Электронные формулы и схемы для Al, C, P, N, Mg: решение задачи

Хорошо, давайте выполним эти задания. Задание 1. Составить электронную графическую схему и указать электронную формулу / полную и сокращенную для: Al, C, P, N, Mg. Для каждого элемента мы определим: 1. Порядковый номер (Z), который равен числу протонов и электронов в нейтральном атоме. 2. Распределение электронов по энергетическим уровням и подуровням. 3. Электронную формулу (полную и сокращенную). 4. Электронно-графическую схему. --- 1. **Алюминий (Al)** * Порядковый номер Z = 13. * Число электронов = 13. * Распределение электронов: * 1-й уровень: 2 электрона * 2-й уровень: 8 электронов * 3-й уровень: 3 электрона * Электронная формула: * Полная: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1\) * Сокращенная: \([Ne] 3s^2 3p^1\) (Неон [Ne] имеет 10 электронов: \(1s^2 2s^2 2p^6\)) * Электронно-графическая схема: \[ \begin{array}{c} 1s: \uparrow\downarrow \\ 2s: \uparrow\downarrow \\ 2p: \uparrow\downarrow \uparrow\downarrow \uparrow\downarrow \\ 3s: \uparrow\downarrow \\ 3p: \uparrow \_ \_ \end{array} \] --- 2. **Углерод (C)** * Порядковый номер Z = 6. * Число электронов = 6. * Распределение электронов: * 1-й уровень: 2 электрона * 2-й уровень: 4 электрона * Электронная формула: * Полная: \(1s^2 2s^2 2p^2\) * Сокращенная: \([He] 2s^2 2p^2\) (Гелий [He] имеет 2 электрона: \(1s^2\)) * Электронно-графическая схема: \[ \begin{array}{c} 1s: \uparrow\downarrow \\ 2s: \uparrow\downarrow \\ 2p: \uparrow \uparrow \_ \end{array} \] --- 3. **Фосфор (P)** * Порядковый номер Z = 15. * Число электронов = 15. * Распределение электронов: * 1-й уровень: 2 электрона * 2-й уровень: 8 электронов * 3-й уровень: 5 электронов * Электронная формула: * Полная: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^3\) * Сокращенная: \([Ne] 3s^2 3p^3\) * Электронно-графическая схема: \[ \begin{array}{c} 1s: \uparrow\downarrow \\ 2s: \uparrow\downarrow \\ 2p: \uparrow\downarrow \uparrow\downarrow \uparrow\downarrow \\ 3s: \uparrow\downarrow \\ 3p: \uparrow \uparrow \uparrow \end{array} \] --- 4. **Азот (N)** * Порядковый номер Z = 7. * Число электронов = 7. * Распределение электронов: * 1-й уровень: 2 электрона * 2-й уровень: 5 электронов * Электронная формула: * Полная: \(1s^2 2s^2 2p^3\) * Сокращенная: \([He] 2s^2 2p^3\) * Электронно-графическая схема: \[ \begin{array}{c} 1s: \uparrow\downarrow \\ 2s: \uparrow\downarrow \\ 2p: \uparrow \uparrow \uparrow \end{array} \] --- 5. **Магний (Mg)** * Порядковый номер Z = 12. * Число электронов = 12. * Распределение электронов: * 1-й уровень: 2 электрона * 2-й уровень: 8 электронов * 3-й уровень: 2 электрона * Электронная формула: * Полная: \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2\) * Сокращенная: \([Ne] 3s^2\) * Электронно-графическая схема: \[ \begin{array}{c} 1s: \uparrow\downarrow \\ 2s: \uparrow\downarrow \\ 2p: \uparrow\downarrow \uparrow\downarrow \uparrow\downarrow \\ 3s: \uparrow\downarrow \end{array} \] --- Задание 2. Определить заряд ядра и число элементарных частиц для: Mg, Cu, I, As, Mn, \(N^{-3}\), \(Al^{+3}\), Sr, Hg, \(Au^{3+}\). Для каждого элемента или иона мы определим: 1. Заряд ядра (равен числу протонов, которое равно порядковому номеру Z). 