Меню

Электронная конфигурация атома железа Fe

Атомы и электроны

Атомно-молекулярное учение

Мы приступаем к изучению химии — мира молекул и атомов. В этой статье мы рассмотрим базисные понятия и разберемся с электронными формулами элементов.

Атом (греч. а — отриц. частица + tomos — отдел, греч. atomos — неделимый) — электронейтральная частица вещества микроскопических размеров и массы, состоящая из положительно заряженного ядра (протонов) и отрицательно заряженных электронов (электронные орбитали).

Описываемая модель атома называется «планетарной» и была предложена в 1913 году великими физиками: Нильсом Бором и Эрнестом Резерфордом

Планетарная модель атома

Протон (греч. protos — первый) — положительно заряженная (+1) элементарная частица, вместе с нейтронами образует ядра атомов элементов. Нейтрон (лат. neuter — ни тот, ни другой) — нейтральная (0) элементарная частица, присутствующая в ядрах всех химических элементов, кроме водорода.

Электрон (греч. elektron — янтарь) — стабильная элементарная частица с отрицательным электрическим зарядом (-1), заряд атома — порядковый номер в таблице Менделеева — равен числу электронов (и, соответственно, протонов).

Запомните, что в невозбужденном состоянии атом содержит одинаковое число электронов и протонов. Так у кальция (порядковый номер 20) в ядре находится 20 протонов, а вокруг ядра на электронных орбиталях 20 электронов.

Электроны и протоны

Я еще раз подчеркну эту важную деталь. На данном этапе будет отлично, если вы запомните простое правило: порядковый номер элемента = числу электронов. Это наиболее важно для практического применения и изучения следующей темы.

Электронная конфигурация атома

Электроны атома находятся в непрерывном движении вокруг ядра. Энергия электронов отличается друг от друга, в соответствии с этим электроны занимают различные энергетические уровни.

Энергетические уровни подразделяются на несколько подуровней:

    Первый уровень

Состоит из s-подуровня: одной «1s» ячейки, в которой помещаются 2 электрона (заполненный электронами — 1s 2 )

Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (2s 2 ) и p-подуровня: трех «p» ячеек (2p 6 ), на которых помещается 6 электронов

Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (3s 2 ), p-подуровня: трех «p» ячеек (3p 6 ) и d-подуровня: пяти «d» ячеек (3d 10 ), в которых помещается 10 электронов

Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (4s 2 ), p-подуровня: трех «p» ячеек (4p 6 ), d-подуровня: пяти «d» ячеек (4d 10 ) и f-подуровня: семи «f» ячеек (4f 14 ), на которых помещается 14 электронов

Энергетические уровни

Зная теорию об энергетических уровнях и порядковый номер элемента из таблицы Менделеева, вы должны расположить определенное число электронов, начиная от уровня с наименьшей энергией и заканчивая к уровнем с наибольшей. Чуть ниже вы увидите несколько примеров, а также узнаете об исключении, которое только подтверждает данные правила.

Подуровни: «s», «p» и «d», которые мы только что обсудили, имеют в определенную конфигурацию в пространстве. По этим подуровням, или атомным орбиталям, движутся электроны, создавая определенный «рисунок».

S-орбиталь похожа на сферу, p-орбиталь напоминает песочные часы, d-орбиталь — клеверный лист.

Атомные орбитали

Правила заполнения электронных орбиталей и примеры

Существует ряд правил, которые применяют при составлении электронных конфигураций атомов:

  • Сперва следует заполнить орбитали с наименьшей энергией, и только после переходить к энергетически более высоким
  • На орбитали (в одной «ячейке») не может располагаться более двух электронов
  • Орбитали заполняются электронами так: сначала в каждую ячейку помещают по одному электрону, после чего орбитали дополняются еще одним электроном с противоположным направлением
  • Порядок заполнения орбиталей: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s

Должно быть, вы обратили внимание на некоторое несоответствие: после 3p подуровня следует переход к 4s, хотя логично было бы заполнить до конца 4s подуровень. Однако природа распорядилась иначе.

Запомните, что, только заполнив 4s подуровень двумя электронами, можно переходить к 3d подуровню.

Без практики теория мертва, так что приступает к тренировке. Нам нужно составить электронную конфигурацию атомов углерода и серы. Для начала определим их порядковый номер, который подскажет нам число их электронов. У углерода — 6, у серы — 16.

