Пример 3

Могут ли электроны иона Аl³⁺ находиться на следующих орбиталях: а) 2р; б) 1р; в) 3d?

Решение:

Электронная конфигурация атома алюминия: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. Ион Al³⁺ образуется при удалении трех валентных электронов из атома алюминия и имеет электронную конфи­гурацию 1s²2s²2p⁶.

А) на 2р-орбитали электроны уже находятся;

б) в соответствии с ограничениями, накладываемыми на квантовое число l (l = 0, 1,…n-1), при n = 1 возможно только значение l = 0, следовательно, 1p-орбиталь не существует;

в) на Зd-орбитали электроны могут находиться, если ион — в возбужденном состоянии.

Задачи для самостоятельного решения

1. В валентных схемах ковалентная связь изображается парой точек, а если к этому добавляется изображение точками всех внешних электронов каждого атома, то их называют электронноточечными формулами. Составьте такие схемы и формулы для молекул: N₂, CO₂, PH₃, H₂SO₄.

2. Какие атомы или ионы называют донорами и акцепторами электронных пар? Приведите примеры.

3. Пользуясь правилом Гунда, распределите электроны по орбиталям, соответствующим низшему энергетическому состоянию, для атомов элементов с порядковыми номерами 21, 35, 37, 73, 58.

4. Напишите все квантовые числа для электронов атомов лития, бериллия, бора, углерода, азота, кислорода, фтора, неона.

5. Энергетическое состояние внешнего электрона атома описывается следующими значениями квантовых чисел: n=3, l=0, m_l=0. Атомы каких элементов имеют такой электрон? Составьте электронные формулы атомов этих элементов.

6. Как определяют число σ- и π– связей в кратных связях? Чему равно их число в молекулах, образованных: а) только двойными связями; б) простыми и двойными связями?

7. Покажите, какой тип гибридизации атомных орбиталей центрального атома осуществляется при образовании CO₃^2-, NH₃, BCl₃, BeCl₂.

Тестовые задания