Задание 1 ЕГЭ по химии

Задание проверяет определение катионов с электронной конфигурацией благородного газа.

У неона 10 электронов, его конфигурация — 1s²2s²2p⁶.

Атом Mg отдаёт два электрона и образует Mg²⁺: 12 − 2 = 10 электронов; атом Al отдаёт три электрона и образует Al³⁺: 13 − 3 = 10 электронов.

Li⁺ содержит два электрона, поэтому не подходит; атомы C и N содержат меньше 10 электронов, а при образовании катионов число электронов только уменьшается.

Ответ: 13.

Задание проверяет определение числа неспаренных электронов по электронной конфигурации атома в основном состоянии.

У Si внешний уровень 3s²3p² содержит два неспаренных электрона, у S уровень 3s²3p⁴ — два, у F уровень 2s²2p⁵ — один: эти элементы не подходят.

У Zn конфигурация [Ar]3d¹⁰4s²: все электроны спарены, поэтому элемент 4 подходит.

У Ar конфигурация 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶: все подуровни заполнены, неспаренных электронов нет, поэтому элемент 5 подходит.

Ответ: 45.

Задание проверяет определение электронной конфигурации катионов после отдачи электронов атомами.

Атом Ar содержит 18 электронов и имеет конфигурацию 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

Ca отдаёт два электрона, а K — один: катионы Ca²⁺ и K⁺ содержат по 18 электронов, поэтому элементы 2 и 3 подходят.

Zn²⁺ содержит 28 электронов, Mg²⁺ — 10; F обычно принимает электрон с образованием аниона F⁻, поэтому элементы 1, 4 и 5 не подходят.

Ответ: 23.

Задание проверяет определение числа электронов на внешнем энергетическом уровне атома.

У Na конфигурация [Ne]3s¹, у Cu — [Ar]3d¹⁰4s¹: на внешнем уровне каждого атома находится один электрон, поэтому элементы 1 и 4 подходят.

Заполненный подуровень 3d¹⁰ у Cu относится к предпоследнему энергетическому уровню.

У N внешний уровень 2s²2p³ содержит пять электронов, у F уровень 2s²2p⁵ — семь, у Be уровень 2s² — два: эти элементы не подходят.

Ответ: 14.

Задание проверяет связь электронной конфигурации внешнего уровня с положением элемента в периодической системе.

Конфигурация ns²np⁴ характерна для элементов 16-й группы: на внешнем уровне находятся шесть электронов.

У Se внешний уровень имеет конфигурацию 4s²4p⁴, у S — 3s²3p⁴, поэтому элементы 2 и 5 подходят.

У P внешний уровень 3s²3p³, у Si — 3s²3p², у Cr — 4s¹: элементы 1, 3 и 4 не подходят.

Ответ: 25.

Задание проверяет определение неспаренных электронов именно на внешнем энергетическом уровне атома.

У Mn конфигурация [Ar]3d⁵4s², у Fe — [Ar]3d⁶4s²: внешний уровень обоих атомов содержит только пару электронов 4s², поэтому элементы 1 и 2 подходят.

Неспаренные электроны на подуровне 3d у Mn и Fe находятся на предпоследнем уровне и здесь не учитываются.

У Al внешний уровень 3s²3p¹ содержит один неспаренный электрон, у Si уровень 3s²3p² — два, у P уровень 3s²3p³ — три: эти элементы не подходят.

Ответ: 12.

Задание проверяет умение определять неспаренные электроны по электронной конфигурации атома.

На s-подуровне одна орбиталь: при s¹ электрон неспаренный, при s² два электрона образуют пару.

1) Na — верно: [Ne]3s¹; 5) Cr — верно: [Ar]3d⁵4s¹, поэтому у каждого есть неспаренный s-электрон.

2) V — неверно: [Ar]3d³4s²; 3) P — неверно: [Ne]3s²3p³; 4) S — неверно: [Ne]3s²3p⁴, поскольку все s-электроны спарены.

У хрома важно учитывать особенность основного состояния: конфигурация 3d⁵4s¹, а не 3d⁴4s².

Ответ: 15.

Задание проверяет определение числа электронов на внешнем энергетическом уровне.

Внешним является занятый уровень с наибольшим главным квантовым числом n.

3) Zn — верно: [Ar]3d¹⁰4s², на внешнем уровне два электрона; 5) Sr — верно: [Kr]5s², также два электрона.

1) S — неверно: 3s²3p⁴, шесть внешних электронов; 2) N — неверно: 2s²2p³, пять; 4) Cl — неверно: 3s²3p⁵, семь.

У цинка электроны 3d¹⁰ относятся к третьему уровню и не входят во внешний четвёртый уровень.

Ответ: 35.

Задание проверяет подсчёт неспаренных электронов в основном состоянии атомов.

По правилу Хунда электроны сначала занимают разные орбитали одного подуровня по одному.

2) Si — верно: [Ne]3s²3p², два неспаренных электрона; 4) O — верно: [He]2s²2p⁴, также два неспаренных электрона.

