Які елементи мають однакову кількість енергетичних рівнів з протонними числами: а) 9 і 17; б)17 і 25; в)17і 35; г)25?

Для розв"язання цієї задачі нам потрібно знати, як розташовуються елементи в електронній конфігурації атомів, тобто як розподіляються електрони на енергетичних рівнях. Кількість енергетичних рівнів визначається головним квантовим числом, що позначається літерою n.

У загальній схемі, найближчий до ядра атома рівень водню (1s) має n = 1. Він може містити максимум 2 електрони. Наступний рівень (2s) має n = 2 і також може містити максимум 2 електрони. Рівень 2 також включає підрівні, такі як p-підрівень (n = 2, l = 1). Підрівні p мають 3 енергетичні орбіталя, які можуть містити максимум 6 електронів (по 2 на кожний орбіталь). Таким чином, p-підрівень має загальну ємність 6 електронів. Подібно до цього, d-підрівні (n = 3, l = 2) можуть містити до 10 електронів, а f-підрівні (n = 4, l = 3) - до 14 електронів.

Тепер давайте розглянемо кожну частину задачі окремо:

а) 9 і 17:
Елемент з атомним номером 9 - фтор (F). За допомогою таблиці Періодичного закону Д.І.Менделєєва ми дізнаємось, що атом фтору має електронну конфігурацію 1s^2 2s^2 2p^5. Це означає, що він має 2 електрони на першому рівні і 7 (2 + 5) електронів на другому рівні.
Елемент з атомним номером 17 - хлор (Cl). Його електронна конфігурація це 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5. Тобто в нього 2 електрони на першому рівні, 8 (2 + 6) електронів на другому рівні і 7 електронів на третьому рівні.

Отже, і фтор, і хлор мають однакову кількість енергетичних рівнів (2) з протонними числами 9 і 17.

б) 17 і 25:
Ми вже обговорили, що елемент з атомним номером 17 (хлор) має 3 енергетичні рівні.
Елемент з атомним номером 25 - марганець (Mn). Цей елемент має електронну конфігурацію 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^5. Відповідно, він має 2 електрони на першому рівні, 8 електронів на другому рівні, 8 електронів на третьому рівні і 5 електронів на четвертому рівні.

Отже, хлор має 3 енергетичні рівні, а марганець має 4 енергетичні рівні, тому у них різна кількість енергетичних рівнів.

в) 17 і 35:
Ми вже з"ясували, що хлор (Cl) має 3 енергетичні рівні.
Елемент з атомним номером 35 - бром (Br). Його електронна конфігурація це 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^5. Це означає, що він має 2 електрони на першому рівні, 8 електронів на другому рівні, 18 електронів на третьому рівні і 7 електронів на четвертому рівні.

Отже, хлор має 3 енергетичні рівні, а бром має 4 енергетичні рівні, тому у них різна кількість енергетичних рівнів.

г) 25:
Елемент з атомним номером 25 - марганець (Mn).
Як ми вже згадували, марганець має електронну конфігурацію 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^5. Він має значення 4 енергетичних рівнів, як я згадував раніше.

Отже, у марганцю (Mn) є 4 енергетичні рівні.

Висновок:
а) Фтор (F) і хлор (Cl) мають однакову кількість енергетичних рівнів (2).
б) Хлор (Cl) має 3 енергетичні рівні, а марганець (Mn) - 4 енергетичні рівні.
в) Хлор (Cl) має 3 енергетичні рівні, а бром (Br) - 4 енергетичні рівні.
г) Марганець (Mn) має 4 енергетичні рівні.