Niveaus en subniveaus in het atoom. Meerdere-elektron atomen

THEMA 2: Niveaus en subniveaus in het atoom. Meerelektronenatomen

1. Hoeveel energetische subniveaus zijn er voor een bepaald energieniveau? Wat is de waarde van het hoofdkwantumgetal als er vier subniveaus zijn? Geef hun letteraanduiding.

2. Welk element heeft drie elektronen in het atoom waarvoor geldt: n = 3 en l = 1? Wat is de waarde van het magnetisch kwantumgetal voor deze elektronen? Moeten hun spins antiparallel zijn?

3. Geef de waarden van de kwantumgetallen n en l voor de buitenste elektronen in de atomen van de elementen met atoomnummers 12, 13, 23.

4. Schrijf de elektronconfiguraties en elektron-grafische formules van de atomen met atoomnummers 18 en 63. Tot welke elektronenfamilie behoren deze atomen?

5. Leg uit met behulp van de regel van Klechkowski welke atomaire orbitalen eerder worden opgevuld:

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

6. Schrijf de elektronconfiguraties en elektron-grafische formules van de atomen met atoomnummers 27 en 7. Hoeveel vrije f-orbitalen bevatten de atomen van deze elementen?

7. Welke van de onderstaande elektronische formules zijn onjuist en leg uit waarom:

a) 1s¹2s²2p⁶
b) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵4s¹
c) 1s²2s²2p⁶3s¹
d) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴
e) 1s²2s²2p³
f) 1s²2s³

9. Welke waarden kunnen de kwantumgetallen n, l, ml en ms aannemen voor de elektronen in het atoom van aluminium?

10. Wat is het maximale aantal elektronen dat een s-, p-, d-, f-subniveau kan bevatten? Schrijf de elektronische en elektron-grafische formule van het atoom met atoomnummer 51.

11. Wat is het maximale aantal elektronen dat zich op de niveaus K, L, M, N, O en P kan bevinden? Wat zijn kwantumgetallen?

12. De kwantumgetallen van de elektronen op het buitenste energieniveau van een bepaald element zijn: n = 5, l = 0, ml = 0, ms = +1/2. Hoeveel vrije 4d-orbitalen heeft het atoom van dit element? Schrijf de elektronische en elektron-grafische formule van dit atoom.

13. Schrijf de waarden van de kwantumgetallen l, ml en ms voor elektronen waarvoor het hoofdkwantumgetal gelijk is aan 3 en 4.

14. Wat is het atoomnummer van het element waarbij:

a) de opvulling van 3d-orbitalen eindigt;
b) de opvulling van 4s-orbitalen eindigt;
c) de opvulling van 4p-orbitalen begint;
d) de opvulling van 4f-orbitalen begint.

15. Hoeveel vrije 3d-orbitalen hebben geëxciteerde atomen van:

a) zwavel;
b) chloor;
c) fosfor;
d) vanadium?

16. Geef de waarden van de kwantumgetallen n en l voor de buitenste elektronen in de atomen met atoomnummers 10, 15, 33.

17. Wat is de waarde van:
    a) het orbitaal kwantumgetal voor subniveaus met capaciteit 10 en 14;
    b) het hoofdkwantumgetal voor energieniveaus met capaciteit 32, 50, 72?

18. Gezien de capaciteit van energieniveaus, geef aan hoeveel niveaus de elektronenschil bevat van atomen met 18, 36, 54 en 86 elektronen.

19. Hoeveel ongepaarde elektronen bevatten atomen in hun grondtoestand van:
    a) magnesium;
    b) aluminium;
    c) koolstof;
    d) boor;
    e) zwavel?

20. Schrijf de elektronische en elektron-grafische formules van de atomen met atoomnummers 39 en 41. Hoeveel vrije d-orbitalen hebben de atomen van deze elementen?

21. Schrijf de elektronische en elektron-grafische formules van de atomen met atoomnummers 24 en 33, rekening houdend met het feit dat bij het eerste atoom een "val" van een 4s-elektron naar het 3d-subniveau optreedt. Wat is de maximale spin van de d-elektronen van het eerste atoom en van de p-elektronen van het tweede element?

22. Schrijf de elektronische formules van de atomen van de volgende elementen:
    a) cesium;
    b) broom;
    c) vanadium;
    d) molybdeen;
    e) ijzer;
    f) titaan;
    g) calcium;
    h) tin;
    i) chloor;
    j) broom;
    k) kobalt;
    l) platina;
    m) lood;
    n) mangaan;
    o) zwavel.

23. Hoeveel elektronen bevinden zich op de energieniveaus als het hoofdkwantumgetal gelijk is aan 2, 3 en 4?

24. Hoeveel elektronen bevinden zich op:

a) 4f- en 5d-subniveaus van het loodatoom;
b) 5s- en 4d-subniveaus van het cesiumatoom;
c) 5d- en 4f-subniveaus van het wolfraamatoom;
d) 3p- en 3d-subniveaus van het kobalatoom;
e) 3d- en 4s-subniveaus van het arseenatoom?

25. Hoeveel neutronen zijn er in de kernen van de atomen van:
    a) fosfor;
    b) lood;
    c) magnesium;
    d) silicium;
    e) tin;
    f) zilver;
    g) bismut;
    h) cadmium;
    i) ijzer?

26. Wat is de maximale valentie die kunnen vertonen:
    a) tin;
    b) wolfraam;
    c) aluminium;
    d) bismut;
    e) calcium;
    f) titaan;
    g) zuurstof;
    h) fluor;
    i) chloor?

27. Hoeveel vrije f-orbitalen bevatten de atomen van elementen met atoomnummers 57, 68 en 82? Gebruik de regel van Hund om de elektronen over de orbitalen te verdelen.

28. Leg, op basis van de elektronische structuur van de atomen van fluor en chloor, de overeenkomsten en verschillen tussen de eigenschappen van deze elementen uit.

29. Gebruikmakend van de regel van Klechkowski, schrijf de elektronische formules van de volgende elementen:
    a) mangaan;
    b) chroom;
    c) zirkonium;
    d) hafnium.

30. Gebruikmakend van de regel van Hund, verdeel de elektronen over de orbitalen die overeenkomen met de grondtoestand van de atomen:
    a) fosfor;
    b) koolstof;
    c) mangaan;
    d) zuurstof;
    e) ijzer.

31. Gebruikmakend van de regel van Hund, verdeel de elektronen over de orbitalen die overeenkomen met de geëxciteerde toestand van de atomen:
    a) boor;
    b) zwavel;
    c) chloor.