Теперь мы располагаем указанное количество электронов на энергетических уровнях, руководствуясь правилами заполнения.

Электронные конфигурации углерода и серы

Обращаю ваше особе внимание: на 2p-подуровне углерода мы расположили 2 электрона в разные ячейки, следуя одному из правил. А на 3p-подуровне у серы электронов оказалось много, поэтому сначала мы расположили 3 электрона по отдельным ячейкам, а оставшимся одним электроном дополнили первую ячейку.

Таким образом, электронные конфигурации наших элементов:

  • Углерод — 1s 2 2s 2 2p 2
  • Серы — 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4
Внешний уровень и валентные электроны

Количество электронов на внешнем (валентном) уровне — это число электронов на наивысшем энергетическом уровне, которого достигает элемент. Такие электроны называются валентными: они могут быть спаренными или неспаренными. Иногда для наглядного представления конфигурацию внешнего уровня записывают отдельно:

  • Углерод — 2s 2 2p 2 (4 валентных электрона)
  • Сера -3s 2 3p 4 (6 валентных электронов)

Неспаренные валентные электроны способны к образованию химической связи. Их число соответствует количеству связей, которые данный атом может образовать с другими атомами. Таким образом неспаренные валентные электроны тесно связаны с валентностью — способностью атомов образовывать определенное число химических связей.

Валентные электроны углерода и серы

  • Углерод — 2s 2 2p 2 (2 неспаренных валентных электрона)
  • Сера -3s 2 3p 4 (2 неспаренных валентных электрона)
Тренировка

Потренируйтесь и сами составьте электронную конфигурацию для магния и скандия. Определите число электронов на внешнем (валентном) уровне и число неспаренных электронов. Ниже будет дано наглядное объяснение этой задаче.

Электронные конфигурации магния и фтора и их валентные электроны

Запишем получившиеся электронные конфигурации магния и фтора:

  • Магний — 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2
  • Скандий — 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1

Источник

Срочно помогите пожалуйста! Тест по теме «Строение атома. Химическая связь» 2 ВАРИАНТ

А1. Наименьшее число протонов содержится в ядре атома:
1) кислорода 2) натрия 3) фтора 4) хлора
А2. Число нейтронов в ядре атома 39К равно:
1) 19 2) 20 3) 39 4) 58
А3. Химический элемент № 31 является:
1) s-элементом 2) p-элементом 3) d-элементом 4) f-элементом
А4. Число энергетических уровней и число внешних элек¬тронов атома хлора равны соответственно
1) 4,6 2) 2,5 3) 3,7 4) 4, 5
А5. Элемент, электронная конфигурация внешнего и предвнешнего уровня атома
которого 3s23p6 4s2 3d10, образует высший оксид:
а) K2O б) CaO в) ScO г) ZnO
А6. Химический элемент, формула высшего оксида которо¬го R2O7, имеет электронную
конфигурацию атома
1) ls22s22p63s1 3) ls22s22p63s23p64s1
2) ls22s22p63s23p5 4) ls22s22p6
А7. В ряду Mg —> Са —>Sr —> Ва способность металлов отда¬вать электроны
1) ослабевает3) не изменяется
2) возрастает 4) изменяется периодически
А8. В порядке возрастания неметаллических свойств эле¬менты расположены в ряд
1) В, С, О, F 3) С, Si, Ge, Sn
2) Li Na K Rb 4) Cl S P Si
А9. Химический элемент расположен в четвертом периоде, в IA группе. Распределению электронов в атоме этого элемен¬та соответствует ряд чисел
1) 2,8,8,2 3) 2,8,8,1
2) 2,8,18,1 4) 2,8,18,2
А10. Наибольший радиус имеет атом
1) брома 2) мышьяка 3) бария 4) олова
А11. Легче всего присоединяет электроны атом
1) серы 2) селена 3)хлора 4)брома
А12. Соединением с ковалентной неполярной связью является
1)НС1 2)02 3)СаС12 4)Н20
А13. Водородная связь образуется между молекулами
1)С2Н6 2)С2Н5ОН 3)СН3ОСН3 4)СН3СОСН8
А14. В каком ряду все вещества имеют ковалентную поляр¬ную связь?
1) НС1, NaCl, С123) Н20, NH3, CH4
2) 02, Н20, С024) NaBr, HBr, CO
А15. Молекулярную кристаллическую решетку имеет:
1) HBr 2) Li2O 3) BaO 4)KCl
А16. Кристаллические решетки графита и железа соответственно:
1) ионная и молекулярная 3) металлическая и ионная
2) молекулярная и атомная 4) атомная и металлическая
В1. Установите соответствие между частицей и ее электрон¬ной конфигурацией.
А) С1+7
Б) С1+5
В) С1°
Г) С1-1
ЧАСТИЦА ЭЛЕКТРОННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ
1) l s22s22р63s23р5
2) l s22s22p63s23p6
3) ls22s22p6
4) l s22s22р63s2

