O dwóch pierwiastkach umownie oznaczonych literami X i Z wiadomo, że:
konfigurację elektronową atomu pierwiastka X w jednym ze stanów wzbudzonych
przedstawia zapis:
łączna liczba elektronów na ostatniej powłoce i na podpowłoce 3d atomu w stanie
podstawowym pierwiastka Z jest dwa razy większa od liczby elektronów walencyjnych
atomu pierwiastka X.
1.1. (0–2)
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbole pierwiastków X i Z, numer grupy układu
okresowego oraz symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy każdy
z pierwiastków.
Symbol pierwiastka
Numer grupy
Symbol bloku
pierwiastek X
pierwiastek Z
1.2. (0–1)
Wpisz do tabeli wartości dwóch liczb kwantowych: głównej i pobocznej, opisujące stan
kwantowo-mechaniczny jednego z niesparowanych elektronów o najwyższej energii
atomu pierwiastka X w przedstawionym stanie wzbudzonym.
Liczby kwantowe
główna liczba kwantowa, n
poboczna liczba kwantowa, l
Wartość liczb kwantowych
1.3. (0–1)
Przedstaw pełną konfigurację elektronową jonu Z2+ w stanie podstawowym. Zastosuj
zapis konfiguracji elektronowej z uwzględnieniem podpowłok.
Pierwiastek X należy do metali ziem alkalicznych. Pierwiastek ten jest składnikiem minerału o nazwie
dolomit. Dodatkowo wiadomo, że jon pierwiastka X ma największą zdolność do hydratacji spośród
berylowców. Liczba neutronów w atomie tego pierwiastka jest równa dwukrotnej ilości elektronów
walencyjnych atomu siarki.
1.1. (0-1)
Ustal i zapisz konfigurację elektronową dla jonu X2+.
1.2. (0-1)
Zapisz konfigurację elektronową drugiego atomu wchodzącego w skład dolomitu (dotyczy metalu
ziem alkalicznych).
To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa
Pierwsza energia jonizacji (Ej1) to minimalna energia potrzebna do oderwania pierwszego
elektronu od obojętnego atomu. Każda następna energia jonizacji (Ej2, Ej3 itd.) to energia
potrzebna do oderwania kolejnego elektronu od coraz bardziej dodatnio naładowanej drobiny.
Wartości energii jonizacji zmieniają się okresowo w miarę wzrostu liczby atomowej.
W tabeli podano wartość pierwszej energii jonizacji dla atomu wodoru i wartości kilku
wybranych energii jonizacji dla atomów kolejnych pierwiastków pierwszej grupy układu
okresowego.
Nazwa pierwiastka
Energia jonizacji, 106 · J · mol−1
pierwsza
druga
trzecia
czwarta
piąta
wodór
1,31
–
–
–
–
lit
0,52
7,30
11,81
–
–
sód
0,49
4,56
6,91
9,54
13,35
potas
0,42
3,05
4,41
5,88
7,98
rubid
0,40
2,63
3,90
5,08
6,85
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.
Wyjaśnij, dlaczego wartość pierwszej energii jonizacji atomu wodoru jest dużo większa
niż wartość pierwszej energii jonizacji atomów kolejnych pierwiastków pierwszej grupy.
Atomy fluorowców wykazują wyraźną tendencję do przyjęcia dodatkowego elektronu
i przejścia w jon X– lub też – gdy różnica elektroujemności fluorowca i łączącego się z nim pierwiastka jest mała – do utworzenia wiązania kowalencyjnego. W szczególnych warunkach
może nastąpić oderwanie elektronu od obojętnego atomu fluorowca i utworzenie jonu X+.
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.
Uzupełnij poniższy schemat tak, aby przedstawiał on graficzny zapis konfiguracji
elektronowej kationu bromoniowego Br+ (stan podstawowy). W tym zapisie uwzględnij
numery powłok i symbole podpowłok.
Chlor występuje w przyrodzie w postaci mieszaniny dwóch izotopów. W jądrze izotopu
o mniejszej liczbie masowej znajduje się 18 neutronów. Zawartość procentowa tego izotopu
w występującym w przyrodzie pierwiastku wynosi 75,78%. Średnia masa atomowa chloru jest
równa 35,453 u, a jeden z izotopów tego pierwiastka ma masę równą 34,969 u.
Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2015.
Chlor występuje w związkach chemicznych na wielu różnych stopniach utlenienia.
