Niżej przedstawiono konfigurację elektronową kationu pewnego pierwiastka o ładunku 3+.
1s22s22p63s23p63d3
Wpisz symbol tego pierwiastka w miejscu na to przeznaczonym oraz uzupełnij
poniższy schemat tak, aby przedstawiał konfigurację elektronową jego atomu
w stanie podstawowym.
Konfigurację elektronową dwudodatniego kationu pierwiastka X przedstawia zapis: [Ar]3d10.
1.1. (0–1)
Uzupełnij poniższą tabelę. Wpisz symbol chemiczny pierwiastka X, numer grupy oraz
symbol bloku konfiguracyjnego, do którego należy ten pierwiastek.
Symbol pierwiastka
Numer grupy
Symbol bloku
1.2. (0–1)
Uzupełnij poniższy schemat. Przedstaw pełną konfigurację elektronową atomu (w stanie
podstawowym) pierwiastka X. Zastosuj schemat klatkowy. W zapisie uwzględnij numery
powłok i symbole podpowłok.
Dwa pierwiastki, oznaczone numerami 1. i 2., należą do czwartego okresu układu okresowego.
Liczba atomowa pierwiastka 1. jest mniejsza od liczby atomowej pierwiastka 2. Atomy
(w stanie podstawowym) tych pierwiastków mają 4 elektrony, które mogą uczestniczyć
w tworzeniu wiązań chemicznych.
Uzupełnij tabelę. Napisz nazwy pierwiastków 1. i 2. oraz określ, czy w atomach (w stanie
podstawowym) tych pierwiastków występują niesparowane elektrony – podaj liczbę
elektronów niesparowanych i napisz symbol podpowłoki, do której one należą, albo zaznacz, że nie ma takich elektronów.
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.