отвечаю:
А1 — 1
А2 — 2
А3 — 2
А4 — 3
А5 — г
А6 — 2
А7 — 2
А8 — 1
А9 — 3
А10 — 3
А11 — 3
А12 — 2
А13 — 2
А14 — 3
А15 — 1
А16 — 4

В1:
А — 3, Б — 4, В — 1, Г — 2

А вот спасение для 1 варианта:
А1-1
А2-4
А3-2
А4-3
А5-1
А6-2
А7-2
А8-1
А9-3
А10-2
А11-2
А12-3
А13-3
А14-4
А15-2
А16-1
Лайк, если помог )

элемент со схемой распределения электронов в атоме 2, 8, 8: *
1 балл
Al
Ar
Na
P
Максимально допустимое число электронов на четвертом энергетическом уровне: *
1 балл
18
36
14
32
Орбитали, имеющие объёмную гантелеобразную форму (или форму объёмной восьмёрки), называют: *
1 балл
s-орбиталями
f-орбиталями
d-орбиталями
p-орбиталями
Максимально допустимое число электронов на s-орбиталях: *
1 балл
14
10
6
2
Укажите химический элемент, атомы которого имеют электронную формулу 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5: *
1 балл
P
Cl
Mg
Si
Орбиталей в атоме гелия *
0 баллов
3
1
4
2
Десять электронов в атоме *
1 балл
H
Li
S
Ne
Заряд ядра +35 у атома *
1 балл
Te
Br
Ni
Pt
Число нейтронов в атоме цинка равно: *
1 балл
22
65
30
35
Число неспаренных электронов в атоме хлора равно: *
1 балл
1
3
4
2
Число энергетических уровней в атоме кальция *
1 балл
3
2
1
4

А1 — 1
А2 — 2
А3 — 2
А4 — 3
А5 — г
А6 — 2
А7 — 2
А8 — 1
А9 — 3
А10 — 3
А11 — 3
А12 — 2
А13 — 2
А14 — 3
А15 — 1
А16 — 4

Источник



Электронная конфигурация атома железа (Fe)

Fe (железо) — элемент с прядковым номером 26 в периодической системе. Находится в IV периоде. Температура плавления: 1535 ℃. Плотность: 7.87 г/см 3 .

Электронная формула атома железа в порядке возрастания энергий орбиталей:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6

Электронная формула атома железа в порядке следования уровней:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2

Сокращенная электронная конфигурация Fe:
[Ar] 3d 6 4s 2

Ниже приведена электронно-графическая схема атома железа

Электронно-графическая схема железа

Распределение электронов в атоме железа по энергетическим уровням

Валентные электроны железа

Количество валентных электронов в атоме железа — 8.
Ниже приведены их квантовые числа (N — главное, L — орбитальное, M — магнитное, S — спин)

Орбиталь N L M S
s 4 +1/2
s 4 -1/2
d 3 2 -2 +1/2
d 3 2 -1 +1/2
d 3 2 +1/2
d 3 2 1 +1/2
d 3 2 2 +1/2
d 3 2 -2 -1/2

Степени окисления, которые может проявлять железо: +1, +2, +3, +4, +5, +6

Электронные формулы других элементов

2020 Ваш онлайн — калькуляторы, таблицы и формулы

Источник

Число электронных уровней у атома железа равно тест

1. Заряд ядра атома железа равен:

1) + 8; 2) +56; 3) +26; 4)+16.

2. Электронная конфигурация атома германия:

2 2 6 2 6 6 2 6

1)1 s 2 s 2 p 3 s 3 p 3 d 4 s 4 p

2 2 6 2 6 6 2 2

2) 1 s 2 s 2 p 3 s 3 p 3 d 4 s 4 p

2 2 6 2 6 10 2 2

3)1 s 2 s 2 p 3 s 3 p 3 d 4 s 4 p

4)1 s 2 s 2 p 3 s 3 p 3 d 4 p .