Uzupełnij poniższe zdania. Wpisz informacje dotyczące struktury elektronowej atomu
chloru i jego stopni utlenienia oraz nazwę kwasu tlenowego chloru.
Pełna podpowłokowa konfiguracja elektronowa atomu chloru w stanie podstawowym ma postać . W jego rdzeniu atomowym (na
wewnętrznych powłokach elektronowych) znajduje się elektronów. Chlor należy do bloku konfiguracyjnego .
Minimalny stopień utlenienia, jaki przyjmuje chlor w związkach chemicznych, jest równy . Kwas tlenowy, w którym chlor ma najwyższy możliwy stopień utlenienia, ma nazwę .
Pierwsza energia jonizacji (Ej1) to minimalna energia potrzebna do oderwania pierwszego
elektronu od obojętnego atomu. Każda następna energia jonizacji (Ej2, Ej3 itd.) to energia
potrzebna do oderwania kolejnego elektronu od coraz bardziej dodatnio naładowanej drobiny.
Wartości energii jonizacji zmieniają się okresowo w miarę wzrostu liczby atomowej.
W tabeli podano wartość pierwszej energii jonizacji dla atomu wodoru i wartości kilku
wybranych energii jonizacji dla atomów kolejnych pierwiastków pierwszej grupy układu
okresowego.
Nazwa pierwiastka
Energia jonizacji, 106 · J · mol−1
pierwsza
druga
trzecia
czwarta
piąta
wodór
1,31
–
–
–
–
lit
0,52
7,30
11,81
–
–
sód
0,49
4,56
6,91
9,54
13,35
potas
0,42
3,05
4,41
5,88
7,98
rubid
0,40
2,63
3,90
5,08
6,85
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.
Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych
w każdym nawiasie.
Pierwsza energia jonizacji litowca jest (mniejsza / większa) niż druga energia jonizacji,
ponieważ:
(łatwiej / trudniej) oderwać elektron od jonu naładowanego dodatnio niż od obojętnego atomu
oraz
przyciąganie przez jądro elektronu z przedostatniej powłoki jest (silniejsze / słabsze) niż przyciąganie elektronu z powłoki ostatniej.
Zidentyfikuj pierwiastki chemiczne na podstawie podanych niżej opisów konfiguracji
atomów lub jonów w stanie podstawowym. Wpisz ich symbole do tabeli.
Opis konfiguracji
Symbol pierwiastka
Konfiguracja elektronowa dwudodatniego jonu tego pierwiastka jest taka sama jak konfiguracja elektronowa atomu argonu.
Ten pierwiastek należy do bloku p. Elektrony w atomie tego pierwiastka (w stanie podstawowym) rozmieszczone są na czterech powłokach elektronowych, a na podpowłoce p powłoki walencyjnej liczba elektronów sparowanych jest równa liczbie elektronów niesparowanych.
Elektrony w atomie tego pierwiastka są rozmieszczone na czterech powłokach elektronowych. W stanie podstawowym liczba elektronów na podpowłoce d jest taka sama jak liczba elektronów na powłoce o najwyższej energii.
O dwóch pierwiastkach umownie oznaczonych literami X i Z wiadomo, że:
oba przyjmują w związkach chemicznych taki sam maksymalny stopień utlenienia
konfiguracja elektronowa atomu pierwiastka X w stanie wzbudzonym, który powstał
w wyniku przeniesienia jednego z elektronów sparowanych na podpowłokę wyższą
energetycznie i nieobsadzoną, może zostać przedstawiona w postaci zapisu:
w stanie podstawowym atom pierwiastka Z ma łącznie na ostatniej powłoce i na podpowłoce
3d pięć elektronów.
1.1. (0–2)
Wpisz do tabeli symbol pierwiastka X i symbol pierwiastka Z, numer grupy oraz symbol
bloku konfiguracyjnego, do których należy każdy z pierwiastków.
Symbol pierwiastka
Numer grupy
Symbol bloku konfiguracyjnego
pierwiastek X
pierwiastek Z
1.2. (0–1)
Napisz wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X oraz maksymalny stopień utlenienia,
jaki przyjmują pierwiastki X i Z w związkach chemicznych.
Wzór sumaryczny wodorku pierwiastka X:
Maksymalny stopień utlenienia, jaki przyjmują pierwiastki X i Z w związkach chemicznych:
1.3. (0–1)
Przedstaw pełną konfigurację elektronową jonu Z2+ w stanie podstawowym. Zastosuj
zapis z uwzględnieniem podpowłok.
