Решение задачи: определение элементов по электронным формулам

Хорошо, давайте решим эту задачу. Нам нужно выбрать электронные формулы, соответствующие определенным характеристикам элементов. Для начала, давайте проанализируем каждую из предложенных электронных формул: 1. \(1s^2 2s^2\) Количество электронов: \(2 + 2 = 4\). Это бериллий (Be). Период: 2 (по максимальному главному квантовому числу). Группа: IIA (s-элемент, 2 валентных электрона). 2. \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^4 4s^2\) Количество электронов: \(2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 4 + 2 = 24\). Это хром (Cr). Период: 4. Группа: VI B (d-элемент, 4d + 2s = 6 валентных электронов). *Примечание: у хрома есть исключение в заполнении, но по сумме электронов это хром.* 3. \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1\) Количество электронов: \(2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13\). Это алюминий (Al). Период: 3. Группа: III A (p-элемент, 2s + 1p = 3 валентных электрона). 4. \(1s^1\) Количество электронов: \(1\). Это водород (H). Период: 1. Группа: I A (s-элемент, 1 валентный электрон). 5. \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^4 4s^2\) Эта формула идентична формуле 2. Количество электронов: 24. Это хром (Cr). Период: 4. Группа: VI B. 6. \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5 4s^1\) Количество электронов: \(2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 5 + 1 = 24\). Это хром (Cr). Период: 4. Группа: VI B. *Эта формула является более точной для хрома, учитывая его электронную конфигурацию с провалом электрона.* Теперь ответим на вопросы: **А) элемента V B группы:** Элементы B-групп (побочных подгрупп) - это d-элементы. Номер группы для d-элементов обычно равен сумме электронов на внешнем s-подуровне и d-подуровне предвнешнего слоя. Нам нужен элемент V B группы. Это означает, что сумма электронов на внешнем s-подуровне и d-подуровне предвнешнего слоя должна быть 5. Давайте посмотрим на формулы: * Формула 2 и 5: \(...3d^4 4s^2\). Сумма \(4+2=6\). Это VI B группа. * Формула 6: \(...3d^5 4s^1\). Сумма \(5+1=6\). Это VI B группа. Похоже, в предложенных вариантах нет элемента V B группы. Возможно, есть опечатка в задании или в вариантах формул. Если бы был элемент V B группы, его формула могла бы быть, например, \(...3d^3 4s^2\) (Ванадий, V). Однако, если мы должны выбрать из предложенных, и если "V B" может быть интерпретировано как "5 электронов на внешнем уровне" для p-элемента, то это не подходит, так как V B - это побочная подгруппа. Давайте перепроверим. V B группа - это элементы, у которых на внешнем и предвнешнем d-подуровне в сумме 5 электронов. Например, Ванадий (V) имеет конфигурацию \(...3d^3 4s^2\). Ни одна из предложенных формул не соответствует V B группе. Если же имелась в виду V A группа, то это элементы с 5 валентными электронами (например, азот, фосфор). Давайте предположим, что в задании имелась в виду VI B группа, так как формулы 2, 5, 6 соответствуют хрому (Cr), который находится в VI B группе. Если это так, то ответ будет 2, 5 или 6. Поскольку обычно в таких заданиях подразумевается одна конкретная формула, и хром имеет особенность в заполнении, то формула 6 \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5 4s^1\) является более точной для основного состояния хрома. Но если строго следовать "V B", то ответа нет. Давайте еще раз внимательно посмотрим на изображение. Возможно, "V B" - это опечатка и имелось в виду "VI B". Если так, то 6. **Б) элемента I A группы:** Элементы I A группы (щелочные металлы) имеют 1 электрон на внешнем s-подуровне. * Формула 4: \(1s^1\). Это водород (H), который находится в I A группе. * Если бы был, например, натрий (Na), его формула была бы \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^1\). Среди предложенных, только 4 соответствует I A группе. **В) элемента второго периода:** Элементы второго периода имеют максимальное главное квантовое число 2. То есть, их электронная формула заканчивается на 2s или 2p. * Формула 1: \(1s^2 2s^2\). Максимальное главное квантовое число 2. Это бериллий (Be), элемент 2 периода. * Формула 4: \(1s^1\). Максимальное главное квантовое число 1. Это водород, 1 периода. Итак, * Для Б) элемента I A группы: подходит 4. * Для В) элемента второго периода: подходит 1. Возвращаясь к А) элемента V B группы. Если в задании нет опечатки и это действительно V B группа, то среди предложенных вариантов нет подходящей формулы. Однако, если это опечатка и имелась в виду VI B группа, то подходят формулы 2, 5, 6. Обычно в таких случаях выбирают наиболее точную формулу для основного состояния, которой является 6 для хрома. Давайте предположим, что в задании есть опечатка и вместо V B группы имелась в виду VI B группа, и выберем наиболее точную формулу для хрома. Окончательные соответствия: А) элемента V B группы (предполагаем VI B группы, хром): 6 Б) элемента I A группы: 4 В) элемента второго периода: 1 Запишем номера ячеек: А: 6 Б: 4 В: 1