Примеры решения задач из расчетного задания 1.

Задача 1. Строение атома.

Дана молекула OsCl₂

1. Напишите полную и сокращенную электронную формулу атомов, образующих данную молекулу.

Покажите графически распределение валентных электронов по орбиталям для каждого атома в рассматриваемой молекуле, используя сокращенную электронную конфигурацию. Определите возможные валентности атомов в невозбужденном и возбужденном состояниях.

Молекула OsCl₂ состоит из одного атома осмия Os и двух атомов хлора .

Атом хлора Cl относится к p - элементам.

Полная электронная конфигурация: Cl 1s¹2s²2p²3s²3p⁵

Сокращенная электронная конфигурация: Cl … 3s²3p⁵.

Р аспределение валентных электронов по орбиталям:

3s² 3p⁵

Валентность атома хлора в невозбужденном состоянии В =1, т.к. на внешнем энергетическом уровне на р-орбитали имеется один неспаренный электрон.

При возбуждении атома хлора спаренные s -электроны и р-электроны распариваются и переходят на свободную d–орбиталь 3-го энергетического уровня:

3s 3p 3d

Валентность атома брома в возбужденном состоянии В* = 3, 5, 7.

Атом осмия Os относится к d - элементам.

Полная электронная конфигурация:

Os 1s¹2s²2p²3s²3p⁶ 3d¹⁰4f¹⁴5s²5p⁶5d⁶6s².

Сокращенная электронная конфигурация: Os … 5d⁶6s² .

Распределение валентных электронов по орбиталям:

5d⁶ 6s²

Валентность атома осмия в невозбужденном состоянии В =0, т.к. на внешнем энергетическом уровне нет неспаренных электронов.

При возбуждении атома осмия спаренные s-электроны распариваются и переходят на свободную р–орбиталь 6-го энергетического уровня:

5d 6s 6р В* = 2.

Кроме внешних, валентными электронами могут быть неспаренные электроны предвнешнего подуровня. Имеющаяся пара d –электронов распаривается, и один неспаренный электрон переходит на свободную f–орбиталь 4-го энергетического уровня:

5d 5f 6s 6р

В результате валентность атома осмия в возбужденном состоянии

может быть равной: В* = 2, 3, 4, 5, 6, 8.

2. Укажите квантовые числа (n, l, ml, ms) для формирующего электрона в каждом атоме заданной молекулы.

Атом брома Cl . Формирующий электрон 3p⁵.

n = 3; l = 1; m_l = 1, 0, -1 (одно из значений); m_s = +1/2 или –1/2 .

Атом осмия Os. Формирующий электрон 5d⁶ .

n = 4; l = 2; m_l =2, 1, 0, -1, -2 (одно из значений); m_s = +1/2 или –1/2 .