2. Число протонов (p). 3. Число электронов (e). 4. Число нейтронов (n) (если не указан массовое число, будем использовать среднее атомное массовое число из таблицы Менделеева, округленное до целого). Напоминание: * Заряд ядра всегда положительный и равен числу протонов. * В нейтральном атоме число протонов равно числу электронов. * В ионе число электронов изменяется: для катиона (положительный заряд) электронов меньше, для аниона (отрицательный заряд) электронов больше. * Число нейтронов = Массовое число (A) - Число протонов (Z). --- 1. **Магний (Mg)** * Порядковый номер Z = 12. * Среднее атомное массовое число A \(\approx\) 24. * Заряд ядра: +12 * Число протонов (p): 12 * Число электронов (e): 12 (нейтральный атом) * Число нейтронов (n): \(24 - 12 = 12\) --- 2. **Медь (Cu)** * Порядковый номер Z = 29. * Среднее атомное массовое число A \(\approx\) 64. * Заряд ядра: +29 * Число протонов (p): 29 * Число электронов (e): 29 (нейтральный атом) * Число нейтронов (n): \(64 - 29 = 35\) --- 3. **Йод (I)** * Порядковый номер Z = 53. * Среднее атомное массовое число A \(\approx\) 127. * Заряд ядра: +53 * Число протонов (p): 53 * Число электронов (e): 53 (нейтральный атом) * Число нейтронов (n): \(127 - 53 = 74\) --- 4. **Мышьяк (As)** * Порядковый номер Z = 33. * Среднее атомное массовое число A \(\approx\) 75. * Заряд ядра: +33 * Число протонов (p): 33 * Число электронов (e): 33 (нейтральный атом) * Число нейтронов (n): \(75 - 33 = 42\) --- 5. **Марганец (Mn)** * Порядковый номер Z = 25. * Среднее атомное массовое число A \(\approx\) 55. * Заряд ядра: +25 * Число протонов (p): 25 * Число электронов (e): 25 (нейтральный атом) * Число нейтронов (n): \(55 - 25 = 30\) --- 6. **Нитрид-ион (\(N^{-3}\))** * Порядковый номер N = 7. * Среднее атомное массовое число A \(\approx\) 14. * Заряд ядра: +7 (заряд ядра не меняется при образовании иона) * Число протонов (p): 7 * Число электронов (e): \(7 + 3 = 10\) (3 дополнительных электрона из-за заряда -3) * Число нейтронов (n): \(14 - 7 = 7\) --- 7. **Ион алюминия (\(Al^{+3}\))** * Порядковый номер Al = 13. * Среднее атомное массовое число A \(\approx\) 27. * Заряд ядра: +13 * Число протонов (p): 13 * Число электронов (e): \(13 - 3 = 10\) (3 электрона потеряны из-за заряда +3) * Число нейтронов (n): \(27 - 13 = 14\) --- 8. **Стронций (Sr)** * Порядковый номер Z = 38. * Среднее атомное массовое число A \(\approx\) 88. * Заряд ядра: +38 * Число протонов (p): 38 * Число электронов (e): 38 (нейтральный атом) * Число нейтронов (n): \(88 - 38 = 50\) --- 9. **Ртуть (Hg)** * Порядковый номер Z = 80. * Среднее атомное массовое число A \(\approx\) 201. * Заряд ядра: +80 * Число протонов (p): 80 * Число электронов (e): 80 (нейтральный атом) * Число нейтронов (n): \(201 - 80 = 121\) --- 10. **Ион золота (\(Au^{3+}\))** * Порядковый номер Au = 79. * Среднее атомное массовое число A \(\approx\) 197. * Заряд ядра: +79 * Число протонов (p): 79 * Число электронов (e): \(79 - 3 = 76\) (3 электрона потеряны из-за заряда +3) * Число нейтронов (n): \(197 - 79 = 118\) ---