Электронное строение Кобальта (Co): Решение задачи

Хорошо, давайте разберем электронное строение атома кобальта. Кобальт (Co) - это химический элемент с атомным номером 27. Это означает, что в ядре атома кобальта содержится 27 протонов, а в нейтральном атоме - 27 электронов. Чтобы определить электронное строение, мы будем заполнять электронные оболочки и подоболочки в соответствии с принципом наименьшей энергии (правилом Клечковского), принципом Паули и правилом Хунда. 1. **Атомный номер:** \(Z = 27\) 2. **Число электронов:** 27 Заполняем электронные оболочки: * **Первая оболочка (n=1):** * Подоболочка 1s может вместить 2 электрона. * \(1s^2\) (осталось \(27 - 2 = 25\) электронов) * **Вторая оболочка (n=2):** * Подоболочка 2s может вместить 2 электрона. * \(2s^2\) (осталось \(25 - 2 = 23\) электрона) * Подоболочка 2p может вместить 6 электронов. * \(2p^6\) (осталось \(23 - 6 = 17\) электронов) * **Третья оболочка (n=3):** * Подоболочка 3s может вместить 2 электрона. * \(3s^2\) (осталось \(17 - 2 = 15\) электронов) * Подоболочка 3p может вместить 6 электронов. * \(3p^6\) (осталось \(15 - 6 = 9\) электронов) * **Четвертая оболочка (n=4) и подоболочка 3d:** * Согласно правилу Клечковского, подоболочка 4s заполняется раньше, чем 3d. * Подоболочка 4s может вместить 2 электрона. * \(4s^2\) (осталось \(9 - 2 = 7\) электронов) * Теперь заполняем подоболочку 3d. Она может вместить до 10 электронов. У нас осталось 7 электронов. * \(3d^7\) (осталось \(7 - 7 = 0\) электронов) Таким образом, полное электронное строение атома кобальта выглядит так: \[1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^7 4s^2\] Для удобства часто используют сокращенную запись, используя электронное строение ближайшего инертного газа. Ближайший инертный газ перед кобальтом - это аргон (Ar) с электронным строением \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6\). Сокращенное электронное строение кобальта: \[[Ar] 3d^7 4s^2\] Важно отметить, что для переходных металлов, таких как кобальт, при образовании ионов электроны сначала теряются из внешней s-подоболочки, а затем из d-подоболочки. Например, для иона \(Co^{2+}\) электронное строение будет \([Ar] 3d^7\), так как два электрона будут потеряны из 4s-подоболочки.