1. Сколько электронов находится на внешнем электронном слое в атомах элементов от 21Sc до 30Zn?
2. Сколько электронов находится на внешнем электронном слое в атомах благородных газов?
3. Напишите электронно-графические формулы электронных конфигураций.
4. Напишите электронные и электронно-графические формулы для элементов 2, 3, 4 периодов.
5. По положению элементов в периодической системе определите число электронных слоёв и число электронов на внешнем электронном слое в атомах:
а) углерода (6C); б) серы (16S); в) цезия (55Cs); г) кальция (20Ca).
Напишите для каждого электронную и электронно-графическую формулу внешнего электронного слоя.
6. У какого элемента начинает заполняться 3d-подуровень?

1. У элементов от 21Sc до 30Zn на внешнем электронном слое обычно 2 электрона, потому что это элементы 4-го периода, и внешний слой у них — четвёртый: 4s².

Исключение по электронной конфигурации подуровней есть у Cr и Cu, но на внешнем уровне у них всё равно находятся электроны 4s:

• Sc: 4s² — 2 электрона

• Ti: 4s² — 2

• V: 4s² — 2

• Cr: 4s¹ — 1

• Mn: 4s² — 2

• Fe: 4s² — 2

• Co: 4s² — 2

• Ni: 4s² — 2

• Cu: 4s¹ — 1

• Zn: 4s² — 2

То есть у большинства элементов Sc–Zn на внешнем слое 2 электрона, у Cr и Cu — 1 электрон.

2. У атомов благородных газов на внешнем электронном слое:

• He — 2 электрона: 1s²

• Ne, Ar, Kr, Xe, Rn — 8 электронов: ns²np⁶

То есть у гелия завершённый внешний слой содержит 2 электрона, у остальных благородных газов — 8 электронов.

3. Электронно-графическая формула показывает электроны в орбиталях клетками и стрелками. Например:

Углерод C:
Электронная формула: 1s² 2s² 2p²

Электронно-графическая:

1s: ↑↓
2s: ↑↓
2p: ↑ ↑ _

Кислород O:
Электронная формула: 1s² 2s² 2p⁴

Электронно-графическая:

1s: ↑↓
2s: ↑↓
2p: ↑↓ ↑ ↑

Магний Mg:
Электронная формула: 1s² 2s² 2p⁶ 3s²

Электронно-графическая:

1s: ↑↓
2s: ↑↓
2p: ↑↓ ↑↓ ↑↓
3s: ↑↓

4. Электронные формулы элементов 2, 3 и 4 периодов

2 период:

Li: 1s² 2s¹
Be: 1s² 2s²
B: 1s² 2s² 2p¹
C: 1s² 2s² 2p²
N: 1s² 2s² 2p³
O: 1s² 2s² 2p⁴
F: 1s² 2s² 2p⁵
Ne: 1s² 2s² 2p⁶

3 период:

Na: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
Mg: 1s² 2s² 2p⁶ 3s²
Al: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹
Si: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²
P: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
S: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴
Cl: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
Ar: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

4 период:

K: [Ar] 4s¹
Ca: [Ar] 4s²
Sc: [Ar] 3d¹ 4s²
Ti: [Ar] 3d² 4s²
V: [Ar] 3d³ 4s²
Cr: [Ar] 3d⁵ 4s¹
Mn: [Ar] 3d⁵ 4s²
Fe: [Ar] 3d⁶ 4s²
Co: [Ar] 3d⁷ 4s²
Ni: [Ar] 3d⁸ 4s²
Cu: [Ar] 3d¹⁰ 4s¹
Zn: [Ar] 3d¹⁰ 4s²
Ga: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹
Ge: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
As: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³
Se: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
Br: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵
Kr: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁶

5. Определим число электронных слоёв и электронов на внешнем слое.

а) Углерод, C, Z = 6

Период: 2, значит 2 электронных слоя.
Группа: 14, значит 4 электрона на внешнем слое.

Электронная формула:
1s² 2s² 2p²

Внешний слой:
2s² 2p²

Электронно-графическая формула внешнего слоя:

2s: ↑↓
2p: ↑ ↑ _

б) Сера, S, Z = 16

Период: 3, значит 3 электронных слоя.
Группа: 16, значит 6 электронов на внешнем слое.

Электронная формула:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴

Внешний слой:
3s² 3p⁴

Электронно-графическая формула внешнего слоя:

3s: ↑↓
3p: ↑↓ ↑ ↑

в) Цезий, Cs, Z = 55

Период: 6, значит 6 электронных слоёв.
Группа: 1, значит 1 электрон на внешнем слое.

Электронная формула:
[Xe] 6s¹

Внешний слой:
6s¹

Электронно-графическая формула внешнего слоя:

6s: ↑

г) Кальций, Ca, Z = 20

Период: 4, значит 4 электронных слоя.
Группа: 2, значит 2 электрона на внешнем слое.

Электронная формула:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²

Или кратко:
[Ar] 4s²

Внешний слой:
4s²

Электронно-графическая формула внешнего слоя:

4s: ↑↓

6. 3d-подуровень начинает заполняться у скандия, Sc, Z = 21.

Его электронная формула:

Sc: [Ar] 3d¹ 4s²

Именно со скандия начинается заполнение 3d-подуровня в 4 периоде.