Atomy dwóch pierwiastków, oznaczonych literami A i B, leżą w czwartym okresie ukladu okresowego. Liczba elektronów walencyjnych atomu A jest taka sama jak liczbA elektronów walencyjnych atomu B. W stanach podstawowych obu atom liczba elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka A jest trzykrotnie wieksza od liczby elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka B.
Wiemy, że leżą one w czwartym okresie układu okresowego.
Więc będą to dwa z spośród wymienionych pierwiastków:
potas
wapń
skand
tytan
wanad
chrom
mangan
żelazo
kobalt
nikiel
miedź
cynk
gal
german
arsen
selen
brom
krypton.
Wiemy także, że mają one tyle samo elektronów walencyjnych. Liczbę elektronów walencyjnych odczytujemy z numeru grupy - jest ona równa numerowi grupy, a w przypadku gdy numer grupy jest większy niż 10 to jest równa numerowi grupy pomniejszonemu o 10.
Określimy liczbę elektronów walencyjnych każdego z pierwiastków z 4 okresu:
potas - 1 elektron walencyjny
wapń - 2 elektrony walencyjne
skand - 3 elektrony walencyjne
tytan - 4 elektrony walencyjne
wanad - 5 elektronów walencyjnych
chrom - 6 elektronów walencyjnych
mangan - 7 elektronów walencyjnych
żelazo - 8 elektronów walencyjnych
kobalt - 9 elektronów walencyjnych
nikiel - 10 elektronów walencyjnych
miedź - 1 elektron walencyjny
cynk - 2 elektrony walencyjne
gal - 3 elektrony walencyjne
german - 4 elektrony walencyjne
arsen - 5 elektrony walencyjne
selen - 6 elektronów walencyjnych
brom - 7 elektronów walencyjnych
krypton - 8 elektronów walencyjnych.
Możemy odrzucić pierwiastki, które jako jedyne mają 9 i 10 elektronów walencyjnych - czyli kobalt i nikiel.
Wiemy także, że w stanach podstawowych obu atom liczba elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka A jest trzykrotnie większa od liczby elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka B.
Określimy ile elektronów niesparowanych mają pierwiastki z 4 okresu. Najpierw ustalimy zapis podpowłokowy, a następnie na podstawie zapisu klatkowego określimy liczbę niesparowanych elektronów.
Na podpowłoce s mogą znajdować się maksymalnie 2 elektrony.
Na podpowłoce d może znajdować się maksymalnie 10 elektronów.
Na podpowłoce p może znajdować się maksymalnie 6 elektronów.
Zgodnie z regułą Hunda rozmieszczamy je tak, aby było jak najwięcej elektronów niesparowanych.
Konfiguracja walencyjna podpowłokowa i liczba elektronów niesparowanych:
cynk - [Ar] 3d¹⁰ 4s² - wszystkie elektrony sparowane
gal - [Ar] 4s² 4p¹ - 1 elektron niesparowany
german - [Ar] 4s² 4p² - 2 elektrony niesparowane
arsen - [Ar] 4s² 4p³ - 3 elektrony niesparowane
selen - [Ar] 4s² 4p⁴ - 2 elektrony niesparowane
brom - [Ar] 4s² 4p⁵ - 1 elektron niesparowany
krypton - [Ar] 4s² 4p⁶ - wszystkie elektrony sparowane
Konfiguracje podpowłokowe walencyjne, które pogrubiono są również konfiguracjami w stanie podstawowym. Konfiguracja podpowłokowa miedzi i chromu w stanie podstawowym różni się od konfiguracji innych pierwiastków.
W stanach podstawowych obu atom liczba elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka A jest trzykrotnie większa od liczby elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka B, więc odrzucimy pierwiastki mające wszystkie elektrony sparowane. Odrzucimy także pierwiastki mające tyle samo elektronów walencyjnych co pierwiastki odrzucone. W nawiasach przy pierwiastku zapisano liczbę wszystkich elektronów walencyjnych.