3. Электронную конфигурацию, идентичную конфигурации атома аргона, имеет ион:

+ 2+ 2-
1) Na; 2) Cu ; 3) S; 4)F.

4.Число неспаренных электронов в атоме хрома в невозбуждённом состоянии равно:

5. Химический элемент, в атомах которого распределение электронов по слоям:2, 8, 6, образует высший оксид

6. Общее число электронов у иона

1) 23; 2) 25; 3) 27; 4)55.

40
19 К содержит:

1)19 p и 19 n 3) 19 p и 40 n

2)40 p и 19 n 4) 19 p и 21 n .

8. Наименьший радиус имеет атом:

1) S ; 2) Al ; 3) Cl ; 4) Ar .

9. Наибольший радиус имеет атом:

1) Ba ; 2) Mg ; 3) Ca ; 4) Sr .

10. . Наименьший радиус имеет ион:

2+ 3+
1) Mg; 2) Al; 3) F; 4) Cl .

11. Наибольший радиус имеет ион:

2+ + 2-
1) Ba; 2) Cs; 3) Te ; 4) I.

12. . Электронную конфигурацию внешнего электронного слоя

26
3s3p имеют соответственно атом и ионы:
2-
1) Ar, Cl, S
+ 2+
2) Kr, K, Ca;
2+
3) Ne, Cl, Ca;
2+
4) Ar, Cl, Ba .

13. Атом серы в нормальном состоянии и атом хрома в максимально возбуждённом состоянии имеют соответственно конфигурации валентных электронов:

2 4 5 1
1) 3s 3p и 3d 4s
2 3 1 4 2
2) 3s 3p 3d и 3d 4s
2 2 2 5 2
3) 3s 3p 3d и 3d 4s
2 4 4 2
4) 3s 3p и 3d 4s

14. Число d — электронов у атома серы в максимально возбужденном состоянии равно:

15.Число d — электронов у иона

2+
Cu равно:

1) 6; 2) 8; 3) 9; 4) 10.

16. Число 5 f — электронов и 6 d — электронов у атома плутония равно:

1)5 и 1; 2) 6 и 0; 3) 4 и 2; 4)5 и 2.

17. В результате ядерной реакции

27 2
13 Al + 1 H ? образуются соответственно:
4 25
1) 2 He и 12 Mg
4 24
2) 2 He и 12 Mg
1 28
3) 1 H и 14 Si
1 29
4) 1 H и 14 Si

18. Распределение электронов в нормальном состоянии в атоме хрома по энергетическим уровням соответствует ряду цифр:

1)2, 8, 12, 2; 3) 2, 8, 13,1;

2) 2, 8, 8, 6; 4) 2, 8, 14, 0.

19.Распределение электронов по энергетическим уровням в ионе Fe 2+ соответствует ряду чисел:

1)2, 8, 12, 1; 3) 2, 8, 11,2;

2) 2, 8, 13, 0; 4) 2, 8, 10, 3.

20. Валентные возможности атома хлора в нормальном и возбуждённых состояниях соответствуют ряду чисел:

1)1, 2, 3, 4; 3) 1, 3, 5, 7;

2) 1, 2, 5, 7; 4) 3, 4, 5, 7.

21. Порядковые номера химических элементов, расположенных в порядке возрастания значений их электроотрицательности:

1)7, 9, 15, 6; 3) 6, 7, 9, 15;

2) 9, 6, 7, 15; 4) 15, 6, 7, 9.

22. Порядковые номера химических элементов, расположенных в порядке убывания восстановительных свойств их атомов:

1)1, 2, 3, 5; 3) 3, 1, 6, 9;

2) 3, 5, 6, 1; 4) 2, 3, 6, 1.

23. В 1919 г. Резерфорд осуществил впервые бомбардировку атомов азота ?- частицами:

14 4
7 N + 2 He ? O + X

При этом произошло превращение азота в кислород и элементарную частицу. Заряды ядер и массовые числа для каждого из продуктов этой ядерной реакции будут соответственно:

16 1
1) 8 O и 1 X
17 1
2) 8 O и 1 X
18 1
3) 8 O и 0 X
17
4) 8 O и 1 X

24. Природные изотопы имеют следующее значение массовых чисел и распространенности в природе (в % по массе ):

35 36
1) Cl – 75 и Cl -25;
35 37
2) Cl – 75 и Cl -25;
36 37
3) Cl – 80 и Cl -20;
35 36
4) Cl – 8 и Cl -20.