1) Cr — неверно: [Ar]3d⁵4s¹, шесть неспаренных электронов; 3) Sc — неверно: [Ar]3d¹4s², один; 5) N — неверно: [He]2s²2p³, три.

Одинаковое число неспаренных электронов имеют кремний и кислород.

Ответ: 24.

Задание проверяет определение электронной конфигурации внешнего энергетического уровня.

Запись ns¹ означает, что на внешнем уровне находится единственный s-электрон.

1) Cs — верно: [Xe]6s¹; 4) Cr — верно: [Ar]3d⁵4s¹, внешний уровень имеет конфигурацию 4s¹.

2) Be — неверно: внешний уровень 2s²; 3) B — неверно: 2s²2p¹; 5) N — неверно: 2s²2p³.

У хрома подуровень 3d относится к предпоследнему уровню, поэтому не включается в формулу внешнего уровня.

Ответ: 14.

Задание проверяет определение числа неспаренных электронов по электронной конфигурации.

По правилу Хунда три электрона на p-подуровне занимают три разные орбитали и остаются неспаренными.

2) P — верно: [Ne]3s²3p³, три неспаренных электрона; 3) N — верно: [He]2s²2p³, также три.

1) Ca — неверно: [Ar]4s², неспаренных электронов нет; 4) O — неверно: [He]2s²2p⁴, два; 5) Ti — неверно: [Ar]3d²4s², два.

Таким образом, подходят фосфор и азот.

Ответ: 23.

Задание проверяет определение числа неспаренных электронов по электронной конфигурации атома в основном состоянии.

На орбиталях одного подуровня электроны сначала располагаются по одному, а затем образуют пары — это правило Хунда.

1) S: 3s²3p⁴ — два неспаренных электрона, не подходит.

2) Na: 3s¹ — один неспаренный электрон, подходит.

3) Al: 3s²3p¹ — один неспаренный электрон, подходит.

4) Si: 3s²3p² — два неспаренных электрона, не подходит.

5) Mg: 3s² — неспаренных электронов нет, не подходит.

Внутренние подуровни этих атомов заполнены полностью и неспаренных электронов не содержат.

Ответ: 23.

Задание проверяет сравнение числа неспаренных электронов в атомах в основном состоянии.

По правилу Хунда электроны занимают свободные орбитали одного подуровня по одному, прежде чем образовать пары.

1) N: 2s²2p³ — три неспаренных электрона.

2) Na: 3s¹ — один неспаренный электрон.

3) Si: 3s²3p² — два неспаренных электрона.

4) Cr: [Ar]3d⁵4s¹ — шесть неспаренных электронов с учётом электрона на 4s-подуровне.

5) O: 2s²2p⁴ — два неспаренных электрона.

Одинаковое число неспаренных электронов имеют Si и O, поэтому подходят номера 3 и 5.

Ответ: 35.

Задание проверяет подсчёт d-электронов по электронным конфигурациям атомов в основном состоянии.

Нужно учитывать все d-электроны атома, включая электроны внутренних подуровней.

1) Ga: [Ar]3d¹⁰4s²4p¹ — десять d-электронов, не подходит.

2) Cr: [Ar]3d⁵4s¹ — пять d-электронов, подходит.

3) O: 1s²2s²2p⁴ — d-электронов нет, не подходит.

4) Br: [Ar]3d¹⁰4s²4p⁵ — десять d-электронов, не подходит.

5) Mn: [Ar]3d⁵4s² — пять d-электронов, подходит.

У хрома важно учитывать особенность конфигурации: 3d⁵4s¹, а не 3d⁴4s².

Ответ: 25.

Задание проверяет подсчёт общего числа p-электронов в атоме в основном состоянии.

Следует складывать электроны всех занятых p-подуровней, включая внутренние.

1) Al: 2p⁶3p¹ — всего семь p-электронов.

2) Na: 2p⁶ — шесть p-электронов.

3) O: 2p⁴ — четыре p-электрона.

4) Mg: 2p⁶ — шесть p-электронов.

5) Si: 2p⁶3p² — всего восемь p-электронов.

Одинаковое число p-электронов имеют Na и Mg, поэтому подходят номера 2 и 4.

Ответ: 24.

Задание проверяет определение числа d-электронов по электронной конфигурации атома в основном состоянии.

Заполненный d-подуровень содержит десять электронов и обозначается d¹⁰.

1) C: 1s²2s²2p² — d-электронов нет, не подходит.

2) Cu: [Ar]3d¹⁰4s¹ — десять d-электронов, подходит.

3) K: [Ar]4s¹ — d-электронов нет, не подходит.

4) Se: [Ar]3d¹⁰4s²4p⁴ — десять d-электронов, подходит.

5) Cl: [Ne]3s²3p⁵ — d-электронов нет, не подходит.

У меди учитывают особенность конфигурации 3d¹⁰4s¹, а у селена заполненный 3d-подуровень относится к внутреннему уровню.

Ответ: 24.