Pozostanie do rozważenia:
potas - [Ar] 4s¹ - 1 elektron niesparowany (1)
skand - [Ar] 3d¹ 4s² - 1 elektron niesparowany (3)
Teraz sprawdzimy, w przypadku której pary pierwiastków o takiej samej liczbie elektronów walencyjnych spełnione jest to, że liczba elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka A jest trzykrotnie większa od liczby elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka B.
potas i miedź - mają po 1 niesparowanym elektronie walencyjnym, więc nie jest to spełnione;
skand i gal - mają po 1 niesparowanym elektronie walencyjnym, więc nie jest to spełnione;
tytan i german - mają po 2 niesparowane elektrony walencyjne, więc nie jest to spełnione;
wanad i arsen - mają po 3 niesparowane elektrony walencyjne, więc nie jest to spełnione;
chrom i selen - chrom ma 6 niesparowanych elektronów walencyjnych, a selen ma 2 niesparowane elektrony walencyjne - 6:2 = 3, więc liczba elektorów niesprawowanych chromu jest trzykrotnie większa od liczby elektronów niesparowanych selenu - zależność jest spełniona, więc pierwiastkiem A będzie chrom, a pierwiastkiem B będzie selen;
mangan i brom - mangan ma 5 elektronów niesparowanych, a brom ma 1 elektron niesparowany - 5:1=5, więc ta zależność nie jest spełniona.
Verified answer
Jaki to pierwiastek?
Symbol chemiczny pierwiastka A: Cr (chrom)
Symbol chemiczny pierwiastka B: Se (selen)
Jak wyznaczyć te pierwiastki?
Wiemy, że leżą one w czwartym okresie układu okresowego.
Więc będą to dwa z spośród wymienionych pierwiastków:
Wiemy także, że mają one tyle samo elektronów walencyjnych. Liczbę elektronów walencyjnych odczytujemy z numeru grupy - jest ona równa numerowi grupy, a w przypadku gdy numer grupy jest większy niż 10 to jest równa numerowi grupy pomniejszonemu o 10.
Określimy liczbę elektronów walencyjnych każdego z pierwiastków z 4 okresu:
Możemy odrzucić pierwiastki, które jako jedyne mają 9 i 10 elektronów walencyjnych - czyli kobalt i nikiel.
Wiemy także, że w stanach podstawowych obu atom liczba elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka A jest trzykrotnie większa od liczby elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka B.
Określimy ile elektronów niesparowanych mają pierwiastki z 4 okresu. Najpierw ustalimy zapis podpowłokowy, a następnie na podstawie zapisu klatkowego określimy liczbę niesparowanych elektronów.
Na podpowłoce s mogą znajdować się maksymalnie 2 elektrony.
Na podpowłoce d może znajdować się maksymalnie 10 elektronów.
Na podpowłoce p może znajdować się maksymalnie 6 elektronów.
Zgodnie z regułą Hunda rozmieszczamy je tak, aby było jak najwięcej elektronów niesparowanych.
Konfiguracja walencyjna podpowłokowa i liczba elektronów niesparowanych:
Konfiguracje podpowłokowe walencyjne, które pogrubiono są również konfiguracjami w stanie podstawowym. Konfiguracja podpowłokowa miedzi i chromu w stanie podstawowym różni się od konfiguracji innych pierwiastków.
W stanach podstawowych obu atom liczba elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka A jest trzykrotnie większa od liczby elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka B, więc odrzucimy pierwiastki mające wszystkie elektrony sparowane. Odrzucimy także pierwiastki mające tyle samo elektronów walencyjnych co pierwiastki odrzucone. W nawiasach przy pierwiastku zapisano liczbę wszystkich elektronów walencyjnych.
Pozostanie do rozważenia:
Teraz sprawdzimy, w przypadku której pary pierwiastków o takiej samej liczbie elektronów walencyjnych spełnione jest to, że liczba elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka A jest trzykrotnie większa od liczby elektronów niesparowanych w atomie pierwiastka B.
#SPJ1