25. Относительная масса атома изотопа неизвестного элемента равна 39. Число протонов в его ядре на 3 меньше, чем число нейтронов. Этот элемент имеет символ:

1) K ; 2) Ca ; 3) Ar ; 4) Cl .

26. Атом фосфора в возбуждённом состоянии будет соответствовать электронная конфигурация внешнего энергетического уровня:

2 6
1) 3 s 3 p
1 3 1
2) 3 s 3 p 3d;
1 2 2
3) 3 s 3 p 3d;
1 1 3
4) 3 s 3 p 3d.

27. Расположение валентных электронов в электронных формулах атомов меди и цинка в нормальном состоянии может быть записано:

10 10 2
1) 3d4s и 3d4s
9 1 1 10 2
2) 3d4s 4p и 3d4s
10 1 9 2 1
3) 3d4s и 3d4s 4p
9 2 10 2
4) 3d4s и 3d4s

28. Ионы Ag и Cs имеют соответственно электронные формулы внешнего и предвнешнего энергетических уровней:

10 6 1
1) 4d 5s и 5p 4s
9 1 6
2) 4d 5s и 5p 4s
10 6
3) 4d 5s и 5p 6s
10 5 1
4) 4d 5s и 5p 6s

29. Российскими учёными был синтезирован элемент № 114. Электронная формула его и семейство будут соответственно:

14 10 1 3
1) …5f 6d 7 s 7p, p-элемент;
14 9 2 3
2) . 5f 6d 7s 7p, d-элемент;
14 10 2 2
3) . 5f 6d 7s 7p, p-элемент;
14 8 1 5
4) . 5f 6d 7s 7p, p-элемент;

30. В следующем утверждении допущена ошибка: «Все галогены – элементы VII A группы и халькогены — VIA группы относятся к неметаллам». В записях есть ошибка. Укажите её. К неметаллам относятся:

1) все галогены и все халькогены

2) все галогены и селен;

3) все галогены и теллур;

4) все галогены и полоний.

31. Под знаками химических элементов в таблице Менделеева записаны средние значения относительных атомных масс природной смеси изотопов. Известно, что в природе встречаются следующие изотопы кислорода:

16 17 18
8 О (99,76%), 8 О (0,04%) и 8 О (0.20%).

Почему значение Ar ( O )=15,9994, то есть меньше, чем массовое число самого лёгкого из природных изотопов? Приведите примеры других природных «аномалий».

32. Все элементы в Периодической системе имеют строгое определённое, однозначное положение. Символ же водорода записан дважды: в IA группе (самых ярких представителях металлов – щелочных металлах) и VIIA группе (самых ярких представителях неметаллов – галогенах). Дайте развёрнутое обоснование этого факта.

Массовое число атома кислорода меньше, чем масса самого лёгкого изотопа, так как при образовании ядер атомов выделяется большое количество энергии, что и определяет устойчивость атома, а следовательно масса ядра всегда несколько меньше масс всех составляющих ядро частиц. Это явление получило название « дефект масс». Подобные аномалии наблюдаются у атомов:

ниобия (93Nb; 94 Nb ; Ar(Nb) =92,9064,
41 41
Родий (103 Rh; 104Rhб,Ar(Rh) =102,9055)
45 45

Атом водорода имеет один электрон на внешнем энергетическом уровне, , подобно щелочным металлам, который легко отдаёт, проявляя, так же как и щелочные металлы, восстановительные свойства:

+1
H – 1e ? H.

Его восстановительные свойства слабее выражены, чем ущелочных металлов, так как радиус атома маленький и сила притяжения электрона большая.

Однако до завершения своего внешнего единственного уровня этому атому не хватает всего одного электрона, как и галогенам. Следовательно, при соединении с атомами химически активных металлов он может проявлять окислительные свойства:

-1
H + 1 e ? H .

Его окислительные свойства выражены слабее, чем у галогенов, т.к. заряд ядра очень мал и притяжение электронов затруднено.

Источник

Читайте также:  Тесты по биологии 9 класс на тему Биосфера