Зачем электроны в химии спариваются?
Химию вполне можно определить как физику электрона. Иными словами, реакции, которые мы изучаем в курсе с ребятами, в значительной мере описываются именно относительным расположением электронов в своих атомах и образованием общих электронных пар. Следовательно, ученик должен иметь твердые представления об электронной структуре каждого элемента и уметь прогнозировать химические свойства на основании строения электронной оболочки.
Решим задание, которое часто предлагается на едином государственном экзамене (ЕГЭ) по химии. Данное испытание предстоит сдавать многим выпускникам общеобразовательных школ этого года. Итак, прочитайте внимательно условие и рассмотрите все предложенные варианты ответа. Атом какого из перечисленных ниже элементов, имеет два неспаренных электрона на внешнем уровне в основном состоянии?
- Бериллия.
- Магния.
- Углерода.
- Хлора.
РАССМОТРИМ ПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ПОЭТАПНО
С хорошим репетитором по химии легко видеть, что нам даны атома второго и третьего периодов Периодической системы. Все эти атомы относятся к s- p-элементам. Можно написать электронную структуру каждого, а можно порассуждать в более общем виде на основании представлений о Периодическом законе. Бериллий находится во второй группе, т.е. имеет два s-электрона. Эти электроны спарены, потому что возможна только одна s-орбиталь у элементов второго периода. Таким образом, бериллий точно не подходит.
Магний находится сразу под бериллием. В его случае справедливы все те же рассуждения, что и приведены выше. Магний имеет два спаренных электрона на s-орбиталях.
Углерод — очень вероятный кандидат на правильный ответ, ведь он находится в четвертом группе. Что это значит? Углерод имеет 4 валентных электрона, два из которых сидят на s- орбитали, два находятся на p-орбитали. Два p-электрона отлично располагаются на 3 p-орбиталях без необходимости спаривания. Таким образом, именно углерод имеет два распаренных электрона, а также два спаренных электрона.
Наконец, хлор. Атомы этого элементы имеют семь электронов на валентном энергетическом уровне. Из них пять находится на p-орбиталях. 5 электронов на шести орбиталях расположены так, что только один из них будет неспаренным, а четыре — спаренными.
ЗАПИШЕМ ОТВЕТ
Правильным вариантом является (3) атом углерода. Именно у элементов четвертой группы есть два неспаренных электрона в основном энергетическом состоянии. Если ты по-прежнему чего-то не понял, то напиши на почту, и преподаватель тебе поможет быстро и по доступной цене.