på orbitalerne.

27. Ud fra de elektroniske strukturer af fluor- og chloratomerne, forklar lighederne og forskellene i egenskaberne af disse grundstoffer.

28. Brug Klechkovskys regel til at skrive de elektroniske formler for atomerne af følgende grundstoffer:

a) mangan;

b) krom;

c) zirkonium;

d) hafnium.

29. Brug Hunds regel til at fordele elektronerne på orbitalerne for den grundlæggende tilstand af atomerne:

a) af fosfor;

b) af kulstof;

c) af mangan;

d) af oxygen;

e) af jern.

30. Brug Hunds regel til at fordele elektronerne på orbitalerne for den exciterede tilstand af atomerne:

a) af bor;

b) af svovl;

c) af klor.