Учебник «Химия» для 8-го класса, написанный Габриеляном и Остроумовым, представляет собой качественное учебное пособие, которое помогает школьникам погрузиться в мир химии и освоить ее основные понятия. Книга отличается доступным языком изложения, продуманной структурой и ярким оформлением, что делает процесс изучения увлекательным и понятным.
ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 31 Вопрос 3 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы
Какие энергетические уровни атома называют завершёнными? Как рассчитать максимальное число электронов, которые может вместить n-ный энергетический уровень?
Энергетические уровни атома называют завершёнными, если они полностью заполнены электронами, то есть содержат максимально возможное количество электронов для данного уровня. Завершённые уровни обладают устойчивостью, что делает атомы с такими уровнями химически менее реакционноспособными.
Максимальное число электронов, которое может вместить \( n \)-ый энергетический уровень, рассчитывается по формуле:
\( \text{Максимальное число электронов} = 2n^2 \),
где \( n \) — номер энергетического уровня.
- Для первого уровня (\( n = 1 \)):
\( 2 \times 1^2 = 2 \) электрона. - Для второго уровня (\( n = 2 \)):
\( 2 \times 2^2 = 8 \) электронов. - Для третьего уровня (\( n = 3 \)):
\( 2 \times 3^2 = 18 \) электронов. - Для четвёртого уровня (\( n = 4 \)):
\( 2 \times 4^2 = 32 \) электрона.
Таким образом, каждый энергетический уровень имеет строго определённую вместимость, которая зависит от его номера.
Энергетические уровни атома называют завершёнными, если они полностью заполнены электронами. Это означает, что данный уровень содержит максимально возможное количество электронов, которое определяется его вместимостью. Завершённые уровни обладают высокой устойчивостью, что делает атомы менее склонными к взаимодействию с другими веществами. Например, атомы благородных газов имеют завершённые внешние энергетические уровни, что объясняет их низкую химическую активность.
Для расчёта максимального числа электронов, которое может находиться на \( n \)-м энергетическом уровне, используется формула:
\( \text{Количество электронов} = 2n^2, \)
где \( n \) — номер энергетического уровня.
Эта формула основана на квантовой механике, которая определяет количество орбиталей на каждом уровне и число электронов, которые могут находиться на каждой орбитали. Рассмотрим расчёт для первых четырёх уровней:
Первый уровень (\( n = 1 \)):
На первом уровне есть только одна орбиталь (\( s \)-орбиталь), которая может вместить максимум 2 электрона.
\( 2 \times 1^2 = 2 \) электрона.
Второй уровень (\( n = 2 \)):
Второй уровень включает одну \( s \)-орбиталь и три \( p \)-орбитали, что в сумме даёт 4 орбитали. Каждая орбиталь может содержать максимум 2 электрона.
\( 2 \times 2^2 = 8 \) электронов.
Третий уровень (\( n = 3 \)):
Третий уровень состоит из одной \( s \)-орбитали, трёх \( p \)-орбиталей и пяти \( d \)-орбиталей, всего 9 орбиталей.
\( 2 \times 3^2 = 18 \) электронов.
Четвёртый уровень (\( n = 4 \)):
На четвёртом уровне присутствуют одна \( s \)-орбиталь, три \( p \)-орбитали, пять \( d \)-орбиталей и семь \( f \)-орбиталей, что в сумме даёт 16 орбиталей.
\( 2 \times 4^2 = 32 \) электрона.
Таким образом, каждый энергетический уровень имеет строго определённую вместимость, которая увеличивается с ростом номера уровня. Эта структура определяет свойства атомов и их способность вступать в химические реакции.
Любой навык лучше отрабатывать самостоятельной практикой, и решение задач — не исключение. Прежде чем обратиться к подсказкам, стоит попробовать справиться с заданием, опираясь на свои знания. Если дойти до конца удалось — проверить ответ и в случае расхождений сверить своё решение с правильным.