AP化学:原子结构和电子构型

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例子问题

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例子问题1:原子结构和电子构型

如果一个电子从n = 5的能级掉到n = 1的基态,最有可能发生什么?

可能的答案:
发射一个光子
电子获得速度
电子改变了自旋方向
中子转化为质子
光子被吸收
正确答案:发射一个光子
解释

题干中没有给出足够的信息来确定电子的速度是否改变了。然而,我们可以明确地确定,电子将失去能量,光子将被发射出去。

例子问题1:原子结构和电子构型

哪个是Fe (II)离子最稳定的电子构型?

可能的答案:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 4s2
正确答案:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6
解释

完全填满的轨道通常比半填满的轨道更稳定。能级的分裂也取决于所分析化合物的几何形状。4s电子的能量比3d电子高,因此先失去,留下半满的d轨道,这是最稳定的构型。

例子问题2:原子结构和电子构型

哪个原子亚层先充满电子:3d还是4s?

可能的答案:

没有足够的信息来回答

3 d

两者都会同时填充

4 s

正确答案:

4 s

解释

对于3d亚壳层,n(主量子数)= 3,l(方位角量子数)= 2,因此n + l = 5。对于4s亚层,n = 4, l = 0,所以n+l = 4。从这个信息中,我们可以看到4s亚层的能量较低,会先被电子填满。

例子问题1:原子结构和电子构型

铜的正确轨道符号是什么?

可能的答案:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10

正确答案:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

解释

铜族中的元素会填满d轨道,而s轨道会被填满一半。这是因为这种构型比填满了9/10个点的s轨道和d轨道更稳定。

例5:原子结构和电子构型

铬的电子排布是什么?

可能的答案:

3 p6[阿拉伯文]

[Ar] 3d4 4s2

[阿拉伯文]3 d6

[Ar] 3d5 4s1

正确答案:

[Ar] 3d5 4s1

解释

铬比氩多6个电子。d轨道半满的时候更稳定。因此,一个电子将填满每个5 d轨道。

例子问题1:原子结构和电子构型

什么元素具有地电子排布?

可能的答案:

正确答案:

解释

利用元素周期表可以很容易地求出电子排布。记住轨道被填满的顺序很重要;然后,你可以简单地按照元素周期表,从一个元素移动到另一个元素时添加一个电子。为了方便起见,你还可以记住,第一个周期以1s结束,第二个周期以2p结束,第三个周期以3p结束。在那之后会变得有点复杂,但知道前几个阶段会让你工作得更快。

当给出一个电子构型时,你还可以加上电子数来确定元素的原子序数。

显示了总共电子。磷对应的原子序数是15。

例子问题1:原子结构和电子构型

哪个元素有五个电子的价层?

可能的答案:

正确答案:

解释

为了找到答案,我们要写出每个给定选项的电子排布。

砷的电子排布是,第四能层代表价电子。价电子包括4s和4p,所以它一共有5个().我们还可以看看元素周期表,发现砷与氮和磷处于同一周期,这意味着它有5个价电子。

例子问题1:原子结构和电子构型

一个氮原子中有多少个价轨道包含一个电子?

可能的答案:

正确答案:

解释

氮是一种开始有其自身价值的原子p充满电子的轨道。根据洪德定律,当未被占据的轨道与其他可用轨道处于相同的能级时,电子会倾向于未被占据的轨道。在氮中,2年代轨道已经完全被填满了。因为有三个p轨道可用时,剩下的三个电子更倾向于拥有自己的空轨道。结果,三个p每个轨道有一个电子。

1ee

2 see

2 pe_e_e_

例子问题1:原子结构和电子构型

哪个元素中不含电子d轨道?

可能的答案:

正确答案:

解释

元素周期表是按照元素的轨道来排列的。电子只进入d轨道在过渡金属的第四个周期(行)的开始。钪是第一种有电子进入的元素d轨道。钙是表上的最后一种元素p轨道电子,空的d轨道。

钙:

钪:

例子问题10:原子结构和电子构型

基态一价阳离子具有以下电子排布:

正离子是什么?

可能的答案:

没有可用的答案

正确答案:

解释

因为这是一个单价阳离子,非离子电子排布将是(注意电子是从s层而不是d层被移走的,因为这是过渡金属)。这个电子排布对应于铁,所以正离子一定是

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