6. Какие из наборов чисел и почему не могут соответствовать распределению электронов по энергетическим уровням атома химического элемента: а) 2, 7, 1; б) 2, 3; в) 1, 8, 1; г) 3, 2; д) 2, 9; е) 2, 7; ж) 2, 8, 8?

Задание 6

Распределение электронов по энергетическим уровням подчиняется определённым правилам:

1. На первом энергетическом уровне может находиться максимум 2 электрона.
2. На втором энергетическом уровне — максимум 8 электронов.
3. На третьем энергетическом уровне — максимум 18 электронов, но для элементов первых четырех периодов (которые обычно рассматриваются в школьной программе) заполняется максимум 8 электронов, прежде чем начнёт заполняться следующий уровень.
4. Внешний энергетический уровень не может содержать больше 8 электронов (для элементов главных подгрупп).
5. Электроны заполняют уровни последовательно, начиная с первого. Нельзя, чтобы на более высоком уровне было больше электронов, чем на предыдущем, если предыдущий ещё не заполнен.

Теперь рассмотрим каждый набор:

а) 2, 7, 1

• Сумма электронов: 2 + 7 + 1 = 10.
• Первый уровень: 2 электрона (заполнен).
• Второй уровень: 7 электронов (может быть, так как максимум 8).
• Третий уровень: 1 электрон (может быть, как внешний уровень).
• Этот набор МОЖЕТ соответствовать распределению электронов (например, Неон (2, 8) + 1 электрон = 11, Натрий (2, 8, 1). Но в условии дан набор 2, 7, 1, что суммарно 10. Это может быть Неон (2,8), но есть третий уровень с 1 электроном, что некорректно. Если это 3 уровня, то первый 2, второй 7, третий 1. Первый уровень имеет 2 электрона - нормально. Второй уровень имеет 7 электронов - нормально. Третий уровень имеет 1 электрон - нормально. Общее число электронов 10. Порядковый номер 10 - Неон. У Неона распределение 2,8. Этот набор (2, 7, 1) не соответствует Неону. Для 10 электронов, возможны уровни 2,8. Если бы был 3й уровень, он должен был бы быть заполнен первым, что противоречит первому правилу. Если это 3 энергетических уровня, то первый должен быть заполнен до 2, второй до 8, а третий до 18. Этот набор 2,7,1, где 7 > 2, а 1 > 7 - не является стандартным. Но в контексте химических элементов, если имеется в виду, что это распределение электронов по КОЛИЧЕСТВУ электронов на уровне, то 2, 7, 1 не может быть, так как на втором уровне максимум 8, а на третьем уровне, если он является внешним, максимум 8. Поэтому этот вариант является некорректным.
• Вывод: Не может. На втором уровне максимально может быть 8 электронов, а на третьем, как внешнем, максимум 8.

б) 2, 3

• Сумма электронов: 2 + 3 = 5.
• Первый уровень: 2 электрона (заполнен).
• Второй уровень: 3 электрона (может быть).
• Этот набор МОЖЕТ соответствовать распределению электронов (например, Бор (2, 3)).
• Вывод: Может.

в) 1, 8, 1

• Сумма электронов: 1 + 8 + 1 = 10.
• Первый уровень: 1 электрон. Не может, так как первый уровень может вмещать максимум 2 электрона и он заполняется первым.
• Вывод: Не может.

г) 3, 2

• Сумма электронов: 3 + 2 = 5.
• Первый уровень: 3 электрона. Не может, так как первый уровень может вмещать максимум 2 электрона.
• Вывод: Не может.

д) 2, 9

• Сумма электронов: 2 + 9 = 11.
• Второй уровень: 9 электронов. Не может, так как на втором энергетическом уровне может быть максимум 8 электронов.
• Вывод: Не может.

е) 2, 7

• Сумма электронов: 2 + 7 = 9.
• Первый уровень: 2 электрона (заполнен).
• Второй уровень: 7 электронов (может быть).
• Этот набор МОЖЕТ соответствовать распределению электронов (например, Фтор (2, 7)).
• Вывод: Может.

ж) 2, 8, 8

• Сумма электронов: 2 + 8 + 8 = 18.
• Первый уровень: 2 электрона (заполнен).
• Второй уровень: 8 электронов (заполнен).
• Третий уровень: 8 электронов (может быть).
• Этот набор МОЖЕТ соответствовать распределению электронов (например, Аргон (2, 8, 8)).
• Вывод: Может.

Ответ: Не могут соответствовать распределению электронов набора: а) 2, 7, 1 (второй уровень не может иметь 7 электронов, если третий уровень существует и имеет 1 электрон; если это 3 уровня, то второй уровень не может иметь 7 электронов, а внешний 1; либо если всего 2 уровня, то на втором уровне может быть максимум 8. Если 2, 7, то всего 9 электронов - Фтор. Если 2, 8, то всего 10 электронов - Неон. Таким образом, 2, 7, 1 не соответствует ни одному из правил). в) 1, 8, 1 (первый уровень не может иметь 1 электрон, если есть другие уровни). г) 3, 2 (первый уровень не может иметь 3 электрона). д) 2, 9 (второй уровень не может иметь 9 электронов).