Poziomy i podpoziomy energetyczne w atomie. Atomy wieloelektronowe

TEMA 2: Poziomy i podpoziomy w atomie. Atomy wieloelektronowe

1. Jakie jest liczba podpoziomów energetycznych dla danego poziomu energetycznego? Jaką wartość głównej liczby kwantowej ma poziom energetyczny, jeśli ma 4 podpoziomy? Podaj ich literowe oznaczenie.

2. Jaki pierwiastek ma w atomie trzy elektrony, z których każdy ma n = 3 i l = 1? Jakie jest dla nich wartość magnetycznej liczby kwantowej? Czy muszą one mieć spin antyparalelny?

3. Podaj wartości liczb kwantowych n i l dla zewnętrznych elektronów w atomach pierwiastków o numerach atomowych 12, 13, 23.

4. Napisz formuły elektroniczne i elektroniczno-graficzne atomów o numerach atomowych 18, 63. Do jakiej rodziny elektronowej one należą?

5. Wyjaśnij, korzystając z zasady Kłeczkovskiego, które orbitale atomowe będą się napełniać wcześniej:

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

6. Napisz formuły elektroniczne i elektroniczno-graficzne atomów o numerach atomowych 27, 7. Ile wolnych orbitali f mają atomy tych pierwiastków?

7. Które z poniższych formuł elektronicznych są nieprawidłowe i wyjaśnij przyczynę:

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

8. Jakie wartości mogą przyjmować liczby kwantowe n, l, ml i ms, charakteryzujące stan elektronów w atomie glinu?

9. Jakie jest maksymalne liczba elektronów na podpoziomach s, p, d, f? Napisz formułę elektroniczną i elektroniczno-graficzną atomu o numerze atomowym 51.

10. Jakie jest maksymalne liczba elektronów na poziomach K, L, M, N, O, P? Co to są liczby kwantowe?

11. Liczby kwantowe dla elektronów zewnętrznego poziomu energetycznego atomu pewnego pierwiastka mają następujące wartości: n = 5, l = 0, ml = 0, ms = +1/2. Ile wolnych orbitali 4d zawiera atom tego pierwiastka? Napisz formułę elektroniczną i elektroniczno-graficzną tego atomu.

12. Napisz wartości liczb kwantowych l, ml i ms dla elektronów, których główne liczby kwantowe wynoszą 3 i 4.

13. Podaj numer atomowy pierwiastka, którego:

a) kończy się napełnianie orbitali 3d;
b) kończy się napełnianie orbitali 4s;
c) zaczyna się napełnianie orbitali 4p;
d) zaczyna się napełnianie orbitali 4f.

14. Ile wolnych orbitali 3d mają wzbudzone atomy:

a) siarki; b) chloru; c) fosforu; d) wanadu?

15. Podaj wartości liczb kwantowych n i l dla zewnętrznych elektronów w atomach pierwiastków o numerach atomowych 10, 15, 33.

16. Jaką wartość ma:
    a) orbitalna liczba kwantowa dla poziomów energetycznych, pojemność których wynosi 10 i 14;
    b) główna liczba kwantowa dla poziomów energetycznych, pojemność których wynosi 32, 50, 72?

17. Uwzględniając pojemność poziomów energetycznych, pokaż, ile ich zawiera powłoka elektronowa atomu o 18, 36, 54 i 86 elektronach.

18. Ile niesparowanych elektronów zawierają atomy w stanie podstawowym:
    a) magnezu; b) glinu; c) węgla; d) boru; e) siarki?

19. Napisz formuły elektroniczne i elektroniczno-graficzne atomów pierwiastków o numerach atomowych 39 i 41. Ile wolnych orbitali d mają atomy tych pierwiastków?

20. Napisz formuły elektroniczne i elektroniczno-graficzne atomów pierwiastków o numerach atomowych 24 i 33, uwzględniając, że w pierwszym występuje "przeskok" jednego elektronu 4s na podpoziom 3d. Jaki jest maksymalny spin elektronów d w pierwszym atomie i spin elektronów p w atomie drugiego pierwiastka?

21. Napisz formuły elektroniczne atomów pierwiastków:
    a) cyrkonu; b) chromu; c) wanadu; d) molibdenu; e) żelaza; f) tytanu; g) wapnia; h) ołowiu; i) chloru; j) bromu; k) kobaltu; l) platyny; m) ołowiu; n) manganu; o) siarki.

22. Ile elektronów znajduje się na poziomach energetycznych, jeśli główna liczba kwantowa wynosi 2, 3 i 4?

23. Ile elektronów znajduje się na:
    a) 4f- i 5d-podpoziomach atomu ołowiu;
    b) 5s- i 4d-podpoziomach atomu cezowego;
    c) 5d- i 4f-podpoziomach atomu wolframu;
    d) 3p- i 3d-podpoziomach atomu kobaltu;
    e) 3d- i 4s-podpoziomach atomu arsenowego?

24. Ile neutronów znajduje się w jądrach atomów:
    a) fosforu; b) ołowiu; c) magnezu; d) krzemu; e) ołowiu; f) srebra; g) bizmutu; h) kadmu; i) żelaza?

25. Jakie maksymalne stan valencyjne mogą występować:
    a) ołów; b) wolfram; c) glin; d) bizmut; e) wapń; f) tytan; g) tlen; h) fluor; i) chlor?

26. Ile wolnych orbitali f zawierają atomy pierwiastków o numerach atomowych 57, 68 i 82? Korzystając z zasady Hunda, rozmieść elektrony na orbitalach.

27. Na podstawie struktury elektronowej atomów fluoru i chloru wyjaśnij podobieństwa i różnice właściwości tych pierwiastków.

28. Korzystając z zasady Kłeczkovskiego, napisz formuły elektroniczne atomów następujących pierwiastków:
    a) manganu; b) chromu; c) cyrkonu; d) hafnu.

29. Korzystając z zasady Hunda, rozmieść elektrony na orbitalach odpowiadających stanowi podstawowemu atomów:
    a) fosforu; b) węgla; c) manganu; d) tlenu; e) żelaza.

30. Korzystając z zasady Hunda, rozmieść elektrony na orbitalach odpowiadających stanowi wzbudzonemu atomów:
    a) boru; b) siarki; c) chloru.