Атомное ядро, квантовая механика и электронные конфигурации
Работа создана нейросетью | Создать свою бесплатно
- 1.Определите число протонов, нейтронов и электронов в частице .
- 2.Выберите набор квантовых чисел, который может соответствовать электрону в атоме.
- 3.Запишите электронную конфигурацию атома фосфора в основном состоянии.
- 4.Укажите несуществующий электронный подуровень.
- 5.Выберите электронную конфигурацию иона в основном состоянии.
- 6.Определите число неспаренных электронов в ионе .
- 7.Выберите верное утверждение о поглощении и испускании электромагнитного излучения атомом.
- 8.Запишите уравнение ядерной реакции альфа-распада радия-226.
- 9.Запишите уравнение бета-минус-распада углерода-14. Используйте обозначение электронного антинейтрино.
- 10.Рассчитайте энергию связи ядра, если его дефект массы равен а.е.м. Используйте соотношение а.е.м. МэВ. Ответ округлите до десятых.
- 11.Определите химический элемент и формулу его высшего оксида, если электронная конфигурация атома имеет вид .
- 12.Выберите верное утверждение о строении электронных оболочек атомов.
- 13.Запишите электронные конфигурации атома натрия и иона натрия . Объясните, почему радиус иона меньше радиуса атома.
- 14.Определите обозначение подуровня и максимальное число электронов на нём, если и .
- 15.Запишите электронную конфигурацию атома хрома в основном состоянии и объясните, почему она отличается от ожидаемой конфигурации.
Ответы
- 1.Ответ: 17 протонов, 18 нейтронов, 18 электроновПояснение: Порядковый номер хлора равен 17, поэтому число протонов равно 17. Число нейтронов: . Отрицательный заряд означает наличие одного дополнительного электрона: .
- 2.Ответ: БПояснение: Для электрона должны выполняться условия: , , . Этим условиям соответствует вариант Б.
- 3.Ответ:Пояснение: Фосфор имеет порядковый номер 15, поэтому в нейтральном атоме 15 электронов. Они распределяются по подуровням в порядке возрастания энергии: .
- 4.Ответ: АПояснение: Для главного квантового числа орбитальное квантовое число принимает значения от 0 до . Для возможны подуровни , и , но подуровень невозможен.
- 5.Ответ: БПояснение: У атома железа конфигурация . При образовании катиона электроны сначала удаляются с подуровня , затем с , поэтому имеет конфигурацию .
- 6.Ответ: 5Пояснение: Атом марганца имеет конфигурацию . При образовании иона удаляются два электрона с подуровня , остаётся конфигурация . Согласно правилу Хунда, все пять электронов -подуровня являются неспаренными.
- 7.Ответ: ВПояснение: Энергия фотона определяется формулой . При переходе электрона на более высокий энергетический уровень атом поглощает фотон, а при переходе на более низкий уровень испускает его.
- 8.Ответ:Пояснение: При альфа-распаде массовое число уменьшается на 4, а зарядовое число — на 2. Поэтому из радия-226 образуется радон-222 и ядро гелия .
- 9.Ответ:Пояснение: При бета-минус-распаде нейтрон превращается в протон, поэтому зарядовое число увеличивается на 1, а массовое число не изменяется. Дополнительно испускаются электрон и электронное антинейтрино.
- 10.Ответ: 27,9 МэВПояснение: Энергия связи равна произведению дефекта массы на энергетический эквивалент атомной единицы массы: МэВ. После округления получаем МэВ.
- 11.Ответ: Хлор;Пояснение: После ядра неона имеется семь электронов на третьем энергетическом уровне, значит, атом содержит 17 электронов и является хлором. Максимальная степень окисления хлора равна +7, поэтому его высший оксид имеет формулу .
- 12.Ответ: БПояснение: p-подуровень состоит из трёх орбиталей, каждая из которых может вместить по два электрона. Поэтому максимальная вместимость p-подуровня равна шести электронам.
- 13.Ответ: Na: ; : . Радиус иона меньше, поскольку при потере внешнего электронного слоя уменьшается размер электронной оболочки.Пояснение: У атома натрия 11 электронов, а у катиона — 10. При удалении электрона исчезает третий энергетический уровень, поэтому внешней оболочкой становится второй уровень. Кроме того, оставшиеся электроны сильнее притягиваются к ядру.
- 14.Ответ: ; 6 электроновПояснение: Значению соответствует p-подуровень. На p-подуровне находятся три орбитали, каждая вмещает по два электрона, поэтому максимальное число электронов равно 6.
- 15.Ответ:Пояснение: Ожидаемая по простому порядку заполнения конфигурация не является основной. Один электрон с подуровня переходит на , поскольку наполовину заполненный подуровень обладает дополнительной устойчивостью.